RETEMA • Mayo/Junio 2017

30 AÑOS DE

TRAYECTORIA

1987 - 2017

Nº 199 I MAYO/JUNIO 2017 I AGUAS

www.retema.es

REPORTAJE Secado térmico de fangos en la EDAR Santa Catalina

Tecnología AnMBR Optimización y mejoras Anoxymem® para en los procesos de tratamiento de efluentes depuración

Filtros verdes para depuración y reutilización de agua

REPORTAJE Mejora del abastecimiento al Consorcio ‘Plan Écija’

ACTUALIDAD

ACCIONA Agua: compromiso con la tecnología ctualmente ACCIONA Agua

A

ras de aguas residuales, potabilizado-

en el diseño de los procesos o de la au-

gestiona cerca de 500 proyec-

ras o redes de abastecimiento, la auto-

tomatización pueden generar importan-

tos en 35 países, entre plan-

matización ofrece importantes venta-

tes ahorros de energía.

tas desaladoras, potabilizado-

jas. Especialmente en países como

En un entorno en el que se demanda

ras y depuradoras; da servicio a más

España, que cuenta con un buen nú-

el triángulo perfecto entre flexibilidad,

de 100 millones de personas, y es líder

mero de instalaciones construidas ha-

eficiencia y reducción de tiempos, ya

mundial en tecnología de ósmosis in-

ce décadas, que requieren de actuali-

no basta con hacer que las cosas fun-

versa. Las razones de ese éxito son

zaciones tecnológicas. Puestas al día

cionen sino conseguir que estas fun-

variadas: las garantías que ofrece, el

tanto en mejoras de productividad, co-

cionen exactamente como queremos

crédito ganado en años de trabajo efi-

mo de reducción de costes y, de mane-

que lo hagan. Todo un reto tecnológico

ciente y, de manera muy especial, la

ra muy especial, de ahorro energético,

que implica un esfuerzo extra en auto-

apuesta por la innovación en todas sus

que se hacen muy necesarias si se

matización y procesos, también en el

actividades.

considera que muchos de los inciden-

sector del agua.

Las primeras infraestructuras huma-

tes en las plantas de tratamiento de

A estas necesidades tecnológicas da

nas fueron conducciones de agua, y no

agua están causados por fallos mecá-

respuesta el departamento de Automa-

es exagerado decir que el nacimiento

nicos, o que pequeñas modificaciones

tización y Control de ACCIONA Agua.

de las incipientes formas de ingeniería está íntimamente ligado a la necesidad de los núcleos de población de disponer de este elemento básico para la vida. Desde entonces, la relación entre el agua y la tecnología no ha hecho más que reforzarse. Hoy más que nunca, la gestión eficaz de este bien escaso exige el conocimiento técnico y la capacidad innovadora que sólo pueden aportar las compañías más avanzadas.

Como ACCIONA Agua.

APUESTA TRANSVERSAL POR LA INNOVACIÓN La labor del departamento de Automatización y Control es una de las expresiones del compromiso de ACCIONA Agua con la más moderna tecnología. En todos los ámbitos de la gestión del agua, ya se trate de estaciones depurado-

2

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

Entre los proyectos que desarrolla se

lógica no sólo se traduce en nuevos e

ción industrial, y experto en los proce-

encuentran los de diseño de soluciones

importantes contratos, también conlle-

sos del ciclo integral del agua, desde el

y arquitecturas de control, la optimiza-

va el reconocimiento del sector, en

diseño de plantas y proyectos hasta su

ción energética de los procesos o la

concreto de dos de las empresas más

explotación durante años en todas las

programación de sistemas SCADA.

avanzadas del mundo en el diseño y

disciplinas: producción, control, infor-

Junto a los departamentos de ingenie-

fabricación de soluciones de automati-

mación, procesos y seguridad.

ría, puesta en marcha y O&M, se encar-

zación y control industrial: Siemens y

ga de todos los aspectos de automati-

Schneider Electric.

Los acuerdos con Siemens y Schneider Electric son el fruto de años de

zación, control, telecomunicaciones y

ACCIONA Agua ha suscrito recien-

trabajo y de conocimiento mutuo e im-

software dentro de los grandes encar-

temente sendos acuerdos estratégi-

plican una mayor colaboración, pre-

gos de ACCIONA Agua. Una verdadera

cos con estas dos compañías, que le

sente y futura, para el beneficio mutuo

suma de fuerzas para desarrollar pro-

certifican como “Integradores Process

pero, sobre todo, para el beneficio del

yectos de la importancia de la depura-

OEM” de Siemens y como “Alliance

cliente final mediante la optimización

dora de Atotonilco, en México, la mayor

Integrator Partner” de Schneider

de procesos.

del mundo, la desaladora de Adelaida,

Electric. Certificaciones que son el re-

Seguridad, eficiencia, fiabilidad y aho-

en Australia, o las desaladoras de Fujai-

sultado de un concienzudo “examen”

rro energético son beneficios que se ob-

rah, en Emiratos Árabes, y Ras Abu

en el que, además de demostrar su

tienen de la aplicación de las modernas

Fontas, en Qatar

experiencia en el sector los profesio-

tecnologías a la gestión del agua. La

nales del departamento de Automati-

apuesta de ACCIONA Agua por la inno-

RECONOCIMIENTO DEL

zación y Control de ACCIONA Agua

vación es heredera de la larga tradición

SECTOR: ACUERDOS

se han formado y especializado du-

de avances humanos en el aprovecha-

ESTRATÉGICOS CON SIEMENS

rante meses en los procesos de am-

miento de este bien. Pero, asimismo, es

Y SCHNEIDER ELECTRIC

bas compañías.

fruto de una nueva conciencia ante el fu-

De esta forma, ACCIONA Agua re-

turo del planeta, y la muestra de su com-

Pero el prestigio ganado por AC-

fuerza su posición como integrador

promiso con la sostenibilidad y el respe-

CIONA Agua con esta apuesta tecno-

certificado de sistemas de automatiza-

to al medio ambiente.

I www.retema.es I

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La aparición de la revista RETEMA se realiza a meses vencidos.

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© Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin autorización previa y escrita del autor.

Foto portada I EDAR Arroyo Culebro (Cortesía Canal de Isabel II)

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SUMARIO SUMARIO

MAYO/JUNIO 2017 AÑO XXIX · Nº 199

ACCIONA AGUA: COMPROMISO CON LA TECNOLOGÍA Página 2 OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO Página 8 REPORTAJE SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA) Página 16 PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR Página 24 LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE Página 40 REPORTAJE MEJORA DEL ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’ Página 40 NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS Página 48 ADAPTARES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN Página 54 TECNOLOGÍA ANMBR ANOXIMEM® PARA TRATAMIENTO DE EFLUENTES EN LA INDUSTRIA LECHERA Página 60 LAS DEPURADORAS, NUEVO PARADIGMA DE AHORRO ENERGÉTICO Y CREACIÓN DE RECURSOS RENOVABLES Página 63 SOBRE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES: VENTAJAS E INCONVENIENTES Página 64 DECANTACIÓN LASTRADA CON GRANATE DE ALTA DENSIDAD, DENSADEG XRC Página 72 REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS: LA EXPERIENCIA PILOTO EN LA EDAR DE LA FRANCA Página 78 AGUA: EL ORO AZUL Página 90

ACTUALIDAD

La depuradora de New Cairo de FCC Aqualia, referencia en colaboración público-privada

N

aciones Unidas ha aceptado el

El proyecto de la nueva EDAR ha te-

tional Centre of Excellence on PPPs"

caso de estudio, elaborado por

nido un impacto muy positivo en rela-

(ICoE), que acoge en España la Es-

la escuela de negocios IESE y

ción a los Objetivos de Desarrollo Sos-

cuela de Negocios IESE.

FCC Aqualia, sobre el proyecto

tenible (ODS). El texto que se puede

Dentro del proyecto, FCC Aqualia li-

de la depuradora New Cairo que gestio-

ver en la web de UNECE (www.une-

dera el área de agua aportando su ex-

na las aguas residuales de la nueva zo-

ce.org) que es la Comisión Regional

periencia en los diversos grupos de tra-

na residencial de la capital egipcia, co-

para Europa de Naciones Unidas, in-

bajo y actividades, que tienen por

mo referencia internacional en

cluye información acerca de cómo la

objetivo desarrollar acciones de investi-

colaboración público-privada para el

actividad de la depuradora tiene inci-

gación, innovación y apoyo a las admi-

sector de gestión del agua.

dencia en 12 de los 17 objetivos.

nistraciones de todo el mundo en la

La depuradora de New Cairo fue el

Este caso de estudio es consecuen-

planificación, gestión y desarrollo de

primer proyecto de colaboración públi-

cia de la colaboración que FCC Aqualia

proyectos de partenariado público pri-

co-privada de agua que se llevó a cabo

mantiene desde 2016 con el centro

vado (PPP) en el entorno de las ciuda-

en Egipto, donde FCC Aqualia consi-

PPPs for Cities, iniciativa de Naciones

des. Una labor crucial para el futuro de

guió la concesión de la planta que

Unidas, a través de su Comisión Re-

la sociedad, ya que se estima que en

abastece a un millón de habitantes.

gional UNECE y su programa "Interna-

2030 unos 5.000 millones de personas

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ACTUALIDAD

se concentrarán en áreas urbanas, lo

mienta imprescindible para alcanzar

Aqualia tiene una amplia experiencia

que supone un 60% de la población

dichos objetivos.

en el desarrollo de proyectos PPP, al-

En ese sentido, los dos relatores Es-

gunos de los cuales han recibido dife-

El consejero delegado del Grupo

peciales de la ONU sobre el derecho

rentes galardones por parte de la co-

FCC, Carlos M. Jarque, subraya “la

humano al agua, Catarina de Albur-

munidad internacional. Es el caso, por

importancia del agua como recurso

querque (de 2008 a 2014) y Leo Heller

ejemplo, de la depuradora de New

estratégico y la necesidad de que to-

(el actual) siempre han reconocido el

Cairo, que recibió el Water Deal of the

dos tomemos conciencia del buen

derecho y la necesidad de la colabora-

Year en 2010, y el African PPP Water

uso de este derecho fundamental in-

ción público-privada para garantizar el

Deal of the Year al año siguiente. Esta

dispensable para la vida”. Asimismo,

acceso de la población a los servicios

infraestructura fue elegida como el ter-

Jarque añade que “FCC Aqualia es

de agua. “Los derechos humanos son

cer mejor proyecto de participación

una referencia en el sector de la ges-

agnósticos en cuanto a la forma de

público-privada por el International Fi-

mundial.

tión del agua” y destaca “la

nance Corporation (IFC),

implicación de la compañía

organismo dependiente del

en la búsqueda constante

Banco Mundial.

para mejorar la eficacia en

También el proyecto de

los procesos de producción

abastecimiento de El Reali-

y en la optimización de los

to, en México, ha recibido

recursos, así como en la

numerosos premios, como

participación en proyectos

el Water Deal of the Year

innovadores”.

(2012), o el Latin American Water Deal of the Year, en

Naciones Unidas, a través

el mismo año.

de una de sus cinco comisiones regionales (UNECE)

FCC Aqualia es la empre-

creó el "International Centre

sa de gestión del agua de

of Excellence on PPPs" con

FCC, uno de los grupos de

el objetivo de ser líder y re-

servicios ciudadanos líde-

ferencia internacional en la

res en Europa. La compa-

preparación de buenas

ñía es la tercera empresa

prácticas y estándares en

privada de agua de Europa

PPP y en la ayuda a gobier-

y la séptima en el Mundo,

nos en su implementación.

según el último ranking de

Este centro se apoya en el

la publicación especializada

trabajo de seis Centros Es-

Global Water Intelligence

pecializados (SC) situados

(GWI), y atiende a 22,5 mi-

en distintas partes del mun-

llones de usuarios.

do. El centro “PPP for Ci-

En la actualidad presta

ties”, localizado en Madrid,

servicio en 1.100 munici-

es junto con los centros de

pios de 22 países: España, Italia, Portugal, Repú-

París y Moscú, el único existente en Europa.

prestación de servicios”, llegó a afirmar

blica Checa, Polonia, Rumanía,

Respecto a los diecisiete objetivos

Catarina de Alburquerque en una en-

Montenegro, Bosnia, México, Chile,

del milenio que Naciones Unidas

trevista concedida al diario El País el 1

Uruguay, Argelia, Egipto, Emiratos

aprobó para el periodo 2015-2030, los

de diciembre de 2014.

Árabes Unidos, Arabia Saudí, Serbia, Kosovo, Túnez, Catar, India, Colom-

objetivos 1, 3 y 6 son los que tienen relación directa con la gestión del

FCC AQUALIA: AMPLIA Y

agua. Y el objetivo 17 es el relativo a

RECONOCIDA TRAYECTORIA

la promoción de distintas formas de

EN PROYECTOS PPP

I www.retema.es I

En el ejercicio de 2016, la compañía facturó 1.010 millones de euros y alcanzó una cartera de negocio cercana

colaboración (entre ellas la alianza público privada o PPP) como una herra-

bia y Ecuador.

En esta línea de colaboración, FCC

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a los 15.000 millones de euros.

RETEMA

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

Optimización de EDAR mediante sistemas de control basados en sensores de pH, REDOX y oxígeno María Victoria Ruano1, Ángel Robles1, Emérita Jiménez2*, Marta Casao2, Josep Ribes1, Joaquín Serralta3, Aurora Seco1, José Ferrer1 Calagua – Unidad mixta UV-UPV, Departament d’Enginyeria Química, Universitat de València I www.calagua.webs.upv.es; www.uv.es/ingequim 2 FCC Aqualia S.A. I www.aqualia.es • 3Calagua – Unidad mixta UV-UPV, IIAMA, Universitat Politècnica de València I www.iiama.upv.es

1

1. CONTROL DE LA

duos y el consumo energético. De este

cada vez más exigentes estándares de

ELIMINACIÓN DE NUTRIENTES

modo surge como un requisito impres-

calidad de los efluentes tratados. Ade-

EN EDAR

cindible para la correcta explotación de

más, alcanzar elevados niveles de cali-

una EDAR, la instrumentación, control y

dad del agua a partir de consumos

automatización (ICA) de los procesos

energéticos reducidos permite dismi-

de depuración (Olsson et al., 2007).

nuir no solo los costes de explotación

Los procesos biológicos implicados en la depuración de las aguas residuales incrementan considerablemente la

Actualmente la reducción del consu-

de la instalación ambiental, sino tam-

complejidad y vulnerabilidad de opera-

mo energético de una estación depura-

bién su impacto ambiental, asociado,

ción de una EDAR y más aún en el con-

dora de aguas residuales (EDAR) de

por ejemplo, al agotamiento de recur-

texto de unas exigencias de calidad del

aguas residuales urbanas (ARU) sigue

sos abióticos, emisiones de gases de

agua cada vez mayores bajo la necesi-

siendo una preocupación constante, al

efecto invernadero o eutrofización de

dad de minimizar la producción de resi-

igual que la necesidad de satisfacer los

masas de agua.

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

Los sistemas de control avanzado

El objetivo de este estudio fue validar

2. DESCRIPCIÓN DE LOS

permiten satisfacer las crecientes exi-

diferentes estrategias de control avan-

SISTEMAS DE CONTROL

gencias de calidad del agua y minimizar

zado a escala industrial, implementa-

la generación de residuos y el consumo de energía. Dos de las estrategias de

das a través del software LoDif BioControl ® (Ferrer et al., 2011). LoDif

control de mayor aceptación para redu-

BioControl® incorpora tres tipos de es-

cir la demanda energética asociada a la

trategias de control para optimizar la

se ha llevado a cabo mediante el uso de la aplicación LoDif BioControl®. Lo-

aireación en procesos de eliminación

eliminación biológica de nitrógeno bajo

Dif BioControl® representa una plata-

son (Amand y Carlsson, 2012): (i) opti-

la mínima demanda energética posible

forma informática que permite la imple-

mización de las consignas de oxígeno

asociada al proceso de aireación. La

mentación de sistemas de control en

disuelto (OD) en sistemas aireados inin-

selección de la estrategia de control

EDAR de forma sencilla y guiada, otor-

terrumpidamente, y (ii) optimización de

adecuada depende de la configuración

gando además un elevado grado de fle-

la duración de los ciclos aerobios y anó-

de la EDAR, e.g. reactor continuo de

xibilidad que permite la introducción de

xicos/anaerobios en sistemas aireados

tanque agitado (RCTA) y reactor de flu-

cambios en la configuración y la incor-

de forma intermitente.

jo en pistón (RFP) continuamente aire-

La implementación de los sistemas de control presentados en este artículo

Durante los últimos años, diversos es-

ados o aireados de forma intermitente.

poración de nuevos controladores.

LoDif BioControl ® consiste en un

tudios han considerado el uso de los per-

Dichas estrategias de control se basan

software configurable que integra dife-

files temporales obtenidos a partir de la

en la teoría de lógica difusa y utilizan

rentes sistemas de control orientados a

monitorización del potencial de oxida-

como entradas los perfiles temporales

optimizar los principales procesos de

ción-reducción (REDOX), pH y OD para

obtenidos a partir de la monitorización

una EDAR, mejorando el rendimiento

el control del proceso de eliminación bio-

del potencial REDOX, pH y OD. Dichas

del proceso y reduciendo los costes de

lógica de nitrógeno. Sin embargo, estos

estrategias han sido implementadas en

operación asociados. Los principios

sensores se han aplicado generalmente

diversas EDAR.

que guían su desarrollo son la facilidad

para controlar el proceso de eliminación de nitrógeno en reactores discontinuos secuenciales aireados de forma intermitente (por ejemplo, Tanwar et al., 2008; Martín de la Vega et al., 2012). Por lo tanto, su aplicación a reactores aireados ininterrumpidamente precisa de una mayor validación a escala industrial.

En lo que respecta a reactores aireados ininterrumpidamente, una atractiva alternativa para minimizar la demanda energética asociada a la aireación en las EDAR para la eliminación biológica de nutrientes es la eliminación de nitrógeno a partir del proceso de nitrificación-desnitrificación simultánea (NDS), mediante el establecimiento de concentraciones de oxígeno disuelto reducidas en el sistema (Liu et al., 2010). Además, la NDS representa un enfoque interesante para las EDAR existentes no diseñadas inicialmente para la eliminación de N, ya que no se requieren unidades de tratamiento (por ejemplo, tanque de desnitrificación) y/o equipos adicionales (por ejemplo, bombas de recirculación interna).

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso biológico de la EDAR #1. PIT: captor de presión; DO: sensor de oxígeno disuelto; ORP: sensor de potencial de oxidación-reducción; B: soplante; RV: válvula de regulación; NH4: sensor de amonio.

del aire suministrado al sistema modifiTabla 1. Principales características del agua residual tratada en la EDAR #1 durante el periodo de implementación y validación del sistema de control

cando el número de equipos en funcionamiento y su punto de funcionamiento; y un control supervisor que determina la

de uso, la flexibilidad para permitir una configuración guiada de diferentes es-

Parámetro (mg/L)

Media ± DS

consigna de presión de aire que debe

trategias de control de acuerdo con las

NH4

47.9 ± 9.3

mantenerse para minimizar el consumo

características de la EDAR y la estan-

NO3

3.0 ± 1.6

de energía (Ruano et al., 2013). La

NO2

0.7 ± 0.7

NT

79.2 ± 23.4

NTK

75.6 ± 23.6

De los algoritmos de control incorpo-

DQO

680 ± 86

rados en el software, en este trabajo se

DBO

388 ± 50

darización para facilitar y/o permitir la implementación de los algoritmos de control en cualquier tipo de EDAR y configuración de la planta.

combinación del sistema básico de aireación y los diferentes controladores de eliminación de nutrientes permite optimizar el proceso maximizando el ahorro de energía.

La estrategia de control para la eliminación de nitrógeno en RCTA conti-

describen los siguientes (implementa-

nuamente aireados consiste en una

dos en las EDAR): pos de aireación comunes. Permite

estructura de control MISO (Multiple-

• Sistema de control de la aireación

mantener diferentes concentraciones

Input-Single-Output) donde los pará-

• Control del proceso de eliminación de

de OD en las zonas de aireación regu-

metros de control son los perfiles tem-

nitrógeno sistemas RCTA continuamen-

lable del reactor mientras se mantiene

porales obtenidos a partir de la

te aireados.

la presión de suministro de aire al míni-

monitorización del potencial REDOX y

• Control del proceso de eliminación de

mo. Este controlador basado en lógica

del pH, y la variable manipulada es la

nitrógeno sistemas RCTA aireados in-

difusa consiste en: i) un número deter-

consigna de OD en las diferentes zo-

termitentemente.

minado de controladores de OD que

nas aireadas. Por lo tanto, el objetivo

controlan la concentración de OD mani-

de esta estrategia de control es la opti-

El sistema básico de control de la ai-

pulando la correspondiente válvula de

mización del OD en el sistema. En con-

reación es especialmente útil cuando

control; un sistema de control de la pre-

creto, el controlador determina la va-

se definen varios controladores de OD

sión cuyo objetivo es mantener la pre-

riación de la consigna de OD (ΔODC) en

en el mismo sistema de fangos activa-

sión de descarga de aire en el sistema

función de cuatro entradas: la pen-

dos, o en diferentes reactores con equi-

en un valor deseado mediante el ajuste

diente de pH y REDOX ( dpH/dt y

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

dORP/dt, respectivamente) y la acumulación de la pendiente de pH y REDOX (∑dpH/dt y ∑dORP/dt, respectivamente).

La estrategia de control para la eliminación de nutrientes en RCTA aireados de forma intermitente consta de dos controladores diferenciales basados en lógica difusa cuyo objetivo es optimizar la duración de los ciclos aerobios y anóxicos/anaerobios del sistema. El controlador de la duración de los ciclos aerobios consiste en una estructura de control MISO donde los parámetros de control son los perfiles temporales obtenidos a partir de la monitorización del potencial REDOX y del pH, y la variable manipulada es la duración del ciclo aireado. El controlador de la duración de los ciclos anóxicos también consiste en una estructura de control MISO donde los parámetros de control son los perfiles temporales obtenidos a partir de la monitorización del potencial REDOX y del pH, y la variable manipulada es la duración del ciclo anóxico. Concretamente, el controlador de la duración del ciclo aireado determina la variación de la longitud del periodo (Δtaerobio) en base a tres entradas: la primera y segunda derivada del pH (dpH/dt y d2pH/d2t, respectivamente) y la primera derivada del REDOX (dORP/dt).

Para la fase no aireada, el controlador MISO determina la variación de la longitud del periodo (Δtanóxico) en base a dos entradas: la segunda derivada del pH ( d2pH/d2t) y la segunda derivada del ORP (d2ORP/d2t).

3. IMPLEMENTACIÓN Y VALIDACIÓN A ESCALA INDUSTRIAL 3.1. EDAR #1 La EDAR #1 es un ejemplo de implementación de sistemas de control para la eliminación de nitrógeno en sistemas RCTA continuamente aireados. El reactor biológico consiste en dos canales de

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

oxidación con una capacidad de tratamiento de aprox. 5900 m3/d que trata

(a)

ARU con cierto componente industrial.

La Figura 1 muestra el diagrama de flujo de dicho proceso junto a la instrumentación implementada. La Tabla 1 muestra las características promedio del ARU tratada durante el periodo de implementación y validación del sistema de control.

La Figura 2a muestra un ejemplo de funcionamiento del sistema de control de nitrógeno durante tres días de operación. Esta figura ilustra cómo el sistema de control implementado en la EDAR #1 modifica las consignas de OD (ODC) en función del pH y REDOX. En particular, cuando el perfil de pH aumenta y el perfil de REDOX disminuye

(b)

(relacionado con un aumento en el grado de nitrificación y en la carga afluente al sistema, respectivamente), el sistema de control tiende a incrementar la consigna de OD. Por ejemplo, se observa un pico de carga afluente el día 26 al mediodía, lo que se ilustra mediante una fuerte disminución del REDOX y una considerable disminución del pH. En consecuencia, el sistema de control aumentó la consigna de OD . Como muestra la Figura 2a, la concentración de amonio se mantuvo en valores reducidos durante todo el período.

La Figura 2b muestra la reducción del consumo energético (expresado como % kWh / kg DQOELIMINADA) resultante de la implementación del sistema de control en la EDAR. Como

Figura 2. Comportamiento del sistema de control. (A) Evolución de: (■) pH, (■) ORP, (■) NH4 (x100) y (■) ODC (x100).

(B) Ahorro de energía de la EDAR después de implementar el controlador propuesto: (■) anterior a la implementación del controlador y (■) posterior a la implementación del controlador

muestra esta figura, la demanda energética se redujo considerablemente como resultado de operación del contro-

nal del 12%. Por otro lado, se alcanza-

este caso, la estrategia de control tiene

lador. La implementación del sistema

ron eficacias de eliminación de DQO y

por objetivo optimizar la duración de las

de control de la aireación resultó en un

de nitrógeno adecuadas.

fases aeróbia / anóxica / anaerobia en

ahorro en el consumo de energía general de la planta del 20% expresado co-

función de los datos obtenidos de dife3.2. EDAR #2

mo kWh por kg de DQO equivalente

rentes sondas de bajo coste. El reactor biológico consiste en dos canales de

eliminada (incluida la eliminación de

La EDAR #2 es un ejemplo de imple-

amonio), mientras que la implementa-

mentación de sistemas de control para

oxidación con una capacidad de tratamiento de aprox. 3500 m3/d que trata

ción del sistema de control de nitróge-

la eliminación de nitrógeno en sistemas

ARU. La Figura 3 muestra el diagrama

no supuso un ahorro energético adicio-

RCTA aireados intermitentemente. En

de flujo de dicho proceso junto a la ins-

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OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

límite establecido. El perfil de pH inicialmente aumenta mostrando un mayor grado de desnitrificación y finalmente permanece aproximadamente constante (bajo grado de desnitrificación), mientras que el perfil de REDOX indica una disminución moderada.

La Figura 2b muestra la reducción del consumo energético (expresado como % kWh/kg DQOELIMINADA) resultante de la implementación del sistema de control en la EDAR. Como muestra esta figura, la demanda energética se redujo considerablemente como resultado de operación del controlador. En concreto, Figura 3. Diagrama de flujo del proceso biológico de la EDAR #2. PIT: captor de presión; DO: sensor de oxígeno disuelto; ORP: sensor de potencial de oxidación-reducción; B: soplante; CV: válvula de control; AC: cámara anaerobia

la demanda energética se redujo en torno a un 29%. Por otro lado, se aumentó la eficiencia de eliminación de DQO y

trumentación implementada. La Tabla 2 muestra las características promedio del ARU tratada durante el periodo de

Tabla 2. Principales características del agua residual tratada en la EDAR #2 durante el periodo de implementación y validación del sistema de control

de nitrógeno.

3.3. EDAR #3

implementación y validación del sistema de control.

En la EDAR #2 se implementó un sistema de control de la aireación que dis-

Parámetro (mg/L)

Media ± DS

NH4

6.7 ± 3.8

TKN

7.5 ± 4.2

COD

103 ± 34

BOD

47 ± 25

tribuye el aire suministrado a los dos reactores modificando el grado de apertura de las válvulas de control para

La EDAR #3 es otro ejemplo de implementación de sistemas de control para la eliminación de nitrógeno en sistemas RCTA aireados intermitente-

mantener concentraciones similares de

mente, similar a la EDAR #2. Por tanto, también en este caso, la estrategia de control tiene por objetivo optimizar

OD en ambos reactores.

la duración de las fases aerobia / anó-

La Figura 4a muestra un ejemplo de

secuencia de un elevado grado de ni-

xica / anaerobia en función de los da-

funcionamiento del sistema de control

trificación. Con respecto al controlador

tos obtenidos de diferentes sondas de

implementado en la EDAR #2. En esta

de la duración de la fase no aireada,

bajo coste. La EDAR #3 consiste en

depuradora la dinámica de entrada del

durante este ciclo la duración del mis-

tres canales de oxidación que trabajan

ARU tiende a seguir un patrón diario,

mo aumentó hasta alcanzar el máximo

en paralelo. Durante la fase aerobia,

como ilustra el perfil de OD mostrado en la Figura 4a. La mayor carga afluente se registra generalmente del mediodía al final de la tarde. Por ejemplo, un pico de carga afluente moderada (DQO y nitrógeno) se puede observar el primer día a las 18 horas. Bajo estas condiciones, el controlador de la duración de la fase aireada aumenta gradualmente la duración de dicha fase hasta alcanzar su límite máximo (establecido en 200 min). Durante esta fase, en comparación con otras fases aerobias, el perfil de pH ilustra una fuerte caída, principalmente como con-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

13

OPTIMIZACIÓN DE EDAR MEDIANTE SISTEMAS DE CONTROL BASADOS EN SENSORES DE PH, REDOX Y OXÍGENO

las válvulas de control se modifican

(a)

para obtener la misma concentración de OD en los reactores. El consumo de energía también se redujo significativamente. En concreto, la demanda energética del sistema de fangos activados se redujo en un 46%, medida como kWh/d. Además, la autonomía y automatización de la planta se vio significativamente incrementada, siendo esto uno de los principales objetivos de la implementación.

