Osmosis Inversa Biosearaciones

8/6/2019 Osmosis Inversa Biosearaciones

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detendr cuando la presin aplicada sea igual a la presin Osmtica Aparente entre las 2

soluciones. Esta presin Osmtica Aparente es una medida de la diferencia de energa

potencial entre ambas soluciones. Si se aplica una presin mayor a la solucin ms

concentrada, el solvente comenzar a fluir en el sentido inverso. Se trata de la Osmosis

Inversa. El flujo de solvente es una funcin de la presin aplicada, de la presin osmtica

aparente y del rea de la membrana presurizada.

Los componentes bsicos de una instalacin tpica de osmosis inversa consisten en un tubo

de presin conteniendo la membrana, aunque normalmente se utilizan varios de estos tubos,

ordenados en serie o paralelo. Una bomba suministra en forma continua el fluido a tratar a

los tubos de presin, y, adems, es la encargada en la prctica de suministrar la presin

necesaria para producir el proceso. Una vlvula reguladora en la corriente de concentrado,

es la encargada de controlar la misma dentro de los elementos (se denominan as a las

membranas convenientemente dispuestas).

Hoy en da, hay 3 configuraciones posibles de la membrana: el elemento tubular, el

elemento espiral y el elemento de fibras huecas. Ms del 60% de los sistemas instalados en

el mundo trabajan con elementos en espiral debido a 2 ventajas apreciables:

Buena relacin rea de membrana/volumen del elemento.

Diseo que le permite ser usado sin dificultades de operacin en la mayora de las

aplicaciones, ya que admite un fluido con una turbiedad ms de 3 veces mayor que

los elementos de fibra hueca.

Este elemento fue desarrollado a mediados de la dcada del 60, bajo contrato de la oficina

de aguas salinas. En la actualidad estos elementos se fabrican con membranas de acetato de

celulosa o poliamidas y con distinto grados de rechazo y produccin.


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Figura: Principios de las Osmosis Normal e Inversa.

Aplicaciones de la Osmosis Inversa

Entre 1950 y 1970, se llevaron a cabo innumerables trabajos a fin de implementar el uso de

la osmosis inversa en la desalacin de aguas salobres y agua de mar.

A partir de 1970, esta tcnica comenz a ser competitiva, y en muchos casos superior a

algunos de los procesos y operaciones unitarios usados en concentracin, separacin y

purificacin de fluidos. Hay razones para justificar esta creciente supremaca, ya que la

osmosis inversa rene caractersticas de excepcin, como:

Permite remover la mayora de los slidos (inorgnicos u orgnicos) disueltos en el

agua (hasta el 99%).

Remueve los materiales suspendidos y microorganismos.

Realiza el proceso de purificacin en una sola etapa y en forma continua.

Es una tecnologa extremadamente simple, que no requiere de mucho

mantenimiento y puede operarse con personal no especializado.

El proceso se realiza sin cambio de fase, con el consiguiente ahorro de energa.

Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad excepcional

en cuanto al tamao de las plantas: desde 1 m3/da, a 1.000.000 m3/da.

La osmosis inversa puede aplicarse en un campo muy vasto y entre sus diversos usos

podemos mencionar:

Abastecimiento de aguas para usos industriales y consumo de poblaciones.

Tratamiento de efluentes municipales e industriales para el control de la

contaminacin y/o recuperacin de compuestos valiosos reutilizables.

En la industria de la alimentacin, para la concentracin de alimentos (jugo de

frutas, tomate, leche, etc.).

En la industria farmacutica, para la separacin de protenas, eliminacin de virus,

etc.

Se han efectuado numerosas experiencias para concentrar y purificar lquidos y gases. No

obstante, las aplicaciones ms difundidas son las que trataremos a continuacin.


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Figura: Esquema bsico de un sistema de smosis inversa.

