La industria mundial de refinación se enfrenta a una doble presión: satisfacer la creciente demanda de energía y, al mismo tiempo, cumplir con estrictas regulaciones ambientales y las limitaciones de la escasez de agua. Para las refinerías de petróleo, las aguas residuales —cargadas de sólidos, aceites y contaminantes orgánicos e inorgánicos— representan un desafío crucial: cómo tratarlas de manera eficiente para cumplir con la normativa, reutilizarlas y optimizar los costos.
La refinería de Toledo de PBF Energy, un actor clave en el sector de combustibles y petroquímicos de Norteamérica, encontró una solución transformadora gracias a una alianza estratégica de 20 años con Veolia North America. Esta colaboración no solo resolvió los problemas de gestión de aguas residuales de la refinería, sino que también estableció un referente para la reutilización de aguas industriales, en consonancia con los objetivos de desarrollo sostenible que WATERTECH CHINA promueve como centro global de la industria del agua.
Antecedentes del proyecto y principales desafíos
Ubicada en Oregon, Ohio, la refinería de Toledo procesa diariamente 170 000 barriles de crudo ligero y dulce norteamericano, produciendo gasolina, diésel con contenido ultrabajo de azufre, combustible para aviones y productos petroquímicos de alto valor. Como todas las refinerías, sus operaciones generan grandes volúmenes de aguas residuales aceitosas con sólidos que requieren un tratamiento riguroso, ya sea para su descarga segura a la planta de tratamiento de aguas residuales pública local o para su reutilización in situ.
Los principales desafíos de la refinería eran de tres tipos:
1. Rigor de la calidad del agua: Las torres de refrigeración, un componente fundamental de las operaciones de refinación, requieren agua de reposición de alta pureza para evitar la acumulación de incrustaciones y la pérdida de eficiencia de los equipos.
2. Optimización de costes y recursos: Reducir la dependencia del suministro de agua municipal y minimizar las tarifas de descarga de las plantas de tratamiento de aguas residuales para disminuir los costos operativos.
3. Fiabilidad operativa: Garantizar que los sistemas de tratamiento de aguas residuales funcionen las 24 horas del día, los 7 días de la semana, para respaldar el refinado ininterrumpido a su capacidad óptima, sin desviar recursos internos de la actividad principal.
La solución integrada de Veolia: servicio, tecnología y compromiso a largo plazo.
Para hacer frente a estos desafíos, Veolia ofreció una solución integral de principio a fin mediante un contrato de 20 años de "financiación, diseño, construcción, propiedad, operación, mantenimiento y gestión" (FBTOOMM, por sus siglas en inglés), un modelo innovador que transfiere los riesgos y responsabilidades operativas a un especialista en tratamiento de agua.
1. Optimización de procesos colaborativos
El equipo de Veolia realizó primero una evaluación in situ de las operaciones de recuperación de agua existentes en la refinería, trabajando en estrecha colaboración con el cliente para identificar deficiencias en los equipos y alinear las soluciones con las limitaciones de presupuesto y plazos. Este enfoque de colaboración garantizó que el plan final se adaptara a las necesidades operativas específicas de la refinería, en lugar de ser una solución genérica.
2. Desarrollo de tecnologías de tratamiento avanzadas
El proceso de tratamiento de aguas residuales aprovecha la purificación en múltiples etapas para lograr tanto el cumplimiento de las normativas de vertido como la calidad para su reutilización:
- Pretratamiento: Las aguas residuales se recogen y se filtran para eliminar los residuos y los sólidos de gran tamaño.
- Eliminación de aceite: Un separador API y un sistema de flotación por nitrógeno disuelto (DNF) eliminan los aceites libres y emulsionados.
- Tratamiento secundario Los procesos de aireación descomponen los residuos orgánicos e inorgánicos, seguidos de un sistema de clarificación de dos etapas para refinar aún más el agua.
- Distribución de doble flujo: El efluente tratado se divide en dos vías: una que cumple con los estándares de descarga de las plantas de tratamiento de aguas residuales y otra que se dirige al tratamiento terciario a través de cinco filtros de arena para su "purificación".
- Integración de reutilización: El agua tratada se recicla como agua de reposición para las torres de refrigeración, cumpliendo así con los estrictos requisitos de pureza de la refinería.
Resultados del proyecto: Superación de los objetivos en las dimensiones económica, ambiental y operativa.