4. CONCLUSIONES Las estrategias de control implementadas no sólo redujeron la demanda energética de las instalaciones afectadas, sino que también

(b)

permitieron alcanzar los estándares de calidad establecidos para el efluente. Por tanto, además de facilitar la operación de las instalaciones, los requerimientos energéticos se redujeron hasta en un 46%.

Cabe destacar que la herramienta LoDif BioControl® no sólo facilita y flexibiliza la operación de la EDAR, en tanto que diferentes estrategias de control pueden ser implementadas sin necesidad de modificar el SCADA de la EDAR, sino que también supone una mejora en el funcionamiento y la estabilidad del proceso y una reducción de los costes de operación REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

Figura 4. Comportamiento del sistema de control. (A) Evolución de: (■) ORP, (■) duración del periodo aireado, (■) duración del período no aireado, (■) DO, y (■) pH. (B) Ahorro de energía de la EDAR después de implementar el control avanzado propuesto: (■) anterior a la implementación del controlador y (■) posterior a la implementación del controlador

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Ferrer J. (2013) Combination of cascade fuzzy

Ferrer J., Seco A., Ruano M.V., Ribes J., Serral-

tional conditions of simultaneous nitrification and

controllers with a supervisory expert system for

ta J., Gómez T., Robles A. (2011). LoDif BioCon-

denitrification in a Carrousel oxidation ditch for

controlling aeration in WWTPs. Application to se-

trol® control software, intellectual property. Main

domestic wastewater treatment. Bioresour. Tech-

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Institution: Universitat de València; Universitat Po-

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tions to the ORP & DO time profile characterization

pH, DO and ORP with nutrient removal in an inter-

water Systems, 1 edition. ed. IWA Publishing,

to improve biological nutrient removal. Bioresour.

mittent cyclic process bioreactor system. Biore-

London

Technol. 114, 160–167.

sour. Technol. 99, 7630-7365.

litècnica de València.

14

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

ACCIONA mejora el suministro de agua potable en la provincia de Sevilla

A

CCIONA Construcción ha

El acto protocolario de entrega de

Acuaes, Aránzazu Vallejo; la presi-

completado las obras de

las obras de abastecimiento de agua

denta del Consorcio, Rosario Andújar;

abastecimiento de agua po-

potable ejecutadas dentro del “Plan

y el presidente de la Confederación

table ejecutadas dentro del

Écija” tuvo lugar el pasado 28 de mar-

Hidrográfica del Guadalquivir, Manuel

“Plan Écija”, un proyecto que ha permi-

zo y estuvo presidido por el subdele-

Romero. Asistieron, además, alcaldes

tido mejorar el suministro en la zona,

gado del Gobierno en Sevilla, Ricardo

de los municipios beneficiarios de es-

beneficiando a 125.000 habitantes de

Gil-Toresano; la directora general de

ta actuación.

diferentes municipios de la provincia de Sevilla.

El “Plan Écija” pretende mejorar la red de suministro mediante la construcción de una red de abastecimiento de agua potable de 98 kilómetros, con diámetros entre los 800 y 100mm.

Partiendo de recursos ya disponibles en la ETAP de Écija, esta red conducirá el agua tratada hasta los depósitos de los distintos municipios.

La ejecución del Plan se dividió en seis proyectos diferentes y dentro del mismo ACCIONA Construcción ha llevado a cabo las mejoras en el tramo entre los municipios de Marchena Paradas– Arahal, mediante un contrato por valor de aproximadamente 5 millones de euros (sin IVA).

ACCIONA Construcción ejecutó aproximadamente 13 kilómetros de conducción de agua potable entre los municipios citados. Los trabajos se dividieron en tres tramos: Marchena – Montepalacio; depósito de Montepalacio - depósito de Arahal, y depósito de Arahal - núcleo urbano de Arahal.

El proyecto incluyó también la ejecución de dos nuevos depósitos: uno en Paradas y otro en Arahal, de 3.500 y 6.000 m3 de capacidad, respectivamente.

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Mayo/Junio 2017

RETEMA

15

REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

Secado térmico de fangos en la depuradora de Santa Catalina (Ceuta) Javier del Rey Chomón DRACE Infraestructuras I www.drace.com

INTRODUCCIÓN

nuevo secado térmico de fangos en la

para su almacenamiento y estos fan-

E.D.A.R. de Santa Catalina (Ceuta).

gos han de ser transportados a vertederos en la península mediante barcos

La Sociedad Estatal Aguas de las

La gestión del fango deshidratado

Cuencas de España (Acuaes) del Minis-

generado en una depuradora es un

terio de Agricultura y Pesca, Alimentación

problema endémico de estas instala-

La logística de esta gestión se com-

y Medio Ambiente, dentro de sus compe-

ciones. El problema se ve más agrava-

plica al depender el transporte de con-

tencias en la construcción y gestión de in-

do en el caso de la Ciudad Autónoma

diciones climáticas, de disponibilidad de

fraestructuras hidráulicas, ha sido la en-

de Ceuta puesto que no dispone de

embarcaciones adecuadas y de gestio-

cargada de ejecutar el proyecto de un

vertederos con suficiente capacidad

nes aduaneras.

a través del Estrecho de Gibraltar.

Vista general de la EDAR de Santa Catalina (Ceuta)

16

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

Por otro lado el coste de esta gestión aumenta el coste de explotación de la E.D.A.R. en una gran medida.

Para dar una solución a este problema y tras la redacción y aprobación del proyecto, Acuaes licitó la ejecución y puesta en marcha de las obras del Secado Térmico de Fangos en el terreno disponible en la depuradora, resultando DRACE Infraestructuras adjudicataria de las mismas. Con esta nueva infraestructura, se reduce drásticamente la humedad del fango deshidratado, disminuyendo por tanto el volumen y el peso del fango a transportar a la península.

La construcción comenzó en Mayo de 2014 y las pruebas de funcionamiento del Secado Térmico comenzaron en Junio de 2016. Desde esa fecha todo el fango deshidratado generado por la EDAR ha sido secado en las ins-

Edificio de Secado Térmico

talaciones ejecutadas.

Las principales instalaciones que componen este proyecto son las si-

gestor existente, que no dispone de

DESCRIPCIÓN DEL SECADO

guientes:

aislamiento

TÉRMICO

• Las afecciones al tratamiento existen• Secado Térmico de tipo banda por

te en la EDAR debían minimizarse

calentamiento indirecto de baja tempe-

• Garantizar las condiciones de seguri-

do e instalado un Secado Térmico que

ratura.

dad y salud en la instalación durante la

permite obtener un fango seco a partir

• Instalaciones auxiliares necesarias para

ejecución de las obras, la puesta en

de un fango deshidratado con las ca-

el funcionamiento del Secado Térmico:

marcha y el periodo de explotación

racterísticas de la siguiente tabla:

DRACE Infraestructuras ha proyecta-

- Extracción y bombeo de fango deshidratado - Bombeo de recirculación de fango pa-

Características del fango deshidratado

Situación inicial

Situación futura

ra calentamiento del digestor

Producción diaria

4.856

8.426

kgMS/día

- Bombeo de recirculación de agua de

Producción anual

1.772.440

3.075.490

kgMS/año

refrigeración de emergencia - Instalaciones de aporte de combustibles (biogás y gasoil) - Instalación de aire comprimido - Centro de Control de Motores Para el diseño y la ejecución del Secado Térmico los siguientes puntos han resultado claves: • El escaso espacio disponible en la parcela de la depuradora existente • Las necesidades térmicas del di-

I www.retema.es I

Sequedad

23

23

%

Producción biosólidos diaria

21.113

36.635

kg/día kg/día

Producción biosólidos anual

7.706

13.372

Características del fango secado térmicamente

Situación inicial

Situación futura

Sequedad

90

90

%

Producción biosólidos anual

1.969

3.417

Tn/año

Producción diaria

4.856

8.426

kgMS/día

Horas funcionamiento/año

7.501

7.501

h/año

Reducción en peso de biosólidos

74,44

74,44

%

Agua evaporada

765

1.327

kg/h

Ratio Térmico

0,86

0,86

MW/Tn agua evap

Ratio Eléctrico

0,052

0,052

kWh/kg agua evap

Mayo/Junio 2017

RETEMA

17

REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

El secado térmico instalado para esta

Se ha elegido un quemador directo

aplicación es un secador de bandas por

dual y modulante de 1.500 kW de poten-

convección que pone en contacto el aire

cia máxima. El quemador calienta el aire

calentado en un quemador con el fango

recirculado en el secado utilizando co-

que circula a lo largo de dos bandas (una

mo combustible biogás o gasoil en fun-

inferior y otra superior). A lo largo de es-

ción de las necesidades. La prioridad

tas bandas el agua incorporada en el fan-

para el secado es utilizar el biogás ge-

go es evaporada paulatinamente hasta

nerado en la digestión de fangos y solo

obtener la sequedad adecuada, momen-

en caso de falta del mismo o necesidad

to en el cual el fango es extraído del se-

de un gran aporte de calor a la digestión

cado para su transporte y almacenaje.

en épocas frías se utilizaría gasoil. La

El secado térmico se alberga en el in-

capacidad de modulación permite al sis-

terior de un edificio estéticamente similar

tema ajustar el combustible necesario

a los existentes en la depuradora lo que

para mantener las temperaturas consig-

disminuye la emisión de ruidos y olores

nadas en el interior que garantizan los

al exterior ya que la depuradora se en-

parámetros de sequedad a la salida.

cuentra en una parcela cercana a zonas

El fango deshidratado es bombeado

de ocio como parques y senderos muy

desde el silo de la depuradora existente

utilizados por los vecinos de la ciudad.

hasta el secado mediante dos bombas

Secado Térmico. Cámara nº 1

de tornillo (una en reserva) de 2 m3/h a una presión de 12 bar.

Ambas bombas están dotadas de un sistema de control de nivel y de mecanismo rompebóvedas para garantizar en todo momento el aporte de fango al secado.

Para alimentar a las bombas desde el silo se utiliza un tornillo de hélice hueca con una compuerta motorizada de aislamiento.

El fango deshidratado se descarga en una tolva de regulación y reparto a la entrada del secado en la cual es distribuido y homogeneizado previamente a su alimentación al sistema dosificador.

La tolva dispone de un medidor de nivel en continuo que regula la altura de la capa de fango y de un sistema de rasquetas inferior que empuja el fango hacia el dosificador de fango que lo introduce al interior del secado.

El dosificador de fango está compuesto por dos rodillos ranurados con sentido de giro opuesto que forman tiras de fango que son depositadas en la banda superior del secado y comienzan a circular por el interior del mismo poniéndose en

Vista general del Secado Térmico

contacto con el aire caliente.

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RETEMA

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REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

La temperatura en la primera cámara

El fango seco se extrae mediante un

se evapora pasando a formar parte del

del secado varía entre los 120 y 140 ºC.

tornillo inclinado hacia el exterior del

aire de salida del secado. Este aire se

Durante la traslación del fango des-

edificio de secado y posteriormente me-

pone en contacto con el fango prove-

hidratado en la banda perforada supe-

diante otro tornillo horizontal el fango es

niente de la digestión de forma que es

rior, el agua incorporada en el fango se

trasladado y almacenado en los conte-

enfriado, condensándose el agua que

va evaporando de forma continua al

nedores destinados a tal fin.

incorpora. El fango caliente es devuelto

estar en permanente contacto con el

El sistema de control monitoriza las

al digestor recuperándose en este paso

aire caliente recirculado en el secado.

temperaturas de cada una de las cáma-

parte de la energía empleada para se-

Cuando el fango ha llegado al final de

ras y del aire en todo el proceso lo que

car el fango. Una vez enfriado el aire,

la primera banda desciende hasta la

permite mediante distintos parámetros y

este se recircula en su mayoría entran-

banda inferior que gira en sentido con-

variables adaptar el sistema a distintas

do de nuevo al quemador. La parte del

trario y continúa su proceso de secado

condiciones, optimizar el consumo ener-

aire que no se recircula se extrae del

hasta llegar a la tolva de descarga de

gético y obtener resultados de seque-

sistema y es tratado por el tratamiento

fango seco, dotada con un tornillo de

dad con garantías en todo momento.

de olores de la depuradora existente.

extracción. En este punto el fango se-

Como se ha comentado, el aire seco

Además y como seguridad se ha ins-

co es extraído del secado a una tem-

y calentado por el quemador entra en

talado un segundo intercambiador con

peratura menor de 50 ºC. El tiempo de

las distintas cámaras del secado po-

agua tratada por la depuradora como

retención del producto dentro del seca-

niéndose en contacto con el fango hú-

refrigerador de emergencia en el caso

dor oscilará entre 60 – 120 minutos.

medo deshidratado. El agua del fango

de que no exista demanda térmica en

REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

Tolva de recepción del fango deshidratado y quemador

Dosificador de entrada

el digestor o el bombeo de fangos tenga algún problema.

Las principales ventajas del secado térmico instalado son: • Construcción modular del secador, lo que implica un fácil transporte y montaje.

• Secado a baja temperatura, lo que garantiza seguridad de explotación.

• Baja cantidad de emisiones.

• Operación simple y flexible además de un fácil mantenimiento.

• Bajos costos de mantenimiento dado que el sistema no dispone de grandes

Vista interior de la descarga del dosificador sobre la banda superior

ni complicados mecanismos.

• Fácil acceso para inspección y mantenimiento mediante puertas a cada

pocos minutos y se puede realizar sin

con capacidad de carga de 5 Tn. Por

uno de los módulos.

parar el proceso de secado.

otro lado también se ha ejecutado una

• Parámetros de seguridad según las

red de protección contra incendios. La

más modernas exigencias. La instala-

DESCRIPCIÓN DE LAS

ventilación y aporte de aire fresco para

ción de secado está desclasificada co-

INSTALACIONES AUXILIARES

el personal es realizada por tres ventiladores murales de 5.810 m3/h.

mo ATEX. • El interior del secado térmico se en-

Como aporte de combustible al que-

Para el calentamiento de fangos del

cuentra en depresión de forma que los

mador se han instalado dos soplantes

digestor se disponen dos grupos de

olores del mismo no escapan del mismo.

de canal lateral (una en reserva) de biogás de 250 Nm 3 /h de caudal y 100

bombeo compuestos cada uno de ellos

• Permite el aprovechamiento energético de la temperatura del aire recircula-

mbar de incremento de presión. Para el

por 2 bombas (una en reserva) de tornillo helicoidal de 102 m3/h. Para evitar

do del secado.

aporte de gasoil se utiliza un grupo de

la entrada de suciedad y sólidos grue-

• Rápida operación de cambio de com-

presión de 143 l/h a 3,5 bar de presión.

sos al intercambiador de fangos se ha

bustible. El cambio de biogás a gasoil o

El edificio dispone de un puente grúa

instalado en el circuito de fangos un tri-

viceversa es una operación que tarda

para el mantenimiento de los equipos,

20

RETEMA

Mayo/Junio 2017

turador en línea.

I www.retema.es I

REPORTAJE I SECADO TÉRMICO DE FANGOS EN LA DEPURADORA DE SANTA CATALINA (CEUTA)

ja de forma automática el secado minimizando el trabajo de control del operador en todo momento.

Por último la instalación consta de dos compresores de 540 l/min a 10 bar para obtener aire comprimido necesario para actuar ciertos equipos neumáticos.

El secado térmico de la EDAR de Santa Catalina supone un paso adeAlmacenamiento del fango seco

lante en la gestión del agua resolviendo el difícil condicionante de la gestión de los fangos generados en la depura-

De la misma manera se disponen de

El nuevo Centro de Control de Moto-

ción del agua residual de la Ciudad Au-

dos grupos de bombeo de agua de refrigeración de 65 m3/h de caudal para

res (CCM) se alimenta desde el Cua-

tónoma de Ceuta. DRACE Infraestruc-

dro General de Distribución de Baja

turas como responsable del diseño y

aportar agua depurada en el caso de

Tensión de la depuradora y alimenta y

ejecución de las instalaciones apuesta

que el fango no refrigere el aire de recir-

protege todos los equipos eléctricos

una vez más por el respeto y cuidado

culación del secado y devolver este

del secado térmico. También se ha ins-

del medioambiente como viene hacien-

agua a cabecera de planta.

talado un sistema de control que mane-

do desde sus orígenes.

Diagrama de proceso del Secado Térmico

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

21

ACTUALIDAD

Oxicom suministra su tecnología de ozonización en Portugal

L

a estación de tratamiento, ETAP de ROXO, está localizada en el Monte Salto, cerca de la Albufeira de la presa de púr-

pura, en la parroquia de Ervidel, Condado de Aljustrel, Portugal.

La planta de potabilización de ROXO entró en funcionamiento por primera vez en el año 1985, contando con las siguientes fases de tratamiento: • Captación de agua bruta • Preoxidación mediante dióxido de cloro • Cámara de mezcla rápida • Decantación/clarificación • Filtración en arena • Desinfección final mediante CLO2 Estas instalaciones, construidas hace más de 30 años, han resultado ser insuficientes para responder con efecti-

dia están específicamente diseñadas pa-

kW/kg, a alta temperatura de agua de

vidad a los cambios en la calidad del

ra oxidaciones de geosmina, MIB, toxi-

refrigeración consigue menores costes

agua que se están produciendo en la

nas, micro-contaminantes, THM previa-

de operación y cuya configuración de

actualidad, y que han llegado a produ-

mente formados y de materia orgánica

grupo de dieléctricos por módulos mon-

cir episodios de malos olores y sabores

hasta niveles de Carbón Orgánico Asimi-

tados en virola horizontal con mirillas,

en el agua de consumo como el acae-

lable favoreciendo, por tanto, su elimina-

garantiza una fácil supervisión y acceso.

cido el pasado verano en las poblacio-

ción en el filtro de carbón activo, aumen-

La planta de generación de ozono

nes de Beja y Aljustrel.

tando el carácter biológico de éste e

consta de dos generadores de ozono

El nuevo proyecto abordará la cons-

incrementando la utilización de su super-

Newland EnTech modelo NLO-2K pa-

trucción de nuevas instalaciones para la

ficie específica consiguiendo alargar su

ra una producción máxima unitaria de

eliminación de olores y sabores incluyen-

vida media de reposición.

2 kg O3/h.

do una etapa de ozonización en cabece-

El caudal de tratamiento a tener en

La dosificación de ozono se realizará

ra cuyas propiedades como pre-coagula-

cuenta para el dimensionamiento de

de forma automática, según la calidad

ción de material orgánica, pre-oxidación

las nuevas instalaciones de ozonización es de 500 m3/h en una sola línea.

del agua de entrada.

de precursores de THM, oxidación de microalgas de geosmina y MIB, acondicio-

La producción máxima se establece en

para fácil conexión y comunicación

narán el agua para las posteriores etapas

4.000 g O3/h para poder llegar a los re-

desde planta con los centros de control

de coagulación-floculación; y una etapa

querimientos futuros de la planta.

de Newland Entech.

de afino posterior a la filtración de arena

Para abordar este proyecto se decide

que consta de una ozonización interme-

instalar la nueva tecnología de ozono de

dia previa a filtración con carbón activa-

alta frecuencia de Newland EnTech, cu-

do. Las etapas de ozonización interme-

22

RETEMA

yos consumos eléctricos específicos,

Mayo - Junio 2017

La planta está dotada de telecontrol

OXICOM www.oxicom.es

I www.retema.es I

PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

Proyecto Life Memory: El Biorreactor Anaerobio de Membranas, curvando la línea hacia la economía circular F. Durán1, A. Robles2, J.B. Giménez2, E. Jiménez1, J. Vázquez-Padín1, J. Ribes2, J. Serralta3, A. Seco2, J. Ferrer3, F. Rogalla1 FCC Aqualia S.A. I www.aqualia.es • 2Calagua – Unidad mixta UV-UPV, Departament d’Enginyeria Química, Universitat de València I www.uv.es/ingequim • 3Calagua – Unidad mixta UV-UPV, IIAMA, Universitat Politècnica de València I www.iiama.upv.es

1

Figura 1. Vista general del prototipo

E

l proceso de fangos activos cum-

aporte de oxígeno, Meda & Cornel,

2015)) y produce grandes cantidades de

plió en el año 2014 cien años.

2010; Cornel et al. 2011; Lazarova et al.

fango que ha de gestionarse adecuada-

Las EDAR convencionales ope-

2012), destruye nutrientes (en forma de

mente ya que no se encuentra estabili-

ran con esta tecnología que con-

nitrógeno gas que para la producción de

zado. La Unión Europea fomenta la reo-

sume grandes cantidades de energía (del orden de 0,25 – 0,60 kWh/m3 en

fertilizantes debe volver a fijarse a un coste de 8,917 kWh/kg NH3 (Panchal,

rientación de la economía de un modelo

24

RETEMA

Mayo/Junio 2017

lineal hacia un modelo circular.

I www.retema.es I

PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

En este contexto, la tecnología

en biogás. Este biogás cuyo principal

Aqualia S.A. es socia del Ayuntamiento

AnMBR (Biorreactor Anaerobio de

componente es el metano, tiene un alto

en la Empresa Mixta Aguas de Alcázar,

Membranas) permite eliminar la materia

valor energético, y puede ser utilizado

se está ejecutando el proyecto LIFE

orgánica del agua residual sin necesi-

en la propia planta para producir ener-

MEMORY (Membranas para la RECU-

dad de aporte de oxígeno, al tiempo

gía eléctrica y/o calorífica o puede ser

PERACIÓN de AGUA y ENERGÍA). Es-

que permite la recuperación de energía

tratado con el fin de aumentar la con-

te proyecto está coordinado por FCC

intrínseca del agua residual en forma

centración de metano y eliminar impu-

Aqualia S.A. y participan activamente la

de biogás, y reduce la producción de

rezas y poder ser utilizarlo directamente

Universitat de València, la Universitat

fangos. Por tanto, los AnMBR son una

como combustible para vehículos o pa-

Politècnica de València y Koch Mem-

tecnología prometedora para el trata-

ra inyectarlo a redes de gas natural. Sin

brane Systems.

miento del agua residual urbana, donde

embargo, una parte del biogás sale del

El proyecto LIFE MEMORY cuenta

la baja carga se compensa con el bajo

sistema disuelto en el efluente, este es

con una inversión total de 2.102.329

tiempo de retención hidráulico (TRH) al

uno de los grandes retos a solucionar

euros, proyecto apoyado por el progra-

cual es posible operar el reactor anae-

antes de la implantación masiva a esca-

ma “LIFE+ 2013: Política y Gobernanza

robio, gracias a la acción del sistema de

la industrial de la tecnología AnMBR pa-

Medioambiental” que convoca la Unión

separación por membranas, pudiéndo-

ra el tratamiento de aguas residuales

Europea. La duración total del proyecto

se alcanzar tiempos de retención celu-

urbanas (Giménez et al., 2012).

es de cuatro años.

minación anaerobia de la materia

APLICACIÓN DE LA

demostrar la viabilidad técnica, econó-

orgánica incluso a bajas temperaturas

TECNOLOGÍA AnMBR A

mica y ambiental de la tecnología

(Giménez et al., 2014).

ESCALA DEMOSTRACIÓN

AnMBR y su potencial para la reutiliza-

El proyecto LIFE MEMORY pretende

lar (TRC) elevados que permiten la eli-

ción eficiente y sostenible de las aguas

La filtración mediante membranas de ultrafiltración garantizan una reten-

En las instalaciones de la Estación

residuales, tanto urbanas como indus-

ción total de los sólidos suspendidos

Depuradora de Aguas Residuales

triales. Se asienta sobre un nuevo para-

presentes en el licor mezcla, lo que

(EDAR) de la ciudad de Alcázar de San

digma basado en la sostenibilidad, con-

permite alcanzar una elevada biodiver-

Juan (Ciudad Real), en la que FCC

siderando el agua residual como una

sidad microbiológica que contribuye a una adecuada eliminación de los con-

Figura 2. Diagrama esquemático del proceso

taminantes presentes en el agua. Robles et al., (2012a; 2012b; 2013) han observado que con la tecnología AnMBR se pueden alcanzar flujos netos transmembrana del mismo orden que en los sistemas de membranas aerobias, con una menor necesidad de limpieza química.

Dada la elevada calidad del efluente obtenido con la tecnología AnMBR (libre de sólidos suspendidos y patógenos), sería viable su uso directo sobre el terreno para aportar nutrientes recuperados del agua (NH4+ y PO43-) a los cultivos, previa eliminación de los gases disueltos. También es factible su utilización para la recarga de acuíferos o su reutilización en actividades urbanas e industriales.

La recuperación de energía se consigue transformando parte de la materia orgánica contenida en el agua residual

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

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PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

PRINCIPALES RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PROYECTO LIFE MEMORY El prototipo se encuentra en marcha desde el 1 de septiembre de 2016. El sistema se inoculó con 20 m3 de fango procedente del digestor anaerobio de una EDAR de aguas residuales urbanas. Durante los primeros 75 días de operación tratando agua tras pretratamiento no se purgaron fangos del sistema, a pesar de ello, el aumento de la concentración de sólidos totales (ST) del fango fue paulatino (Figura 3) dada la alta biodegradabilidad del agua residual afluente.

Figura 3. Evolución del porcentaje de metano en el biogás, la temperatura del sistema, los sólidos totales (ST) del fango y la concentración de ácidos grasos volátiles (AGV) en el efluente

Hasta la fecha, el sistema ha sido operado a TRH entre 30 y 60 horas, alcanzando caudales de tratamiento hasta 32 m 3 /día. Durante los nueve

fuente de energía y nutrientes, y un re-

homogeneización (ET, 1,1 m3) y un tan-

curso reutilizable, es decir, pensar en

que de almacenamiento de permeado (CIP, 0,37 m3). El prototipo está alta-

meses de operación de la planta, la

las EDAR como plantas de recuperación de recursos y no de eliminación.

mente instrumentalizado y automatiza-

caracterizado por tener una elevada

Los principales objetivos planteados

do, lo que permite el control y la optimi-

concentración de metano (en torno al

en el proyecto son: reducir el consumo

zación del proceso, y además, aporta

70%, Figura 3), además, el rendi-

energético de las EDAR en hasta un

valiosa información sobre la implemen-

miento de eliminación de materia or-

70%, reducir las emisiones netas de ga-

tación de la tecnología, proporcionando

gánica se han mantenido alrededor

ses de efecto invernadero (por unidad

datos para el estudio de viabilidad eco-

del 90% (Figura 4). La producción de

de DQO eliminada) en un 80%, mejorar

nómica y el análisis de ciclo de vida.

fangos en la planta es de 0,076 kg

corriente de biogás generada se ha

la calidad del efluente, reducir la producción de biosólidos en un 50% y reducir las necesidades de superficie de implantación de la EDAR en al menos 25%. Con este fin, se ha diseñado y construido un prototipo a escala demostración (Figura 1).

El prototipo consta de los siguientes elementos (Figura 2): un reactor anaerobio (AnR) con un volumen de 40 m3 (34,4 reacción + 5,6 biogás) conectado a tres tanques de membranas (MT-X) de 0,8 m3 (0,7 + 0,1) de volumen cada uno. Cada tanque incluye un módulo comercial de membranas de ultrafiltración de fibra hueca (PURON® PSH41, 0,03 μm) con una superficie de filtración de 41 m2. La planta también incluye un tamiz de tornillo (RT, chapa perforada de 1,5 mm de diámetro), un tanque de

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RETEMA

Figura 4. Evolución de las concentraciones de DQO en el afluente y en el efluente y la eficiencia de eliminación de DQO

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PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

SSV/(kg DQO), frente a los 0,432 kg SSV/(kg DQO) que se producirían por vía aerobia (cálculo teórico con base en el rendimiento típico), lo que representa una reducción del 82%, con lo cual el objetivo planteado de reducir la producción de biosólidos ya se ha alcanzado.

Con respecto al proceso de filtración, la Figura 5 muestra la evolución durante el período de operación de la presión transmembrana (TMP), el flujo transmembrana (J20) y la permeabilidad de la membrana (K20), estos últimos normalizados a una temperatura de 20 ºC. Se ha conseguido obtener flujos netos transmembrana del mismo orden que en los sistemas de membranas aerobios, incluso superiores a 20 LMH. Cabe destacar que tras nueve meses de operación no ha sido necesario realizar ninguna limpieza química, operando con demandas específicas de biogás por unidad de volumen permeado (SGDP) en torno a 14 (Nm3 biogás/m3 agua permeada).

Las emisiones de CO2 equivalentes comparando un sistema de tratamiento aerobio y el sistema AnMBR (para tratar aguas residuales urbanas similares) son 0,712 y 0,406 kg CO2/(kg DQO eliminada), respectivamente, lo que representa una reducción del 43%. Teniendo en cuenta que las emisiones del prototipo provienen del proceso de digestión anaerobia (6,9%), del equivalente de la energía eléctrica consumida (7,4%) y del metano disuelto en el efluente (85,7%). Si se recupera el 80% de dicho metano, teóricamente se obtendría una captación neta de CO 2 de 0,128 kg CO 2 /(kg DQO eliminada).

