¿Qué tan complicado es el tratamiento de aguas en la industria del carbón?

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¿Qué tan complicado es el tratamiento de aguas en la industria del carbón? Autor/Fuente: Fecha: 17-02-2016. Número de clics: 28. En la actualidad, la industria química del carbón en el país se encuentra en una encrucijada de desarrollo. Por un lado, desde el año pasado, las evaluaciones ambientales de varios proyectos relacionados con la química del carbón han sido rechazadas por el Ministerio de Protección Ambiental ； Por otro lado, debido a la caída de los precios internacionales del petróleo, la rentabilidad de la química basada en el carbón se ha visto gravemente afectada. De cualquier manera, para que la industria del carbón químico pueda desarrollarse, la protección del medio ambiente es un problema del cual la industria no puede hacer caso omiso. En particular, el tratamiento de las aguas residuales se ha convertido en un obstáculo insalvable para las empresas dedicadas a esta industria. ¿Existe realmente algún método eficaz que pueda ayudar a la industria química del carbón a resolver el problema del tratamiento de aguas residuales? ¿Pueden las empresas seguir invirtiendo en protección del medio ambiente cuando sus ganancias disminuyen significativamente? Los periodistas realizaron investigaciones específicas. En el tratamiento de las aguas residuales existe una actitud de enfrentamiento pasivo. Xu Yanhua, director del Instituto de Medio Ambiente de la Universidad Técnica de Nanjing, participó en una investigación realizada por la Federación China de la Industria Petrolera y Química sobre las empresas dedicadas a la industria del carbón en cuatro provincias del oeste del país. Él le dijo a los periodistas que el foco de esta investigación son los problemas ambientales a los que se enfrenta la industria química del carbón. “Después de siete u ocho días de investigación, en general hay aspectos positivos y negativos. Es alentador que muchas empresas de química del carbón hayan logrado avances significativos en la producción nacional y en el desarrollo de tecnologías y equipos clave como la gasificación y la conversión. Algunas zonas especializadas en la química del carbón han llevado a cabo exploraciones activas y fructíferas en materia de cogeneración de energía eléctrica a partir del carbón, desarrollo de productos derivados del carbón, así como en la complementariedad y simbiosis entre la química del carbón y la química petrolera. Lo preocupante es que el sector se enfrenta a problemas ambientales muy graves; la escasez de agua y la contaminación del agua se han convertido en factores clave para su desarrollo. En algunos lugares donde se construyen proyectos de química del carbón, por un lado hay una grave escasez de recursos hídricos y, por otro, la ecología es frágil, por lo que ya no existe capacidad ambiental. ”Dijo Xu Yanhua. Según se informa, muchas empresas de la industria del carbón tienen una actitud pasiva frente a aspectos como el uso del agua, el ahorro hídrico, el reutilización de las aguas residuales y las emisiones cercanas a cero. Algunas empresas afirman en sus informes que logran cero emisiones de aguas residuales, pero los procesos reales de tratamiento y el destino de dichas aguas no están claros, por lo que resultan poco creíbles. Debido a la falta de mecanismos efectivos de supervisión y control, resulta difícil conocer el verdadero rendimiento en el tratamiento de aguas residuales por parte de las empresas, así como la tasa de reutilización de aguas y el consumo de agua por unidad de producto; la situación es preocupante. Además, el problema de la contaminación de los estanques de evaporación en el desierto de Tengger también se ha convertido en un objetivo de críticas. En las regiones del noroeste de nuestro país, donde la evaporación es alta, se puede utilizar la energía solar para concentrar los aguas residuales mediante evaporación natural. De esta manera, se pueden **ahorrar los costos de inversión y operación necesarios para construir instalaciones de evaporación en las empresas**. El propósito inicial de crear estanques de evaporación era recibir aguas residuales con bajo contenido de oxígeno químico y alto nivel de salinidad. Para los proyectos de química del carbón que requieren grandes inversiones pero generan bajos beneficios, la instalación de estanques de evaporación ofrece una solución práctica para que las empresas puedan tratar aguas residuales altamente salinas a bajo costo. Lamentablemente, algunas empresas confunden erróneamente los estanques de evaporación con tanques de almacenamiento temporal de aguas residuales o tanques para situaciones de emergencia, vertiendo en ellos grandes cantidades de aguas residuales altamente concentradas. En algunos casos, esto incluso ha causado daños al medio ambiente, lo cual va en total contra el propósito original por el cual se aprobaron la construcción de dichos estanques. En algunos lugares, por lo tanto, se prohibieron por completo los estanques de evaporación, exigiéndose a las empresas que