Desafío
Una instalación de producción de fertilizantes con sede en EE. UU. inyecta aguas residuales en tres pozos de almacenamiento subterráneos. La composición química de las aguas residuales, junto con las altas temperaturas del agua debido a la absorción de calor geotérmico, dieron como resultado la formación de depósitos de incrustaciones en la formación del pozo. Estos depósitos limitarían rutinariamente la capacidad de flujo del fondo del pozo en la medida en que las tasas de inyección de aguas residuales caerían por debajo de las tasas de producción de aguas residuales.
Como resultado, se requirió la acidificación mensual del pozo con ácido clorhídrico para mantener los caudales de inyección en el fondo del pozo. Este proceso requería el almacenamiento de grandes cantidades de ácido en el sitio, lo que planteaba un problema de salud y seguridad debido a la posible exposición de los trabajadores al químico peligroso, y exponía la infraestructura del pozo a posibles problemas de corrosión por el contacto excesivo con la solución de limpieza ácida.
Solución
Se contactó con el equipo de Veolia en busca de un medio alternativo para mantener caudales óptimos en el pozo de eliminación de aguas residuales y minimizar la frecuencia de acidificación del pozo. Veolia auditó el sistema y analizó la composición química de las aguas residuales. Al utilizar la composición química de las aguas residuales y conocer las condiciones de temperatura a las que estaría expuesta el agua a medida que se enviara al fondo del pozo, se desarrolló un modelo para predecir la solubilidad de los minerales inorgánicos que forman incrustaciones.
El modelo de solubilidad indicó una alta probabilidad de formación de incrustaciones de carbonato de calcio, lo cual fue confirmado por un análisis de composición de muestras de depósito recolectadas en el sistema. La figura 1 muestra los límites recomendados en relación con la temperatura, el pH y el costo del tratamiento.
El equipo de Veolia determinó el programa óptimo de tratamiento para el control de depósitos ScaleTrol y la dosificación química asociada que sería capaz de inhibir la formación de incrustaciones en el pozo. El producto seleccionado fue un producto ScaleTrol PDC, que consistía en una mezcla patentada de tecnologías de dispersante y modificador de cristales de carbonato de calcio.
Resultado
Después de la iniciación, el programa de control de depósitos ScaleTrol redujo sustancialmente la pérdida de capacidad de flujo. Esta reducción significativa en la pérdida de flujo también disminuyó la frecuencia de acidificación del pozo de eliminación para la eliminación de depósitos de una ocurrencia mensual a anual.
Los cupones de depósitos de incrustaciones utilizados para monitorear la tasa de depósito de las aguas residuales corroboraron la drástica reducción en la formación de depósitos de incrustaciones (Figura 2). Después de 15 años de historia de aplicación, los pozos de eliminación continúan requiriendo solo acidificación anualmente, lo que equivale a una reducción del 92% en la acumulación de depósitos y el uso de ácido. La reducción de la frecuencia de limpieza con ácido condujo a una reducción sustancial de los riesgos de exposición a los ácidos para el personal del sitio y a una reducción del riesgo para la integridad de la infraestructura del pozo de eliminación.
Figura 2: Cupón instalado en el sistema de inyección de aguas residuales durante 24 semanas que muestra una deposición mínima
*Marca registrada de Veolia; es posible que esté registrada en uno o más países.