Soluciones tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales de la industria citrícola Reseña Jornada sobre “Tratamiento de aguas en el sector citrícola” Alicia Namesny Poscosecha.com
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Soluciones tecnológicas para el tratamiento de las aguas residuales de la industria citrícola Reseña Jornada sobre “Tratamiento de aguas en el sector citrícola” Alicia Namesny info@poscosecha.com Poscosecha.com
Índice 1. Disfrutar de agua de calidad depende de varias administraciones y, sobre todo, del usuario............................................................................. 3 2. La industria citrícola cada vez trata mejor sus aguas residuales .......... 5 3. Las soluciones tecnológicas .................................................................. 8 3.1. Especialistas en control ................................................................. 8 3.2. Evitando la generación de aguas residuales .................................. 9 3.3. Una EDAR propia ......................................................................... 11 3.4. El ozono más eficiente ................................................................. 12 3.5. Los microorganimos, aliados en la depuración ........................... 14 3.6. Los detalles de una planta depuradora ....................................... 16 3.7. Cómo maximizar las ayudas ........................................................ 17
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Los vertidos industriales constituyen uno de los daños potenciales al medio ambiente. En consecuencia, en los último años, se ha avanzado mucho en la concienciación de las empresas al respecto y, también, en la tecnología disponible para evitarlos o minimizarlos. La jornada, que tuvo lugar el pasado 3 de marzo de 2020, fue organizada por la empresa Control de Vertido Industrial (CVI), dedicada al asesoramiento técnico en equipos de tratamiento de aguas potables y residuales, tanto en el sector industrial como urbano (Imagen 1). En esta jornada, se dio a conocer la situación actual de los vertidos en la Comunidad Valenciana y la oferta de las diferentes empresas con tecnología para tratar los residuos en la industria agroalimentaria, en particular en los almacenes de confección de cítricos, por la importancia que tienen para el territorio.
Imagen 1. Asistentes a la Jornada sobre “Tratamiento de aguas en el sector citrícola”, organiza por CVI y celebrada el 3 de marzo de 2020 en el Casino de Agricultura de Valencia
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1. Disfrutar de agua de calidad depende administraciones y, sobre todo, del usuario
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María Comes, Jefa de Servicio Técnico (Vertidos), Área de Calidad de las Aguas, Comisaría de aguas de la Confederación Hidrográfica del Júcar, explicó que la contaminación puede afectar tanto a aguas subterráneas como superficiales y que la Comisaría de Aguas integra las áreas de trabajo relacionadas con la gestión medioambiental, la gestión del Dominio Público Hidráulico (DPH) y la gestión de la calidad del agua (Imagen 2). No entra dentro de las competencias de la Confederación, en términos generales, la contaminación difusa, como puede ser la generada por la aplicación agronómica que recae en la Conselleria d'Agricultura, Desenvolupament Rural, Emergència Climàtica i Transició Ecològica.
Imagen 2. De izquierda a derecha, María Comes de la Confederación Hidrográfica del Júcar; Mónica Escandell, ingeniero químico de CVI; Francisco Escribano, de la EPSAR; y Anna Estellés, de Global Omnium
Los parámetros que se controlan en la calidad de aguas superficiales o subterráneas dependen tanto de la caracterización del vertido según
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actividad que lo genera (urbana, industrias de distinto tipo, …), como del medio receptor. Prácticamente en la totalidad de vertidos se controla DBO (demanda biológica de oxígeno), DQO (demanda química de oxígeno) y sólidos en suspensión. Es bastante común también la limitación de nitratos, nitrógeno y fósforo. En los cítricos, además, por el tipo de actividad, pueden incluirse fungicidas poscosecha como el imazalil y tiabendazol u otros que se están comenzando a utilizar. La ponente explicó en detalle lo que implica el pago del canon de vertidos, en el sentido que no es una sanción sino una tasa destinada al estudio, control, protección y mejora del medio receptor de cada cuenca hidrográfica. Asimismo, pagar la tasa no implica estar autorizado para realizar el vertido, puesto que el hecho imponible para el pago de esa tasa es la propia realización del vertido a DPH. Respecto a su cuantía, puede estar en torno a los 8.000 € para un municipio que vierta anualmente unos 800.000 m3. Si no somete las aguas residuales a un tratamiento adecuado, ese importe puede multiplicarse por 5, alcanzando los 40.000€. Sin embargo, si se somete a un tratamiento adecuado y además se lleva a cabo una regeneración adecuada, reutilizando esa agua por ejemplo para riego, puede compensar total o parcialmente el importe del canon. En la provincia de Valencia hay tres masas de agua superficial que no alcanzan su buen estado químico por exceso de plaguicidas, como son el barranco de Carcaixent, el Río Verde (en su tramo Alzira-río Júcar) y la Rambla Casella, en los tres casos por clorpirifos. Esto no significa que no se haya detectado la presencia de otros plaguicidas en esas y otras masas de agua, pero no se cumplen determinados requisitos específicos para
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que dicha presencia implique la clasificación de la masa de agua como “no alcanza el buen estado”. María Comes concluye su intervención diciendo que “la vigilancia del DPH depende de la Confederación Hidrográfica del Júcar, pero disfrutar de agua de calidad depende de varias administraciones y, sobre todo, del usuario”.