La demanda de energía del sistema actual, sin recuperación de energía, es de 0,36 kWh/(m3 de agua tratada).

Asumiendo una eficiencia eléctrica del 30% para un equipo CHP (sistema combinado de recuperación de energía y calor) y tomando los valores de

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PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

producción y composición del biogás, la producción de electricidad podría alcanzar 0,27 kWh/(m3 de agua trata-

llegar a tener un excedente de energía de hasta 0,10 kWh/(m3 de agua tratada). Estos valores están en el orden

cionales de fangos activados que tienen una demanda entre 0,25 y 0,60 kWh/m3 o el MBR aerobio que tienen

da), resultando una demanda neta de energía de 0,09 kWh/(m3 de agua tra-

de magnitud de los determinados por Ferrer et al. (2015); Pretel et al. (2016)

una demanda entre 0,50 y 2,50 kWh/m3 (Meda & Cornel, 2010; Cor-

tada). Además, considerando la recu-

y Smith et al. (2014) y demuestran las

nel et al. 2011; Lazarova et al. 2012).

peración del metano disuelto en el

ventajas energéticas de la tecnología

efluente, de forma teórica, se podría

AnMBR, frente a los sistemas conven-

PERSPECTIVAS FUTURAS Para conseguir los objetivos planteados en el proyecto, se va a probar un sistema de recuperación de gases disueltos en el efluente, con lo cual se incrementaría la capacidad de recuperación de energía procedente de las aguas residuales, al mismo tiempo que se reduciría la huella de carbono de la tecnología. Por otra parte, se va a instalar un sistema CHP, para transformar la energía recuperada de las aguas residuales en energía eléctrica y calor.

También se va a instalar el sistema de control LoDif BioControl ® con el fin de optimizar el consumo energético, reduciendo por tanto la demanda neta de energía. De igual manera, se

Figura 5. Evolución de la presión transmembrana (PTM), la permeabilidad (K20) y el flujo transmembrana (J20)

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va a optimizar el caudal de tratamien-

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PROYECTO LIFE MEMORY: EL BIORREACTOR ANAEROBIO DE MEMBRANAS, CURVANDO LA LÍNEA HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR

to, alcanzando valores de TRH entre

tion of methane losses with the effluent. Bioresour-

(2012b) Sub-critical long-term operation of indus-

10 y 20 horas, reduciéndose los cos-

ce Technology. 118, 67-72.

trial scale hollow-fibre membranes in a submerged

tes unitarios de tratamiento.

Giménez, J.B., Martí, N., Robles, A., Ferrer, J., Seco, A. (2014) Anaerobic treatment of urban was-

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la Comi-

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Robles, A., Ruano, M.V., Ribes, J., Ferrer, J.

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sión Europea la cofinanciación del

Lazarova, V., Choo, K.H., Cornel, P. (2012) Wa-

proyecto LIFE MEMORY (Membrane

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personal de Aguas de Alcázar por su

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ter Science and Technology. 66(2), 373-384.

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Robles, A., Ruano, M.V., Ribes, J., Ferrer, J.

gestion. Environmental Science and Technology 48, 5972-5981.

LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

La fitodepuradora de Fabara, 10 años de funcionamiento de un filtro verde flotante Jesús Fernández1, Francisco Doménech2 Profesor Emérito de la Universidad Politécnica de Madrid I j.fernandez@upm.es 2 Alcalde del Excelentísimo Ayuntamiento de Fabara I www.fabara.es

1

CONCEPTO DE FITODEPURACIÓN La fitodepuración es un sistema de depuración de las aguas residuales basado en la utilización de humedales artificiales en los que se desarrollan plantas

acuáticas

(hidrofitos)

que

contribuyen activamente a la eliminación de los contaminantes, principalmente de la materia orgánica. Entre los hidrofitos, los que más importancia tienen en los procesos de depuración son los helofitos o plantas anfibias (también denominadas macrofitos emergentes), que tienen sus raíces hundidas en el fondo del humedal, pero que sus tallos y hojas, emergen por encima de la superficie del agua. A este grupo de plantas pertenecen los carrizos (Phragmites spp.), los esparganios (Sparganium spp.), las espadañas (Typha spp.) y el lirio de agua (Iris pseudacorus L.) entre otros. Lo más característico de este grupo de plantas es su capacidad para favorecer la respiración de sus raíces gracias a un sistema de aireación muy especializado, que no tienen las plantas

cular, que es conducido a través de un

recintos poco profundos (canales o bal-

que no toleran el encharcamiento (la

tejido especializado (aerénquima) que

sas), aislados del suelo mediante mem-

gran mayoría). Al ser mayor la presión

poseen los helofitos.

branas plásticas (geomembranas) o so-

parcial del oxígeno en las hojas y en el

Las “estaciones de fitodepuracion de

leras de hormigón, en los que se realiza

tallo que en las raíces, se establece un

aguas residuales” (EFAR) se basan en

un monocultivo o policultivo de helofitos

flujo de oxígeno hacia el sistema radi-

humedales artificiales, que consisten en

con un dimensionamiento adecuado a

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RETEMA

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LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

la carga que reciba. Desde un punto de

Figura 1.- Tipos de humedales artificiales utilizados para fitodepuración de aguas residuales en función de que la plantas estén enraizadas en un sustrato o flotando sobre la superficie del agua

vista económico, los humedales artificiales tienen un reducido coste de instalación y mantenimiento. El agua residual, después de recibir un tratamiento primario, pasa a través del humedal donde sufre la reducción de los elementos contaminantes y se vierte a cauce como un efluente depurado.

Los humedales artificiales pueden dividirse básicamente en dos grupos según la disposición del sistema radicular de las plantas: a) con el sistema radicular enraizado en un sustrato (normalmente grava) y b) con el sistema radicular libre, directamente bañado por el agua. Al primero de los grupos pertenecen los humedales de flujo subsuperficial tanto de tipo horizontal como vertical y al segundo los sistemas de filtro flotante en sus diversas modalidades (Figura 1). Entre las ventajas que tienen los filtros flotantes sobre los enraizados sobre arena o grava están a) mayor economía en la construcción por no necesitar relleno de grava o arena, b) mayor capacidad de depuración al estar todo el sistema radicular bañado por el agua (necesita menos superficie de plan-

materia orgánica, de los elementos eu-

la Comunidad. A este plan se adhirieron

tación) y c) no se produce colmatación

trofizantes (nitrógeno y fósforo) y de los

la gran mayoría de los municipios de

del lecho y por lo tanto no existen cami-

microorganismos patógenos principal-

Aragón, cediendo sus competencias en

nos preferenciales en el movimiento del

mente. La eliminación de materia orgáni-

materia de depuración de sus aguas re-

agua residual, ni hay que renovarlo perió-

ca del agua se realiza por los microorga-

siduales al IAA.

dicamente. Otra gran ventaja de los hu-

nismos que viven adheridos al sistema

El Ayuntamiento de Fabara (Zarago-

medales de filtro flotante es que no gene-

radicular de las plantas y utilizan el oxí-

za), tras estudiar la oferta que se le pro-

ran lodos en cantidad suficiente como

geno, sobrante de la respiración radicu-

ponía para tratar sus aguas residuales,

para requerir su gestión, siempre que

lar, que les llega a través del sistema de

consistente básicamente en bombear-

tengan una relación adecuada entre la

aireación comentado anteriormente. Pa-

las al municipio de Maella (bombeo de

superficie del filtro y la carga orgánica que reciben (por ejemplo 2 m2/habitante

ra ampliación sobre mecanismos de fito-

6 km aguas arriba con una necesidad

depuración véase referencia nº 7.

de potencia estimada de 30,39 kW) pa-

equivalente) ya que los sólidos orgánicos

ra tratarlas junto con las de este munici-

(cuerpos bacterianos principalmente),

ANTECEDENTES DE LA EFAR

pio en una depuradora convencional,

que caen al fondo del humedal, se des-

DE FABARA

decidió conservar sus competencias en

componen naturalmente por digestión

materia de depuración de aguas resi-

anaerobia sin llegar a producir espesores

Con la promulgación de la Ley

duales y construir su propia depurado-

considerables (unos cuantos milímetros

6/2001 de 17 de mayo, sobre Ordena-

ra, basada en un sistema blando, acor-

solamente). Para ampliación sobre hu-

ción y Participación en la Gestión del

de con la población del municipio

medales artificiales véase referencia nº 8.

Agua en Aragón, se puso en marcha el

(calculada para 1.300 habitantes). Tras

La acción depuradora del humedal so-

Instituto Aragonés del Agua (IAA) para

evaluar diversos sistemas, de depura-

bre el agua residual produce una reduc-

desarrollar un plan de saneamiento y

ción, el consistorio entró en contacto

ción de los sólidos en suspensión, de la

depuración de las aguas residuales de

con el Grupo de Agroenergética de la

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LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

Universidad Politécnica de Madrid (GA-

80 del siglo pasado con diversos pro-

manto como forraje, ya que los rizomas

UPM) que tenía experiencia en depura-

yectos de I+D (1-4) que dieron origen a

de las plantas contenían una gran canti-

ción de aguas residuales mediante

diversas publicaciones (5-8) y a la pa-

dad de almidón. La dificultad de lograr

plantas acuáticas (fitodepuración), para

tente "Procedimiento de depuración de

un manto flotante formado exclusiva-

evaluar la posibilidad de aplicar este

aguas residuales y vertidos contami-

mente por materia vegetal, hizo que

sistema a las aguas residuales de Fa-

nantes en base a cultivos de macrofitas

posteriormente se desarrollaran varias

bara. A este respecto, en fecha 2 de no-

emergentes convertidas en flotantes"

tecnologías que incluían diversos ele-

viembre de 2005 se firmó un Convenio

(nº de patente ES 2 120 388 B1 de fe-

mentos (generalmente de plástico) que

de Colaboración entre el Ayuntamiento

cha de prioridad 04.04.97), cuya vigen-

ayudaban a la formación del manto flo-

de Fabara y la Universidad Politécnica

cia de 20 años acaba de expirar.

tante y que luego quedaban incluidos

de Madrid, para experimentar en Faba-

Aunque con anterioridad a la presen-

en él (como ejemplo, las patentes ES

ra un sistema de fitodepuración de sus

tación de la patente ES 2 120 388 B1 ya

2277537, ES 2331556 A1, ES 2358715

aguas residuales.

existían sistemas con plantas helofitos

A1, ES 2495015 A1), lo cual no era un

en flotación, la principal diferencia de

inconveniente, cuando no se deseaba

EXPERIENCIAS PREVIAS DEL

dicha patente con las anteriores consis-

utilizar el manto como forraje.

GA-UPM EN FITODEPURACIÓN

tía en que el manto flotante estaba

Para solucionar el problema de la for-

compuesto únicamente por materia ve-

mación del tapiz flotante sobre la superfi-

Con anterioridad a la firma del conve-

getal, cosa que no ocurría en las ante-

cie del agua, el GA-UPM desarrolló un

nio de colaboración con el Ayuntamien-

riores. La ventaja de tener un manto

sistema que probó experimentalmente, a

to de Fabara, la experiencia del GA-

constituido por material vegetal sola-

pequeña escala, en el Proyecto Life-Me-

UPM en materia de fitodepuración

mente, radicaba, entre otras, en la posi-

dioambiente “Macrophytes” (4) y a ma-

había comenzado en la década de los

bilidad de utilizar directamente dicho

yor escala en la EFAR de Fabara. Este sistema, aplicable a las EFAR de nueva construcción, consistía en plantar las helofitas sobre una estructura reticular de polietileno situada sobre el suelo de un canal sin agua, dejando crecer el cultivo hasta que se formase un entramado de raíces y rizomas que se entrelazaban con la red, originando una estructura continua flotante. Cuando se consigue esta estructura, se eleva el nivel de las aguas en el canal hasta alcanzar la altura deseada, permaneciendo el conjunto de raíces, rizomas y bases de los tallos, junto con los demás elementos empleados en la plantación, formando un manto flotante sobre la superficie del agua. Este sistema no interfería con la patente ES 2 120 388 B1, ya que el manto flotante no se formaba sobre la superficie del agua y además, contenía los elementos no vegetales que sirvieron de ayuda al establecimiento de la plantación.

EL PROYECTO DE LA EFAR DE FABARA El proyecto se realizó en base a los siguientes supuestos:

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LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

los sólidos, así como la digestión de éstos. El cuerpo del digestor se calculó para un tiempo de retención de 2 h y un caudal aproximado de 200 m3.día-1, con

una carga superficial de 3 25 m .m-2.dia-1, lo que daba una superficie necesaria de 8 m2 y un volumen de 16,67 m3. La eliminación de DBO5 en este equipo se estimó en un 20 % • Seguidamente vendría un sistema de canales de sección trapezoidal excavados en el suelo, aislados con una lámina de polietileno de 1,5 mm que se colocaría sobre un geotextil antipunzonamiento de 300 g.m-2. Los canales tendrían 4 m de anchura en la parte superior, una profundidad de 1m y estarían ataluzados a 45º. La anchura a nivel de la lámina de Figura 2.- Esquema de la distribución de los principales elementos de la EFAR de Fabara y detalle de las medidas de la sección transversal de los canales

agua en la que flotaría el filtro de helofitas sería de 3,6 m (20 cm de resguardo

• Población de 1.300 habitantes (con

una reducción del 93,75 % sobre el va-

en altura). Un esquema de la sección de

una dotación diaria de 150 L. hab-1.día-1), lo que daría una DBO5 global de 78 kg día-1, a razón de 60 g

lor estimado del influente.

los canales y de la altura de la lámina de

• En la entrada del agua residual habría

agua se presenta en la Figura 2.

un pretratamiento consistente en un

• La carga a eliminar diariamente por el

por habitante y día y una concentración inicial de 400 ppm (mg L-1), en un su-

sistema de rejas para separación de só-

filtro flotante de helofitas se estableció

lidos gruesos.

en 57,4 kg de DBO5, teniendo en

puesto de contaminación elevada, pro-

• Seguidamente vendría un decanta-

cuenta la eliminación efectuada por el

pia de un municipio rural.

dor-digestor del tipo Emsher, donde se

Emsher (20 %) y los 5 kg permitidos de

• La DBO5 del efluente de vertido se

efectuaría la separación de grasas y

vertido diario en un efluente de 25 ppm

establece en 25 ppm, lo que supondría

decantación de una parte importante de

de DBO5.

LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

nes de espadaña con un sustrato de tieFigura 3.- Desarrollo del filtro sobre la superficie de los canales en agosto de 2007. En primer término se puede observar los restos de la red utilizada para ayudar a la formación del filtro flotante

rra vegetal. La densidad de plantación fue de 16 plantas por m 2. Posteriormente se añadió agua a los canales hasta una altura de unos 8 cm (límite superior del contenedor) y se dejaron que crecieran libremente durante un periodo de unos 3 meses para que se formara el filtro con las raíces rizomas y bases de los tallos y hojas, entremezclados con la red, los contenedores y el sustrato, resultando un conjunto flotante, gracias a la baja densidad de los rizomas y bases de los tallos y hojas. Las plantas crecieron durante la primavera y el verano, mientras se fue realizando la obra civil de acondicionamiento de los accesos y el decantador Emsher. A mediados del otoño se secó la parte aérea, que fue segada y la biomasa retira-

• La superficie global a ocupar por el fil-

vera de 2006. Se utilizaron plantones

da, permaneciendo el filtro sin parte aé-

tro flotante vendría determinada por la

de espadaña (Typha domingensis

rea durante todo el invierno. En la

carga a depurar y la eliminación superfi-

Pers.) producidos de semilla, sobre

primavera de 2007 las plantas rebrota-

cial del filtro que se estableció a razón de 20 g de DBO5 m-2.dia-1 en base a

sustrato de tierra vegetal, en las instala-

ron con fuerza y siguió formándose el

ciones del GA-UPM. Los plantones te-

tapiz flotante durante todo el año a la

resultados empíricos previos. De esta

nían un desarrollo medio de las hojas

vez que se fue consolidando su función

manera se estableció una necesidad de superficie de filtro flotante de 2.870 m2.

iniciales de unos 15 cm y la plantación

depuradora (Figura 3). La inauguración

se realizó directamente sobre el fondo

oficial se realizó el 14 de abril de 2007,

• La longitud mínima total del filtro se

de los canales vacíos. Previamente se

con la asistencia del entonces Presi-

estableció en 2.870:3,6 = 797 m, lo que

colocó una malla de polietileno de

dente de la Comunidad de Aragón D.

se consiguió en exceso con 18 canales

10x10 cm de luz y sobre ella se deposi-

Marcelino Iglesias. Desde entonces el

de aproximadamente 45 m de longitud,

taron contenedores de unos 400 cc, a

filtro ha venido funcionando de forma

repartidos en 2 plataformas de 9 cana-

los que se les había eliminado el fondo

ininterrumpida, mantenido por los pro-

les cada una (Figura 2), conectados en

y en los que se depositaron los planto-

pios servicios municipales. En la actua-

serie, con una superficie teórica de filtro flotante de 2.916 m2.

• El volumen global del agua de los canales en funcionamiento se estimó en 1.800 m3, lo que daba un tiempo de retención hidráulica a lo largo del filtro de aproximadamente 9 días.

• A la salida del último canal, el agua depurada pasaría por unos estanques de filtrado con lecho de grava y arena, antes de verterla al cauce del rio Matarraña.

ESTABLECIMIENTO DEL FILTRO FLOTANTE DE HELOFITAS

Figura 4.- Vista aérea actual de la EFAR de Fabara. Toma realizada con dron en julio de 2016, época en la que ya se había empezado la siega. En los 4 primeros canales se observan marras ocurridas accidentalmente, que posteriormente fueron reparadas con plantones obtenidos de los canales adyacentes, recuperándose nuevamente la cobertura total. https://www.comarcabajoaragoncaspe.com/index.php/multimedia/fotografias.html

La plantación se realizó en la prima-

34

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LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

lidad el filtro sigue completamente opeTabla I.- Resultados analíticos del influente y efluente de la EFAR de Fabara, durante el periodo 2013 2016. D. est.: desviación estándar; CV: coeficiente de variabilidad, expresado en % INFLUENTE

EFLUENTE

MANTENIMIENTO DEL FILTRO

FECHA pH

SST

DQO

DBO5

pH

SST

DQO

rativo (Figura 4).

DBO5

Las operaciones de mantenimiento

INVIERNO 23/01/2013

8,5

212

616

325

8,2

35

22/01/2014

8,1

212

525

155

8,0

13

25/02/2014

8,2

273

574

235

8,0

24

20/01/2015

8,2

140

147

90

8,1

13

54

20

materia orgánica. El primer año de esta-

18/01/2016

8,3

203

802

340

8,1

19

70

20

blecimiento del filtro la principal labor fue

Media Global

0,15

208

533

229

8,1

21

67

25

D. est.

1,8

47,1

239,7

107,6

0,08

9,18

11,53

8,66

22,7

45,0

47,0

1,0

44,1

17,2

34,6

CV%

76

35

del filtro son muy sencillas, ya que las plantas empleadas (eneas) son muy rústicas y están muy bien adaptadas a vivir en sitios encharcados con abundante

PRIMAVERA

la reposición de marras ocasionadas por diversas causas para tratar de conseguir el cubrimiento total de la lámina de agua.

Aunque es una planta bastante resistente, a veces puede tener algún ataque de ácaros (araña roja), pulgones o moscas,

11/04/2013

8,1

167

610

290

8,1

17

72

20

02/05/2014

8,1

171

512

285

8,1

15

131

50

16/06/2014

7,8

153

361

200

8,0

17

225

60

13/04/2015

8,1

196

497

205

8,0

20

118

35

7,8

13

97

18

La operación más importante para el mantenimiento del filtro en buenas con-

19/05/2015

que se controlan fácilmente con pulverización de acaricidas e insecticidas específicos, no siendo normal que aparezcan ataques de hongos.

15/06/2015

7,5

173

940

480

7,8

6

100

20

27/04/2016

8

154

443

175

8,2

14

164

30

Media Global

7,9

169,0

560,5

272,5

8,0

14,6

129,6

33,3

D. est.

0,24

15,71

203,21

112,10

0,15

4,43

51,12

16,30

da de los canales, para que no se pudra

CV%

3,1

9,3

36,3

41,1

1,9

30,4

39,5

49,0

sobre el filtro y produzca más contami-

diciones y evitar su degeneración paulatina, es la siega periódica de la parte aérea con retirada de la biomasa corta-

nación. Normalmente esta operación se

VERANO

realiza dos veces al año, la primera en

17/07/2013

7,7

127

403

215

7,8

10

75

20

09/07/2014

8,1

109

281

140

8,0

18

86

10

21/08/2014

7,6

244

502

270

7,8

8

63

30

sin parte aérea hasta el rebrote de pri-

07/07/2015

7,5

136

513

160

7,9

10

105

30

mavera del año siguiente. El Ayunta-

12/08/2015

7,7

314

309

190

7,6

7

31

10

miento de Fabara ha transformado esta

27/07/2016

7,7

160

467

240

7,6

12

82

20

Media Global

7,7

181,7

412,5

202,5

7,8

10,8

73,7

20,0

D. est.

0,20

80,28

99,17

48,96

0,16

3,92

25,06

8,94

emplea para trabajos artesanales, prin-

CV%

2,6

44,2

24,0

24,2

2,1

36,2

34,0

44,7

cipalmente para fabricación de asientos

el mes de julio, y la segunda en el mes de septiembre para dejar los canales

actividad en un recurso que genera ingresos para la población, ya que la parte aérea de las eneas, una vez seca, se

de sillas, que se realizan en un taller en

OTOÑO

las instalaciones que posee la depura-

18/10/2013

7,7

315

625

365

7,8

6

75

30

29/10/2015

7,9

129

402

190

7,9

8

77

20

20/10/2016

7,9

133

437

170

7,5

6

62

15

nido buenas notas en los estudios, reci-

Media Global

7,8

192,3

488,0

241,7

7,7

6,7

71,3

21,7

biendo por ello una gratificación econó-

D. est.

0,12

106,25

119,93

107,28

0,21

1,15

8,14

7,64

mica. Desde el establecimiento del

CV%

1,5

55,2

24,6

44,4

2,7

17,3

11,4

35,3

dora. La actividad de siega se realiza por jóvenes del pueblo que hayan obte-

filtro, hace más de 10 años, las mismas plantas han rebrotado anualmente y so-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

35

LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

lamente se han repuesto algunas ma-

das las estaciones del año, dando un

dor del 0,5, lo que indica que aproxima-

rras cuando hubo necesidad por cau-

valor promedio en el efluente de 13

damente la mitad de la materia orgánica

sas accidentales, como ocurrió en 2016

mg/L y un valor medio máximo en in-

es fácilmente biodegradable. El valor

que hubo que reponer marras en los 4

vierno de 21 mg/L.

medio de la DBO5 del efluente obtenido

primeros canales (Figura 4).

Respecto a la DQO, que se relaciona

en el cuatrienio fue de 26 mg/L, que su-

Una cuestión a resaltar es la confir-

con la materia orgánica total, el valor

pera en 1 punto el valor de 25 mg/L, fija-

mación de que en los canales no hubo

medio del influente en los 4 años consi-

do por la Directiva 91/271/CEE, aunque

necesidad de retirada de fangos, ya

derados fue de 498 mg/L con un valor

el porcentaje medio de reducción res-

que la pequeña capa de lodo que se va

máximo de 940 mg/L obtenido en junio

pecto al valor del influente (87,6 %) su-

depositando en el fondo de los canales

de 2015. El valor medio del efluente fue

peró ampliamente el límite mínimo esta-

se va descomponiendo de forma anae-

de 89 mg/L que es inferior al valor de

blecido en la Directiva (70 %).

robia a lo largo del año. Solamente se

125 mg/L, establecido como límite su-

Observando los valores estacionales, la

realizó la retirada y gestión externa de

perior por la Directiva 91/271/CEE. Ob-

reducción media respecto al valor del in-

lodos en dos ocasiones en el decanta-

servando los valores estacionales, se

fluente fue siempre superior al mínimo

dor-digestor Emsher, aunque también

constata que el valor medio en primave-

establecido, aunque los valores de la

se habría podido realizar el vertido en

ra (130 mg/L) superó ligeramente este

DBO5 del efluente de invierno (28 mg/L)

los canales para que se autodigiriese a

límite aunque en la mayoría de los re-

y de primavera (33 mg/L) superasen el

lo largo del tiempo.

sultados analíticos de los restantes

valor de referencia de 25 mg/L. Respec-

muestreos siempre se obtuvieron valo-

to a la relación DBO5/DQO del efluente,

res inferiores a 125 mg/L.

el valor de 0,3 indica que la fracción bio-

CONTROL ANALÍTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA EFAR

Respecto a la DBO5, que indica la

degradable de la materia orgánica se re-

materia orgánica fácilmente biodegrada-

dujo más rápidamente que la no biode-

Durante los primeros años de funcio-

ble, el valor medio del influente obtenido

gradable, algo que es lógico en la

namiento del filtro, el control analítico lo

en el cuatrienio 2013-2016 fue de 236

depuración biológica.

llevó directamente el GA-UPM, median-

mg/L que corresponde a un agua resi-

En la Tabla III se indica la reducción

te la realización de análisis periódicos

dual urbana con carga algo superior al

media estacional, en el cuatrienio 2013-

en diversos puntos para conocer el fun-

valor que se considera como medio (200

2016, de la materia orgánica biodegra-

cionamiento del sistema. A partir de

mg/L) y la relación DQO/DBO5 alrede-

dable y no biodegradable obteniéndose

2013 el Ayuntamiento de Fabara encargó la realización de análisis trimestrales a la empresa Control 7, (acreditada por ENAC). La síntesis de los resultados de

Tabla II.- Resumen de los valores medios de los resultados analíticos de la EFAR de Fabara durante el cuatrienio 2013 -2016 Depuradora de Fabara: Resumen de valores medios del cuatrienio 2013-2016

los últimos 4 años (periodo 2013-2016)

VERTIDO

Invierno

Primavera

Verano

Otoño

Media global

Influente

8,3

7,9

7,7

7,8

7,9

Efluente

8,1

8,0

7,8

7,7

7,9

Variación

0,2

-0,1

-0,1

0,1

0,0

Influente

208

169

182

192

188

Efluente

21

15

11

7

13

Reducción %

90,1

91,2

92,5

95,8

92,4

Influente

533

561

413

488

498

Efluente

83

130

74

71

89

res bastante estables a lo largo del año,

Reducción %

76,0

71,5

81,7

84,9

79

tanto en el influente como en el efluen-

Influente

229

273

203

242

236

se presenta en la Tabla I. DISCUSIÓN DE LOS

pH

RESULTADOS Un resumen de los resultados analí-

SST( mg/L)

ticos obtenidos en el cuatrienio 20132016, agrupados por estaciones de cada año, se presenta en la Tabla II. En relación al pH, se observan valo-

te, con un valor medio global de 7,9

DQO (mg/L)

DBO5 (mg/L)

La reducción de sólidos totales en suspensión (SST), cuyo valor admitido según la Directiva del agua 91/271/CEE es de 35 mg/L, fue muy efectiva en to-

36

RETEMA

Efluente

28

33

20

22

26

Reducción %

85,2

84,5

90,0

90,8

87,6

Influente

0,45

0,48

0,50

0,48

0,48

Efluente

0,35

0,26

0,29

0,30

0,30

DBO5/DQO

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

LA FITODEPURADORA DE FABARA, 10 AÑOS DE FUNCIONAMIENTO DE UN FILTRO VERDE FLOTANTE

Muñoz, por su soporte técnico y ayuda Tabla III.- Resumen de la reducción media (cuatrienio 2013 – 2016) de la materia orgánica biodegradable en base a la DBO5 y de la no biodegradable en base a la DQO-DBO5 en la EFAR de Fabara, en las distintas estaciones del año Tipo de materia orgánica

Valores Inicial

a la dirección del proyecto.

REFERENCIAS

Invierno

Primavera

Verano

Otoño

Media global

ppm

304

288

210

246

262

ppm

249

192

156

197

198

sobre fitodepuración, anteriores a la EFAR de Fa-

%

82,0

66,6

74,4

79,8

75,7

bara.

ppm

229

273

203

242

236

ppm

200,8

239

183

220

211

%

87,7

87,8

90,1

91,0

89,1

rios urbanos. Tesis doctoral realizada en el Grupo

ppm

533

561

413

488

498

de Agroenergética de la UPM por Dª Isaura Martín,

ppm

450

431

339

417

409

%

84,4

76,9

82,1

85,4

82,1

a) Selección de actividades I+D del GA-UPM No Biodegradable reducción

Inicial

1.- Estudio del desarrollo y de la capacidad depuBiodegradable reducción

Inicial

radora de Typha latifolia L. en efluentes secunda-

en el periodo 1986- 1988.

Total reducción

2.- Desarrollo de un sistema de depuración en base a plantas acuáticas. Proyecto financiado por el Canal de Isabel II durante el periodo 1991-1993.