lograran cero emisiones de aguas residuales. Sin embargo, las causas de los accidentes de contaminación en los estanques de evaporación son múltiples; la culpa no recae en los propios estanques. La falta de supervisión adecuada y políticas inadecuadas son algunas de las causas principales. Existen muchos problemas relacionados con las emisiones cercanas a cero. Es imposible lograr cero emisiones de aguas residuales en la industria del carbón, pero sí es posible alcanzar emisiones muy bajas. ”Algunos expertos del sector declararon esto en entrevistas con periodistas. No obstante, Xu Yanhua señaló que, en la actualidad, los proyectos de química del carbón todavía enfrentan muchos problemas en lo que respecta a las emisiones cercanas a cero de aguas residuales. En primer lugar, el diseño del tratamiento de aguas residuales y el diseño de los procesos principales generalmente no son realizados por la misma entidad; los trabajos de diseño están desconectados entre sí y no hay una integración adecuada entre ellos. En el caso de un proyecto con emisiones casi nulas, el sistema de tratamiento de aguas residuales debe estar estrechamente vinculado y acoplado a los equipos de producción principales. Los puntos de uso de agua, los puntos de generación de contaminantes, los puntos de reutilización de aguas residuales, así como la recolección, tratamiento y reutilización de las aguas residuales, deben formar un todo orgánico. Solo considerando de manera integral y diseñando de forma simultánea el tratamiento de las aguas residuales y el diseño del proceso principal, es posible lograr emisiones prácticamente nulas. En segundo lugar, los procesos existentes de tratamiento de aguas residuales presentan problemas generalizados en términos de especificidad y eficacia. Los proyectos de producción de gas a partir del carbón (hornos Ruhr o hornos de gasificación Ruhr con escoria líquida británica), producción de petróleo a partir del carbón (liquefacción directa) y producción de coque de carbón suelen generar aguas residuales tóxicas con altas concentraciones de fenoles y amoníaco. Los procesos tradicionales de pretratamiento simple combinados con tratamiento biológico a menudo resultan insuficientes para manejar estas aguas de manera eficaz y estable. Incluso si los procesos posteriores de tratamiento con membranas y evaporación para la desalinización están completamente desarrollados, resulta difícil lograr emisiones cercanas a cero. Uno de los problemas técnicos más destacados es la falta de un preprocesamiento adecuado. Una vez más, los procesos actuales de tratamiento de aguas residuales suelen presentar problemas de fragmentación tecnológica y baja integración. En los proyectos actuales de química del carbón, existen varias unidades que se implementan de forma separada; además, existe una falta de compatibilidad entre las tecnologías de cada unidad, lo que dificulta su conexión eficaz y reduce su grado de integración. Algunas empresas no gestionan adecuadamente la separación de las aguas residuales, no realizan una recolección clasificada de las mismas ni un tratamiento adecuado según su calidad. Se centran en el tratamiento final, pero descuidan el ahorro de agua durante el proceso. La tecnología de gasificación determina la dificultad de su gestión. Hu Qianlin, vicepresidente de la Federación China de la Industria Petrolera y Química, destacó que los gases y residuos sólidos generados por la industria del carbón son controlables. Sin embargo, las aguas residuales, es decir, aquellas con alta concentración de sustancias orgánicas difíciles de descomponer y aquellas con alto contenido de sales, representan un problema difícil de resolver. Si el problema de la contaminación generada por la industria del carbón no se resuelve, esto limitará el desarrollo de esta industria. Por ejemplo, en la gasificación, según la tecnología utilizada para la gasificación, la cantidad de contaminación generada también varía; por lo tanto, las medidas de control y la dificultad para abordar dicha contaminación también difieren. Y las aguas residuales de la industria del carbón más difíciles de tratar son las provenientes del proceso de gasificación que utiliza hornos de gasificación tipo Ruhr, así como las aguas residuales generadas por la producción de coque de carbón. Este tipo de aguas residuales suelen contener no solo altas concentraciones de toxinas orgánicas, sino también grandes cantidades de sustancias aceitosas y partículas en suspensión (polvo y ceniza de carbón). Esto provoca la formación de incrustaciones y obstrucciones en los dispositivos de recuperación de fenoles y amoníaco, lo que impide que el sistema funcione de manera estable. Tang Hongqing, asesor de Zhongke Synthetic Oil Co., Ltd., dijo a los periodistas que a finales del año pasado, algunos representantes de empresas dedicadas a la química del carbón se reunieron en Shanghái para discutir el problema del tratamiento de las aguas residuales generadas por estas industrias. En realidad, se trataba principalmente del tratamiento de las aguas residuales provenientes del proceso