2. La industria citrícola cada vez trata mejor sus aguas residuales Según una encuesta realizada por el Instituto Nacional de Estadísticas (INE), en relación con las aguas residuales de procedencia industrial, el 83% de las mismas son vertidas en redes de saneamiento, y un 12% se trasladan a las depuradoras mediante camiones cuba, por lo que únicamente un 5% son evacuadas directamente al medio natural. Así mismo, únicamente un 30% de los establecimientos industriales tienen algún tipo de tratamiento para la reducción o eliminación de su contaminación, lo que da una idea de que aún queda mucho trabajo por hacer a nivel nacional en cuanto a la regularización de la carga contaminante de estas aguas. En la Comunidad Valenciana hay 485 depuradoras, lo que permite tratar el 99% del agua residual producida, tanto de origen urbano como industrial, indica Francisco Escribano, Jefe del Departamento de Vertidos Industriales de la Entitat de Sanejament d’Aigues de la Comunitat Valenciana, EPSAR (Imagen 3).
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Imagen 3. Francisco Escribano, de la EPSAR, resaltó la importancia que a las depuradoras llegue agua con la calidad adecuada
La legislación indica que para poder verterse legalmente, el agua utilizada industrialmente debe tener la misma calidad que el agua después de su uso a nivel doméstico. A partir de esta calidad la depuradora podrá hacer un trabajo físico y microbiológico para entregar agua depurada a cauces de ríos, regantes, etc. Los vertidos de calidad inadecuada tienen un efecto multiplicador, más allá de su volumen, debido a que afectan a los microorganismos que efectúan la depuración y su regeneración puede llegar a tardar semanas, periodo durante el cual se estará generando un impacto negativo sobre el medio receptor. De este modo es más económico y ambientalmente más sostenible eliminar en origen la contaminación previamente a verterla sobre la red de saneamiento. En la Comunidad Valenciana los incidentes por vertidos inadecuados tienen en parte como origen las centrales hortofrutícolas, aunque no son
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los únicos. Los colorantes, aunque llamativos, no llevan ya metales pesados; los agentes corrosivos atacan a la integridad estructural de la red de saneamiento. Los hidrocarburos, aceites y grasas generan residuos difíciles de gestionar. Aún los detergentes “biodegradables”, dependiendo de la cantidad recibida, pueden provocar la aparición de espumas en los cauces si se supera la capacidad de tratamiento de la EDAR. Las centrales hortofrutícolas generan incidentes con una estacionalidad coincidente con la campaña y se manifiestan por la presencia de residuos de fungicidas como imazalil, tiabendazol, propiconazol, etc. En el periodo 2016-19 se encontraron valores por encima de lo autorizado en un 53% de los 146 establecimientos inspeccionados y en la última campaña incumplieron el 38% de los 120 establecimientos inspeccionados. Resulta significativo que aún existan establecimientos que tiran directamente al alcantarillado el agua del drencher, que por su concentración en fungicidas sobrepasa ampliamente los límites permitidos. Sin embargo, en general, el número de infracciones está en clara disminución debido a los controles que se realizan, la mayor conciencia ambiental y las opciones tecnológicas. Un aspecto simple pero que puede inducir a problemas es que, a pesar de que se adopten medidas correctoras, como implantar sistemas de tratamiento para las aguas residuales, parte de los fungicidas evacuados con anterioridad tienen la capacidad de quedar adheridos en el interior de las conducciones y aparecer en cantidades muy significativas, incluso varios años después de dejar de usarlos, por lo que una de las primeras medidas a adoptar debería ser la limpieza de los conductos de evacuación de aguas residuales de las centrales hortofrutícolas.