3.- Aplicación del sistema FMF a la depuración de

un valor medio del 75,7 % para la no bio-

funcionamiento de la EFAR de Fabara,

las aguas residuales del aeropuerto de Madrid-

degradable y del 89,1 % para la biode-

el comportamiento del filtro ha sido muy

Barajas. Proyecto financiado por AENA durante el

gradable. Es de destacar que la reduc-

satisfactorio, cumpliendo con los pará-

periodo 1997-2002.

ción de la materia orgánica en la época

metros exigidos para el vertido, salvo en

4.- New floating macrophyte green filters (FMF) for

invernal fue muy elevada (84,4 %), tanto

alguna ocasión puntual. Tanto por los

the mediterranean region. Proyecto LIFE02

de la biodegradable (87,7%) como de la

costes de inversión, estimados en

ENV/E/000182 del Programa LIFE-Medio Am-

no biodegradable (82%). En primavera

235.000 € (180,8 €/h.e.) como por los

biente de la Comisión de la UE dirigido por el GA-

y verano la reducción global de la mate-

de mantenimiento (coste anual estima-

UPM con la participación de la Fundación Global

ria orgánica fue ligeramente inferior a la

do de 13.000 €) la EFAR de Fabara es

Nature y el Ayuntamiento de Lorca (Murcia) duran-

que ocurrió en invierno y otoño, lo cual

un paradigma de instalación sostenible

te el periodo 2002- 2005.

resulta un poco sorprendente si se tiene

para pequeñas poblaciones que quie-

en cuenta que con temperaturas eleva-

ran cumplir con los requerimientos me-

das se aceleran las reacciones químicas

dioambientales de la legislación vigente,

(ley de vanʼt Hoff), pero no es de extra-

a un coste razonable y muy competitivo.

ñar si se tiene en cuenta que la solubili-

Una ventaja adicional de este sistema

5.- Martin, I., Fernández, J. (1992). Nutrient dyna-

dad del oxígeno en el agua aumenta a

es la autodigestión de los lodos que se

mics and growth of a cattail crop (Typha latifolia

medida que disminuyen las temperatu-

producen, por lo que no se requiere su

L.). Bioresource Technology 42(1992), 7 12. UK.

ras, por lo que ambos efectos se com-

eliminación por un gestor autorizado.

6.- Fernández, J. (2001). Filtro autoflotante de macrofitas para la depuración de aguas residuales.

plementan y equilibran y ello puede explicar la elevada actividad depuradora

b) Selección publicaciones del GA-UPM sobre fitodepuración, anteriores a la EFAR de Fabara.

Agradecimientos

Ramos (ed). El Agua un bien para todos. Conservación, recuperación y usos. Ed. Universidad de

que ocurre en la época invernal. Aunque por efecto de la siega otoñal, en la época

Los autores quieren expresar su re-

Salamanca. ISBN 84-7800-855-1. pp. 171-179.

invernal no existe la parte aérea de las

conocimiento a los miembros del Con-

7.- Curt, M.D. (2005). Fitodepuracion en humeda-

plantas, la aireación de la rizosfera se si-

sistorio y personal de la brigada de

les. Conceptos generales. Manual de Fitodepura-

gue produciendo a través del aerénqui-

obras y mantenimiento del Ayuntamien-

ción, Capítulo 5º, pp. 61-77. J. Fernández (coordi-

ma, que sigue comunicado con la at-

to de Fabara que, con su esfuerzo y

nador). Editado por: Ayuntamiento de Lorca, y Caja

mósfera a través de las secciones de los

dedicación, posibilitaron la construcción

Madrid. Depósito Legal M-28798-2005.

tallos y hojas.

y funcionamiento de la EFAR de Faba-

8.- Fernández, J. (2005). Humedales artificiales

ra. También agradecen al equipo del

para depuración. Manual de Fitodepuración, Capí-

Grupo de Agroenergética de la UPM

tulo 6º, pp. 79-89. J. Fernández (coordinador).

que participó en el desarrollo del pro-

Editado por: Ayuntamiento de Lorca, y Caja Ma-

yecto y en especial a D. José de Miguel

drid. Depósito Legal M-28798-2005.

CONCLUSIONES A lo largo de más de una década de

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

37

TECNOLOGÍA I EDI

EDI desmonta mitos

E

nvironmental Dynamics Inter-

eficientes. Pero los diseños en

national (EDI) diseña, fabrica y

panel disponen un área de

suministra sistemas de airea-

membrana perforada más am-

ción para plantas de tratamien-

plia, y por ello, pueden 'pare-

to biológico de aguas residuales desde

cer', ser más eficientes.

1975. La empresa, con sede central en los EEUU, comenzó su andadura euro-

No todos los tipos de difusores de

pea en 2002 y desde 2009 monta y fa-

burbuja, existentes en el mercado, se-

brica en el Reino Unido.

rían capaces de conseguir altos índi-

Durante estos 40 años, EDI está a la

ces de eficiencia de transferencia de

vanguardia del desarrollo, evolución en

oxígeno estándar (SOTE, del inglés 'S-

diseño, estilo y tipo de difusor, desde los

tandard Oxygen Transfer Efficiency')

difusores originales de cerámica, pasan-

de aproximadamente un 8%/m. EDI uti-

do por los discos y tubos de membrana,

liza su exclusiva tecnología de nanopo-

hasta llegar a los difusores en panel.

ros, tanto en discos como en paneles,

EDI es única en cuanto a que puede ofrecer el rango más completo de difuso-

para conseguir estos rendimientos de eficiencia energética.

res de burbuja fina y de plataformas para

EDI ha suministrado 28.000 difusores

el sistema. La competencia dispone de lí-

de diámetro 12” (300mm) con pieza-cu-

nea de producto limitada. Basándose en

ña (saddle) de sujeción clicloc, para el

su completo portfolio de productos, EDI

proyecto Diyabakir en Turquía, con un diseño de SOTE de 24 g O2/ Nm3/m.

puede ofrecer información propia acerca

nuye conforme aumentamos la profundidad, debido a que la

de algunos de los mitos asociados con el diseño y elección de difusores.

Mito #2 - ‘La profundidad

densidad de oxígeno en la bur-

Mito #1 - ‘Los difusores en

máxima de aireación es la

buja se reduce conforme la bur-

panel son los más eficientes’

máxima eficiencia’

buja transfiere oxígeno a medi-

Verdad #1 - Bajo las mismas

Verdad #2 - Una mayor profun-

da que va subiendo a la

condiciones, los difusores de

didad de aireación proporciona

superficie y por ello, la fuerza

disco son más eficientes que

una más alta eficiencia de

impulsora de la transferencia

los difusores de panel y los di-

transferencia de oxígeno, pero

global se reduce al aumentar la

fusores de tubo son los menos

el beneficio proporcional dismi-

profundidad.

Es importante darse cuenta de que la presión hidrostática aumenta con la profundidad y que esto afecta a la eficiencia de aireación estándar (SAE 'Standard Aeration Efficiency'), calculada en kg O2/kWh. La descarga adicional de la soplante requerida en cabeza para un mayor volumen de agua es mucho más significativa que la pérdida en cabeza a través de la membrana del difusor. Un aumento de la profundidad comporta mayor temperatura de aire y por ello, deben considerarse materia-

38

RETEMA

Mayo - Junio 2017

I www.retema.es I

EDI I TECNOLOGÍA das, y bajos ratios de flujo para producir diseños altamente eficientes, o cuando el espacio disponible hace que su orientación lineal sea atractiva.

Mito #4 - ‘Los difusores de panel no pueden utilizarse en parrillas elevables’ Verdad #4 - Cada tipo de difusor tiene una flotabilidad diferente y es vital que ésta se calcule correctamente, por lo que todos los tipos de difusor son aptos para parrillas elevables. les para las tuberías, aptos para so-

a necesitar ser repuesta en al-

portar temperaturas más altas.

gún momento, dependiendo del

EDI ha suministrado 18.000 difuso-

trabajo que soporte y de las

res de 9”, montados con pieza-cuña

condiciones del agua residual

(saddle) de sujeción clicloc, para el

en la que opere. La elección

proyecto de Praga en la República

del material de la membrana es

Checa, con materiales de tubería en

más importante que la del tipo

CPVC (cloruro de polivinilo clorado)

de difusor.

apto para altas temperaturas.

Durante unos 100 años, los sistemas

EDI puede elegir de entre una amplia

de aireación se han montado a unos

gama de materiales de membrana, in-

200-300mm sobre el suelo de los de-

cluyendo EPDM (Etileno Propileno Die-

pósitos/tanques/balsas, para mantener

no Monómero), Poliuretano (PU), Silico-

los difusores libres de fangos, sólidos,

na, PTFE recubierto de EPDM y también

etc. En los últimos años, algunas insta-

Matrix Plus: un material avanzado com-

laciones han reducido esta altura a ca-

puesto por PTFE/PU coextruído.

si cero, con problemas de operación y

Para un mantenimiento preventivo,

mantenimiento, debido a la acumula-

merece la pena asegurarse de que sea

ción de sólidos, arenas, objetos, etc.

un trabajo sencillo y claro, para el per-

EDI suministró 62 parrillas elevables para Sarajevo, Bosnia.

sonal de planta.

Mito #3 - ‘Los difusores de

Sin duda, los difusores en panel tie-

panel plano, la membrana tiene

nen su lugar en el mercado, especial-

mayor duración’

mente, cuando lo que se busca es un

Verdad #3 - Toda membrana va

área máxima de membranas instala-

EDI suministró parrillas elevables con difusores de disco para una planta farmacéutica en Irlanda.

EDI www.wastewater.com

I www.retema.es I

Mayo - Junio 2017

RETEMA

39

Mejora del abastecimiento en alta a los municipios del Consorcio ‘Plan Écija’

Leopoldo De Miguel Barrera Director Técnico Consorcio de Abastecimiento y Saneamiento de Aguas “Plan Écija” I www.consoraguasecija.es

ANTECEDENTES El Consorcio para Abastecimiento y

1975, y tiene por objeto social la presta-

años 60 del siglo pasado. Construyéndo-

ción del ciclo integral del agua a sus

se una Obra consistente en una Conduc-

municipios integrantes.

ción desde Ecija a la Zona Occidental del

Saneamiento de Aguas “Plan Écija”, es

El origen del mismo parte del antiguo

Consorcio, es decir: Luisiana, Cañada

una entidad local fundada en el año

Abastecimiento a Ecija construido en los

Rosal, Fuentes de Andalucía, La Campa-

40

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

na, Marchena, Paradas, Arahal y Morón

los Depósitos Municipales, siendo por

Para todas estas mejoras y dado que

de la Frontera. Quedando este Abasteci-

cuenta de cada municipio la distribución

se cuenta con determinadas instalacio-

miento funcionando en 1.977.

en Baja o domiciliaria, así como el al-

nes próximas a llegar a su amortización

Posteriormente en al año 1986, se

cantarillado y la Depuración de agua re-

técnica, en especial la red de distribución

construye una nueva conducción para

sidual en su caso, llevándose la misma

en alta, con un elevado numero de averí-

la zona oriental, o sea: Lantejuela, Osu-

bien a través de los propios servicios

as que la hacen insuficientes para ga-

na, Puebla de Cazalla, El Rubio, Mari-

municipales o mediante concesiones

rantizar el abastecimiento de agua en

naleda y Herrera.

administrativas a Empresas Privadas o

cantidad y calidad suficientes, además

Empresas Mixtas.

de presentar un elevadísimo coste de

En el año 1995, se incorpora un nuevo abastecimiento en Alta a los munici-

Como decimos desde el año 2011, el

mantenimiento y reparación de las mis-

pios integrantes del Consorcio Sierra

Consorcio ha creado un ente instrumen-

mas, se precisa de un Nuevo Plan de In-

Sur (Algámitas, Los Corrales, Martín de

tal denominado: Agencia especial CI-

fraestructuras Hidráulicas de Abasteci-

la Jara, Villanueva de San Juan, El

CLO INTEGRAL AGUAS DEL RETOR-

miento en Alta a corto y medio plazo

Saucejo y La Roda de Andalucía), la

TILLO (ARECIAR), propiedad integra del

para garantizar la prestación del servicio.

Pedanía del Villar, compartida por Ecija

mismo para encargarse progresivamen-

Dicho Plan contempla la Renovación

y Fuente Palmera, así como el abaste-

te del ciclo integral del agua de todos sus

Total de todas las Redes en Alta, así co-

cimiento de Agua Bruta al Ayuntamiento

municipios, empezando por aquellos en

mo la Ampliación de la Estación de Tra-

de Palma del Río en la Provincia de

que han ido cumpliendo las concesio-

tamiento de Agua Potable, situada en

Cordoba. En consecuencia, el servicio

nes, teniendo en la actualidad la gestión

Ecija.

prestado por el Consorcio alcanza a

de un 60 % aproximadamente de la po-

La primera actuación que se plantea

una población de 225.000 habitantes.

blación y confiando en que en un hori-

es la aducción de agua bruta , desde la

Desde su creación y hasta el año

zonte no muy lejano lleguemos al 100%,

Presa de Derivación del embalse del

2011, la prestación del servicio, ha sido

con lo que se podrá optimizar tanto los

Retortillo hasta la ETAP de Ecija. Dicha

en ALTA, o sea la Captación, Aducción

recursos como los medios de gestión

obra con una inversión cercana a los 30

de agua bruta, Tratamiento de Potabili-

con economías de escala que nos ha-

millones de Euros, ha sido realizada por

zación, Elevación y Conducción hasta

gan mejorar la eficacia y eficiencia.

la Conserjería de Medio Ambiente de la

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

41

REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

Junta de Andalucía, estando en la ac-

que se hizo cargo del Plan firmando un

Se firmó el contrato con fecha de 18

tualidad terminadas las obras a falta de

Convenio con el Consorcio el 4 de

de junio de 2012, con un plazo de eje-

su puesta en servicio debido a algunas

agosto de 2014, para la Ejecución de

cución de los trabajos de 12 meses.

dificultades para el suministro de Ener-

dichas obras.

gía Eléctrica a la Estación Elevadora

La financiación de las mismas se

existente en la misma, esperándose

contemplan en el citado Convenio con

quede resuelto en breve y podamos

Fondos Europeos y Fondos propios

disponer de una conducción adecuada

del Consorcio, a través de Acuaes.

OBJETO DEL PROYECTO Hasta ahora, la arteria Occidental de Écija a Montepalacio, que abastece a

Con objeto de desarrollar la primera

las localidades de Villanueva del Rey

La siguente gran actuación que se

fase de los trabajos, con fecha 26 de ju-

(pedanía de Écija), La Luisiana, El Cam-

acomete es la Renovación total de la

lio de 2011, ACUASUR licita el concurso

pillo, Cañada Rosal, Fuentes de Andalu-

denominada anteriormente Conducción

para los SERVICIOS DE CONSUL-

cía, La Campana, Marchena, y finaliza

a la zona occidental, que como decía-

TORÍA Y ASISTENCIA TÉCNICA PARA

en el Depósito de Regulación de Monte-

mos data de los Años 1975-1977.

LA REDACCIÓN DEL PROYECTO

palacio, desde donde se abastece a las

Por todo ello la Sociedad Estatal

CONSTRUCTIVO DE LAS ACTUACIO-

localidades de Paradas, La Puebla de

Aguas de las Cuencas del Sur, ACUA-

NES DE MEJORA DEL SISTEMA DE

Cazalla, Arahal, Morón de la Frontera y

SUR, suscribió el 13 de Mayo de 2011

ABASTECIMIENTO DE AGUA EN ALTA

Centro Penitenciario Sevilla 2, y que su-

un protocolo con el Consorcio para

DEL CONSORCIO DE ABASTECI-

man una población aproximada de

Abastecimiento y Saneamiento de

MIENTO Y SANEAMIENTO DE AGUAS

125.000 habitantes, entró en servicio en

Agua “Plan Écija” para la ejecución de

"PLAN ÉCIJA",

el 1977, y está construida en hormigón

y con garantías.

actuaciones de mejora del sistema de

Resultando adjudicataria de la mis-

abastecimiento en la citada zona occi-

ma la Unión Temporal de Empresas

dental. Posteriormente y con la agru-

(UTE) formada por las empresas IN-

pación de las Sociedades Estatales,

TECSA-INARSA, S.A. e INYSUR IN-

fue la Sociedad Estatal ACUAES la

GENIERÍA S.L.

42

RETEMA

Mayo/Junio 2017

pretensado sin camisa de chapa.

Los diámetros actuales oscilan desde 800 mm a 300 mm.

Se encontraba en una situación muy precaria, poniendo en grave ries-

I www.retema.es I

REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

go el suministro de agua potable a la

gran parte de las conducciones nuevas

• Conducción por gravedad desde el

población. Su estado provocaba unas

son paralelas a las actuales.

nuevo depósito regulador de Écija hasta el depósito regulador de Fuentes de

pérdidas del 25%, con una media de 6

La actuación consiste básicamente

averías mensuales, que se reparaban

en la construcción de una red general

Andalucía.

con la obligatoriedad de realizar cor-

de abastecimiento de agua potable, con

• Conducción desde el depósito regu-

tes de suministro.

una longitud total de unos 98 km y diá-

lador de Fuentes de Andalucía hasta

De dichas averías, como media 2 de

metros comprendidos entre los 800 y

el depósito regulador de Montepala-

ellas al año suponian corte en el sumi-

100 mm, que partiendo de recursos ya

cio, ubicado junto al enlace de la A-92

nistro durante más de 48 horas.

disponibles (ETAP de Écija), conducirá

con la carretera a Morón de la Fronte-

el agua tratada hasta los depósitos de

ra (A-361).

En la fase inicial de los trabajos de consultoría del mencionado contrato se ha realizado un estudio de alternativas para la renovación del sistema de

los distintos municipios.

El sistema consta de tres tramos principales:

De estas conducciones o de los depósitos reguladores parten los ramales de abastecimiento a los distintos muni-

abastecimiento en alta del consorcio.

La solución elegida para su desarro-

• Impulsión desde el depósito Écija 3

cipios. Desde el nuevo depósito de Éci-

llo a nivel de proyecto constructivo coin-

hasta un nuevo depósito en Écija ubica-

ja y con ramales que parten de la con-

cide sensiblemente con el trazado ac-

do a la cota 220 junto al cruce de la A-

ducción principal, se abastece al

tual de las tuberías existentes, ya que

364 con la carretera SE-705.

polígono Maza Marín, Villanueva del

REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

Rey, El Campillo, Cañada Rosal y La Luisiana.

Desde el depósito regulador de Fuentes de Andalucía se abastece con ramales independientes a los municipios de Fuentes de Andalucía y La Campana, y a través de una derivación de la conducción principal hacia Montepalacio, se abastece a Marchena.

Finalmente, desde el depósito de Montepalacio, ampliado en 15.000 m3 de capacidad, parten tres conducciones hacia Morón de la Frontera, Puebla de Cazalla, y Arahal. De esta última se deriva la conducción que abastece a Paradas.

De este modo se permitirá renovar la

JA", las obras se han tramificado en

• 12 Km. Tubería de 800 mm. de F.D.

seis proyectos diferentes:

• 2,7 Km. Tubería de 700 mm. de F.D. • 0.7 Km. Tubería de 300 mm. de F.D.

red de abastecimiento en alta para abastecer en el año horizonte a una pobla-

P-1: Conducción Écija-La Luisia-

• 8 Km. Tuberías de P.E. 110-160-250

ción cercana a los 132.300 habitantes.

na y ramal a Cañada Rosal

mm.

de MEJORA DEL SISTEMA DE ABAS-

Este Proyecto ha sido ejecutado por

• Un Depósito de Regulación de 10.000 m3 de capacidad

TECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICI-

CONSTRUCCIONES SANDO SA e

• Una Estación de Bombeo con 3+1

PIOS DEL CONSORCIO "PLAN ÉCI-

incluye:

bombas de 250 KW.

Para acometer toda esta actuación

44

RETEMA

Mayo/Junio 2017

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REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

P-2 : Conducción La Luisiana Fuentes de Andalucía Marchena Este Proyecto ha sido ejecutado por la UTE: CIVIS GLOBAL S.L- ESPINA OBRAS HIDRAULICAS – CONSTRUCCIONES SEVILLA NEVADO S.A. e incluye : • 29 Km. Tubería de 700 mm. de F.D. • 24 Km. Doble vía de servicio y vía verde P-3: Ramal Fuentes de Andalucía – La Campana Este Proyecto ha sido ejecutado por la UTE: CONSTRUCCIONES SARRION S.L. – CALZADAS Y CAMINOS DEL SUR S-L, e incluye: • 16 Km. De tubería P.E. de 280 - 355 mm.

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

45

REPORTAJE I MEJORA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO EN ALTA A LOS MUNICIPIOS DEL CONSORCIO ‘PLAN ÉCIJA’

• Depósito Puebla de Cazalla de 5.000 m3

a plena satisfacción, evaluándose los

• Rehabilitación Depósito de Montepalacio de 8.000 m3

están mejorando sensiblemente, sien-

• Estación de Bombeo de Montepalacio

exactos. Una primera aproximación la

2+1 bombas de 102 KW

podemos establecer en una disminu-

• Estación de Bombeo de Morón 1+1

ción de pérdidas del orden del 20%.

Bombas de 65 KW 1+1 Bombas de

rendimientos de las instalaciones que do todavía pronto para tener datos

La tercera actuación en marcha es la Sustitución de la Red Oriental que

128KW

abastece a los municipios de Osuna, P-6: Nuevo depósito de

Lantejuela, El Rubio, Marinaleda, He-

Montepalacio

rrera, Sierra Sur y el cierre del anillo con Puebla de Cazalla.

Es te Proyecto ha sido ejecutado

Esta actuación está en fase de Re-

por OCIDE CONSTRUCCION S.A. e

dacción de Proyecto, también por parte

incluye:

de ACUAES, estando prevista la finalización del mismo en los próximos dos,

• Depósito de 15.000 m3

tres meses, para su posterior licitación

• Bombeo a Puebla de Cazalla 1+1

y ejecución de las mismas.

Bombas de 50 KW.

Para completar el total de obras necesarias en ALTA, sería necesario acome-

• Deposito de La Campana de 1.000 m3 de capacidad

Todos estos proyectos están total-

ter las Obras de Ampliación de la ETAP,

mente ejecutados y en funcionamiento.

para ello la Junta de Andalucía tiene re-

• Rehabilitación Depósito regulador de Fuentes de 8.000 m3 de capacidad

La puesta en marcha ha sido de forma

dactado un Pliego de Bases para sacar

paulatina y por tramos, compaginando

un concurso de Proyecto y Obra.

• Estación de Bombeo en Fuentes de

el abastecimiento por la red nueva con

Con todas estas actuaciones se com-

1+1 bombas de 9 KW.

la red antigua y a su vez trasladando las

pletarían la modernización y adecua-

acometidas existentes de una red a otra

ción de las infraestructuras necesarias

P-4: Conducción Marchena-

para no dejar desabastecida ninguna

para un correcto, eficaz y eficiente fun-

Montepalacio- Arahal

zona. A la vez se han ido integrando en

cionamiento de toda la Red de Alta del

el Telecontrol las nuevas instalaciones

Consorcio, consiguiendo igualmente

coordinando con las antiguas.

unas garantías de suministro adecua-

Este Proyecto ha sido ejecutado por ACCIONA INFRAESTRUCTURAS S.A.

En la actualidad esta todo en marcha

das al siglo XXI.

e incluye: • 5 Km. Tubería de 700 mm. F.D. • 1 Km. Tubería de 500 mm F.D.

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• 3,5 Km Tubería de 450 mm. FD

MISTRAL ROSS PARTICIPA EN EL PROYECTO SUMINISTRANDO LOS CALDERINES

• 1,5 Km. Tubería de 300 mm. F.D. • Deposito de Arahal de 6.000 m3 • Depósito de Paradas de 3.500 m3 P-5: Conducción Montepalacio- Morón de la Frontera Este Proyecto ha sido ejecutado por VIAS Y CONSTRUCCIONES S.A. e incluye: • 15 Km. Tubería de 500 mm. F.D.

MISTRAL ROSS (Válvulas Automática Ross, S.A.) ha suministrado los calderines de la obra para el Proyecto Modificado nº 1 del Desdoblamiento de la Conducción de Abastecimiento de Agua desde el Embalse del Retortillo a la Etap de Ecija. Se trata de un calderín vertical de membrana de 50.000 litros PN16, con casi 9,5 metros de altura y 3 metros de diámetro con un peso 13.000 kg y de otro horizontal de 10.000 litros PN10 con un diámetro de 1,6 metros y 5,5 metros de longitud con un peso de 2.500 kg.

Ambos fueron suministrados a pie de obra con todos los accesorios necesarios, manómetros, escalera y válvulas de seguridad. Estos calderines amortiguarán el proceso de golpe de ariete ante una parada brusca de las bombas y controlarán la presión máxima y mínima en la tubería. El suministro se realizó a la empresa Ute Conducción Retortillo formado por las empresas Grupo Soil e Eiffage Infraestructuras.

Mistral Ross ha sido además empresa suministradora de otros calderines para la mejora del abastecimiento en alta a los municipios del consorcio Plan Écija como el suministrado a la empresa Vías y Construciones para el tramo de Montepalacio de 5.000 litros PN 16 y el suministrado a la empresa Sando Construcciones de 30.000 litros PN-16.

• 4 Km. Tubería de 450 mm. F.D.

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RETEMA

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ACTUALIDAD

OCIDE participa en la mejora del abastecimiento a los municipios del Consorcio ‘Plan Écija’

L

as obras han consistido en la

cipio de Osuna. Además, se han reali-

con estructura de hormigón armado, y

ejecución de un depósito de re-

zado 2 cámaras de válvulas anexas,

tiene unas dimensiones exteriores

gulación en Montepalacio (Paradas, Sevilla) de 15.000 m 3.

una estación de bombeo para las con-

71,00 m x 36,00 m, y una altura total

ducciones que abastecen Puebla de

de 7,40 m. La altura máxima de agua

Anteriormente ya existía un depósito

Cazalla y Morón y todas las conexio-

es de 6,25 m. El depósito es unicelular

regulador con una capacidad de 8.000 m3, que resultaba insuficiente, y desde

nes con las diferentes tuberías que

constando de un solo vaso, estando

abastecen a los municipios menciona-

semienterrado en el terreno.

el que se suministraba agua a las loca-

dos. Finalmente se ha urbanizado

Estructuralmente el depósito consta

lidades de Paradas, La Puebla de Ca-

completamente la parcela que engloba

de un muro perimetral de 0,50 m de

zalla, Arahal y Morón de la Frontera. El

los dos depósitos.

ancho, apoyado en una losa de ci-

nuevo depósito da servicio además de

El nuevo depósito de agua potable,

mentación de espesor variable en fun-

a las mencionadas localidades al muni-

de planta rectangular, se ha ejecutado

ción de los requerimientos resistentes en cada zona. Así, en el entorno de los muros y base de pilares, se realizan recrecidos a modo de “ábaco”, reduciendo el espesor necesario en las zonas intermedias, a 35 cm. Se disponen unos pilares cuadrados de 0.40 m de lado, apoyados en la losa anteriormente descrita.

La cubierta se ha ejecutado mediante una tipología unidireccional con placas prefabricadas pretensadas y jácenas semi-prefabricadas que son capaces, trabajando como vigas isostáticas, de soportar el peso propio del forjado y la capa de compresión con una fisuración admisible.

La entrada de agua al depósito se realiza sobre el nivel de llenado, con una tubería de 700 mm de diámetro. El desagüe de fondo se encuentra en el extremo opuesto de la tubería de llenado, y es de 500 mm de diámetro, el aliviadero es circular y también de 500 mm de diámetro, y las salidas a los diferentes municipios son en diferentes diámetros. Los dos depósitos están interconectados mediante una tubería de diámetro 400 mm.

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RETEMA

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS

Nuevas estrategias de control para reducir el consumo energético de la aireación en depuradoras De la Torre García, Teresa, Álvarez Guerrero, Ana M., Rodríguez López, Carlos, Malfeito Sánchez, Jorge J. ACCIONA Agua I www.acciona-agua.com

INTRODUCCIÓN

FE+, tiene el objetivo de reducir el consu-

subproductos de la nitrificación (N2O en el fango activado). La idea es disponer

mo energético en las depuradoras y mini-

de un sistema de detección temprana de

mizar su impacto medioambiental. Para

fallos en la nitrificación y poder ajustar al

ACCIONA Agua desarrolla, desde el

ello, ACCIONA Agua ha desarrollado una

máximo la aireación del reactor biológico.

año 2014, el proyecto LIFE-BRAINY-

estrategia de control, el control BRAINYMEM®, que actúa sobre la aireación bio-

Para sistemas MBR (biorreactores de

MEM (Advanced-control MBR for wastewater reclamation). Este proyecto, apo-

lógica en base a la medida de un nove-

también un sistema de control de la aire-

yado y financiado por la Comisión

doso sensor online que mide los

ación de membrana. El sistema de con-

El proyecto

Europea como parte del Programa LI-

membrana), el proyecto ha demostrado

trol BRAINYMEM desarrollado permite: • Regular la aireación de membrana en base a modelado y a datos de planta medidos online.