de gasificación con hornos Lurgi. Dado que estas aguas contienen fenoles y alquitrán, su tratamiento resulta muy complicado. “En realidad, no todos los establecimientos dedicados a la industria del carbón tienen problemas graves de tratamiento de aguas residuales. Empresas como Itai Coal-to-Oil, que utilizan la gasificación con slurry de carbón, realizan un buen trabajo en el tratamiento previo de las aguas residuales. En la etapa final de tratamiento, se emplean membranas iónicas, además de medidas como la evaporación multifásica; de esta manera se logra que las emisiones cumplan con los estándares establecidos, y así solo se descargan cantidades muy pequeñas de aguas residuales. Y la razón por la que las empresas discuten este tema es, principalmente, porque existen varias plantas de gas natural a partir del carbón que utilizan el proceso de gasificación con hornos Ruhr. Como el proyecto de gas natural a partir de carbón en la región de Datang Keqi, entre otros. ”Dijo Tang Hongqing. Tang Hongqing analiza que, desde el punto de vista tecnológico actual, incluso si todos discuten juntos, no se llegará a ninguna conclusión. Debido a que, en el caso de estas aguas residuales tóxicas con alto contenido de aceites y fenoles, aún no existe una tecnología más viable para tratarlas por completo. Tang Hongqing dijo a los periodistas que algunas empresas de química del carbón eligieron el proceso basado en los hornos Lurgi desde el momento en que decidieron construir sus plantas. Esa decisión en sí misma era problemática. Pero esto no es un problema de las empresas, ni se puede culpar a las empresas. Porque cuando construyeron la fábrica, no sabían que este proceso conllevaría consecuencias graves. Ahora que la fábrica ya está construida, surgió el problema de las aguas residuales. No es posible invertir otros 20 mil millones de yuanes para desmontar ese horno y reemplazarlo por uno nuevo; eso equivaldría a construir una fábrica completamente nueva. “Para las empresas recién creadas, en lugar de tratar esos residuos, es mejor comenzar desde la fase inicial y evitar que se generen, es decir, no utilizar el proceso de horno de Ruhr. Además, es necesario utilizar bien el carbón; ya no se debe emplear el lignito para la industria química basada en el carbón. Las empresas pueden utilizar carbón bituminoso y el proceso de lecho fluidizado para producir productos químicos a base de carbón, de esta manera no se generan aguas residuales que contengan fenoles y alquitrán, y así se resuelve el problema. Incluso si es necesario utilizar lignito, se debe procurar que pueda ser procesado para obtener pulpa; aunque el consumo de energía sea relativamente alto, sigue siendo rentable. En general, el problema de las aguas residuales en la industria del carbón no es grave en sí mismo. Sin embargo, en la actualidad no existe una forma de tratar al 100% las aguas residuales generadas por el proceso de los hornos Lurgi. ”Destacó Tang Hongqing. La insuficiente inversión dificulta el logro de emisiones cercanas a cero. Yang Chuanwu, vicepresidente de China National Chemical Engineering Corporation, dijo a los periodistas que el problema del tratamiento de aguas residuales en la industria química basada en el carbón es, en realidad, un problema de inversión. Si se quiere tratar las aguas residuales de manera eficaz, logrando casi cero emisiones, es necesario invertir recursos. Ahora **los requisitos ambientales para la industria del carbón han aumentado, pero algunos proyectos en construcción o ya terminados fueron construidos según los requisitos anteriores; seguramente no cumplirían con las nuevas normas**. Si la empresa no cumple con los estándares, y se le exige que instale más instalaciones, tendrá que gastar dinero, lo cual afectará negativamente su rentabilidad. Actualmente, la rentabilidad de la industria del carbón químico se ha visto gravemente afectada por la caída de los precios del petróleo. Sería muy difícil que las empresas invirtieran dinero en sistemas de emisiones cero o casi nulas. Solo si las autoridades locales imponen requisitos obligatorios, o si se otorgan a las empresas ciertas subvenciones gubernamentales, es posible que la carga sobre ellas disminuya. Pero si se deja que las empresas se encarguen de todo por sí solas, la rentabilidad de la industria del carbón ya es baja; además, al tener que invertir más dinero, las empresas pierden su motivación para seguir adelante. Además, no es obligatorio que las empresas lo hagan, y su implementación implica costos elevados, por lo que resulta difícil promover la reducción de emisiones. “Ahora creo que el principal obstáculo en el tratamiento de aguas residuales de la industria del carbón no es la tecnología, sino la cuestión de los costos de inversión. Ahora, las normas de emisión son más estrictas. A diferencia del tratamiento preliminar que se utilizaba anteriormente, para cumplir con estas nuevas normas, los costos relacionados con el tratamiento final de las aguas residuales también aumentan. Por lo tanto, la relación entre los costos invertidos y los beneficios