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3. Las soluciones tecnológicas Una vez expuesto el panorama de la calidad de las aguas en la Comunidad Valenciana, las exposiciones de representantes de diferentes empresas mostraron las diferentes soluciones propuestas por cada una de ellas. 3.1. Especialistas en control Los Planes de Control de Vertidos de Global Omnium nacieron para “dar respuesta a los vertidos incontrolados de cualquier tipo de actividad económica”, explica Ana Estellés, Responsable del Departamento de Control de Vertidos (Imagen 4). Entre sus actividades está el control de vertidos (tienen 872 puntos de control en redes de saneamiento, 446 en puntos de vertidos industriales, etc.), tramitan autorizaciones de vertidos, de expedientes sancionadores, etc. Defienden que “un plan de control de vertidos no tiene sentido si la Administración no usa los datos para tomar medidas de cara a mejorar la calidad de sus aguas residuales”. En relación a los vertidos de cítricos, comentan la disminución en los últimos años de presencia de imazalil y tiabendazol . Esta disminución se registra en las zonas que tienen controladas, porque la labor de control, junto con la de una administración activa, ejerce presión y concienciación sobre las empresas, que poco a poco van mejorando los sistemas de tratamiento de sus aguas residuales. En la última campaña incluyeron el análisis de fosetil al, procloraz, propiconazol y pirimetanil, y los resultados muestran, que con las tecnologías de depuración implementadas en las actividades citrícolas, principalmente los sistemas de ozonización, también se disminuyen las concentraciones de estos nuevos compuestos analizados.
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Imagen 4. Ana Estellés, de Global Omnium, explica que la empresa realiza miles de controles a lo largo del año en diferentes puntos de vertido
3.2. Evitando la generación de aguas residuales Productos Citrosol es una empresa con una profunda implantación en los almacenes hortofrutícolas –ofrece una gama de fungicidas y ceras poscosecha- que cuenta con una solución para el tratamiento de las aguas de drencher y lavadora, los dos puntos críticos de una línea de confección. Hace 10 años la empresa puso en el mercado el Sistema Citrosol Vertido Cero, combinando sistemas de dosificación inteligentes que mantienen la concentración de fungicida en los niveles adecuados, conjuntamente con un sistema de higienización del caldo para mantenerlo libre de patógenos y con un nivel de sólidos en suspensión que no interfiera con el tratamiento. El principal problema de los vertidos de los almacenes es la presencia de fungicidas y la reutilización del caldo, además de evitar este problema, permite un ahorro en el gasto de estos productos.
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Para Martín Mottura, Departamento I+D, el enfoque de Citrosol ha sido “abordar el problema por el otro extremo, evitando o reduciendo” la producción de aguas residuales (Imagen 5). En una tesis doctoral realizada por Sara Tortosa Martínez y dirigida por Carmen Gómez Benito, profesora del Departamento de Química de la Universitat Politècnica de València, se caracterizó la calidad de las aguas de vertido provenientes del lavado de centrales citrícolas del arco mediterráneo español. Entre las conclusiones extraídas está el que hay una gran dispersión en los litros de agua que se utilizan para lavar la fruta, que pueden ir de 180 litros por hora hasta 2000, y lo mismo ocurre si se evalúa en litros de agua por tonelada de fruta. Asimismo, cuando se analizaron los diferentes parámetros de vertido, se confirmó que el principal parámetro que incumple los niveles de vertido establecidos por las entidades de saneamiento, son los fungicidas postcosecha. En este trabajo en particular se detectó un incumplimiento por presencia de fungicidas en las aguas de las lavadoras en más del 80% de las muestras analizadas. Está en desarrollo la Lavadora Vertido Cero con Ozone Technology con la que se logrará disminuir el consumo de agua en un 60 a 80% y que estará disponible la campaña próxima. El analizador Easy Kit, que ahora incluye la posibilidad de analizar los principales fungicidas utilizados en la citricultura, se emplea, además de para el análisis de residuos, para el autocontrol de vertidos.