• Regular la aireación del reactor biológico en función de un algoritmo basado en la combinación de valores proporcionados por sensores novedosos que miden especies nitrogenadas online en planta.

El proyecto se está llevando a cabo en una planta de demostración que se

Conoce a fondo el proyecto LIFE BRAINYMEM en este video

ubica en la EDAR de Almuñécar y finalizará el 30 de junio de 2017.

Biorreactores de membrana Los biorreactores de membrana (MBR) juegan un papel relevante en el marco de la depuración española debido principalmente a las ventajas que presenta de cara a la reutilización de las

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS

aguas residuales. Un MBR es una modificación del proceso de fangos activos para el tratamiento de las aguas residuales, donde la separación del fango del agua tratada se realiza por filtración a través de un sistema de membranas, en sustitución de la decantación secundaria. El proceso precisa para su desarrollo un sistema de aireación necesario para la actividad depuradora de las bacterias, para garantizar el buen funcionamiento del sistema y controlar el ensuciamiento ya que evita la acumulación de sólidos y otras sustancias en la superficie de la

Fig. 1. Desglose de costes en sistemas MBR así como composición del consumo energético en los mismos

membrana. La sustitución de la decantación secundaria por las membranas implica menor superficie de implantación.

m3/h de agua residual de la EDAR de

bajar la aireación y, por el contrario,

Además, se obtiene una buena calidad

Almuñécar. El agua pasa por el desare-

cuando el fango activo se encuentra en

de efluente permitiendo cumplir con la

nado y desengrasado de la EDAR y

peor estado, se evitaría un ensucia-

legislación de vertido y reutilizar el agua

tras este atraviesa un filtro de anillas de

miento innecesario de la membrana y

en zonas de escasez hídricas.

0.4 mm antes de llegar a la planta de

mayores costes de limpieza y paradas

Sin embargo, uno de los principales

demostración. En la Figura 2 se puede

asociadas si se elevara el caudal de ai-

desafíos de los sistemas MBR para de-

ver un esquema de la planta y los sen-

reación en estos episodios de alto en-

puración de aguas residuales es su ele-

sores implicados en el control y en la

suciamiento. El sistema de control

vado coste operacional en comparación

Tabla 1 los datos medios de operación.

BRAINYMEM permite adaptar la airea-

con la tecnología convencional de fan-

El módulo de membrana utilizado fue

ción de la membrana a la velocidad de

gos activos (Ferrero et al., 2012). Su

de ultrafiltración de fibra hueca con ai-

ensuciamiento del sistema, permitiendo

coste, aunque cada vez más competiti-

reación de burbuja gruesa optimizada.

ahorros importantes de costes de ope-

vo, depende tanto de la reducción de

ración de un MBR. Para la implementa-

los consumos energéticos como del

Estrategia de control de la

ción de este control solo es necesario

precio de las membranas.

aireación de membrana

realizar la modificación del SCADA de

La Fig. 1 muestra un desglose de los

la planta, sin necesidad de instrumenta-

costes operacionales del proceso MBR;

Si bien el fango activo es altamente

en éste se identifica el consumo ener-

variable en función de la temperatura,

El periodo anterior a la implementa-

gético como principal coste. El principal

cambios en el influente (especialmente

ción del sistema de control sirvió como

consumo energético de las EDAR es el

frente a vertidos y salinidad), etc., la ai-

fase de referencia para la evaluación

asociado a la aireación de los reactores

reación suministrada a la membrana

del ahorro energético producido. La

biológicos así como al bombeo y agita-

para controlar el ensuciamiento de la

planta piloto ha estado trabajando en

ción de los lodos activos. En el caso de

misma tiene un valor generalmente fijo.

open-loop hasta la implementación del

los bioreactores de membrana se aña-

En situaciones en las que existe una

nuevo control lo cual ha permitido obte-

den a estos consumos la aireación de la

floculación adecuada y la permeabili-

ner datos de referencia suficientes para

membrana, necesaria para controlar su

dad de la membrana es alta, se podría

la evaluación del impacto del proyecto.

ción adicional.

ensuciamiento. En este sentido, es interesante la optimización del proceso respecto al consumo energético y al con-

Tabla 1. Datos medios de operación

trol del ensuciamiento.

La planta de demostración La planta MBR de Almuñécar trata 5

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SRT

MLSS aerobic tank

MLSS membrane tank

HRT

T

COD filtered

d

g/L

g/L

h

ºC

mg/L

20

8

10

13

12-30

147

Mayo/Junio 2017

RETEMA

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS

control de setpoint de oxígeno (control de referencia) es la más utilizada en las EDAR y por fue por ello la seleccionada para la comparación de los resultados.

RESULTADOS En la Fig. 3 se puede observar la variación de la permeabilidad de la membrana antes y después de la implementación del control de aireación de la Fig. 2. Esquema de la planta de demostración

membrana BRAINYMEM. Antes del aplicar el control, el variador de la soplante se mantuvo en un valor de seguridad de

Estrategia de control de la

Para la implementación de este con-

50%. Esto mantuvo la permeabilidad en

aireación de los reactores

trol, se instalaron sensores de N2O en

un valor prácticamente constante, pero a

biológicos

líquido (Unisense Env., Dinamarca) y

costa de un mayor consumo energético.

NH4 (Hach Lange, Alemania) que permiten monitorizar las especies nitroge-

Tras aplicar el control, la frecuencia del

Dentro del proyecto se ha desarrollado y patentado el sistema de control de la ai-

nadas in situ. Asimismo, el algoritmo de

35% y el 55%, con la consecuente varia-

reación del reactor biológico BRAINYMEM®. El control permite adaptar el cau-

control desarrollado se implementó en

ción continuada de la permeabilidad y el

el SCADA de la planta.

consecuente ahorro energético. Como

dal de aire a las necesidades reales de

Además de la fase de referencia y la

se puede observar, la permeabilidad se

aireación del proceso de depuración y re-

fase en la que el control de aireación

ha mantenido en niveles bajos durante

ducir así los costes de operación de plan-

biológica BRAINYMEM estuvo activo,

todo el proyecto, de entre 50 y 150 mbar

tas depuradoras. El control de la airea-

se realizó una fase en la que se utilizó el

excepto en picos puntuales de permea-

ción biológica desarrollado en el proyecto

control de aireación biológica basado en

bilidad. Con la aplicación del control, el

está basado en la medida online de sub-

ajustar la aireación del tanque biológico

número de limpiezas químicas aumentó,

productos de nitrificación (en este caso

para conseguir un setpoint de oxígeno

como se puede ver en Fig. 3. Debido a

se mide N2O en el lodo activo) como indi-

fijado por el operador. Esta estrategia de

que esto conlleva gastos de operación y

variador de la soplante varió entre el

cadores tempranos de posibles perturbaciones en la eliminación de nitrógeno.

Al proporcionar una indicación temprana de fallos en el proceso, la medida online de la concentración del N2O puede utilizarse para ajustar el oxígeno al mínimo sin alterar el proceso ni la calidad del efluente. Más en detalle, la hipótesis de trabajo del control es que, en situaciones en las que la carga de amonio en el influente baje y la nitrificación sea estable, se producirán menos subproductos de nitrificación y se podría bajar la aireación y, por el contrario, cuando la carga de amonio aumente y exista cualquier motivo de desestabilización de la nitrificación, se producirá más N2O, con lo cual será necesario elevar el caudal de aireación para ajustarse a las necesidades de oxígeno del proceso.

50

RETEMA

Fig. 3. Evolución de la permeabilidad y el % de frecuencia de la soplante antes y después del control de aireación de membrana BRAINYMEM

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NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS

mantenimiento, es necesario evaluar el ahorro global que conlleva la aplicación del control, que será altamente dependiente de las peculiaridades de cada planta (número de operarios, facilidad para hacer la limpieza química, acceso a la planta, etc.). De todas formas, si se desea disminuir el número de limpiezas químicas, simplemente se requiere ajustar en el SCADA el parámetro “tiempo para la limpieza química”, y las limpiezas se realizarán más espaciadas, pero el ahorro energético será menor. El “tiempo para la limpieza química” en este estudio se fijó en 4 meses.

del reactor biológico, el consumo se vio reducido a una media de 0,44 kwh/m3

Eliminación de nutrientes y DQO

Consumo energético

de agua tratada. Se ha conseguido por

Para evaluar la influencia del control

tanto reducir el consumo energético aso-

sobre la calidad del permeado, se ha es-

Se presentan los datos correspondien-

ciado al proceso biológico en un 19%.

tudiado la evolución de distintos pará-

tes al consumo energético durante el pe-

Sin embargo, si comparamos estos da-

metros (nitrógeno total (Nt), fósforo total

riodo de referencia y con el sistema de

tos con los del consumo energético con

(Pt), demanda biológica de oxígeno

control en activo (Fig. 4). En el periodo de

el control de referencia (control de set-

(DQO) y amonio (NH4-N)) comparándo-

referencia el consumo asociado a la aire-

point de oxígeno), el ahorro es menor, de

lo con el periodo previo a la implementa-

ación biológica representó aproximada-

aproximadamente un 8%. Con el control

ción del nuevo control. En la Tabla 2 se

mente el 50% del total, el resto se corres-

de la aireación de la membrana se han

presentan los resultados de la caracteri-

pondía a la aireación de la membrana y a

obtenido resultados muy satisfactorios,

zación del influente y efluente antes y

las bombas de recirculación, permeado y

obteniéndose una reducción con respec-

durante el control de la aireación. Como

alimentación. El consumo energético de

to a la fase de referencia de un 38%. El

se puede observar, el control permite

la aireación biológico se situó en torno al 0,59 kwh/m3 de permeado, mientras que

ahorro energético medio de la aireación

modificar el ratio de aireación mante-

del proceso, teniendo en cuenta los dos

niendo los valores de los parámetros del

con el control BRAINYMEM de aireación

controles, es de un 22%.

efluente por debajo del límite de vertido.

NUEVAS ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR EL CONSUMO ENERGÉTICO DE LA AIREACIÓN EN DEPURADORAS

Tabla 2.Caracterización del influente y efluente de la planta Influente TSS

DQO

NH4-N

Nt

Pt

mg/L

mg O2/L

mg/L

mg/L

mg/L

Referencia (sin control)

1946

147

31

37

10

Control de aireación de membrana BRAINYMEM

1627

103

31

35

15

Control de aireación biológica BRAINYMEM

811

112

29

34

13

TSS

DQO

NH4-N

Nt

Pt

mg/L

mg O2/L

mg/L

mg/L

mg/L

Efluente

Además, se ha podido observar una alta calidad del permeado durante todo el periodo experimental.

Referencia (sin control)

<1

19.7

0.2

7

4

Control de aireación de membrana BRAINYMEM

<1

20.5

0.7

6

4

Control de aireación biológica BRAINYMEM

<1

23.4

0.7

7

5

CONCLUSIONES Los resultados obtenidos indican que

En estos tres años de proyecto, el

Además, la eliminación de nutrientes en

la implementación del control BRAINYMEM® consigue reducir significativa-

control se ha optimizado hasta conse-

la planta ha sido satisfactoria y no se ha

guir reducir en un 22% el consumo

visto afectada negativamente por la im-

mente el consumo energético asociado

energético de aireación en una planta

plementación del control experto. El

a la aireación sin comprometer la cali-

MBR en comparación con la planta tra-

efluente está libre de sólidos y patóge-

dad del permeado. El control ha estado

bajando sin control (38% de reducción

nos, con lo cual, además de mostrar un

en operación sin fallos significativos du-

con el control de la aireación de mem-

bajo consumo energético, la planta pro-

rante 12 meses, demostrando la estabi-

brana y 19% de reducción con el control

duce un agua de calidad óptima para su

lidad del sistema.

de la aireación del reactor biológico).

reutilización.

RECONOCIMIENTOS El proyecto BRAINYMEM ha sido financiado con ayuda del programa LIFE+ (LIFE13/ENV/ES/000160). Los autores quieren agradecer también la colaboración de Aguas y Servicios de la Costa Tropical.

REFERENCIAS Ferrero, G., Rodriguez Roda, I., Comas, J. (2012) Automatic control systems for submerged membrane bioreactors: A state-of-the-art review.

Water Research, 46, 3421 – 3433.

Judd, S. (2011) The MBR Book: Principles and Applications of Membrane Bioreactors for Water and Wastewater Treatment. Elsevier.

Krzeminski, P., van der Graaf, J. H. J. M., & van Lier, J. B. (2013) Specific energy consumption of membrane bioreactor (MBR) for sewage treatment.

Fig. 4. Kwh/m3 de agua tratada producida en el periodo de referencia y tras la implementación del control

52

RETEMA

Mayo/Junio 2017

Water Science & Technology, 65(2), 380-392.

I www.retema.es I

ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

ADAPTaRES: Adaptación al cambio climático en la Macaronesia a través del uso eficiente del agua y su reutilización Gilberto Martel1, Vanessa Millán1, Olivia Rivero2, Baltasar Peñate1 1 Departamento de Agua, 2Departamento de Innovación 1,2 Instituto Tecnológico de Canarias I www.itccanarias.org

E

l aumento en la atmósfera de la concentración de los gases de efecto invernadero y el consecuente calentamiento global,

han dado lugar al denominado cambio climático, caracterizado por variaciones en todos los parámetros del clima de la Tierra: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc.

Estos cambios en el clima tienen a su vez una serie de efectos y consecuencias en cadena y fuertemente interrelacionados entre sí, de los cuales ya hay múltiples evidencias científicas, tal y como se describe en la Tabla 1.

Las Islas de la Macaronesia1 no son

ajenas a estos cambios y son especialmente vulnerables a los efectos y consecuencias del cambio climático dada su particular situación geográfica, insularidad, lejanía del continente, fragmentación, dependencia del exterior, escasez de recursos naturales, gran superficie costera, alta densidad demográfica y su concentración en las zonas costeras, su alta dependencia del sector turístico, elevada biodiversidad y fragilidad, etc.

Particularmente importante es la disminución de la ya escasa disponibilidad en agua dulce que el cambio climático está

Cultivo tradicional en gavias, Fuerteventura (Foto: Consejo Insular de Aguas de Fuerteventura)

provocando en estas regiones, lo que su-

54

RETEMA

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I www.retema.es I

ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

• Dado el desarrollo urbano y de la ne-

Tabla 1. Principales efectos y consecuencias del cambio climático Cambios en el clima

Efectos

Deshielo Aumento global de las temperaturas

Aumento del nivel del mar Sequía, olas de calor

Cambios en la forma, frecuencia, intensidad y distribución de las precipitaciones

Mayor evaporación del agua del suelo Mayor evapotranspiración de las plantas Menores precipitaciones

Mayor frecuencia y virulencia de los eventos Aumento de las lluvias torrenciales extremos Tormentas, huracanes y ciclones

cesidad del saneamiento y depuración

Consecuencias

en las regiones insulares, se trata de

Inundaciones Intrusión marina y salinización de acuíferos Degradación de suelos Desertificación, deforestación Aumento de la demanda de los cultivos Aumento de plagas y enfermedades de los cultivos Reducción de las cosechas Disminución en la producción de alimentos Incendios Menores reservas de agua dulce, tanto superficiales como subterráneas Desbordamientos en el saneamiento Erosión Contaminación Pérdidas y daños materiales Pérdida de vidas humanas, enfermedades, hambre Pérdida de ecosistemas y biodiversidad

una fuente de recursos hídricos creciente e independiente de situaciones de sequía.

• Fuente de recursos descentralizada en el territorio y cercana a las potenciales áreas de reutilización: áreas agrícolas y zonas verdes.

• Fuente complementaria de nutrientes, lo que posibilita la reducción del uso de fertilizantes químicos.

• Dependiendo de las tecnologías utilizadas, las propias estaciones de tratamiento pueden convertirse en sumide-

mado a una demanda creciente (aumen-

hídricos alternativos no suficientemente

ros de CO2 a partir de la producción de

to de población y del nivel de vida, au-

explotados como es la reutilización se-

biomasa vegetal de valor añadido y la

mento del turismo, necesidad de producir

gura de las aguas residuales tratadas.

propia reutilización.

más alimentos) está provocando un défi-

En la siguiente tabla (Tabla 2), se mues-

• Compensación del incremento de la

cit hídrico con el que aumentará la com-

tran algunas medidas de adaptación al

evapotranspiración a través de siste-

petencia por el agua entre los distintos

cambio climático en el sector de la agri-

mas de riego avanzados.

sectores económicos que dependen de

cultura.

ella, afectando de manera muy importante al desarrollo socioeconómico.

En cuanto a la gestión de los recur-

En las islas de la Macaronesia ya hay

sos hídricos, una de las fuentes alterna-

experiencias en marcha de reutilización

En la Macaronesia, la reutilización de

tivas que se plantea con mayores ven-

de las aguas residuales tratadas y riego

las aguas depuradas con una calidad fí-

tajas de cara a la adaptación al cambio

eficiente. La isla de Porto Santo, en la

sico-química y microbiológica adecua-

climático es la reutilización de las aguas

Región Autónoma de Madeira, ya reuti-

da, constituye un recurso necesario pa-

residuales tratadas con técnicas de rie-

liza el 100 % del agua depurada proce-

ra el riego agrícola, de campos de golf y

go avanzadas. Entre las ventajas, des-

dente de la población local y del turis-

de zonas verdes, así como para otros

tacan las siguientes:

mo. Prácticamente un tercio de las estaciones de tratamiento existentes en

usos no potables, contribuyendo a paliar de forma significativa el déficit hídri-

• Potencial sustitución de fuentes de re-

Canarias disponen de tratamiento ter-

co y favorecer la conservación del me-

cursos de otros orígenes con mayor cos-

ciario o de sistemas de regeneración

dio ambiente.

te medioambiental y de huella de carbo-

para posibilitar la reutilización [1]. En

no (desalación y aguas subterráneas).

Lanzarote y Fuerteventura, caso similar

El consumo de agua en agricultura representa aproximadamente el 70 % del total de las extracciones a nivel mundial y más del 90 % en la mayor parte de los países menos desarrollados. Así que,

Tabla 2. Medidas de adaptación al cambio climático en agricultura, con énfasis en el riego eficiente Estrategias de adaptación en el sector agrícola

una parte importante de las estrategias de adaptación para proteger la agricul-

Potenciar sistemas agrícolas diversificados.

tura deben ir en la línea de fomentar un

Fomentar la seguridad y soberanía alimentaria y reverdecer áreas urbanas para mejorar el microclima local.

riego más eficiente y con menor demanda de agua y la movilización de recursos

Enclave biogeográfico formado por los archipiélagos atlánticos de Azores, Madeira, Islas Salvajes, Canarias, Cabo Verde y un pequeño enclave en la costa noroccidental de África.

1

I www.retema.es I

Modernización de los sistemas de transporte de agua y de riego: conducciones y depósitos cerrados, sistemas de medida modernos, control de pérdidas, riego por goteo, riego enterrado, riego parcial de raíces, etc.

Contar con mejor información y directrices sobre la elección Reducir la evaporación del agua del suelo de los cultivos: cubrir el suelo de restos vegetales o acolchados, regar al de variedades de cultivo y las opciones sobre gestión de atardecer o por la noche, uso de invernaderos, gestión ecosuelos y recursos hídricos. lógica del suelo para incrementar su capacidad de retención de agua.

Movilizar recursos hídricos alternativos no suficientemente explotados (reutilización aguas depuradas, etc.).

Fomento del riego eficiente y reducción de la demanda.

Mayo/Junio 2017

Selección de variedades más resistentes al estrés hídrico.

Uso de las nuevas tecnologías (TIC) en riego.

RETEMA

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ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

Estación de tratamiento de aguas residuales (ETAR) de Santa Catarina, isla Santiago, Cabo Verde

a Porto Santo -con economías basadas

presa Aguas de Ponta Preta sirve como

zación y promover la aceptación social

en el turismo, con recursos hídricos na-

referente de buena gestión ya que pro-

del uso de aguas regeneradas.

turales escasos y baja demanda agríco-

duce agua desalada, trata las aguas re-

• Promover precios asequibles del

la- el principal destino del agua recupe-

siduales y devuelve agua regenerada a

agua depurada más económicos que el

rada es el riego de campos de golf y

un condominio turístico con todas las

agua desalada o subterránea: política

zonas verdes, demanda que podría ser

garantías de control de calidad y explo-

tarifaria.

cubierta al 100 % por las aguas regene-

tación eficiente de las instalaciones. ¿QUÉ ES ADAPTaRES?

radas [2]. En cambio, en islas como

A pesar del éxito de iniciativas anterio-

Gran Canaria y Tenerife la agricultura

res y de que el potencial de reutilización

sigue siendo el principal destinatario del agua regenerada [2]. En Gran Canaria,

en las islas de la Macaronesia se estima en más de 100 Hm3 de agua al año y de

se de conocimientos y experiencias

por ejemplo, un 70 % del agua residual

sus más que demostradas ventajas, son

adquiridos en proyectos anteriores, co-

es tratada y, de ésta, un 35 % es some-

muchos aún los retos que se plantean a

mienza a gestarse desde el año 2015

tido a tratamientos avanzados para

nivel local, como por ejemplo:

el proyecto ADAPTaRES, acrónimo de

conseguir un agua de excelente calidad

En este contexto y con la sólida ba-

ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTI-

para el riego [1]. Por otro lado, en Cabo

• Desarrollar las infraestructuras necesa-

CO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS

Verde, las islas de Sal, São Vicente y

rias de transporte, almacenamiento, tra-

DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y

Santiago ya tienen un potencial intere-

tamiento y control de calidad del agua.

SU REUTILIZACIÓN, liderado por el

sante de reutilización ya que cuentan

• Garantizar la calidad del agua depu-

Instituto Tecnológico de Canarias (ITC)

en la actualidad con 10 depuradoras en

rada a través de tecnologías de trata-

-a través de su Departamento de

activo [3]. Es esperanzadora la crea-

miento adecuadas y controles periódi-

Agua-, cuyo objetivo es establecer una

ción de la empresa intermunicipal

cos de calidad, especialmente en las

alianza estratégica entre Madeira, Ca-

Aguas de Santiago que se espera im-

regiones menos desarrolladas.

narias y Cabo Verde para promover to-

pulse la reutilización en esta isla. No

• Disponer de manuales de buenas

da una serie de acciones coordinadas

obstante, solamente Mindelo, capital de

prácticas, formación a los agricultores y

de cara a la adaptación al cambio cli-

São Vicente, tiene un nivel aceptable

servicios de asesoramiento.

mático, la prevención y garantía de re-

de familias conectadas al saneamiento

• Superar barreras y sobrecostes que

siliencia ante riesgos específicos a tra-

público, un 75 % (dato aportado por la

la normativa vigente impone a la reutili-

vés de un uso eficiente del agua y de

Cooperación Cabo Verde - Luxembur-

zación a pequeña escala, así como la

la reutilización segura de las aguas re-

go), y donde se reutilizan aguas depu-

necesidad de búsqueda de indicadores

siduales depuradas, principalmente en

radas desde hace décadas pero con la

alternativos de calidad más efectivos y

agricultura.

incertidumbre de no disponer aún de un

económicos que los vigentes en la nor-

sistema de control de calidad de las

mativa (especialmente la española).

como un proyecto de cooperación cofi-

aguas regeneradas permanente y esta-

• Generar confianza a través de la

nanciado por el Programa de Coopera-

ble. En la Isla de Sal, el caso de la em-

transparencia informativa y la sensibili-

ción Territorial INTERREG V-A España-

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Mayo/Junio 2017

Finalmente se concreta ADAPTaRES

I www.retema.es I

ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

euros de presupuesto, a ejecutar entre Tabla 3. Composición del partenariado del proyecto ADAPTaRES Regiones

enero de 2017 y diciembre de 2019.

Socios / Participantes asociados Águas e Resíduos de Madeira (ARM)

Madeira Agência Regional da Energia e Ambiente (AREAM)

¿CÓMO SE ESTRUCTURA EL PROYECTO ADAPTaRES?

Instituto Tecnológico de Canarias (ITC) Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria (CIAGC) Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) Canarias Radio ECCA, Fundación canaria Mancomunidad del Sureste de Gran Canaria (MANSURESTE) Consejo Insular de Aguas de Fuerteventura (CIAFT) Agencia Nacional de Água e Saneamento (ANAS) Águas de Santiago (ADS) Instituto Nacional de Investigação e Desenvolvimento Agrário (INIDA)

De manera general, el proyecto incluye toda una serie de actuaciones encaminadas a demostrar la capacidad de adaptación al cambio climático en la Macaronesia a través de la reutilización de aguas residuales depuradas, el riego eficiente y la prevención y reducción de la contaminación, que ayuden a superar las barreras normativas, sociales,

Universidade de Cabo Verde (Uni-CV)

económicas o tecnológicas existentes,

Direção Nacional do Ambiente (DNA)

todo ello acompañado por un importan-

Direção Geral da Agricultura, Silvicultura e Pecuária (DGASP)

te esfuerzo en acciones de sensibiliza-

Águas de Ponta Preta Lda (APP)

ción, información y cualificación a todos

Direção Nacional de Educação (DNE)

los niveles de la sociedad. Las priorida-

Cabo Verde

des planteadas, entre los socios, han sido las siguientes: Portugal MAC 2014-2020, a través del

ción de un total de 16 socios proceden-

Fondo Europeo de Desarrollo Regional

tes de Madeira, Canarias y Cabo Verde

• Acciones de sensibilización a la po-

(FEDER), alineado con el Eje Prioritario

(Tabla 3). El Instituto Tecnológico de

blación, además de formación a técni-

3 “Promover la adaptación al cambio

Canarias es el socio responsable de la

cos y agricultores en las áreas de sane-

climático y la prevención y gestión de

coordinación de este proyecto, que

amiento, tratamiento y reutilización de

riesgos” y que cuenta con la participa-

cuenta con cerca de dos millones de

las aguas residuales tratadas, el riego eficiente y el control de pérdidas en redes hidráulicas.

• Promoción del control de calidad, evaluación de indicadores alternativos y seguimiento continuo de las aguas residuales tratadas destinadas a reutilización, además del seguimiento de productos, suelos y plantas.

• Definición e instalación de tecnologías adaptadas a las condiciones locales, sobre todo a pequeña y media escala, para mejorar la calidad de las aguas residuales tratadas para reutilización.

• Apoyo a la gestión y al intercambio de experiencias entre regiones para posibilitar y garantizar la sustentabilidad económica, social y ambiental de los sistemas.

Para alcanzar su propósito, el proyecto se estructura en 3 grandes objetivos específicos, cada uno de los cuales

Plantación de tomates en Gran Canaria

engloba a su vez una serie de actividades (Tabla 4).

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

57

ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

¿QUÉ RESULTADOS

duos sólidos en las redes de sanea-

dos, entre los organismos encargados

ESPERAMOS?

miento y el fomento y valorización de la

de la gestión del agua (Consejos Insu-

reutilización. Cuantitativamente, se es-

lares, empresas gestoras, Confedera-

El proyecto ADAPTaRES aborda di-

pera informar y sensibilizar a 140.000

ciones Hidrográficas, etc.) y los usua-

versas acciones en los ámbitos de la

personas sobre los efectos del cambio

rios finales de las aguas de riego.

sensibilización, la mejora del acceso a

climático y las estrategias activas de

• Con la actividad formativa y de inter-

la información, la formación, las tecnolo-

adaptación. Entre ellos, 12.000 serán

cambio se espera conseguir un grupo

gías adaptadas, el control de la calidad

escolares y jóvenes de 90 comunida-

amplio de técnicos y responsables de

del agua, el seguimiento de contami-

des educativas y 150 serán personas

la gestión de recursos hídricos, así co-

nantes emergentes y la demostración

del sector agrícola.

mo usuarios finales, formados y com-

de la reutilización y el riego más eficien-

• A través de la aplicación para móvi-

prometidos ante los riesgos específicos

te posible. Los resultados esperados

les (App) se pretende aportar servicios

del cambio climático en situaciones crí-

son los siguientes:

de valor añadido para los regantes que

ticas de escasez de recursos hídricos,

permitan aplicar políticas de gestión

capacitados para aplicar y transferir las

• Conseguir en las áreas concretas de

de la demanda ante situaciones de

técnicas, prácticas y estrategias de re-

actuación donde coinciden las accio-

riesgo como la sequía. Fuera de situa-

siliencia y adaptación ante situaciones

nes del objetivo 2 y 3, comunidades re-

ciones de emergencia, el sistema ser-

de escasez de recursos hídricos.

silientes con una participación activa y

virá para promover medidas preventi-

• Mejorar el funcionamiento integral de

efectiva de la sociedad local en el apo-

vas y de adaptación que palien los

los sistemas de saneamiento y trata-

yo a la puesta en práctica de las estra-

efectos del cambio climático, como

miento con diferentes tecnologías y es-

tegias de adaptación al cambio climáti-

aportar datos para la mejor gestión del

calas de, al menos, 6 comarcas del

co y gestión de riesgos ante sequías.

agua o el fomento de buenas prácti-

área de cooperación (de Canarias y

Los resultados evaluables deben aten-

cas. Se espera lograr que esta herra-

Cabo Verde), para posibilitar la reutili-

der a un uso más eficiente del agua de

mienta sea exportable a diferentes zo-

zación segura y sostenible en el tiem-

abastecimiento y de riego, la reducción

nas y que genere nuevos canales de

po. Mejorar las capacidades de los

del vertido de contaminantes y resi-

comunicación, más eficientes y rápi-

gestores de estos sistemas de tratamiento y reutilización para actuar y prevenir situaciones de escasez hídrica.