Rechazo de Membranas

Inorgnicos

Cationes Aniones

Nombre Smbolo %Rechazo Nombre Smbolo %Rechazo

Sodio Na+ 94-96 Cloruro Cl- 94-95

Calcio Ca++ 96-98 Bicarbonato HCO3- 95-96

Magnesio Mg++ 96-98 Sulfato SO4- 99+

Potasio K+ 94-96 Nitrato NO3- 93-96

Hierro Fe++ 98-99 Fluoruro F- 94-96

Manganeso Mn++ 98-99 Silicato SiO2- 95-97

Aluminio Al+++ 99+ Fosfato PO4- 99+

Amonio NH4+ 88-95 Bromuro Br - 94-96

Cobre Cu++ 96-99 Borato B4O7- 35-70**

Nquel Ni++ 97-99 Cromato CrO4- 90-98

Estroncio Sr ++ 96-99 Cianuro CN- 90-95**

Cadmio Cd++ 95-98 Sulfito SO3- 98-99

Plata Ag+ 94-96 Tiosulfato S2O3- 99+

Arsnico As+++ 90-95 Ferrocianuro Fe(CN)6- 99+

Orgnicos

Nombre Peso Molecular %Rechazo

Sucrosa 342 100

Lactosa 360 100


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Protenas Mayor 10.000 100

Glucosa 198 99,9

Fenol 94 93-99**

Acido Actico 60 65-70

Tinturas 400 a 900 100

Demanda bioqumica de oxgeno (DBO) ----- 90-99

Demanda qumica de oxgeno (COD) ----- 80-95

Urea 60 40-60

Bacterias y Virus 5.000-100.000 100

Pirgenos 1.000 - 5.000 100

** Depende del pH.

Tabla I: Rechazo de Membranas

smosis

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La smosis es un fenmenofsico-qumico relacionado con el comportamiento delagua

como solvente de unasolucin ante una membranasemipermeable para el solvente

(agua) pero no para los solutos. Tal comportamiento entraa una difusin simplea

travs de la membrana del agua, sin "gasto de energa". La smosis es un fenmeno

biolgico importante para la fisiologacelularde los seres vivos.

Contenido[ocultar]

1 Mecanismo 2 smosis inversa 3 Aplicaciones

o 3.1 Desalacin 3.1.1 Reduccin de la dureza

o 3.2 Descontaminacin y tratamiento de efluentes 3.2.1 Reduccin del contenido de nitratos

3.2.1.1 Concentracin de nitritos y nitratos 3.2.2 Eliminacin del color y de los precursores de

trihalometanos 3.2.3 Vinazas 3.2.4 Alpechines
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o 3.3 Usos industriales 3.3.1 Produccin de aguas de alta calidad 3.3.2 Circuitos de refrigeracin semiabiertos 3.3.3 Pintado por electrodeposicin 3.3.4 Tintado de fibras textiles

3.3.5 Fabricacin de catalizadores 3.3.6 Procesado de papel fotogrficoo 3.4 Usos alimentarios

3.4.1 Fabricacin de fcula de patata 3.4.2 Concentrado de zumos de frutas 3.4.3 Preconcentracin de jugos azucarados 3.4.4 Preconcentrado de suero lcteo 3.4.5 Preconcentrado de la clara de huevo 3.4.6 Estabilizacin de vinos 3.4.7 Fabricacin de cerveza con bajo contenido en

alcohol 3.4.8 Fermentacin alcohlica

4 Experimento ilustrativo de smosis 5 Referencias 6 Vase tambin

7 Enlaces externos

[editar] Mecanismo

Se denominamembrana semipermeable a la que contiene poros, al igual que cualquier

filtro, de tamao molecular. El tamao de los poros es tan minsculo que deja pasar las

molculas pequeas pero no las grandes (normalmente del tamao de micras). Por

ejemplo, deja pasar las molculas de agua que son pequeas, pero no las de azcar, que

son ms grandes.

Si una membrana como la descrita separa un lquido en dos particiones, una de agua

pura y otra de agua con azcar, suceden varias cosas, explicadas a fines del siglo XIX

por Van 't Hoff y Gibbs empleando conceptos depotencial electroqumico y difusin

simple, entendiendo que este ltimo fenmeno implica no slo el movimiento al azar de

las partculas hasta lograr la homognea distribucin de las mismas (y esto ocurre

cuando las partculas que aleatoriamente vienen se equiparan con las que aleatoriamente

van), sino el equilibrio de los potenciales qumicos de ambas particiones. Lospotenciales qumicos de los componentes de una solucin son menores que la suma del

potencial de dichos componentes cuando no estn ligados en la solucin. Este

desequilibrio genera un flujo de partculas solventes hacia la zona de menor potencial

que se expresa como presin osmtica mensurable en trminos de presin atmosfrica

(p. ej. "existe una presin osmtica de 50 atmsferas entre agua desalinizada y agua

