Tratamiento del agua en torres de refrigeración

Cómo funciona una torre de refrigeración

El agua caliente que vuelve del proceso se distribuye por la parte superior de la torre y cae sobre el relleno, una superficie que la reparte en láminas o gotas para aumentar el contacto con el aire. Un ventilador, o el tiro natural en las torres grandes, hace circular el aire a través del relleno. Una parte del agua se evapora y, al hacerlo, absorbe calor del resto, que cae enfriada a la balsa y vuelve al proceso.

En ese ciclo el agua se pierde por tres vías:

• Evaporación: es la que enfría, y se lleva agua pura; las sales se quedan.
• Arrastre: gotas que el aire saca de la torre. Es la vía por la que pueden salir aerosoles.
• Purga: el agua que se vacía a propósito para que las sales no se concentren demasiado.

El agua de aporte repone las tres. Por eso el balance básico de una torre es:

Aporte = evaporación + arrastre + purga

Tipos de torres de refrigeración industriales

• Torre de circuito abierto. El agua del proceso entra en contacto directo con el aire. Es la más habitual y la más eficiente, pero también la más expuesta a ensuciarse.
• Torre de circuito cerrado. El fluido del proceso circula por un serpentín y no toca el aire; por fuera del serpentín se pulveriza un agua que sí se evapora y que hay que tratar igualmente.
• Condensador evaporativo. Funciona como una torre de circuito cerrado, pero lo que circula por el serpentín es el refrigerante de una instalación frigorífica. Muy frecuente en industria alimentaria y frío industrial.
• Tiro mecánico o natural. Las torres industriales y de climatización usan ventiladores (tiro forzado o inducido); las de tiro natural, de gran tamaño, se reservan para centrales de producción eléctrica.
• Flujo a contracorriente o cruzado, según cómo se crucen el aire y el agua en el relleno.

Todas las torres y condensadores evaporativos están incluidos en el RD 487/2022 de prevención y control de la legionella.

Qué le pasa al agua de una torre

Al evaporarse agua pura, las sales del aporte se concentran en el circuito. A esto se suma que el agua está en contacto con aire, polvo y luz, y a una temperatura templada. El resultado son cuatro problemas que se alimentan entre sí:

• Incrustaciones. La cal y otras sales precipitan en el relleno y en los intercambiadores, aíslan el calor y hacen perder rendimiento.
• Corrosión. Daña tuberías, intercambiadores y estructura, sobre todo con aguas agresivas o mal tratadas.
• Ensuciamiento y biofilm. Lodos, algas y una capa biológica que se pega a las superficies y protege a las bacterias de los biocidas.
• Proliferación microbiológica, incluida la legionella. El biofilm y la temperatura del agua crean condiciones favorables para su crecimiento.

Programa de tratamiento del agua de una torre

Un buen programa combina control de sales, química y limpieza.

Ciclos de concentración y purga

Los ciclos de concentración indican cuántas veces está más concentrada el agua del circuito que la de aporte. Cuantos más ciclos, menos agua se purga, pero mayor riesgo de incrustación. Lo habitual es controlar la purga de forma automática por conductividad, para mantener el agua en el punto de equilibrio. El RD 487/2022 lo pide así: un sistema de purga automatizado en función de la conductividad máxima del circuito, y si la torre purga con temporizador hace falta justificación técnica.

Tratamiento químico

Se dosifica en continuo:

• Antiincrustante y dispersante, para que las sales no precipiten.
• Inhibidor de corrosión, que protege los metales del circuito.
• Biocida, normalmente un oxidante en continuo y, si hace falta, otro de distinta naturaleza en choques periódicos, junto con biodispersantes que ayudan a romper el biofilm.

Pretratamiento del aporte

Descalcificar el agua de aporte o tratarla por ósmosis inversa permite trabajar con más ciclos y reducir la purga y las incrustaciones. Lo hacemos con la descalcificación industrial y la ósmosis inversa industrial.