Tabla 4. Estructura del proyecto ADAPTaRES

• Promover sistemas de control de calidad de agua regenerada en tiempo real

Objetivos

Actividades

de datos e información útil para que los

• Sensibilización para la participación activa de la sociedad en la gestión eficiente de recursos hídricos y fomento de la resiliencia ante situaciones de escasez de recursos hídricos asociadas al cambio climático.

• Sistemas de información a través de App para los actores clave de la sociedad, como son los agricultores, en el fomento del uso eficiente del agua en riego y la reutilización segura de las aguas regeneradas como estrategia de adaptación al cambio climático.

• Cualificación e intercambio de experiencias para la gestión eficiente de redes hidráulicas y la reutilización de aguas residuales tratadas como estrategias adaptativas al cambio climático mediante formación a distancia (on-line y emisión radiofónica), formación presencial, organización de seminarios especializados, etc.

gestores de grandes redes de reutiliza-

• Fomento de sistemas de gestión de recursos hídricos, tratamiento y Objetivo #2: reutilización, resilientes ante alteraciones climáticas: Eco-zonas.

Aplicación y evaluación de tecnologías de trata• Desarrollo de sistemas de control de calidad de la reutilización viamiento y sistemas de control para garantizar el bles, avanzados y adaptados a las situaciones de riesgo asociadas al uso eficiente del agua y la producción de aguas cambio climático. regeneradas de calidad suficiente para promover • Análisis de contaminantes emergentes, especialmente fármacos, para comunidades resilientes ante situaciones de esca- la evaluación del riesgo del uso de agua regenerada como estrategia de sez hídrica provocadas por el cambio climático. adaptación al cambio climático.

• A su vez, se pretende definir protoco-

Objetivo #1: Sensibilización, información y cualificación para la participación activa de la sociedad en la promoción del uso eficiente y la reutilización de las aguas regeneradas como estrategias adaptativas al cambio climático y ante situaciones de escasez hídrica.

Objetivo #3: Demostración, optimización y evaluación de la reutilización de aguas regeneradas y fomento de buenas prácticas de riego adaptadas al cambio climático y situaciones de riesgo asociadas a la escasez hídrica.

58

RETEMA

• Instalación de parcelas demostrativas de reutilización de aguas regeneradas con cultivos y tecnologías de riego de mínimo riesgo sanitario y máxima eficiencia.

• Desarrollo de planes experimentales para el uso eficiente del riego y el empleo en diversas aplicaciones adaptadas al cambio climático.

• Elaboración de códigos de buenas prácticas de riego y de adaptación al cambio climático para la Macaronesia.

Mayo/Junio 2017

ción puedan tomar decisiones en casos de riesgo y garantizar la reutilización segura como estrategia de adaptación al cambio climático. El sistema de control on-line debe servir también para gestionar información a usuarios finales a través de la App del proyecto. los de control adaptados a la realidad local según caudales, tecnologías de tratamiento, tipos de riego y evaluación de riesgos, que viabilicen la reutilización a pequeña escala; así como promover modificaciones o mejoras sobre la normativa actual para viabilizar la reutilización segura como medida de adaptación al cambio climático y situaciones de riesgo.

I www.retema.es I

ADAPTaRES: ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA MACARONESIA A TRAVÉS DEL USO EFICIENTE DEL AGUA Y SU REUTILIZACIÓN

• Establecer en Cabo Verde un sisteCampo de golf en Porto Santo, Madeira

ma de control de calidad integrado y viable de las aguas regeneradas, con protocolos de seguimiento adaptados a la realidad local y personal suficientemente cualificado y autónomo.

• Conocer los niveles de concentración de determinados contaminantes emergentes en el influente y el efluente de depuradoras de la isla de Gran Canaria y de la isla de Santiago, en Cabo Verde, abarcando desde tecnologías convencionales hasta la depuración natural o de bajo coste, así como en los acuíferos de las zonas de influencia.

cantidad de agua aplicada para cada

cambio climático está provocando en el

• Disponer de una red de parcelas de-

tipo de reutilización previsto y la capa-

ciclo natural del agua en estas regiones.

mostrativas para que los agricultores y

cidad de fijación de carbono de las di-

Para más información sobre el pro-

ciudadanos en general de diferentes

ferentes especies; optimizar las dosis

yecto, visite la web www.adaptares.com.

zonas de las islas puedan comprobar

de riego para cada caso de forma que

las ventajas de la aplicación de las

se garantice la resiliencia ante sequías

aguas regeneradas u otras con riego

sin reducir la producción; valorar el

enterrado de máxima eficiencia. Esta

riesgo de afección a los acuíferos sub-

[1] Martel Rodríguez, Gilberto. Ponencia “Aguas re-

red de parcelas servirá para incremen-

yacentes; y determinar los datos nece-

siduales. Fuente de oportunidades. Una visión desde la

tar la reutilización segura y el riego efi-

sarios para el análisis financiero y eco-

cooperación en al Macaronesia” en la Celebración del

ciente, aumentando la resiliencia del

nómico de la viabilidad de la

día Mundial del Agua en Cabo Verde, marzo de 2017.

sector agrícola ante sequías; mejorar la

reutilización en cada caso.

seguridad alimentaria a través de la in-

• Teniendo en cuenta tanto las espe-

tuación actualizado de la situación del aprovecha-

troducción de la reutilización y las técni-

cies cultivadas como las condiciones

miento de aguas depuradas en la Macaronesia”.

cas de riego seguras y adaptadas; y de-

agroclimáticas de cada zona, se elabo-

2006 (Proyecto AQUAMAC II).

mostrar la sostenibilidad de la

rarán propuestas de buenas prácticas

[3] Libro resumen de la Conferencia Nacional sobre

reutilización y riego eficiente, reducien-

para la difusión de medidas de protec-

Gestão dos Recursos Hídricos en la Celebración del

do la presión sobre los recursos natura-

ción del suelo (mantenimiento de su fer-

día Mundial del Agua en Cabo Verde, marzo de 2017.

les, garantizando la fertilidad de los

tilidad a largo plazo), los cultivos (ga-

suelos, minimizando el riesgo sanitario,

rantizando la calidad sanitaria de los

reduciendo los efectos del cambio cli-

productos) y la salud de agricultores y

mático y la huella de carbono.

usuarios. También se incorporarán pro-

• Con la red de parcelas piloto se es-

puestas de modificación de los progra-

pera garantizar la calidad del agua re-

mas de abonado teniendo en cuenta el

generada aplicada en cada parcela pi-

aporte de nutrientes del agua regenera-

loto,

riesgos

da y de modificación de los programas

derivados de la reutilización; determi-

de manejo del agua, incluyendo el sis-

nar el efecto del riego con agua rege-

tema de riego, los riesgos sanitarios y la

nerada sobre los parámetros fisicoquí-

posible afección al acuífero.

minimizando

los

REFERENCIAS

[2] Delgado Díaz, Sebastián et al. “Estudio “Si-

Cofinanciado por:

micos de los suelos, sobre el balance de nutrientes -teniendo en cuenta las

Por todo lo expuesto, se concluye que

formas y cantidades aportadas por el

el proyecto ADAPTaRES aborda clara-

agua regenerada y las extracciones de

mente una adaptación sostenible al cam-

los cultivos- y sobre la dinámica de los

bio climático, mejorando la capacidad de

nutrientes en el suelo; evaluar la canti-

respuesta de las islas de la Macaronesia

dad de materia seca producida por

ante los efectos y consecuencias que el

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

59

TECNOLOGÍA I SYMBIONA

Tecnología AnMBR AnoxyMem® para tratamiento de efluentes en la industria lechera

L

a tecnología Anaerobia MBR es

rreactor de Membrana Anaerobio a es-

agitación continua) estándar y una tec-

una solución largamente deba-

cala completa que funciona en la indus-

nología de separación por membranas

tida para la industria que combi-

tria lechera. Toda la depuradora está en

avanzada y energéticamente eficiente.

na las ventajas de dos tecnolo-

operación desde finales de 2015 y ha

Se diseñó para tratar efluentes con con-

gías bien conocidas: la solución

centraciones altas de DQO, TSS y FOG

compacta y robusta de MBR y la diges-

producido resultados excelentes.

AnoxyMem® es una tecnología de

tión anaerobia. No obstante, sobre to-

Biorreactor de Membrana Anaerobio

dustriales tales como los lodos secun-

do la parte de membranas presenta

(AnMBR) propia de SYMBIONA, desa-

darios y de flotación.

unos retos importantes que se han

rrollada tras años de investigación inter-

La Cooperativa Lechera "OSM Ło-

descrito en la literatura extensamente.

na en la empresa. La solución une los

wicz", el cliente de SYMBIONA, es una

Este artículo presenta la descripción y

beneficios de un reactor anaerobio me-

de las fabricantes de productos lácteos

los resultados de una instalación de Bio-

sófilo CSTR (el reactor del tanque con

más grandes de Europa Central. En el

60

RETEMA

Mayo - Junio 2017

(aceites y grasas), así como lodos in-

I www.retema.es I

SYMBIONA I TECNOLOGÍA año 2014 SYMBIONA firmó el contrato para la renovación y expansión de la depuradora principal del grupo, incluyendo el diseño y la construcción, en un espacio muy limitado, de una planta de digestión anaerobia nueva para tratar el estiércol con alto contenido de grasa, con la garantía de parámetros. Los objetivos claves fueron los que figuran en la tabla 1.

La cantidad de lodos a procesar en la parte anaerobia - y en concreto los de flotación y los lodos activados en exceso - ascendía a 150 m3/d, con la cantidad de sólidos secos asumida de 12.000 kg DS/d.

REDUCCIÓN MASIVA DE DQO Y DS CON UN TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRÁULICA (HRT) CORTO EN LA DIGESTIÓN DE LODOS Tabla 1. Los objetivos clave

Los lodos de la unidad de flotación

Planta de tratamiento de los efluentes

Digestión Anaerobia – AnoxyMem®

• Incrementar la capacidad de la planta en un 50% hasta unos 4000 m3/d y aumentar la carga tratada a aproximadamente 150.000 habitantes equivalentes.

• Eliminación total de nutrientes (BNR) para cumplir con las normativas de vertidos tratados (TN < 30 mg/l y TP < 2 mg/l)

• Tratar lodos aceitosos producidos en la depuradora principal, así como los lodos traídos de otras dos plantas de producción del cliente • Maximizar la generación de energía a partir de la digestión anaerobia • Minimizar la producción de lodos en, como mínimo, un 95%, junto con la máxima reducción de VS (sólidos volátiles) • Construcción de la depuradora en un espacio limitado

se mezclan con los lodos aerobios, así como lodos y residuos de producción de otras fábricas del grupo OSM Łowicz. El efluente combinado es bombeado al reactor AnoxyMem®, diseñado para asegurar una manera específica de mezclado en el reactor. La concentración de DQO de esta mezcla en la entrada varía entre 75.000 mg/l y

lado en serie fuera del reactor anaero-

permite controlar el crecimiento de bio-

>120.000 mg/l, con una concentración

bio. Esto permite llevar a cabo servicios

masa y su retención en el digestor. Co-

de sólidos muy alta, sobre el 6%. El

de mantenimiento sin parar el proceso

mo resultado, el tiempo de retención de

proceso de fermentación ocurre a 37°C

de fermentación metánica y posibilita

en condiciones mesófilas clásicas.

una expansión fácil en el futuro, sin

los lodos (SRT - sludge/biomass retention time) es muy largo, y AnoxyMem®

A continuación, la biomasa del diges-

obras de construcción. La instalación

alcanza la conversión casi total de

tor circula por el sistema de separación por membranas AnoxyMem ®, donde

está controlada por un sistema de con-

FOG (aceites y grasas) y TSS (total de

trol autónomo que asegura una flexibili-

sólidos suspendidos) en biogás de alto

se separa totalmente del efluente de-

dad grande independientemente de las

valor. Por otro lado, el tiempo de reten-

purado (permeado). La biomasa con-

condiciones en la entrada. Su objetivo

ción hidráulica muy corto (HRT <12 dí-

centrada se recicla de vuelta al diges-

consiste en optimizar el consumo de

as) hace que el reactor sea 3 veces

tor, mientras que el permeado limpio,

energía y de sustancias químicas en los

más pequeño que un digestor anaero-

con DQO bajo y sólidos suspendidos

procesos de fermentación metánica y

bio estándar. Por lo tanto, se puede

cercanos a cero, se redirige al sistema

separación por membranas.

ahorrar espacio valioso y utilizarlo para

de eliminación biológica de NH4-N (desamonificación) y después se vierte.

una expansión futura de la planta de diRENDIMIENTO OPERATIVO

El sistema de membranas tubulares propio de SYMBIONA, que forma parte de la solución AnoxyMem®, está insta-

I www.retema.es I

gestión anaerobia.

El uso de membranas (como una ba-

El rendimiento medio de la producción alcanza casi 1450 Nm3/kg VS (de sóli-

rrera física para los lodos digeridos)

dos volátiles), con una reducción de sóli-

Mayo - Junio 2017

RETEMA

61

TECNOLOGÍA I SYMBIONA

Tabla 2. Comparativa rendimiento operativo de digestión anaerobia clásica y de AnoxyMem®

generación de alta eficiencia, la planta recibe Certificados Verdes por cada

AD Clásica

AnoxyMem®

Reducción de sólidos típica

~40%

80%

SRT nominal

~=HRT

> 60 días

HRT nominal

Ø 24 días

< 12 días

kWh de energía producida.

Después de más de un año en operación, se puede constatar que el reactor AnoxyMem® asegura una operación y generación de biogás estables, gracias a la reducción de sólidos secos (DS)

dos orgánicos secos de >87%, es decir

acumula y después se utiliza como

eficiente (hasta un 90%), con la reduc-

un 30% más que una planta AD clásica.

combustible en un sistema de cogene-

ción de DQO en hasta un 99,7% y el

La reducción de DQO es mayor que

ración. El alto rendimiento de la pro-

Tiempo de Retención Hidráulica relati-

cualquier otro tipo de reactor anaerobio

ducción de biogás garantiza condicio-

vamente corto, superando con creces

de alto rendimiento. Llega al 99,7%, es

nes estables para toda la planta.

el rendimiento de cualquier otro sistema

decir, de unos 75.000 mg/l de DQO

Un factor importante consistía en

quedan menos de 300 mg/l tras filtrar.

que el inversor quería producir y recu-

de digestión anaerobia estándar.

La solución AnoxyMem® en la Coope-

El sistema de membranas Anoxy-

perar calor. Por lo tanto, el calor de la

rativa de Łowicz es uno de los Biorreac-

Mem® diseñado específicamente para

cogeneración se utiliza simultánea-

tores Anaerobios de Membranas

estas aplicaciones, trata flujos altos de

mente de tres maneras:

(AnMBR) más grandes del mundo; es un ejemplo de una solución novedosa que

manera estable y fiable, sin verse afectado por factores tales como grasas, fi-

a) Para calentar el reactor anaerobio

permite a las empresas tratar lodos y es-

bras, sarro y obstrucción. Gracias a su

(esto es eficiente gracias al pequeño

tiércoles compuestos y de cargas altas.

diseño especial, la operación CIP no se

tamaño del digestor y la recuperación

necesita a menudo, lo que reduce los

de energía del permeado);

costes operativos.

b) En el módulo ORC para una generación adicional de energía eléctrica

PRODUCCIÓN DE ENERGÍA Y REÚSO DE CALOR PLENO El biogás producido por el sistema AnoxyMem® es rico en metano, con

ción de abonos a partir del permeado de AnoxyMem® rico en nitrógeno (que

c) Para el secado térmico de lodos,

actualmente se somete a un tratamien-

para reducir la cantidad final de lodos

to posterior en el sistema de elimina-

introducidos en el reactor AnoxyMem®

ción biológica de amonio), incluyendo la

a aproximadamente el 1% de los lodos

precipitación de estruvita o concentra-

totales introducidos al reactor.

ción por membranas, y el cliente está considerando una extensión del siste-

concentraciones excedentes del 70% de CH4 (hasta 75%). Después de salir del digestor, el biogás se limpia, seca,

La cooperación continúa: SYMBIONA está evaluando métodos de produc-

Como un 75% de la energía térmica se utiliza y alcanza la denominada co-

ma para producir más electricidad.

Además, SYMBIONA sigue desarrollando AnoxyMem® como una solución idónea para cargas de DQO altas y lodos o estiércoles en nuevas aplicaciones como la industria lechera, POME, bioetanol y producción de alimentos.

La aplicación descrita ha sido nominada para el premio Best International Commercial Plant en Anaerobic Digestion and Bioresources Association Awards 2017 en Gran Bretaña.

Justyna Dziewota-Jablonska, Wojciech Pietraszek SYMBIONA www.symbiona.com

62

RETEMA

Mayo - Junio 2017

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

Las depuradoras, nuevo paradigma de ahorro energético y creación de recursos renovables

L

a eficiencia energética es uno de

y pionera en Europa por sus caracterís-

novedades en materia de control del

los factores clave para optimizar

ticas. En ella, se reunió recientemente el

gasto energético, que han supuesto

el rendimiento general de las

Centro de Excelencia de Veolia especia-

una inversión total de 4,1 millones de

plantas de tratamiento de agua,

lizado en aguas residuales, un grupo de

euros. Entre ellas, la instalación del

ya que los costes energéticos repre-

software de control y optimización

sentan el 35% de su presupuesto de

OCEAN, que analiza el comporta-

operación. Además, el aumento y la

miento de estaciones de depura-

alta volatilidad de los precios de la

ción de aguas de todo el mundo, la

energía obligan a mejorar la eficien-

instalación de variadores de fre-

cia energética.

cuencia, de un nuevo sistema de

Las nuevas tendencias en el sec-

control de la ventilación mediante

tor apuntan hacia una mejora de la

sondas de H2S, la instalación de

eficiencia energética de las instala-

una turbina hidráulica para la pro-

ciones reduciendo los consumos

ducción de energía renovable y la

energéticos y produciendo energía

conexión de la central al Hubgrade,

a través de la valorización de los lo-

nuestro centro pionero de gestión

dos y de la producción de electrici-

de los recursos.

dad a través del uso de turbinas.

Gracias a la fuerte apuesta de

Estos son los primeros pasos hacia

Veolia por la optimización de los

la creación de verdaderas depura-

procesos y la reducción de la de-

doras inteligentes y sostenibles.

manda energética de las instala-

De hecho, la iniciativa europea

ciones, se ha logrado reducir su

PowerStep, de la que forma parte

consumo un 20% (ahorro energéti-

Veolia, aboga por la creación no sólo

co de 5,4 millones de KWh), convir-

de depuradoras más eficientes, sino

tiéndose así en una de las depura-

por el desarrollo de centrales de

doras de aguas residuales con

energía positiva, o lo que es lo mis-

consumos energéticos y costes de

mo, que gracias a sus procesos in-

mantenimiento más bajos en su

ternos logren generar la energía que

categoría. Estos resultados mues-

necesitan para funcionar y un exce-

tran una vez más la viabilidad de

dente que pueda usarse para otras

los nuevos modelos de gestión

actividades. Así, las nuevas depura-

energética y de los recursos, que se encuentran en pleno desarrollo,

doras pasarán a constituirse como una nueva fuente de energía renovable.

expertos de todo el mundo que analizan

lo que genera a su vez grandes oportu-

Desde Veolia, compañía especialista

las “best practises” en materia de ges-

nidades de crecimiento.

en la gestión energética y en la gestión

tión de aguas residuales para aplicarlas

del agua en todo su ciclo, trabajamos

en las instalaciones de clientes de Veo-

para aplicar este nuevo concepto en ins-

lia en todo el mundo.

talaciones de todo el mundo, entre ellas

En concreto, el equipo de Veolia ha

La Cartuja, la mayor EDAR de Zaragoza

desarrollado en Zaragoza sus últimas

I www.retema.es I

Mayo - Junio 2017

Enric Roche Technical Manager UTEDEZA

RETEMA

63

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

Sobre la sustitución de la DQO por el COT para medidas de la materia orgánica en aguas residuales: ventajas e inconvenientes Rafael Marín Galvín Control de Calidad y Gestión de Sistemas Empresa Municipal de Aguas de Córdoba S.A. I www.emacsa.es - rmargal@emacsa.es

E

n aguas, especialmente residuales, dependiendo de la técnica empleada se pueden obtener distintos resultados de la deno-

minada “materia orgánica”. Así, para su medida se pueden emplear las conoci-

das técnicas de la DQO, DBO5, Absorbancia-UV o incluso el COT (o COD).

Por otro lado, en la normativa española vigente para aguas residuales, se establecen límites de emisión y rendimiento en las EDAR para la materia orgánica referida específicamente como DQO y DBO5. La DQO es un parámetro histórico en estudios de aguas residuales, con trazabilidad bien documentada y exenta de la variabilidad sujeta a una técnica de base biológica como la DBO5, lo que ha permitido comparar a lo largo de varias décadas la evolución de esta tipología de materia orgánica en aguas residuales de saneamientos tanto de nuestro país como a escala internacional. Recientemente se apunta la posibilidad de sustituir la técnica de la DQO por la del COT (carbono orgánico total) fijando límites paramétricos en

uso del dicromato potásico aplicando el

cuestiones, este trabajo comporta dos

aguas depuradas (30 mg/L) y rendi-

reglamento REACH; y en segundo lu-

partes: primero, fijar la contaminación

mientos de depuración en las EDAR

gar, la posible emisión de cromo al me-

(80%). Se fundamenta tal cuestión en

dio como subproducto del propio análi-

real provocada por el uso del K2Cr2O7 frente a otras fuentes emisivas de Cr al

dos aspectos: la toxicidad derivada del

sis de DQO. Para abordar estas dos

medio; segundo, presentar las correla-

64

RETEMA

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

ciones existentes entre DQO y COT y las consecuencias derivadas de su potencial generalización para todas las aguas residuales, caso de implantar valores paramétricos y rendimientos comunes. El estudio concluye claramente que la contaminación derivada del uso de K 2 Cr 2 O 7 en análisis de DQO es irrelevante y que además, las correlaciones entre DQO y COT son poco consistentes y no justifican la sustitución tal cual de una técnica por otra.

EMPLEO DE CROMO Y Tabla 1: Ejemplos de emisión de Cr al medio acuático desde diferentes industrias (datos E-PRTR)

DERIVADOS EN ACTIVIDADES INDUSTRIALES Si los laboratorios de análisis de aguas

Actividad industrial

Emisión de Cr: kg/año

Textiles y curtidos

69

Curtidos

84

residuales se consideran como fuentes

Fabricación armamento

97

emisoras de contaminación cromada al

Maderera

1.360

medio podemos, en principio, pasar re-

Acería

88

vista al uso de compuestos de cromo en

Productos farmacéuticos de base

183

diferentes actividades industriales rutina-

Central Térmica

413

rias (y aún domésticas). Las más fre-

Anodizados y recubrimientos

57

Vertederos RSU

60

Reciclado y recuperación metales

1.069

cuentes pueden ser las siguientes: • Industria metalúrgica para aportar resistencia a la corrosión y mejorar el acabado de los productos: el acero ino-

De todos estos usos, el 90% del cro-

medio acuático lo que generaría pro-

xidable contiene más del 8%-12% de

mo y derivados se emplea en España

blemas de toxicidad ambiental, fijémo-

cromo, el cual también se emplea en el

en la fabricación de aceros y artículos

nos en los umbrales de información pú-

anodizado del aluminio.

cromados, menos del 5% en curtidos,

blica establecidos por el RD 508/2007

• Como mordiente en fabricación de co-

repartiéndose el resto entre las demás

(Reglamento E-PRTR sobre emisiones

lorantes y pinturas (cromatos y óxidos).

aplicaciones comentadas más arriba.

al medio) para el cromo y derivados

• En la síntesis de amoníaco como ca-

Con relación al uso en actividades

talizador (cromo y sus óxidos).

que son (cromo total):

domésticas, podemos reseñar: • Emisiones a la atmósfera: 100

• En moldes para fabricación de ladrillos y, en general, materiales refracta-

• El Cr contenido en fósforos de segu-

kg/año.

rios (Cr2O3-FeO, cromita).

ridad.

• Emisiones al agua: 50 kg/año.

• En industrias de curtidos y pieles (hi-

• Presente en materiales fotográficos.

• Emisiones al suelo: 50 kg/año.

droxisulfato de cromo III).

• En cintas magnéticas y algunos texti-

• Como preservador biológico de ma-

les.

deras (óxido de cromo IV).

• Ortopedia: constituye la base de mu-

ciones del E-PRTR correspondientes a

• Sustituyendo iones de Al en el corin-

chas prótesis.

2.014 (el último año disponible) se pue-

dón para su empleo en la fabricación

• Presente en nuestros vehículos auto-

den deducir las emisiones declaradas

de láseres.

móviles.

de cromo al medio acuático de las dife-

• En la fabricación de cintas magnéti-

• Finalmente, en el tóner de las fotoco-

rentes actividades industriales españo-

cas, al presentar mejores prestaciones

piadoras.

las por centro industrial concreto. En la

que el Fe (dióxido de cromo en sustitución de óxido de hierro).

I www.retema.es I

De los datos públicos de las informa-

Por otro lado, considerando la emi-

Tabla 1 se recogen algunos ejemplos.

sión de restos de cromo y derivados al

Se aprecia que las industrias madere-

Mayo/Junio 2017

RETEMA

65

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

ras y las de reciclado y recuperación de

laboratorio sería como máximo de

Calculemos el vertido al medio acuáti-

metales son las principales fuentes de

1.400 g/año, es decir, 1,4 kg/año. Esta

co de cromo debido a su empleo en las

emisión de cromo al medio acuático.

cantidad es unos 3 órdenes de magni-

DQO. Así, la oxidación de la materia or-

Asimismo, las industrias del acero, si

tud inferior a la establecida en el RE-

bien son las principales consumidoras

ACH (uso de más de 1.000 kg/año del

gánica vía dicromato, o incluso la valoración con Fe2+ del exceso de dicro-

del metal, generan muy pocos residuos

producto) para restringir el empleo de

mato en solución, no generaría

del mismo al incorporarlo en sus pro-

la técnica de la DQO en control de

dicromato residual como indican las re-

ductos ya acabados.

aguas residuales en base a su utiliza-

acciones químicas:

ción del K2Cr2O7 por laboratorio.

TOXICIDAD LIGADA AL

Por otra parte, cualquier laboratorio

CxHyOz + Cr2O7= + H+ → CO2 + H2O + Cr3+ 2+ = Fe + Cr2O7 + H+→ Fe3+ + Cr3+ + H2O

EMPLEO RUTINARIO DE

de aguas residuales, cuenta sin duda

DICROMATO POTÁSICO EN EL

con sistemas implantados de Asegura-

ANÁLISIS DE LA DQO EN

miento de la Calidad, gestionando co-

LABORATORIOS Y EMISIÓN DE

mo residuos peligrosos los viales exce-

CROMO POR ANÁLISIS DE DQO

dentes de las determinaciones de

sólo generaría Cr 3+ , en términos

DQO, no vertiendo directamente en

prácticos menos de la mitad del dicro-

El dicromato potásico, clasificado co-

ningún caso al desagüe los mismos y

mato consumido. Considerando ahora

mo carcinogénico (categoría 1B), mu-

no contaminando adicionalmente los

el consumo total en España de dicro-

tagénico (categoría 1B) y tóxico para la

sistemas de saneamiento públicos.

mato en análisis de DQO, que podría ci-

reproducción (categoría 1B) de acuer-

Veamos el aspecto ligado a la gene-

frarse en 1,4 kg/año por laboratorio, pa-

do con la Regulación (EC) nº

ración de Cr. En el punto anterior ya se

ra unos 200 laboratorios, la generación

1272/2008, está incluido en el Anexo

evidenció que el aporte al medio hídri-

asociada de cromo podría ser de ape-

XIV de la Regulación (EC) nº

co de compuestos residuales de Cr por

nas unos 1.000 kg/año de cromo, canti-

1907/2006 en su artículo 57 (a), (b) y

parte de otros sectores industriales

dad ciertamente modesta en relación a

(c). Por ello se pretende desde la UE

(automovilístico, pinturas, recubrimien-

la emisión del metal por cualquier in-

aplicando el Reglamento REACH, que

tos, cerámicas, calzado y curtidos, ar-

dustria de las recogidas en la Tabla-1. E

los productos químicos que lo conten-

tes gráficas..) presenta unas tasas de

insístase: es que no se emite Cr puesto

gan sean retirados del mercado, provo-

emisión muy elevadas (>1.000 kg/año

que se gestiona como RP en todos los

cando la imposibilidad del empleo de la

por centro industrial en muchos casos).

laboratorios de aguas residuales.

técnica de la DQO para control de aguas residuales. Además, se fija un máximo de 1.000 kg/año para poder usar sin restricción K2Cr2O7 en una actividad industrial.