de mar"), que est en relacin directa con la osmolaridad de la solucin. El solvente

fluir hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial o hasta que lapresin hidrosttica

equilibre la presin osmtica.12

El resultado final es que, aunque el agua pasa de la zona de baja concentracin a la de

alta concentracin y viceversa, hay un flujo neto mayor de molculas de agua que pasandesde la zona de baja concentracin a la de alta.
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Usos_industrialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Producci.C3.B3n_de_aguas_de_alta_calidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Circuitos_de_refrigeraci.C3.B3n_semiabiertoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Pintado_por_electrodeposici.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Tintado_de_fibras_textileshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_catalizadoreshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Procesado_de_papel_fotogr.C3.A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Usos_alimentarioshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_f.C3.A9cula_de_patatahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Concentrado_de_zumos_de_frutashttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentraci.C3.B3n_de_jugos_azucaradoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentrado_de_suero_l.C3.A1cteohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentrado_de_la_clara_de_huevohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Estabilizaci.C3.B3n_de_vinoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_cerveza_con_bajo_contenido_en_alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_cerveza_con_bajo_contenido_en_alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fermentaci.C3.B3n_alcoh.C3.B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Experimento_ilustrativo_de_.C3.B3smosishttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Referenciashttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#V.C3.A9ase_tambi.C3.A9nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Enlaces_externoshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%93smosis&action=edit&section=1http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_semipermeablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_semipermeablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_electroqu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Solutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_hidrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Usos_industrialeshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Producci.C3.B3n_de_aguas_de_alta_calidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Circuitos_de_refrigeraci.C3.B3n_semiabiertoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Pintado_por_electrodeposici.C3.B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Tintado_de_fibras_textileshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_catalizadoreshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Procesado_de_papel_fotogr.C3.A1ficohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Usos_alimentarioshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_f.C3.A9cula_de_patatahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Concentrado_de_zumos_de_frutashttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentraci.C3.B3n_de_jugos_azucaradoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentrado_de_suero_l.C3.A1cteohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Preconcentrado_de_la_clara_de_huevohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Estabilizaci.C3.B3n_de_vinoshttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_cerveza_con_bajo_contenido_en_alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fabricaci.C3.B3n_de_cerveza_con_bajo_contenido_en_alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Fermentaci.C3.B3n_alcoh.C3.B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Experimento_ilustrativo_de_.C3.B3smosishttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Referenciashttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#V.C3.A9ase_tambi.C3.A9nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis#Enlaces_externoshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%93smosis&action=edit&section=1http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_semipermeablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_electroqu%C3%ADmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Difusi%C3%B3n_simplehttp://es.wikipedia.org/wiki/Solutohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_hidrost%C3%A1tica


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Dicho de otro modo: dado suficiente tiempo, parte del agua de la zona sin azcar habr

pasado a la de agua con azcar. El agua pasa de la zona de baja concentracin a la de

alta concentracin.

Las molculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolucin de

menor concentracin (disolucin hipotnica) a la de mayor concentracin (disolucinhipertnica). Cuando el trasvase de agua iguala las dos concentraciones, las

disoluciones reciben el nombre de isotnicas.

En los seres vivos, este movimiento del agua a travs de la membrana celular puede

producir que algunas clulas se arruguen por una prdida excesiva de agua, o bien que

se hinchen (posiblemente hasta reventar) por un aumento tambin excesivo en el

contenido celular de agua. Para evitar estas dos situaciones, de consecuencias

desastrosas para las clulas, estas poseen mecanismos para expulsar el agua o los iones

mediante un transporte que requiere gasto de energa.

[editar] smosis inversa

Lo descrito hasta ahora es lo que ocurre en situaciones normales, en las que los dos

lados de la membrana estn a la misma presin; si se aumenta la presin del lado de

mayor concentracin, puede lograrse que el agua pase desde el lado de alta

concentracin de sales al de baja concentracin.

Se puede decir que se est haciendo lo contrario de la smosis, por eso se llama smosis

inversa. Tngase en cuenta que en la smosis inversa a travs de la membrana

semipermeable slo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta concentracin pasa ala de baja concentracin.

Si la alta concentracin es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presin, el agua

del marpasa al otro lado de la membrana. Slo el agua, no la sal. Es decir, el agua se ha

desalinizado por smosis inversa, y puede llegar a serpotable.