Esta colaboración de 20 años ha aportado un valor cuantificable que va más allá del tratamiento básico de aguas residuales, demostrando el poder de la gestión integrada del agua.
1. Ahorro económico y reducción de riesgos
Al reutilizar el 50 % de sus aguas residuales, la refinería ha reducido significativamente los costos de adquisición de agua municipal y las tarifas de descarga de la planta de tratamiento de aguas residuales. El modelo FBTOOMM también transfiere los riesgos de mantenimiento y operación a Veolia, lo que permite a la refinería concentrar su capital y recursos humanos en su actividad principal de refinación.
2. Sostenibilidad ambiental
Esta solución reduce la dependencia de la refinería de los recursos hídricos locales, aliviando la presión sobre los ecosistemas acuáticos regionales; un logro crucial en una época de creciente escasez de agua. Al minimizar la descarga de contaminantes, el proyecto también contribuye a objetivos más amplios de protección ambiental.
3. Excelencia operativa y seguridad
Un equipo especializado de 15 profesionales de Veolia, que incluye gerentes de proyecto, operadores, mecánicos de mantenimiento y personal administrativo, opera la planta de tratamiento las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Las décadas de experiencia de Veolia en el tratamiento de aguas industriales permiten adaptaciones ágiles a los cambios en los procesos (por ejemplo, ajustando la química para que coincida con la composición fluctuante de las aguas residuales) y garantizan un rendimiento constante.
Cabe destacar que el historial de seguridad del equipo es excepcional: en más de 14 años de operaciones sobre el terreno, solo se ha registrado un incidente (un esguince leve), lo que demuestra la cultura de Veolia de priorizar la seguridad y sus rigurosos protocolos de formación.
El secreto del éxito a largo plazo: la colaboración y la comunicación.
Más allá de la tecnología y el servicio, la solidez de esta colaboración radica en la comunicación abierta y en tiempo real entre los equipos de Veolia y la Refinería de Toledo. Las reuniones formales periódicas se complementan con la coordinación diaria, lo que garantiza que ambas partes estén alineadas en cuanto a los cambios operativos, los objetivos de calidad del agua y las medidas de control de costes.
Como destaca Aaron Coulter, gerente de área de la refinería de Toledo: “El éxito de nuestra relación se basa en una combinación de personas, experiencia y comunicación. Buscamos constantemente maneras de ampliar la reutilización del agua, y la experiencia de Veolia nos da la confianza necesaria para aplicar estándares de tratamiento más exigentes en un mayor número de aplicaciones”.
Veolia y la refinería ya están explorando oportunidades para aumentar aún más la tasa de reutilización de aguas residuales, lo que demuestra que la gestión sostenible del agua es un proceso continuo, no un proyecto puntual.
Implicaciones para la industria de los asistentes a WATERTECH CHINA
La colaboración con la refinería de Toledo ofrece tres conclusiones clave para los profesionales del sector del agua industrial, especialmente para aquellos que asisten a WATERTECH CHINA para explorar soluciones innovadoras:
1. Las alianzas a largo plazo generan valor: la externalización del tratamiento de agua a especialistas mediante FBTOOMM o modelos similares permite centrarse en las operaciones, reducir riesgos y optimizar de forma continua.
2. La integración tecnológica es clave: Los procesos de tratamiento personalizados y en varias etapas son esenciales para equilibrar el cumplimiento normativo, la reutilización y la rentabilidad.
3. Sostenibilidad = Valor empresarial: La reutilización del agua no es solo una iniciativa medioambiental, sino una palanca estratégica para reducir costes, mejorar la fiabilidad y garantizar la viabilidad futura de las operaciones.
En WATERTECH CHINA, donde converge la industria mundial del agua, proyectos como este ponen de relieve el papel fundamental de la colaboración, la innovación y la visión a largo plazo para resolver los desafíos hídricos industriales. Para las refinerías y otras industrias con alto consumo de agua, el camino hacia una gestión sostenible del agua comienza con la colaboración con expertos que comprenden tanto las necesidades tecnológicas como las empresariales, transformando las aguas residuales de un problema en un recurso valioso.
Únase a WATERTECH CHINA para conectar con proveedores de soluciones líderes como Veolia, explorar tecnologías de tratamiento de vanguardia y aprender cómo replicar ese éxito en sus propias operaciones.
