¿Cómo conseguir una mayor eficiencia energética sin disminuir el grado de depuración en la aguas? La industria necesita, cada vez más, nuevas tecnologías que contribuyan a reducir el coste total del sistema de tratamiento de aguas mientras se mantiene o mejora la calidad del vertido. Y esto ha de lograrse, además, con un modo de actuar medioambientalmente correcto.
En este sentido, la cavitación da respuesta a esta necesidad industrial y ofrece un gran potencial para intensificar procesos físicos y/o químicos de un modo eficiente energéticamente.
La cavitación es un fenómeno que aparece en líquidos cuando la presión disminuye por debajo de la presión del vapor líquido a la temperatura existente. Como consecuencia de la cavitación aparecen núcleos de vaporización que pueden presentarse en forma de burbujas, bolsas o ambos.
Tipos de cavitación: acústica e hidrodinámica
La tecnología de cavitación se clasifica en varios tipos según el modo en que se genera, aunque sólo la cavitación acústica (ultrasonidos) y la cavitación hidrodinámica han sido eficientes en la producción de cambios químicos y físicos en aplicaciones de proceso.
Los efectos del fenómeno de la cavitación mediante ultrasonidos han sido aprovechados sobre todo en la industria alimentaria y en bioprocesos aunque se pueden generar fenómenos similares de cavitación en sistemas hidráulicos. En ingeniería, se presta mucha atención a la cavitación en sistemas hidráulicos debido a los problemas que se generan de erosión mecánica, por lo que los primeros esfuerzos para entender dicho fenómeno se enfocaron a la supresión de tal fenómeno para evitar dicha erosión. No obstante, un diseño minucioso del sistema puede permitir que se produzcan unas condiciones de colapso cavitacional similares a la cavitación por ultrasonidos. Ello permite abordar distintas aplicaciones que requieren intensidades cavitacionales distintas, que ya han sido generadas con éxito mediante cavitación ultrasónica pero con un input de energía mucho menor comparado con los reactores sonoquímicos.
Aplicaciones de la cavitación
Existen distintos campos donde se aplica la cavitación, respecto al tratamiento de aguas su aplicación se centra principalmente en la mejora de tratamientos biológicos: mejora de la biodegradabilidad de las aguas, mejora de la digestión anaerobia mediante disgregación del lodo, deshidratación de lodos, etc. En concreto, se ha comprobado la eficacia de la cavitación especialmente en aplicaciones de ruptura celular y desinfección de aguas.
Además existen otros campos donde la cavitación presenta un elevado potencial, como son la eliminación de contaminantes emergentes y la desinfección de aguas depuradas para su reutilización.
Experiencia de ainia en tecnología de cavitación
En ainia tenemos las herramientas necesarias para poder abordar la tecnología de la cavitación, tanto ultrasónica como hidrodinámica, para realizar estudios experimentales de oxidación avanzada de aguas residuales con carácter poco biodegradable, refractarios, con contaminantes emergentes etc., pretratamientos de lodos de depuradora para mejorar el rendimiento de la digestión anaerobia posterior y desinfección de aguas.
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