[editar] Aplicaciones

La mayora de las aplicaciones3 de la smosis vienen de la capacidad de separar solutos

en disolucin de forma activa mediante smosis inversa utilizando membranassemipermeables.

[editar] Desalacin

Mediante este procedimiento es posible obtener agua desalinizada (menos de 5.000

microsiemens/cm de conductividad elctrica) partiendo de una fuente de agua salobre,

agua de mar, que en condiciones normales puede tener entre 20.000 y 55.000

microsiemens/cm de conductividad.
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La medida de la conductividad del agua da una indicacin de la cantidad de sales

disueltas que contiene, dado que el agua pura no es un buenconductorde la electricidad

(su potencial de disociacin es menor de 0.00001).

La smosis inversa o reversa (RO) se ha convertido hoy en da en uno de los sistemas

ms eficientes para desalinizar y potabilizar el agua, siendo usada en barcos, aviones,industrias, hospitales y domicilios.

Mediante smosis inversa se consigue que el agua bruta que llega a la desaladora se

convierta por un lado en un 40% de agua producto y un 55-60% de agua salobre.

La clave est en la constitucin del fajo de membranas que intercalan redes-canales de

circulacin entre capa y capa y finalmente convergen en el centro del sistema. Como

hay un flujo de entrada y dos flujos de salida, al uno se le conoce como rechazo salino y

al otro como flujo de permeado y sus valores dependern de la presin de entrada

impuesta al sistema. Por lo general es factible encontrar membranas confeccionadas con

poliamida o acetato de celulosa (este ltimo material est en desaparicin) con unrechazo salino de entre 96.5-99.8%. Existen membranas especializadas para cada tipo

de agua, desde agua de mar hasta aguas salobres.

Los equipos de smosis inversa industriales montan varios trenes o carros de

membranas interconectadas entre s, una bomba de alta presin, medidores de TDS,pH

y caudalmetros de columna. Existen equipos que se ubican en grandes salas debido a su

enorme tamao.

Para el ptimo funcionamiento de estos sistemas, se requiere mantener un anti-

incrustante contra slice (slice gelificada neutra) que obtura el sistema, adems de un

biocida para mantener libre debiomasas las capas del sistema.

La smosis inversa tiene algunas restricciones, hay ciertas especies qumicas que el

sistema no es capaz de retener, estos elarsenito (As+3), la slice neutra (ya mencionada)

y elboro. Para retener estas especies hay que realizar una modificacin del estado

qumico de la especie, ya sea va oxidacin,co-precipitacino cambios depH del

medio. Por ejemplo el arsenito (As+3) experimenta un rechazo de menos de 25%, el

arsenato (As+5) es capaz de ser retenida en un 95-98%.

Las incrustaciones en las membranas son un factor no despreciable en la eficiencia del

equipo, esto ocurre cuando se pretende forzar el caudal de permeado, ocurriendo frentesde saturacin en la superficie de la membrana. Otras sustancias son incrustantes, tales

como la mencionada slice, biomasas de microorganismos. Una vez incrustada la

membrana, solo es posible revertir la situacin desmontando la unidad y tratndola con

mezclas de cidos fuertes y sometindolas a contracorriente.

Un desarrollo tecnolgico reciente especialmente relevante es el de la smosis inversa

para desalinizacin basada en energa solar fotovoltaica, empleando slo y

exclusivamente una pequea batera para que todo funcione correctamente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_celulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anti-incrustantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anti-incrustantehttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Biocidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomasahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Borohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Co-precipitaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Co-precipitaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenato&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Poliamidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acetato_de_celulosahttp://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anti-incrustantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anti-incrustantehttp://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Biocidahttp://es.wikipedia.org/wiki/Biomasahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenito&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlicehttp://es.wikipedia.org/wiki/Borohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Co-precipitaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/PHhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenato&action=edit&redlink=1


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[editar] Reduccin de la dureza

Las aguas duras contienen iones de calcio y magnesio que pueden precipitar

combinados con iones comocarbonatos,sulfatos o hidrxidos estos precipitados se van

acumulando (obstruyendo) en las tuberas de distribucin, calentadores, etc. Con la

smosis inversa se consigue eliminar estos precipitados quimicos.