Dicho esto, podemos investigar cuál es el uso real de K2Cr2O7 en los laboratorios de aguas residuales. En este sentido, se ha procedido a calcular que cada vial para análisis de DQO de los habitualmente empleados en la gran mayoría de los laboratorios (Figura 1), con una capacidad de 5 mL, contiene como máximo (información comercial del producto) unos 0,028 g de dicromato potásico. Suponiendo un laboratorio convencional que realice 200 determinaciones/d (volumen de actividad considerablemente elevado), es decir, unas 50.000 determinaciones/año, el

Figura 1: Viales comerciales para determinación de DQO

consumo de dicromato potásico de tal

66

RETEMA

Mayo/Junio 2017

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

Con todos estos datos puede avalar-

rrelaciones entre técnicas de validez li-

También se cuantifican parcialmente al-

se la inconsistencia de la potencial

mitada en muchos casos. No obstante,

prohibición del uso del K2Cr2O7 para

las técnicas más empleadas en control

gunos compuestos inorgánicos muy fácilmente oxidables (S=, Fe2+, p.e.).

determinaciones de DQO, si esto se

de aguas residuales son: demanda bio-

Por su parte, la DQO se define como

apoyase en la toxicidad ambiental tanto

química o biológica de oxígeno

la cantidad de reactivo oxidante (KMnO4

del producto usado como de los resi-

(DBO5), demanda química de oxígeno

duos generados por la técnica analítica.

(DQO, permanganato o dicromato po-

o K2Cr2O7, este último preferentemente usado en aguas residuales) necesaria

tásicos), carbono orgánico total y ab-

para llevar a cabo la oxidación de mate-

APROXIMACIÓN A LA MEDIDA

sorbancia UV.

rias orgánicas (y otras inorgánicas) de

DE LA MATERIA ORGÁNICA EN

La DBO5 mide la cantidad de O2 empleado por los microorganismos pre-

un agua en condiciones controladas. La

sentes o añadidos a un agua residual,

co) y operando en caliente, durante un

La determinación de materia orgáni-

incubada en oscuridad durante 5 días,

determinado tiempo estandarizado. Da-

ca como parámetro singular no tiene

a un pH de 6,5-7,5 y a una temperatura

da la diferente potencia oxidante e inter-

mucho sentido en aguas residuales te-

de 20ºC, para metabolizar la materia or-

ferencias asociadas a los dos reactivos,

niendo en cuenta la notable cantidad y

gánica presente. Se trata de materias

disparidad de compuestos y materias

carbonadas (demanda carbonada) si

el resultado (expresado como O2 equivalente) será distinto. Al mismo tiempo

orgánicas presentes en este medio.

bien empleando un inhibidor de nitrifica-

los resultados frente a los de DBO5 son

Dependiendo de la metodología emple-

ción y un tiempo más dilatado de incu-

lógicamente distintos.

ada se podrá cuantificar una diferente

bación, podrían determinarse materias

La Absorbancia-UV aprovecha la pro-

tipología de materia orgánica, con co-

nitrogenadas (demanda nitrogenada).

piedad de que muchas materias orgáni-

AGUAS RESIDUALES

oxidación se da en medio ácido (sulfúri-

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

Figura 2: Correlaciones prácticas entre Absorbancia-UV y: (izquierda) DQO; (derecha) COT

cas presentes en un agua (lignina, tani-

obtenidos por las distintas técnicas

ción entre DQO y DBO5 para aguas re-

nos, ácidos húmicos, diversos compues-

analíticas, se presentan varios casos.

siduales de varios saneamientos espa-

tos aromáticos..) sean capaces de absor-

En la Figura 2, correlaciones entre Ab-

ñoles (datos de bibliografía y de AEAS,

ber radiación UV, en concreto a 253,7 nm

sorbancia-UV y DQO y COT para

2.013-2.016). Se aprecia una notable

(redondeada a 254 nm). Las interferen-

dispersión de datos y que la equivalen-

cias en este método, además de las de

aguas residuales de una gran EDAR urbana (≈500.000 m3/d) con un resul-

carácter químico, se hallan en turbidez y

tado inaplicable en la práctica.

DBO5 y valores elevados es muy distinta. En el orden práctico, se admite

cia de valores a bajos niveles de DQO-

color de la muestra, muy notables en

Por otro lado, la Figura 3, correlacio-

aguas residuales. Además, el valor del pH

generalmente en el sector una relación

influye mucho en los resultados obteni-

nes datos de DBO5 y Absorbancia-UV para aguas residuales (brutas y depu-

dos. Se deduce nuevamente que las po-

radas) de una EDAR urbana con un

tas en torno a 2, y de más de 6 en

sibles correlaciones matemáticas entre

20% de componente industrial sobre caudal total (≈4.000 m3/d).

aguas residuales depuradas.

esta técnica y las de DBO5 y DQO han de interpretarse necesariamente como

Otro ejemplo: en la Figura 4, correla-

DQO/DBO5 en aguas residuales bru-

Para terminar este apartado, se pueden encontrar en bibliografía diversas

muy matizadas y para casos concretos.

Finalmente, el carbono orgánico de las aguas corresponde a una gran diversidad de compuestos orgánicos en distintos grados de oxidación. Así, la técnica del COT se inicia con la rotura de las moléculas orgánicas en unidades de C más simples, rindiendo al final CO2 que se mide a través de Infrarrojos (IR) o que se reduce a CH4 llevado a un detector de ionización de llama, o cuantificado vía titulación química. La rotura de las moléculas orgánicas emplea la combustión mediante IR (con ayuda de un catalizador metálico), oxidación mediante persulfato-UV o sólo persulfato, en todos los casos operando en medio ácido (fosfórico).

Como ejemplos de la dificultad de relacionar resultados de materia orgánica

68

RETEMA

Figura 3: Correlaciones entre Absorbancia-UV y DBO5

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I www.retema.es I

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

Figura 4: Correlaciones entre DQO y DBO5: (izquierda) altos valores; (derecha) bajos valores

correlaciones entre DBO5 y COT. Una frecuentemente citada es la de

EDAR españolas. Aplicando el ajuste

po de diferentes aguas residuales de

matemático obtenido, a un valor de 30

varios saneamientos españoles. Se

“DBO 5 =(1,87xCOT)–17” que supon-

mg/L de COT le correspondería un va-

trata de comprobar si existen coheren-

dría que para un COT de 30 mg/L (lími-

lor de DBO5 de 67 mg/L, que casi tripli-

cias significativas al objeto de sopesar

te en estudio para aguas depuradas) le

caría el actualmente establecido.

una posible sustitución del valor admitido históricamente de 125 mg/L de

correspondería una DBO5 de 39 mg/L, muy alejado del actualmente aplicado

CORRESPONDENCIA ENTRE

DQO en aguas residuales depuradas

por normativa, 25 mg/L, con lo cual la

COT Y DQO EN AGUAS

por el propuesto de 30 mg/L de COT.

correspondencia de valores sería cues-

RESIDUALES URBANAS

es más compleja y depende en gran

Ante la posibilidad de sustitución de

Como introducción, la DQO oxida además de materia orgánica, NO 2-, S=, S2O3=, SO3-, Fe2+ y Mn2+ siendo vá-

medida de cada tipo de agua y de su

la DQO por el COT como parámetro de

lida para muestras con alto contenido

composición real, como lo recoge la Fi-

control en aguas residuales depuradas,

en sólidos en suspensión y elevado ta-

gura 5 para una serie de datos (AEAS

se ha procedido a correlacionar datos

maño. Por su parte, el COT sólo oxida

y bibliografía) de aguas urbanas de

de DQO y COT en algunos ejemplos ti-

el C presente en materias orgánicas (o el de CO3= y HCO3-, si no se eliminan antes) contenidas en partículas inferio-

tionable. En este sentido, la situación

res a 0,6-0,8 mm (por requerimientos técnicos de la propia metodología).

De la variedad de técnicas para COT existentes, se ha empleado la oxidación en medio sulfúrico con persulfato, durante 2 h, a 120ºC, seguida posteriormente de reacción química entre el CO2 formado y un indicador colorimétrico que posibilita la medida fotométrica final. Están disponibles en el mercado aparatos integrados para aplicación de esta técnica, con rangos de medidas entre 5 y 80 mg/L (bajos valores) o entre 50 y 800 mg/L de TOC (altos valores).

Pasemos revista a la cuestión teórica de la equivalencia DQO/COT. Sean tres Figura 5: DQO vs COT

I www.retema.es I

aguas con un valor de COT de 12 mg/L

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RETEMA

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

tras resultarían con valores de DQO radicalmente distintos. Esta comparativa podría extenderse a otros sustratos.

Hagamos ahora comparativas a nivel de aguas residuales reales.

Caso 1: La Figura 6 presenta la correlación de valores encontrada en una gran EDAR urbana que procesa como media más de 500.000 m3/d con un aporte de agua industrial (más o menos depurada) entre el 25 y el 30% sobre total. La correlación es mínima y la sustitución de DQO por COT sería desaconsejable. A este efecto, probablemente el aspecto del tamaño de los sólidos del agua residual pudiese marcar este resultado.

Caso 2: EDAR (datos mensuales) con Figura 6: COT vs DQO en EDAR de gran tamaño

capacidad de tratamiento media de 80.000 m3/día y un 15% de aguas industriales (Figura 7, izqda.). Aunque el ajuste

(es decir, C total) procedente en cada

12 mg de C se encuentran en 5x10-4

fue más alto que en el caso 1, hubo muy

caso, de metano, ácido acético, y final-

moles de ácido acético.

considerable dispersión de datos. Dado

mente ácido palmítico. Calculando el va-

que en realidad la correlación de datos

lor de DQO de cada una resultaría (para

CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O; Valor de DQO = 0,5 x [2 x (16 x 2)] = 32 mg/L.

reacciones de oxidación completas):

• Cálculo de DQO asociada a la oxida-

das, y por consiguiente con bajas cargas,

ción del ácido palmítico:

hemos recogido en la Figura 7 dcha. esta

12 mg de C se encuentran en 6,25x10-5 moles de ácido palmítico.

información. El mejor ajuste no es el line-

C 16 H 32 O 2 + 23O 2 → 16CO 2 + 16H2O; Valor de DQO = 0,0625 x [23 x

pondencia de datos no es simple y difi-

(16 x 2)] = 46 mg/L.

Caso 3: Se ha considerado una EDAR pequeña, de 1.000 m3/d, que de-

• Cálculo de DQO asociada a la oxidación del metano: 12 mg de C se encuentran en 10-3 moles de metano.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O; Valor de DQO = 2 x (16 x 2) = 64 mg/L. • Cálculo de DQO asociada a la oxidación del ácido acético:

COT-DQO se aplicaría a aguas depura-

al, sino el polinómico con lo que la correscultaría su empleo generalizado.

Para el mismo contenido en C, es de-

purada agua residual con 10% de carga

cir, para idéntico valor de COT, las mues-

industrial (datos mensuales, Figura 8).

Figura 7: COT vs DQO en EDAR de 80.000 m3/d: (izquierda), altas cargas; (derecha) bajas cargas

70

RETEMA

Mayo/Junio 2017

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA SUSTITUCIÓN DE LA DQO POR EL COT PARA MEDIDAS DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES

Aquí sí hay mínima dispersión de datos

presenta una parte mínima del total emi-

pero el ajuste es claramente polinómico,

tido por el resto de actividades industria-

si bien para datos por debajo de 200

les que emplean Cr y derivados.

mg/L de DQO y por debajo de unos 70

Aún más, cualquier laboratorio de

mg/L de COT, nos encontraríamos en la

aguas cuenta con una gestión de resi-

parte de mejor ajuste de datos. No obs-

duos protocolizada (pequeño productor

tante, el resultado global resta cualquier

de residuos) y de acuerdo a normativa,

tipo de utilidad al fin perseguido.

con lo que la emisión de cromo o dicro-

Finalmente, se han comparado los

mato sin reaccionar al saneamiento es

rendimientos de depuración obtenidos en las EDAR de 80.000 m 3 /d y de

en la práctica inexistente.

1.000 m3/d estudiadas con respecto a

aguas residuales se afronta con diferen-

por criterios de laboratorio, ni en función

DQO y COT. Se obtendría un valor me-

tes técnicas, y la correlación entre ellas

de optimización del tipo de materia orgá-

dio del 78% operando con DQO (den-

varía en gran medida con el tipo de agua

nica medida, ni finalmente por el posible

tro de norma) y uno de 55% operando

residual estudiada y su composición,

aporte de contaminación al medio. En to-

con COT (fuera de la norma en estu-

siendo arriesgada su generalización.

do caso, podría hablarse del COT como

La medida de materia orgánica en

dio), indicando nuevamente la poca

Ante una sustitución hipotética de la

de una técnica complementaria a la ac-

consistencia en hacer corresponder los

técnica de la DQO por la del COT, los

tual DQO, necesitándose de un soporte

mismos valores de carga contaminante

resultados no son estadísticamente

de estudios mucho más amplio que el

expresados como DQO o como COT.

concordantes en una amplia gama de

disponible en la actualidad para validar

casos, ni a nivel teórico ni práctico, y no

posibles correlaciones en un futuro.

CONCLUSIONES

existiría una correspondencia inmediata entre los niveles exigidos de DQO

REFERENCIAS

Las restricciones impuestas por el

(125 mg/L) y de COT (30 mg/L). Inclu-

REACH para el uso del K2Cr2O7 en análisis de DQO no deben ser de aplica-

so aplicando los % de reducción de

American Public Health Association, American

contaminación en el caso del COT, no

Water Works Association, Water Environment Fe-

ción a esta actividad, ya que el consumo

parece garantizarse el cumplimiento de

deration, (2012). Standard Methods for the Exa-

del producto por laboratorio es muy infe-

los niveles potencialmente exigibles.

mination of Water and Wastewater, 22nd ed. Cles-

rior a 1.000 kg/año. Además, el Cr resi-

Como conclusión general, no parece

dual generado por análisis de DQO re-

acertado el cambio de metodología ni

ceri Ed. Whasington D.C. A. Beltrán de Heredia, et al. (2004). Análisis químico de aguas residuales. Badajoz, Publicaciones de la Universidad de Extremadura.

M. Henze, P. Harremoes, J. Cour Jansen and E. Arvin, (1995). Waste Water Treatment-Biological and Chemical Processes. Ed. Springer Verlag.

Berlín, Heidelberg.

R. Marín Galvín, (1995). Análisis de aguas y ensayos de tratamiento. Ed. GPESA. Barcelona.

R. Marín Galvín, (2012). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas. Ed. Díaz de Santos. Madrid.

R. Marín Galvín, (2017). Medida de la materia orgánica en las aguas residuales: DQO y COT ¿Rivales o amigos? Actas de ponencias presentadas a las XXXIV Jornadas Técnicas de AEAS (Tarragona) pág. 536-546.

Metcalf and Eddy, (2003). Wastewater Engineerig. Treatment and reuse. Ed. McGraw Hill. Boston.

N. L. Nemerow and A. Dasgupta, (1998). Tratamiento de vertidos industriales y peligrosos. Ed.

Figura 8: COT vs DQO en EDAR pequeña

I www.retema.es I

Díaz de Santos. Madrid.

Mayo/Junio 2017

RETEMA

71

DECANTACIÓN LASTRADA CON GRANATE DE ALTA DENSIDAD, DENSADEG XRC

Decantación lastrada con granate de alta densidad, DENSADEG XRC Joseba Prieto Muñoz, Rodrigo Moreira Rato SUEZ Treatment Solutions I www.degremont.es

E

l tratamiento de los excesos de

nate como lastre de alta densidad,

Tras este periodo de pilotaje, tenien-

caudal es uno de los grandes

dando lugar al nuevo decantador las-

do en cuenta la amplia experiencia pre-

desafíos que deben afrontar las

trado de alta velocidad Densadeg

via del Densadeg 2D100, el Densadeg

plantas depuradoras de aguas

XRCTM (Extreme Rate Clarifier), tec-

XRC ha desarrollado la madurez técni-

nología degremont®.

ca necesaria para su implementación a

residuales urbanas.

escala real.

Tanto en el caso de que se disponga

El desarrollo de este nuevo producto

de una red separativa o combinada, los

se inició en 2012 con una primera fase

La selección del lastre ha sido uno

excesos de caudal que se producen

en la que se llevó a cabo la selección

de los aspectos más relevantes en el

por combinación con aguas de tormen-

del lastre a escala de laboratorio. Pos-

desarrollo del nuevo diseño. El granate

ta, infiltración o puntas en los caudales

teriormente, se desarrolló un estudio a escala de planta piloto (40-70 m3/h) en

ofrece una serie de ventajas que per-

de vertido son una fuente importante de contaminación en el cauce receptor

la EDAR de Petersburg, Virginia. En

sadeg XRC frente a otras alternativas

si no reciben un tratamiento adecuado.

esta fase, se verificó y optimizó el fun-

de clarificación:

miten optimizar el rendimiento del Den-

Con objeto de solventar algunas li-

cionamiento del proceso, analizando

mitaciones de los tratamientos disponi-

un amplio rango de condiciones de

• Es una solución muy compacta, con

bles para este tipo de aguas, SUEZ ha

operación, velocidades de decanta-

una reducida superficie ocupada.

desarrollado una evolución de su Den-

ción, concentración de lastre, sólidos

• El proceso presenta una baja pérdida

sadeg mediante la utilización de gra-

de entrada, etc.

de lastre por su elevada densidad.

®

72

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

DECANTACIÓN LASTRADA CON GRANATE DE ALTA DENSIDAD, DENSADEG XRC

• Como consecuencia, se mejora el rendimiento de decantación y se reducen los problemas en los equipos aguas abajo por pérdida de lastre, optimizando los costes de explotación.

• Permite una muy rápida puesta en marcha y flexibilidad de operación.

VELOCIDAD DE DECANTACIÓN Uno de los criterios para clasificar las familias de decantadores, y así tener una primera referencia del Densadeg XRCTM, es la velocidad de deFigura 1: Superficie que ocupan los diferentes tipos de decantadores

cantación.

Los decantadores convencionales son los que funcionan a velocidades

El Densadeg XRC se encontraría

gráfica la superposición de las superfi-

más bajas, desde 0.5 m/h en el caso de

dentro de los decantadores de muy alta

cies que ocuparían los decantadores

los decantadores estáticos más bási-

velocidad, como su predecesor el Den-

en función de su tipología.

cos y hasta 5-7 m/h con la utilización

sadeg 2D100, pero a velocidades ma-

de recirculaciones y lechos de fangos.

yores gracias a la utilización del lastre

CAMPOS DE APLICACIÓN

Gracias a la incorporación de lame-

de alta densidad. El Densadeg XRC

las, se pueden alcanzar mayores velo-

puede operar a velocidades por enci-

cidades, como es el caso del Sedipac®

ma de 100 m/h.

El Densadeg XRCTM no es solo apli-

que opera alrededor de 20 m/h o el

La consecuencia directa de la veloci-

cable a las aguas de tormenta, sino

Densadeg® 2D30 que alcanza veloci-

dad de decantación es la superficie re-

que, por sus características, es un de-

dades mayores, sobre 30 m/h, gracias

querida para su implantación.

cantador que podría aportar grandes

a la utilización de reactivos.

En la figura 1 se aprecia de forma

ventajas en:

Figura 2: Campo de aplicación del Densadeg XRC

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

73

DECANTACIÓN LASTRADA CON GRANATE DE ALTA DENSIDAD, DENSADEG XRC

Figura 3: Esquema de funcionamiento del Densadeg XRC

• Tratamiento de aguas de tormenta,

otros posibles lastres una serie de ven-

te de mezcla, facilita la creación de

dentro o fuera de una planta de trata-

tajas que hacen que el Densadeg XRC

los flóculos.

miento de aguas.

maximice su rendimiento frente a otras

• Tratamientos primarios.

alternativas de clarificación.

La cámara de maduración sirve para favorecer el crecimiento de los flóculos

• Tratamientos terciarios (con posibili-

En cuanto a su ejecución, el Densa-

que, debido a su elevado peso, sedi-

dad de usarlo para las aguas de tor-

deg XRC está disponible tanto para

mentan rápidamente en la zona de de-

menta durante los periodos de exceso

construcción metálica como en hormi-

cantación mientras que el agua clarifi-

de caudal.)

gón. El rango de tamaños estandariza-

cada es recogida por la parte superior

• Tratamiento de efluentes industriales.

dos para sistemas pre-montados per-

a través de las lamelas.

PRINCIPALES

mite cubrir desde pequeños caudales hasta 24 500 m 3 /d para el caso de

trae por la parte inferior del decanta-

CARACTERÍSTICAS

construcción metálica y 284 000 m3/d

dor y se bombea hacia el hidrociclón,

para construcción en hormigón.

donde se separa el fango del lastre de

La mezcla del fango y lastre se ex-

alta densidad por acción centrífuga,

El Proceso está dividido en cuatro

devolviendo el lastre al proceso y ex-

etapas principales: PRINCIPIO DE

trayendo el fango para su posterior

• Coagulación

FUNCIONAMIENTO DEL

tratamiento.

• Floculación lastrada

DENSADEG XRC

• Maduración • Decantación lamelar

GRANATE COMO LASTRE En la figura 3 se describe resumidamente el funcionamiento del proceso.

Las propiedades físicas del granate

La utilización del lastre permite velo-

El agua entra en una primera cámara

hacen que este material granular sea

cidades de decantación muy elevadas

de mezcla donde se añade el coagu-

un excelente lastre para el proceso de

que, en función de la aplicación, pue-

lante que ayuda a desestabilizar los co-

decantación. En comparación con la

den estar entre 70 y 150 m/h.

loides.

microarena, el granate tiene una mayor

El elemento crítico para el desarrollo

En la siguiente cámara, se añade

densidad y, por lo tanto, sedimenta me-

del producto ha sido la propia selección

el floculante y el lastre de alta densi-

jor. Además, debido a su morfología,

del lastre. El granate ofrece frente a

dad, lo cual, unido a un bajo gradien-

mejora sus propiedades hidrodinámi-

74

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

DECANTACIÓN LASTRADA CON GRANATE DE ALTA DENSIDAD, DENSADEG XRC

baja pérdida de lastre que permite optimizar los costes de operación y minimizar los problemas en la línea de fangos.

CONCLUSIONES A modo de resumen, podemos concluir que: • Las altas velocidades a las que opera el Densadeg XRC™ permiten ocupar superficies reducidas, lo que minimiza costes y facilita su implantación en ampliaciones o modificaciones.

• Gracias al lastre de alta densidad, la Figura 4: Ensayo de decantación de granate vs arena

operación es muy robusta en relación con los cambios en la calidad o cantidad de agua a tratar.

• Igualmente, se facilita la puesta en marcha, así como los arranques intermitentes.

• Las propiedades del granate mejoran el rendimiento del proceso y reducen su pérdida, optimizando los costes de

Figura 5: Planta piloto contenerizada

explotación y minimizando problemas aguas abajo.

cas y, gracias a su menor coeficiente

mientras que la arena permanece más

• El proceso está ampliamente testado

de uniformidad, el rendimiento de la

tiempo en suspensión.

a escala piloto lo que, combinado con la experiencia previa del Densadeg®

decantación.

Asimismo, el elevado rendimiento de sedimentación permite minimizar las

RENDIMIENTOS TÍPICOS DEL

2D100, ha aportado la madurez tecno-

DENSADEG XRC

lógica necesaria para su implementación a escala real.

pérdidas de lastre, lo que resulta de singular importancia para optimizar los

Destacan los elevados rendimientos

• Es un proceso fácil de pilotar y pa-

costes de explotación y minimizar los

en comparación con otras tecnologías

ra el que se dispone de una solución

problemas aguas abajo en la línea de

de decantación de mayor ocupación.

en contenedor que simplifica su ins-

fangos.

Uno de los parámetros clave es la

talación.

Se evaluaron distintos tipos de lastres para la decantación, tanto a escala de laboratorio como de planta piloto para comparar su rendimiento.

Entre los diferentes lastres analizados, microarena, granate, magnetita, etc., SUEZ ha seleccionado el granate debido a los óptimos resultados obtenidos.

En el ensayo de laboratorio de la Figura 4 se puede comprobar cómo el granate, debido a sus propiedades físi-

Tabla 1. Rendimiento típico con el Densadeg XRC Parámetro

Rendimiento

Eliminación de turbiedad en el efluente

90%

Eliminación de sólidos en suspensión totales

90%

Eliminación de fósfo total

95%

Eliminación de DQO

75%

Eliminación de DBO

75%

Pérdida de Granate

<1,8 g/m3

Concentración media de Granate

cas, sedimenta con mayor facilidad

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6 g/L Velocidades (85 - 120 m/h)

Mayo/Junio 2017

RETEMA

75

ACTUALIDAD

Bidapro suministra sus compuertas para una planta de desalinización en Qatar

L

a experiencia de Bidapro en

za su posición en el mercado de las infra-

plantas de tratamiento de

estructuras de agua de Oriente Medio.

aguas les ha llevado hasta Qa-

Desde su fundación en 1990, Bida-

tar. La planta de desalación de-

pro ha adquirido una sólida base crea-

nominada 'Facility-D', se levanta en la

da gracias a sus conocimientos en re-

zona económica de Qatar, a quince ki-

gulación de fluídos.

lómetros al Sur de Doha y producirá

Contando con una sólida experiencia

284.000 metros cúbicos diarios de

Bidapro ha desarrollado un producto

agua. La planta, forma parte de un gran

propio dirigido a la depuración de

complejo de agua y energía.

aguas y obras hidráulicas, utilizando

El contrato adjudicado por Bidapro

herramientas de última generación pa-

comprende el diseño fabricación y su-

ra el diseño y fabricación de compuer-

pervisión de montaje de 21 compuertas

tas mecanosoldadas.

murales modelo CM tipo ENDIN para

Bidapro ha desarrollado su posición

cierre 4 lados con sus correspondientes

en el mercado industrial suministrando

extensiones, soportes de accionamiento

la válvula más indicada para cada apli-

y motores tipo IQ equipados con los limi-

cación en función de las condiciones de trabajo.

tadores de carrera y limitadores de par y control integrado PROFIBUSS. Bidapro se ha preparado para cumplir con las especificaciones y homologacio-

puertas diseñadas para trabajar en unas condiciones severas con materiales especiales tipo SUPERDUPLEX14410.

nes necesarias para realizar este pro-

Con este contrato, además de entrar

yecto con total garantía, utilizando com-

en el país árabe Qatar, la empresa refuer-

76

RETEMA

Mayo - Junio 2017

BIDAPRO www.bidapro.net

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REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

Regeneración de aguas tratadas mediante filtros verdes intensivos La experiencia piloto en la depuradora de La Franca en Asturias Adrián Álvarez1, Raffaella Meffe2, Adrián Pérez2, Alberto Díaz1, Patricia Terrero1, Elena Campos1, Irene de Bustamante3, 2 Valoriza Agua I www.valoriza-agua.com • 2IMDEA Agua I www.agua.imdea.org • 3Universidad Alcalá I www.uah.es

1

A

pesar del creciente aumento

Los criterios de calidad del agua depu-

ción de las aguas receptoras, alterando

de la reutilización del agua a

rada definidos en el RD 1620/2007 tienen

el ecosistema y llevando a una dismi-

nivel mundial, su implementa-

la consideración de mínimos obligatorios

nución de la biodiversidad por ocupa-

ción y operación se enfrentan

exigibles, incluyendo parámetros físico-

ción de nichos por parte de especies

a grandes retos institucionales, regula-

químicos y sanitarios. El resto de los pa-

oportunistas. El tratamiento convencio-

torios, económicos y sociales. En 2015,

rámetros deben cumplir con las condicio-

nal de eliminación de nutrientes englo-

la Comisión Europea estableció la

nes de vertido de aguas residuales

ba procesos de nitrificación y desnitrifi-

adopción de una serie de medidas para

según la Directiva 91/271, donde se esta-

cación y de acumulación de fósforo y

facilitar la reutilización del agua (CE,

blecen límites de nitrógeno (N) y fósforo

está muy optimizado para medianas y

2015), entre las que se promovía una

(P) para los vertidos realizados en zonas

grandes poblaciones. Sin embargo, en

reutilización del agua segura y renta-

sensibles propensas a eutrofización.

las pequeñas poblaciones el coste de

ble, incluyéndola en la planificación y la gestión del agua.