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Imagen 5. Martin Mottura, de Productos Citrosol, trató sobre el sistema “Vertido cero” de su empresa y la Lavadora Vertido Cero con Ozone Technology, novedad de la próxima campaña de cítricos
3.3. Una EDAR propia Ambientalia Levante es una empresa especializada en tecnologías para el tratamiento de aguas. La solución explicada por Adolfo Cartagena en el marco del encuentro CIV fue la construcción de una estación depuradora de aguas residuales en la propia planta que genera los residuos. El agua se trata inicialmente con una oxidación avanzada que elimina fungicidas y disminuye los parámetros contaminantes; luego se pasa a la EDAR. Muestra una imagen de la que tiene instalada El Ciruelo (fruta fresca), así como instalaciones en Cofrusa (conservas y aceites esenciales), Juver (zumos y batidos), Marín Giménez(fruta troceada para yogures), Exsur (pectina a partir de la extracción de zumos cítricos), Frugarva (fruta fresca), San Isidro (cooperativa vitícola en Pedro Muñoz, Ciudad Real),
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Postres Reina (flanes, arroz con leche), Lácteos Segarra (quesos), etc. (Imagen 6).
Imagen 6. Adolfo Cartagena Meseguer (izquierda) mostró la EDAR de la empresa Exsur, uno de los varios ejemplos de instalaciones en empresas hortofrutícolas
En primer lugar, los tratamientos físicos como pueden ser tamices o rejas de desbaste eliminan la mayor parte de los sólidos. Una serie de tratamientos físico-químicos, de coagulación y floculación y la introducción de aire permiten eliminar los sólidos y aceites y grasas en el caso de que sea necesario. El tratamiento secundario al que se somete el agua posteriormente es tipo reactor biológico, que puede ser aerobio, anaerobio o anóxico. El primero es el más usado en la industria citrícola. 3.4. El ozono más eficiente El ozono es el tercer oxidante más potente que existe por debajo del flúor y el radical hidroxilo. En ello se basa su uso en aguas residuales, siendo www.bibliotecahorticultura.com
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esta propiedad la que le permite degradar la materia orgánica y los fungicidas. Eduardo Pérez, de Gruper O3, socio en la empresa, cuenta con amplia experiencia en almacenes de confección de fruta, en la instalación de la maquinaria y en los puntos críticos en el tratamiento del agua (Imagen 7). Explica que el ozono, molécula compuesta por tres átomos de oxígeno, se genera por descargas eléctricas o por la radiación ultravioleta. Las moléculas compuestas por dos átomos de oxígeno se disocian como consecuencia de una descarga eléctrica. Estos dos átomos que quedan libres se fijan a moléculas de oxígeno no disociadas formando el ozono, altamente inestable y de ahí su capacidad oxidante.
Imagen 7. Eduardo Pérez, Gruper O3, analiza pros y contras de los métodos de producir ozono
A nivel industrial el ozono se obtiene mecánicamente, mediante lámparas de ozono o sistemas de plasma. Las primeras pueden producir hasta un máximo de 80 g/h por lámpara, siendo necesaria su refrigeración por agua, mientras que un solo plasma permite obtener mayores cantidades, hasta 150 g/h de ozono sin necesidad de ser refrigerados por agua. Las
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concentraciones de ozono en este caso puede llegar al 13% vs un 5% de las lámparas. Los nuevos plasmas podrán alcanzar concentraciones de hasta el 20%, lo que nos permitirá obtener una mayor integración de ozono disuelto en el agua y por consiguiente una mayor capacidad para degradar los pesticidas y la materia orgánica. Una vez generado el ozono se inyecta mediante venturi al depósito de agua, que a través de una recirculación va degradando los fitosanitarios provenientes de los diferentes procesos industriales generados en un almacén citrícola. En el diseño del equipo se tienen en cuenta varios factores: los fungicidas utilizados, los puntos del almacén donde se genera toxicidad, el tipo de uso que se hace del agua (por ejemplo, si el destrío se evacúa mediante agua), así como el uso al que se somete el agua, que puede requerir un pretratamiento físico químico previo a la ozonización. El ponente enfatiza que, para instalaciones críticas donde el vertido se realiza directamente al dominio público hidráulico, es de suma importancia complementar las analíticas con pilotajes in situ para obtener una información certera del funcionamiento del sistema evitando así posibles errores de diseño y reduciendo los costes de ejecución y explotación. 3.5. Los microorganimos, aliados en la depuración Serbiotec, filial de Blue Planet en España, es una empresa “especialista en la bioremediación del suelos y depuración de aguas”. David Aguilar, del departamento técnico, explica que en tratamientos biológicos hay dos modalidades (Imagen 8). La bioestimulación es el mecanismo que se utiliza en las depuradoras para activar las bacterias existentes, mientras que el método que utiliza su empresa, la bioaumentación es agregar bacterias seleccionadas por sus características. Existen bacterias que degradan los pesticidas o consumen contaminantes. A través de una
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gama apropiada de bacterias limpian de los productos de interés en cada ocasión. En algunos casos se trata de inocular microorganismos en sitios donde no hay actividad biológica o es muy débil; en otros, trabajar con determinados microorganismos, como, por ejemplo una bacteria presente en el purín vacuno, que la Universidad de Compostela determinó puede degradar el lindano, un insecticida con una persistencia de muchos años en el medio ambiente. La incorporación de Nitrosomona y Nitrobacter, ambas bacterias nitrificantes, permite actuar en el ciclo del nitrógeno.