[editar] Descontaminacin y tratamiento de efluentes

Para la eliminacin de contaminantes en disolucin principalmente encaminado al

ahorro de agua. Si se tiene agua con contaminante "X" cuyas molculas tienen un

tamao de "Y" micras, siendo "Y" mayor que el tamao de la molcula de agua. Si se

busca una membrana semipermeable que deje pasar molculas de tamao de las del

agua pero no de "Y", al aplicar presin (smosis inversa) se obtendr agua sin

contaminante.

La utilizacin de la smosis inversa en el tratamiento de efluentes persigue alguno de

los tres objetivos siguientes:4

Concentrar la contaminacin en un reducido volumen. Recuperar productos de alto valor econmico. Recircular el agua.

La smosis inversa no destruye la contaminacin sino que, como mucho, permite

concentrarla en un pequeo volumen.

[editar] Reduccin del contenido de nitratos

Las aguas subterrneas suelen incorporar altas concentraciones de nitratos, superiores a

las admitidas por la reglamentacin tcnico-sanitaria. Con las membranas de smosis

inversa con un alto porcentaje de rechazo del in nitrito permite obtener agua con un

bajo contenido en dichos iones.

[editar] Concentracin de nitritos y nitratos

Los efluentes procedentes de la limpieza de depsitos contenedores de tetrxidos de

nitrgeno (N2O4) estn contaminados con iones nitrito (NO2-

) y nitrato (NO3-

). Losefluentes son neutralizados previamente consosa custica tras lo cual son enviados a un

primer paso de una smosis inversa que trabaja con una recuperacin del 95%. El

rechazo de este primer paso es enviado hasta una segunda etapa de smosis inversa que

trabaja con una recuperacin del 75%. El rechazo de este segundo paso es recirculado al

depsito situado en cabeza de la instalacin y el perneado, con un contenido inferior a

10 ppm, puede ser reutilizado.
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[editar] Eliminacin del color y de los precursores de

trihalometanos

El color procedente de la descomposicin de la materia orgnica natural disuelta por las

aguas. El color, adems de no admitirse en el agua potable por motivos estticos, es un

precursor de los trihalometanos (THM).

[editar] Vinazas

Las vinazas sufren en primer lugar un proceso de filtracin para eliminar las materias en

suspensin que pudiesen atascar las membranas. Continuacin son impulsadas hacia

unas membranas de smosis inversa que permiten el paso tanto del agua como del

alcohol etlico. El permeado de la smosis inversa, que constituye el 90% del volumen

inicial de las vinazas, se enva hacia una columna de destilacin que permite recuperar

el alcohol y otros productos nobles. El residuo de la columna de destilacin es agua con

un bajo contenido en DBO que puede enviarse hacia una planta convencional de aguas

residuales urbanas. El rechazo de la smosis inversa, que constituye el 10% del

volumen inicial de las vinazas, se enva a una columna donde se destila a baja

temperatura para evitar la degradacin de productos termosensibles permitiendo se

recuperacin.

[editar]Alpechines

Los efluentes de las almazaras, compuestas por el agua de la aceituna y el agua utilizada

para extraer el aceite de oliva, es altamente contaminante y difcilmentebiodegradable.

La smosis inversa, combinada con una ultrafiltracin, permite recuperar de los

efluentes materiales de alto valor econmico y obtener agua reutilizable.

[editar] Usos industriales

[editar] Produccin de aguas de alta calidad

Produccin de agua desmineralizada: las membranas de baja presineliminan la mayor parte de las sales en el agua, finalizando sudesmineralizacin total con el intercambio inico.

Produccin de agua ultrapura: adems de eliminar las sales en elagua y una gran variedad de sustancias orgnicas, tambin depuramicroorganismos consiguiendo un agua ultrapura.

[editar] Circuitos de refrigeracin semiabiertos

Las centrales de produccin de energa elctrica deben ceder al foco fro grandes

cantidades de energa en forma de calor. El medio utilizado para esta transferencia es

habitualmente el agua de un circuito de refrigeracin. Con el fin de economizar la

mxima cantidad de agua posible se concentra el agua de aporte tantas veces como lo

permita su composicin inica y la resistencia a la corrosin de los materiales del

circuito. Al mismo tiempo, con tal finalidad y para cumplir con la legislacin vigente enalgunos pases, reduciendo el impacto ecolgico que supondra el vertido de las aguas
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de alta salinidad de la purga del circuito, se procede a tratar estas para obtener un

vertido practicante nulo donde la smosis inversa juega un papel importante en la

concentracin del vertido.