obtenidos deja de ser proporcional. Para las empresas, ya sean estatales o privadas, lo más importante es sin duda el rendimiento. Por lo tanto, **deberían establecerse requisitos obligatorios para intervenir en estos inversores**. ”Subrayó Yang Chuanwu. Yang Chuanwu sugiere que, en primer lugar, sea necesario controlar la situación desde su origen, realizar una adecuada verificación en materia de protección ambiental y aumentar la proporción de inversiones que las empresas destinan a este fin. Si una empresa no pasa la inspección ambiental, no se le debe permitir en absoluto que comience a operar; hay que cerrar esa posibilidad. De lo contrario, una vez que la empresa comience a producir, será difícil hacerla detenerse. Incluso si las emisiones de la empresa no cumplen con los estándares, solo se les permite seguir operando. Seguramente no podrá seguir avanzando; la inversión superará el presupuesto. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que las empresas inviertan en medidas ambientales desde la fase de diseño y construcción, a fin de cumplir con los nuevos estándares ambientales. De esa manera, será más fácil controlar las emisiones posteriormente. En lugar de construir primero y, si no se cumplen los estándares, realizar reformas y mejoras posteriormente, lo cual aumentaría enormemente los costos para la empresa. En segundo lugar, **las multas deberían destinarse a aquellas empresas que se esfuerzan por proteger el medio ambiente**. La situación actual es que, siempre y cuando las emisiones de una empresa no cumplan con los estándares establecidos, se le impone una multa; dichas multas se destinan íntegramente al erario público. Crear un obstáculo es un enfoque pasivo, y no permite lograr el objetivo de manera fundamental. Por ejemplo, muchas empresas no realizan las emisiones durante el día, sino que lo hacen en secreto por la noche, o bien emiten solo un día a la semana y dejan de hacerlo durante cinco o seis días. Las multas no son suficientes para erradicar estos fenómenos. La solución definitiva consiste en fomentar la conciencia de las empresas, para que comprendan las consecuencias de la contaminación y, así, traten adecuadamente las aguas residuales. Yang Chuanwu espera que **las multas impuestas se utilicen como recompensa para aquellas empresas que se esfuerzan por proteger el medio ambiente y llevar a cabo mejoras, en lugar de ser entregadas al erario estatal**. De lo contrario, las empresas no querrán asumir los costos relacionados con la gestión de la contaminación; **tampoco lo harán, y eso no es algo positivo para el desarrollo de toda la industria ambiental**. Pero si las multas pudieran reinvertirse en las empresas, estas sentirían que “he hecho algo por la protección del medio ambiente, **incluso me pagan por ello; he asumido también la responsabilidad social que me corresponde”, lo cual podría contribuir a lograr los objetivos establecidos en materia de protección ambiental. Xu Yanhua, por su parte, sugiere que los accidentes de contaminación en los estanques de evaporación están estrechamente relacionados con una supervisión inadecuada y con políticas insuficientes. Las aguas residuales con un bajo contenido de oxígeno químico, baja toxicidad y alto nivel de salinidad en los estanques de evaporación, por lo general, no causan un impacto significativo en el ecosistema. Por lo tanto, una decisión de carácter general respecto a los estanques de evaporación presenta ciertos problemas en términos de cientificidad, razonabilidad y viabilidad práctica. Lo clave es saber cómo reforzar la supervisión y el control, para garantizar que la calidad y la cantidad de las aguas residuales que se vierten en los estanques de evaporación cumplan con los requisitos establecidos. Además, deben establecerse políticas adecuadas para regular esta situación. A las empresas que superan los límites permitidos en cuanto a emisiones, se les debería cobrar un impuesto adicional o imponerles sanciones. Por otro lado, a aquellas empresas que logran reducir sus emisiones dentro de los límites establecidos, se les deberían otorgar subsidios y recompensas. Asimismo, debería aplicarse un sistema de tarifación progresiva según el consumo de agua por parte de las empresas, tomando como referencia el consumo permitido. Estas medidas ayudarán a cambiar la situación actual, en la que las empresas químicas basadas en el carbón abusan de los estanques de evaporación, sin tener ninguna presión ni incentivo para ahorrar agua y reducir sus emisiones. Además, para lograr un uso más eficiente del agua y reducir su consumo, también es necesario mejorar los procesos de tratamiento de aguas en todo su ciclo. Asimismo, aplicando los principios de la ingeniería de sistemas, se debe adoptar activamente la tecnología de “puntos críticos de agua”, con el fin de fomentar el uso escalonado del agua y su reutilización según sus diferentes calidades. Sobre esta base, se establece un equilibrio hídrico en toda la planta, se construye una isla de aguas recicladas y se logra una gestión flexible del agua reutilizada en toda la instalación.