Imagen 8. David Aguilar, Serbiotec, explica las posibilidades de las bacterias en la gestión de sustancias contaminantes
A través de una selección de los microorganismos e inducir su adaptación el medio de interés es posible actuar sobre compuestos orgánicos e inorgánicos en función del objetivo de eliminación.
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Entre otras, una de las investigaciones que tiene la empresa en curso investiga la degradación biológica de la paja de arroz, para conseguir cultivos sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. 3.6. Los detalles de una planta depuradora Aqualitas es una empresa que ofrece una gama de servicios vinculados a la depuración y control de aguas residuales. María José García, Directora Técnica y Gerente de la empresa centró su presentación en explicar el tratamiento de aguas en industrias citrícolas (Imagen 9). Este pasa por una serie de etapas, desde la eliminación de sólidos mediante filtros gruesos, el acondicionamiento del agua (pH, conductividad eléctrica), el tratamiento secundario, un proceso aerobio, y el sistema terciario (ozono), un proceso químico.
Imagen 9. María José García, Aqualitas, explica criterios a tener en cuenta en el diseño de instalaciones de depuración de almacenes de confección de cítricos
Antes de aplicar productos oxidantes como el ozono es importante quitar la carga de materia orgánica para que el proceso sea más efectivo. Comenta un caso en que para aprovechar el ozono en exceso producido
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por el equipo hicieron llegar este gas también al drencher. Con este sistema en batch, lotes, se logra una mayor eficiencia del proceso y energética. Cada situación requiere la adaptación de la instalación, pues no todos los almacenes presentan los mismos problemas; a modo de ejemplo, en uno de sus clientes la alta carga de materia orgánica soluble en el agua (DQOs alto) y el pH inadecuado lo solucionaron incluyendo un depósito para homogeneizar y neutralizar las características del agua , un sistema de depuración biológica y una DAf para la eliminación del fango. El lixiviado lo tratan durante los 6 meses en que no hay campaña, siendo la fuente de carbono para el biológico. 3.7. Cómo maximizar las ayudas Abordar la modernización de las instalaciones, nuevos procesos o la adecuación a la normativa implica inversiones generalmente cuantiosas. Roberto Cremades, de Boosting Lab, trató el tema de las vías de financiación existentes, que las hay y variadas (Imagen 10). Definió los servicios que da su empresa como “tratar de elevar a nuestros clientes por encima de las premuras del día a día”, con lo cual normalmente se obtienen mejores perspectivas y más beneficios. Destacó también la importancia de, en la inversión que se vaya a hacer, buscar un enfoque innovador, ya que suelen haber mejores condiciones en los préstamos o ayudas. Y demostró con un ejemplo práctico muy elocuente las mejores posibilidades que se pueden obtener desglosando un proyecto en partes que permitan acceder a opciones de financiación independientes. La base es un conocimiento profundo de las ofertas de dinero en el mercado, muchas veces desaprovechadas.
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Imagen 10. Roberto Cremades, Boosting Lab, especialista en maximizar la financiación de proyectos
Más información: Tecnologías sostenibles para el tratamiento de aguas en los almacenes de cítricos
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