[editar] Pintado porelectrodeposicin

En este proceso la carrocera se sumerge en una dispersin coloidalen agua de partcula

de pintura elctricamente cargada. La aplicacin de un gradiente de potencial origina

una migracin de las partculas de pintura hacia la carrocera sobre la que se depositan.

Cuando la carrocera emerge del bao de electropintado arrastra pintura sin depositar,

por lo que se lava pulverizando agua a contracorriente. De esta forma, la pintura

arrastrada es recuperada y devuelta de nuevo al bao. El bao de pintura es bombeado

hacia unas membranas de ultrafiltracin cuyo permeado contiene mayoritariamente

agua, pequeas cantidades de resina, solvente solubilizador y sales inorgnicas

disueltas. El rechazo de la ultrafiltracion es mayoritariamente pintura del bao que es

devuelta al mismo. El permeado de la ultrafiltracion es impulsado de nuevo hacia una

smosis inversa cuyo permeado es agua de alta pureza que se utiliza, junto con unapequea cantidad de agua desmineralizada de aporte, para el lavado final de la

carrocera. El rechazo de la smosis inversa contiene solventes, solubilizadores, sales

disueltas, etc. y se utiliza por un lado para arrastrar la pintura no depositada sobre las

carroceras tras su salida del bao de electropintado y por otro lado para desconcentrar

el circuito de las sales que se van acumulando.

[editar] Tintado de fibras textiles

La utilizacin de la smosis inversa y de la nanofiltracin para el tratamiento de los

efluentes procedentes del tintado de fibras textiles permite por un lado recircularaproximadamente el 95% de los productos qumicos usados en los baos de tintado y,

por otro, reutilizar alrededor del 90% de las aguas residuales generadas.

[editar] Fabricacin de catalizadores

Algunos catalizadores utilizados de automviles se fabrican a partir de una pasta de

aluminio, cerio y nquel. La combinacin de una ultrafiltracin y una smosis inversa

permite recuperar tanto la materia prima de fabricacin como el agua del proceso. El

efluente de la fabricacin de catalizadores es una lechada que incorpora los

constituyentes de la pasta diluidos entre 3 y 50 veces as como un conjunto de aditivos.

La lechada, cuya concentracin oscila entre 1 y el 15% de slidos, pasa en primer lugara travs de una ultrafiltracin con un poder de corte del orden de 100.000, obtenindose

un concentrado con un contenido en slidos del 50%, que se puede reutilizar

directamente en el proceso. El permeado de la ultrafiltracin pasa a continuacin por

una smosis inversa que permite recuperar la mayor parte del agua del proceso.

[editar] Procesado depapel fotogrfico

El elevado coste tanto de laplata como del agua de alta calidad hace rentable recuperar

ambos elementos de los efluentes del procesado de papel fotogrfico. Los efluentes con

un contenido en plata del orden de las 30 ppm, son enviados hacia unas membranas de

smosis inversa que presentan un rechazo medio deltiosulfato de plata del 99,7%. Elpermeado es recirculado de nuevo al proceso y el rechazo de la smosis, con un
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contenido en plata de 220 a 570 ppm, es sometido a un tratamiento con ditionitay

aluminio para precipitar la plata. Una centrifugacin posterior permite separar el

precipitado del efluente y recuperar la plata.

[editar] Usos alimentariosLa misma capacidad de concentrar molculas ha sido mpliamente utilizada para

conseguir concentrados alimenticios.

[editar] Fabricacin de fcula de patata

Las aguas residuales de las fbricas de fcula de patata pasan, en primer lugar a travs

de una ultrafiltracion cuyo contenido presenta un 10% de la materia seca, de la cual su

60% aproximadamente son protenas que se pueden recuperar por precipitacin. El

ultrafiltrado se enva de nuevo hacia una smosis inversa cuyo permeado presenta una

contaminacin menor, pudiendo enviarse a una planta convencional de aguas residualesurbanas. En el rechazo de la smosis inversa, en un pequeo volumen se encuentra

concentrada toda la contaminacin inicial y debe procesarse en una planta de alta carga.

[editar] Concentrado dezumos de frutas

La concentracin elimina el agua, y mantiene el aroma y resto de molculas. La

produccin de zumos concentrados mediante smosis inversa tiene las siguientes

ventajas:

No destruye las vitaminas ni se pierden los aromas, al hacerse atemperatura ambiente.