Control y registros

Medidas periódicas in situ y analíticas de laboratorio. Con el plan de prevención por delante, el mínimo en una torre es este:

• pH, temperatura y biocida residual, a diario.
• Turbidez, cada semana.
• Conductividad y hierro total, cada mes.
• Legionella, cada mes, por cultivo y en laboratorio acreditado, y de nuevo entre 15 y 30 días después de cada limpieza y desinfección.
• Aerobios, cada trimestre.

Los registros se conservan al menos cinco años y tienen que estar en la propia instalación.

Separadores de gotas en torres de refrigeración

El separador de gotas, o eliminador de gotas, es una pieza situada a la salida del aire que retiene las gotas que el ventilador arrastra fuera de la torre. Cumple dos funciones: reduce las pérdidas de agua y, sobre todo, limita la emisión de aerosoles, que son la vía por la que la legionella puede llegar a las personas.

Por eso la normativa exige separadores de alta eficiencia, con un arrastre menor del 0,002 % del caudal de agua circulante. Un separador roto, mal colocado o sucio deja de cumplir su función aunque la torre parezca funcionar bien. Se revisa cada seis meses y en cada inspección.

El relleno de la torre

El relleno es la superficie de intercambio entre agua y aire, y es también la zona que antes se ensucia: acumula incrustaciones, lodos y biofilm. Un relleno sucio pierde capacidad de enfriamiento y se convierte en un reservorio de bacterias difícil de desinfectar.

Se inspecciona periódicamente, cada seis meses como mínimo, y se limpia o sustituye cuando el ensuciamiento ya no se elimina con la limpieza.

Torres de refrigeración y legionella

Las torres de refrigeración son una de las instalaciones con mayor riesgo de dispersar legionella, porque combinan agua templada, biofilm y aerosoles que salen al exterior. El RD 487/2022 obliga a los titulares a:

• Notificar la instalación a la autoridad sanitaria de su comunidad autónoma, en el plazo máximo de un mes desde la puesta en funcionamiento y con el modelo del anexo II.
• Tener un Plan de Prevención y Control de Legionella (PPCL), con esquema hidráulico y programas de mantenimiento, tratamiento, muestreo y formación.
• Revisar, limpiar y desinfectar con las periodicidades fijadas: limpieza y desinfección del sistema completo dos veces al año; revisión cada seis meses del separador de gotas, el condensador, el relleno y el sistema de distribución de agua; y cada mes, de la bandeja, la purga y los equipos de tratamiento y dosificación.
• Hacer analíticas de legionella y actuar según el resultado.
• Llevar los registros al día, durante al menos cinco años.

Acequa redacta el PPCL de tu instalación y se encarga del mantenimiento higiénico-sanitario. Lo explicamos en el servicio de control de legionella, y todas las obligaciones, plazos y qué hacer con un análisis alto están en la guía del RD 487/2022.

Mantenimiento de torres de refrigeración: lista básica

• Control diario o automático de la purga y la dosificación.
• Medidas periódicas de conductividad, pH, biocida y temperatura.
• Analíticas de laboratorio con la frecuencia del plan.
• Revisión del separador de gotas, el relleno, la balsa y el sistema de distribución de agua.
• Limpieza y desinfección con la periodicidad de la norma y siempre tras una parada de más de un mes, antes de la puesta en marcha, tras una reparación o modificación estructural y cuando el resultado de una analítica lo exige.
• Registro de todas las operaciones, disponible para Sanidad.

Cómo reducir el consumo de agua de una torre

La purga es la partida de agua que más se puede optimizar. Ajustar los ciclos de concentración con un buen tratamiento del aporte, y recuperar la propia purga mediante ósmosis o ultrafiltración, permite reducir mucho el consumo de agua, siempre dentro de los límites que marca la prevención de la legionella.

Así trabajamos la recuperación de la purga de torres de refrigeración. Y si el agua recuperada vuelve al proceso, la guía de reutilización del agua explica qué exige el RD 1085/2024.