Bajo consumo energtico por lo que hay un abaratamiento de costesde produccin.

Pero tambin las siguientes limitaciones:

La smosis inversa se debe utilizar con otros procesos deconcentracin ya que a medida que aumenta la concentracin seeleva la presin osmtica.

Puede presentar paso de algunos compuestos de bajo peso molecularno deseados a travs de las membranas utilizadas y se concentran

an ms.

[editar] Preconcentracin dejugos azucarados

Con la smosis inversa se puede preconcentrar los jugos azucarados antes de su

evaporacin para eliminar gran parte del agua que poseen. As se puede reducir

consumos energa y aumentar capacidad de evaporacin.

[editar] Preconcentrado de suero lcteo

As se consiguen los siguientes objetivos:
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Reducir el coste del transporte. Cuando el suero no se procesa en lamisma planta donde se obtiene, es preciso transportarlo para sutratamiento. Con la preconcentracin elimina gran parte del aguaexistente reduciendo considerablemente los gastos de transporte.

Reducir el consumo energtico de la evaporacin. Si el suero lcteose procesa en la misma planta su preconcentracin mediante smosisinversa permite reducir los consumos energticos globales de lafabricacin y aumentar la capacidad de produccin de losevaporadores existentes.

[editar] Preconcentrado de la clara de huevo

La smosis inversa conserva todas sustancias solubles producto final (glucosa). Reduce

costes de secado y mejora la calidad del producto.

[editar] Estabilizacin de vinos

La estabilizacin delvino tiene por objeto eliminar un precipitado de tartrato potsico

que disminuye generalmente su valor comercial y puede hacerse precipitando los

tartratos de forma controlada, tras concentrar el vino por smosis inversa.

Hacer pasar el vino a travs de una smosis inversa, obtenindose, por un lado, un

permeado que representa aproximadamente el 60% del volumen inicial, y por otro, un

concentrado que supone el 40% restante en el que los distintos productos que no pueden

atravesar las membranas se encuentran concentradas 2,5 veces.

[editar] Fabricacin de cerveza con bajo contenido en alcohol

La cervezafermentadacon un bajo contenido alcohlico no posee ni un sabor ni un

aroma satisfactorios. Por lo que es mejor producir una cerveza con un contenido

alcohlico normal o alto y reducir o eliminar dicho contenido posteriormente.

El proceso de la desalcoholizacin de la cerveza se basa en el hecho de que algunas

membranas retienen difcilmente el etanol.

La cerveza se bombea hacia la membrana de smosis inversa obtenindose por un lado

un permeado formado por agua, la mayor parte del alcohol y algunos cidos orgnicos

de bajo peso molecular y por otro un concentrado de cerveza.

El agua no destilada, junto con los componentes de bajo peso molecular se mezclan de

nuevo con la cerveza concentrada, dando lugar a la cerveza con bajo contenido en

alcohol.

[editar] Fermentacin alcohlica

La smosis inversa puede utilizarse para producir alcohol a partir de los jugos

azucarados. El contenido de la cuba de fermentacin alcohlica se bombea

constantemente membranas de smosis inversa permitiendo el paso de agua y alcohol

que se destila separando el agua del alcohol.
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[editar] Experimento ilustrativo de smosis

Se puede realizar una experiencia, consistente en llenar una bolsa de celofn, con una

solucin de agua y azcarcomn; labocade la bolsa debe quedar hermticamente

cerrada. En estas condiciones, se le sumerge en un recipiente que contenga agua.

El celofn cumple el papel de una membranay la caracterstica que presenta es la de no

permitir el paso de las molculas de azcar en la solucin, lo cual significa que es

impermeable al azcar. Por el contrario, deja pasar con facilidad las molculas de agua,

o sea, es permeable a ella. Las membranas que presentan este comportamiento reciben

el nombre de semipermeables. De acuerdo a lo anterior, en el experimento se puede

observar que, al comienzo el recipiente formado por la membrana de celofn se

encuentra distendido, pero poco a poco va aumentando de tamao hasta quedar inflado.

Esto es consecuencia de la difusin del agua a travs de la membrana, desde el

recipiente hacia el interior de la bolsa. Este es el fenmeno que se conoce como

smosis.

Pero si se aumentase la presin dentro de la bolsa, se vera que pasan slo las molculas

de agua y no las de azcar, produciendo la filtracin del componente solvente, es decir,

smosis inversa.
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