78

RETEMA

La liberación al medio de nutrientes

estas tecnologías puede no ser asumi-

(N y P) puede contribuir a la eutrofiza-

ble en la mayoría de los casos. España

Mayo/Junio 2017

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REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

cuenta con un gran número de

se para la regeneración y reutili-

pequeñas poblaciones: de los

zación de aguas tratadas proce-

8.111 municipios existentes, el

dentes de un proceso secundario

72% presenta una población in-

o terciario, con la ventaja de elimi-

ferior a 2.000 habitantes, y 3.800

nar nutrientes y CEs así como de

(47%) municipios son menores de 500 habitantes (Ferrer et al.,

producir biomasa, capturar CO2, contribuir al aumento de recursos

2012). Las pequeñas poblacio-

subterráneos por retornos de rie-

nes necesitan técnicas de fun-

go y producir un impacto visual

cionamiento simple, de bajo cos-

positivo. En este tipo de instala-

te de explotación y que requieran

ciones, el agua tratada se aplica

actuaciones de bajo impacto am-

sobre una superficie de terreno

biental. En este sentido, la tecno-

con vegetación forestal. La rege-

logía de filtros verdes (FV) se

neración se realiza mediante la

plantea como una alternativa efi-

acción conjunta del suelo, los mi-

caz para el tratamiento y gestión

croorganismos y las plantas, a

de estos efluentes.

Figura 1. Situación del filtro verde instalado en la Franca

través de procesos físicos, quími-

Los contaminantes emergentes

cos y biológicos (De Bustamante et

(CEs) son sustancias naturales o

al., 2010a y b). Las especies fores-

sintéticas, que no son controladas en el

demostración) se encuentran (EPA,

tales que suelen implantarse son aque-

medio ambiente a pesar de que se sos-

2010) tecnologías de membrana (OI),

llas que presenten un rápido crecimien-

peche que puedan inducir efectos noci-

oxidación avanzada (ozonización,

to, que tengan grandes requerimientos

vos sobre el ser humano y los ecosiste-

hídricos y nutricionales y cuyas raíces

mas. Entre estos contaminantes se

UV/O3, O3/H2O2, O3/UV/H2O2, O3/Catalizador), adsorción con carbón activo

incluyen compuestos farmacéuticos,

(polvo o granular) y biodegradación con

bias. En España, suele utilizarse Popu-

productos de cuidado personal, hormo-

hongos.

lus spp. y Salix spp.

sean tolerantes a condiciones anaero-

nas, desinfectantes, surfactantes, aditi-

Los Filtros Verdes (FV), constituyen

Los FV podrían mejorar la eliminación

vos de gasolinas y sus productos de

una tecnología extensiva de tratamiento

de CEs, ya sea por fenómenos de ad-

transformación (Kümmerer, 2001; Pal et

de aguas, y pueden también considerar-

sorción/absorción en partículas minera-

al., 2010). Los altos niveles de consumo de CEs hace que estos contaminantes vayan a parar a las aguas naturales vía aguas residuales urbanas y depuradas, y ya desde hace varios años vienen siendo detectados en efluentes de depuradoras, aguas continentales, marinas, subterráneas e incluso en agua de consumo humano (Pal et al., 2010, Rosal et al., 2010; Meffe et al., 2014). Si bien los CEs aún no están sometidos a regulación, sus efectos potencialmente nocivos, sobre todo combinados, para la salud humana y el medio ambiente pueden hacer conveniente su eliminación (Gagné et al., 2006). Así pues, se hace necesaria la utilización de tecnologías específicas para la eliminación de los CEs. Entre las técnicas utilizadas actualmente para la eliminación de estos compuestos

Figura 2. Filtro verde instalado en la EDAR de La Franca (marzo 2017)

(principalmente a escala laboratorio o

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Mayo/Junio 2017

RETEMA

79

REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

les (arcillas, óxidos e hidróxidos, etc.), y Tabla 1. CEs analizados y sus límites de cuantificación

en la materia orgánica (Martínez-Hernández et al., 2014) o por fenómenos de

Compuesto

Clase

Límite de cuantificación (µg/L)

biodegradación (Onesios et al., 2009),

4-AA

Metabolito del metamizol (analgésico)

0,02

dependiendo dichos procesos tanto de

4-AAA

Metabolito del metamizol (analgésico)

0,01

4-DAA

Metabolito del metamizol (analgésico)

0,01

4-FAA

Metabolito del metamizol (analgésico)

0,02

Acetaminofén

Analgésico

0,05

Atenolol

Beta bloqueante

0,01

Cafeína

Estimulante

0,05

Carbamazepina

Antiepiléptico

0,01

Codeína

Analgésico

0,01

Agua (Grupo Sacyr), titular del contrato

Cotinina

Metabolito de la nicotina (estimulante)

0,01

para la Gestión del Servicio Público pa-

Ketoprofeno

Antiinflamatorio

0,02

ra la Explotación, Mantenimiento y Con-

Naproxeno

Analgésico

0,10

servación de la EDAR de La Franca e

Paraxantina

Estimulante

0,10

Instalaciones Asociadas, junto con el

Sulfametoxazol

Antibiótico

0,10

las características de los contaminantes como de las propiedades del suelo (Drillia et al., 2005; Karickhoff et al., 1979) y del manejo del agua aplicada (Estévez et al, 2010). Sin embargo este efecto no se ha comprobado con aguas reales ni existe bibliografía que lo confirme.

En este contexto, la empresa Valoriza

Grupo de investigación FILVER de la Universidad de Alcalá y del instituto de investigación IMDEA Agua, y el Consor-

DISEÑO DEL FILTRO VERDE DE

mezcla de suelo vegetal con virutas

cio para el Abastecimento de Agua y Sa-

LA EDAR DE LA FRANCA

de madera de sauce con un espesor

neamiento del Principado de Asturias

de 15 cm, basándose en los resulta-

han llevado a cabo un estudio piloto con

El FV instalado en la EDAR de La

la instalación de un Filtro Verde en la

al., 2015 y 2016).

EDAR de La Franca (Principado de As-

Franca (Figura 1 y Figura 2 ) tiene una superficie de 100 m2 y una densi-

turias), con el objetivo de regenerar el

dad de plantación de 10.000 plan-

dario se aplica mediante riego por go-

efluente de la depuradora, reduciendo la

tas/ha (100 árboles) de sauce (Salix

teo (tubería de 5 mm de diámetro) de

concentración de nutrientes (N y P) y eli-

Purpurea). Para mejorar el rendimien-

forma uniforme a lo largo de la super-

minando compuestos emergentes.

to al suelo original se le añadió una

ficie de plantación. Para determinar la

dos obtenidos en laboratorio (Meffe et El efluente del tratamiento secun-

Figura 4. Vista de arqueta de salida de drenaje del filtro

Figura 3. Vista del proceso de instalación de drenaje en el filtro verde

80

RETEMA

Mayo/Junio 2017

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REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

eficiencia de eliminación se recoge

la arqueta de salida del FV (Figura 4),

des físico-químicas principales: textu-

muestra del agua lixiviada (a la salida

analizándose NT, PT y SS.

ra, pH, conductividad eléctrica (CE),

del FV) a través de la zona no satura-

Para evaluar la capacidad de ate-

contenido en materia orgánica, fósforo

da. Para ello se han instalado 2 tubos

nuación de los CEs en el FV, se han

total, nitrógeno total, capacidad de in-

drenantes de 100 mm de diámetro en

realizado cuatro campañas de mues-

tercambio catiónico (CIC) y bases de

la parte central del FV y en toda su

treo (mayo, septiembre y diciembre de

cambio (BC). En total se han realizado

longitud, que recogen el agua que se

2016 y abril de 2017) tomando mues-

tres muestreos. El primero se realizó

infiltra sobre la superficie y la condu-

tras puntuales de agua a la entrada y

antes de la instalación del FV (enero

cen hacia una arqueta de recogida.

salida del FV. El muestreo se ha inten-

2015) para obtener muestras del terre-

Alrededor de los tubos drenantes se

tando ajustar a periodos vacacionales,

no original existente en la EDAR. El

ha instalado una base de grava cali-

que es cuando se produce un incre-

segundo se llevó a cabo durante la ins-

za. Bajo ésta, una lámina de geotextil,

mento de población. Durante esta

talación del FV (abril 2016), muestre-

una de polietileno y otra de geotextil,

campaña se han analizado 14 tipos de

ando a 10 cm de profundidad el sustra-

con una anchura de 1 m (Figura 3).

CEs mediante cromatografía líquida

to (mezcla de suelo vegetal y virutas

acoplada a espectrometría de masas

de madera de sauce) sobre el que se

(LC-QToF-MS) (Tabla 1).

plantaron los sauces. Y la última cam-

Para el correcto seguimiento del funcionamiento del FV se toman tres muestras semanales (integradas 24h)

Además, con el fin de evaluar posi-

paña se realizó en diciembre 2016,

de entrada (salida de secundario), me-

bles cambios en las propiedades del

ocho meses después de la puesta en

diante un tomamuestras automático y

suelo debidos a la instalación del FV,

marcha del FV, obteniendo muestras

un número variable entre 1 y 2 mues-

se ha realizado una campaña de

del substrato siempre a una profundi-

tras por semana del agua drenada en

muestreo determinando las propieda-

dad de 10 cm.

REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

dispensable para que la desnitritificación tenga lugar.

Eliminación de Fósforo En la Figura 7 se representan las concentraciones medias semanales de PT de entrada y de salida del FV durante el periodo considerado (junio 2016 - abril 2017). Los valores más elevados de PT se registran en los meses de julio y agosto, como consecuencia del aumento de población vacacional.

La concentración media de entrada duFigura 5. Concentración de NT a la entrada y salida del FV (junio 2016 - abril 2017)

rante todo el periodo estudiado es de 3,4 mg/L (± 1,7 mg/L), y la concentra-

RESULTADOS Eliminación de Nitrógeno total En la Figura 5 se muestran las con-

mantener en el tiempo rendimientos

ción media de salida es 1,4 mg/L (± 0,9

elevados, con hasta un 68% de elimi-

mg/L), obteniéndose siempre, al igual

nación (descartando los valores atípi-

que en el caso del NT, valores de sali-

cos) mejorando claramente la calidad

da inferiores a los de la entrada al FV.

del vertido.

El diagrama de caja de la Figura 8 y

centraciones medias semanales de NT

La reducción de la concentración

los datos representados en la Figura 7

de entrada y salida al FV durante el pe-

de NT se asocia a la asimilación por

demuestran que, de forma similar al NT,

riodo analizado (junio 2016 - abril

parte de las plantas, a la acumulación

existe una importante atenuación del PT

2017). Se puede observar como existe

en el suelo y a la desnitrificación hete-

capaz de mantenerse a lo largo de todo

una clara variación estacional del con-

rotrófica llevada a cabo por la comuni-

el periodo de control y seguimiento.

tenido de NT a la entrada del FV. En

dad microbiana, cuya actividad se es-

En este caso, se obtiene un valor de

general los meses que presentan con-

timula mediante el aporte de materia

centraciones más elevadas son los

orgánica fácilmente asimilable (sus-

eliminación medio de P T de 60,6% mientras que el rendimiento máximo de

meses de verano y los que coinciden

trato vegetal y virutas). La presencia

eliminación llega a valores superiores al

con días festivos. La concentración

de materia orgánica, además, favore-

88%. La disminución de la concentración

media de entrada al FV (salida de trata-

ce el establecimiento de condiciones

miento secundario) es de 18,5 mg/L

anóxicas (sin oxígeno), requisito in-

de PT se debe principalmente a la absorción por parte de las plantas (absorción

(±7,48 mg/L) y la de salida es de

de nutrientes) y a la probable pre-

8,3 mg/L (±4,7 mg/L) registrán-

cipitación del fosfato con el calcio

dose siempre concentraciones

presente en el suelo.

de NT a la salida del FV inferiores a las de entrada.

Contaminantes emergentes

Para representar la variabilidad de los datos se ha realizado un diagrama de caja (boxplot),

Con respecto a los CEs, el

en el que se indican los rangos

suelo enmendado del FV tiene

de concentración, las medianasy

potencial para atenuar la con-

los percentiles 25 y 75 de la con-

centración de una amplia gama

centración de NT en la entrada y

de compuestos. Su carga super-

salida del FV (Figura 6).

ficial es propensa a atraer aque-

La reducción en la concentra-

llos CEs que se encuentren ioni-

ción de NT a la salida del FV es evidente y los datos demues-

zados mientras que el contenido

tran que el sistema es capaz de

82

RETEMA

Figura 6. Rango de concentraciones, medianas y percentiles 25 y 75 de la concentración de NT a la entrada y salida del FV

Mayo/Junio 2017

muy elevado de materia orgánica podría determinar la retención

I www.retema.es I

REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

de aquellas sustancias más hidrofóbicas (valores elevados de Kow).

En la Figura 9(a, b, c y d) se observa la evolución de las concentraciones de los 14 CEs analizados en el agua a la entrada y salida del FV. A excepción de los metabolitos del metamizol (4-AAA y 4-FAA) y de los datos de septiembre 2016, en los muestreos se observa como las concentraciones de los CEs disminuyen entre la entrada y salida del FV hasta llegar en muchos casos por debajo del límite de cuantificación.

Destaca que en el muestreo realiza-

Figura 7. Concentración de PT a la entrada y salida del FV (junio 2016 - abril 2017)

do en septiembre de 2016 la concentración de CEs a la salida del FV es,

disminución se asocia al consumo por

bido por las plantas y transformado

con alguna excepción, superior a la de

parte de los microorganismos dado

mediante procesos de desnitrificación.

la entrada. Esto podría explicarse co-

que el aporte de carbono orgánico fá-

mo efecto de la gran variabilidad de la

cilmente asimilable del agua residual

concentración de estos compuestos en

es mínimo. A pesar de que la CIC ha

el agua residual y a la metodología de

disminuido a 1,19 cmolc/kg, no se ob-

Los resultados obtenidos demuestran

muestreo. El agua de salida del FV po-

serva aumento en la lixiviación de con-

que los FVs son capaces de reducir la

dría corresponderse con un pico de

taminantes, especialmente CEs. Como

concentración de nutrientes, represen-

concentración en la entrada anterior al

consecuencia de la aplicación de agua

tando una solución alternativa y viable

muestreo del mismo.

CONCLUSIONES

con elevados contenidos en nitratos,

para la regeneración de agua residual

En la Tabla 2 se muestra la caracteri-

se observa un aumento considerable

tratada de pequeñas poblaciones.

zación de las muestras de suelo y se

(≈700%) en la concentración de los

puede comprobar cómo la incorpora-

mismos en el sustrato, que ha pasado

Las concentraciones de NT y PT en el agua a la salida del FV se han reduci-

ción de viruta de madera al sustrato su-

de 5,40 mg/kg a 42,60 mg/kg. Se dedu-

do, con respecto a la entrada, en un

puso inicialmente un aumento significa-

ce de las concentraciones de NT en el

48,4 y 60,6% de media respectivamen-

tivo del contenido de materia orgánica,

agua lixiviada, que la mayor parte del

llegando al 7,87%, y de la capacidad

nitrato acumulado en el suelo es absor-

te. Para el caso del PT se alcanza un valor máximo de eliminación superior al

de intercambio catiónico (CIC) que llega a doblar el valor medi-

88% y para el del NT del 68,4%.

Las virutas de madera utiliza-

do en el suelo subyacente

das como enmienda, propician la

(20,20 cmolc/kg). La materia vegetal es la causa más probable

eliminación de NT y de los CEs. Por otro lado la literatura publica-

del incremento de la CIC en es-

da sobre este tema, incluidos los

te sustrato. La madera es un

trabajos del grupo de investiga-

material capaz de adsorber ca-

ción de IMDEA Agua, sugieren

tiones porque posee celulosa,

que las virutas de madera no jue-

lignina y taninos que son posi-

gan un papel crucial en la reten-

ciones activas de intercambio.

ción de PT.

Después de 8 meses de ope-

Con respecto a los CEs, se pue-

ración del filtro, se observa una

de observar cómo, en general, pa-

disminución de aproximada-

ra tres de los cuatro muestreos,

mente un 45% de la materia or-

existe una atenuación de su con-

gánica a pesar de lo cual sigue siendo elevada (foc 4,38%). La

I www.retema.es I

Figura 8. Rango de concentraciones, medianas y percentiles 25 y 75 de la concentración de NT a la entrada y salida del FV

Mayo/Junio 2017

centración en el agua a su paso por el FV. La atenuación puede de-

RETEMA

83

REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

Figura 9. Concentraciones de CEs en el agua de entrada y salida del FV

berse a fenómenos de retención y de

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NT, PT y CEs no sean aún mayores, es el escaso recorrido del agua de entrada

ciembre, por el que se establece el régimen jurídico

DE BUSTAMANTE, I.; ALPUENTE, J.; SANZ

al FV a través del conjunto suelo-sustra-

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GARCÍA, JM.; LÓPEZ ESPÍ, P.; DORADO VALIÑO, M.;

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BOE (2007). Real Decreto 1620/2007, de 7 de di-

Directive and the Floods Directive.

cm de suelo sobre la cama de grava que

COMISIÓN EUROPEA (2015). Cerrar el círculo: un

metodología de diseño, control y gestión de filtros

rodea los drenajes. Esto implica un tiem-

plan de acción de la UE para la economía circular.

verdes. Aplicación a sistemas en funcionamiento. Hi-

po de residencia muy corto en el suelo y

Comunicación de la Comisión al Parlamento Euro-

drogeología y Recursos Hidráulicos. 24,: 585-594.

por tanto, una limitada interacción entre

peo, al Consejo, al Comité Económico y Social Euro-

DE BUSTAMANTE, I.; CABRERA, M.C.; CANDELA,

los contaminantes y los distintos agentes

peo y Al Comité de las Regiones. COM (2015) 614.

L., LILLO, J.; Y PALACIOS, MP. (2010a) la reutilización

naturales que propician su eliminación.

Bruselas, 2.12.2015

de aguas regeneradas en España: ejemplos de aplica-

84

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

REGENERACIÓN DE AGUAS TRATADAS MEDIANTE FILTROS VERDES INTENSIVOS

1979. Sorption of hydrophobic pollutants on natural

Tabla 2. Resultados de los análisis de suelo durante la campaña de muestreo ANÁLISIS

Suelo original (21/01/2015)

Suelo enmendado (19/04/2016)

sediments. WATER RES 13: 241–248.

Suelo enmendado (05/12/2016)

KÜMMERER K, 2001. Drugs in the environment: emission of drugs, diagnostic aids and disinfectants

ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS

into wastewater by hospitals in relation to other

Conductividad (µS/cm)

108,00

300,00

120,00

pH

7,82

7,92

7,56

Humedad (%)

0,85

4,75

1,18

MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ, V.; MEFFE, R.; HERRE-

Materia Orgánica (%)

3,06

7,87

4,38

RA, S.; ARRANZ, E.; DE BUSTAMANTE, I. 2014.

Carbonato Cálcico Equivalente

-

-

*

NO3ˉ (mg/kg)

8,64

5,40

42,6

reclaimed water onto/from a natural sediment. Sci Tot

NT (mg/kg)

1,17

2,82

0,68

Environ 481: 280-295.

N % P/P

0,12

0,28

P Asimilable (mg/kg)

sources – a review. Chemosphere, 45(6-7): 957–969.

Sorption/desorption of non-hydrophobic and ionisable pharmaceutical and personal care products from

-

MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ, V.; LEAL, M.; MEFFE, R.; DE MIGUEL, Á.; ALONSO-ALONSO C.; DE BUS-

21,20

PT (mg/kg)

TAMANTE, I.; LILLO, J.; MARTÍN, I.; SALAS, J.J.; En

586,00

revisión. Removal of emerging organic contaminants

TEXTURA

in a poplar vegetation filter. Chemosphere.

Arenas (%)

65,00

55,80

55,40

MEFFE R,; DE BUSTAMANTE I, 2014. Emerging

Limos (%)

15,00

21,60

20,90

organic contaminants in surface water and ground-

Arcillas (%)

20,00

22,60

23,70

water: A first overview of the situation in Italy. Sci Tot Environ 472: 273-281.

BASES DE CAMBIO Y CAPACIDAD INTERCAMBIO CATIÓNICO

MEFFE, R.; DE MIGUEL, Á.; SÁNCHEZ RUANO, Na+ (cmolc/kg)

0,21

0,11

0,02

L.; MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ, V.; LEAL, M.; LILLO,

Ca2+ (cmolc/kg)

8,21

17,06

0,87

Mg2+ (cmolc/kg)

0,33

2,09

0,08

K+ (cmolc/kg)

0,15

0,94

0,07

removal of wastewater-originated contaminants? In:

CIC (cmolc/kg)

10,40

20,20

1,19

Estudios en la zona no saturada. Universidad de Al-

J.; DE BUSTAMANTE, I. 2015. Soil amendment using poplar woodchips: an effective strategy for the

calá, Alcalá de Henares, pp. 149-153. ISBN 978-84-

OBSERVACIONES

16133-91-8

- No analizado * No se cuantifica

MEFFE R.; DE MIGUEL A.; MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ V.; LILLO J, DE BUSTAMANTE I. 2016. Soil amendments using poplar woodchips to enhance the

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KARICKHOFF SW.; BROWN DS.; SCOTT TA.

Mayo/Junio 2017

wed by ozonation. Water Res 2010; 44: 578-588.

RETEMA

85

ACTUALIDAD

Nace SIC PARVIS MAGNA, la aceleradora especializada que fomentará el emprendimiento en el sector agua

G

lobal Omnnium, empresa pre-

como la creación de un ecosistema

del agua a las empresas que quieran

sidida por Eugenio Calabuig,

emprendedor especializado, en torno

colaborar con SIC PARVIS MAGNA,

ha puesto en marcha SIC

a Global Omnium.

con el único objetivo de encontrar proveedores de calidad e innovación que

PARVIS MAGNA, una acele-

radora especializada en el sector del

ACELERACIÓN DIFERENCIADA

prendimiento, la innovación y la crea-

les permita seguir con su estrategia de diferenciación tecnológica al tiempo

agua y cuyo objetivo es fomentar el emSIC PARVIS MAGNA tiene un pro-

que las Start-ups que participan en el

grama de aceleración único, centrado

programa pueden añadir a Global Om-

La estrategia de la aceleradora inte-

en la calidad y en la búsqueda de em-

nium a su cartera de clientes.

gra dinámicas de intraemprendimiento

presas y nuevas tecnologías del mundo

Además, otra de las características

en la propia compañía así como una

del agua, donde se pretende establecer

del programa, es que ofrece un espacio

incubadora de startups propia cuyo ob-

relaciones cliente-proveedor a largo

físico, de asesoramiento y mentoring a

jetivo es acelerar empresas tecnológi-

plazo, entre Global Omnium y las em-

las empresas incubadas así como ayu-

cas y centradas en el sector del agua,

presas incubadas más destacadas.

da en la búsqueda activa de inversores,

ción de empleo en el sector.

con objeto de potenciar la promoción

Global Omnium ofrece su conoci-

del talento interno de la compañía así

miento y experiencia en el ciclo integral

86

RETEMA

Mayo/Junio 2017

con el aval de ser proveedores reconocidos de Global Omnium.

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

OBJETIVOS DEL PROGRAMA Global Omnium, a través de SIC PARVIS MAGNA, persigue dos objetivos:

y es la manera en que la empresa ofre-

nados 9 cuyos equipos participaron en

ce su conocimiento y experiencia en el

un programa de aceleración especiali-

sector del agua a otras empresas con

zado, fruto del cual han podido conso-

el objetivo de ampliar su catálogo de

lidar su crecimiento y desarrollo.

servicios y aplicaciones.

• Incubar y acelerar empresas tecnoló-

Estas propuestas, creadas por jóvenes emprendedores de Austria, Bots-

gicas especializadas en el sector del

Actualmente, el micro-reto activo de

wana, España, Estados Unidos, Ho-

agua, pudiendo presentar sus proyec-

SIC PARVIS MAGNA se centra en la

landa, Méjico, Panamá y Suráfrica,

tos en cualquier momento del año, a

tecnología de la realidad aumentada,

tenían como objetivo solucionar, me-

través de las convocatorias abiertas en

donde se pretende encontrar empre-

diante fórmulas innovadoras y disrup-

la web de SIC PARVIS MAGNA

sas especializadas para desarrollar

tivas, la carestía del agua en el mun-

(www.sicparvismagna.org). En este

dos proyectos innovadores concebi-

do, contribuyendo a desarrollar

sentido, pueden ser aceptadas tanto

dos internamente por Global Omnium.

nuevos modelos de negocio que permitan optimizar la gestión del ciclo in-

Start-ups jóvenes en sus fases iniciales que busquen una incubación com-

PIONEROS EN

pleta (incluyendo acceso al espacio fí-

ACELERACIÓN

sico de la compañía) así como

ESPECIALIZADA:

por el H2O Challenge y ahora por SIC

empresas con una mayor trayectoria,

H2O CHALLENGE

PARVIS MAGNA, es hacer un llama-

tegral del agua.

El objetivo, planteado inicialmente

miento para captar todos los proyec-

interesadas en este programa de aceEn 2015, Global Omnium, en colabo-

tos, nuevas ideas o nuevas perspecti-

proveedores de Global Omnium.

ración con el Instituto de Empresa (IE),

vas que ayuden a abrir el mundo del

• Atraer empresas de otros sectores al

Impact Hub y Pangea, fueron pioneros

agua y su gestión a los cambios que

sector del agua para ser aceleradas.

y lanzaron un reto mundial (H2O Cha-

se están produciendo hoy en día.

Para ellas, se han desarrollado micro-

llenge), con objeto de seleccionar pro-

Desde el principio, Global Omnium

retos, definidos previamente por los

yectos innovadores vinculados al agua.

ha querido buscar con estas iniciativas

empleados de Global Omnium. Éstos

Se presentaron más de 40 proyec-

la mejor innovación que aporte otra vi-

se centran en una tecnología concreta

tos de todo el mundo, siendo seleccio-

sión, diferente, otras maneras de hacer

leración y que quieran convertirse en

que ayuden pero que, por encima de todo, sea mejor para las personas y para el medio ambiente. ¿QUÉ ES SIC PARVIS MAGNA? Sic Parvis Magna significa, en latín, lo grande empieza pequeño. Esta denominación pretende representar el espíritu del proyecto y el compromiso de toda la organización con la innovación y el emprendimiento. Global Omnium aspira a que este proyecto ayude a las Start-ups más pequeñas a convertirse en empresas consolidadas y fuertes, gracias a la relación estable y duradera generada por el programa de aceleración.

Todas las novedades de SIC PARVIS MAGNA están disponibles, además de en su página web, www.sicparvismagna.org, en su perfil de Twitter: https://twitter.com/SPMstartups

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2017

RETEMA

87

ACTUALIDAD

Tedagua entra en Panamá con un contrato de 220 millones de euros

L

a planta potabilizadora de

IDAAN y el Consorcio, para el Estudio,

Chagrés, poco antes de su desemboca-

Gamboa, una de las mayores

Diseño, Construcción, Operación y

dura en el lago Gatún, el cual sirve de

actuaciones de tratamiento de

Mantenimiento de la Planta Potabiliza-

paso natural para los barcos que cru-

agua puesta en marcha por el

dora de Gamboa. La nueva planta lle-

zan el Canal de Panamá. En esta toma

Gobierno Nacional de la República de

vará el nombre de José “Pepe” Fierro,

se construirá una estación de bombeo

Panamá, a través del Instituto de

en honor a quien fuese en tres ocasio-

que mediante una conducción de aduc-

Acueductos y Alcantarillados Naciona-

nes director ejecutivo del IDAAN. Con

ción de 11 kilómetros, realizada con tu-

les (IDAAN), pretende cumplir con el

un presupuesto de adjudicación de 239

berías de fundición dúctil de 1.800 mm

Plan “100% Agua Potable – Cero Letri-

millones de dólares (unos 220 millones

(72”), elevará las aguas hasta la planta

nas” promovido por el presidente Juan

de euros), deberá ejecutarse en un pla-

potabilizadora. La planta tendrá una ca-

Carlos Varela. El IDAAN finalmente se-

zo de 765 días, en los que se incluye la

leccionó como adjudicatario entre siete

fase de estudio y diseño. Una vez reci-

pacidad de producción garantizada de 246.000 m3/día (65 MGD) con posibili-

grandes consorcios, al Consorcio

bidas las obras por el IDAAN, comen-

dad de ampliarse hasta los 322.000

Agua para Gamboa, formado a partes

zará un periodo de tres años de explo-

m3/día (85 MGD) y conectará con el

iguales por Tedagua y la constructora

tación de las instalaciones, en el que

anillo hidráulico existente de la Ciudad

panameña Constructores Civiles Ge-

se deberá capacitar al personal del

de Panamá mediante una conducción

nerales (COCIGE).

IDAAN para las correctas labores de

de 19 km, de iguales características

operación y mantenimiento.

que la de aducción.

La Contraloría General de la República de Panamá ya ha refrendado el

Las obras a realizar incluyen una

Con este nuevo proyecto se fortale-

contrato previamente suscrito entre el

obra de toma que se situará en el río

cerán los sistemas del anillo hidráulico en la línea de Occidente II, garantizando el suministro de agua las 24 horas del día a una población de más de 235.000 mil panameños residentes en los corregimientos de Ancón, San Felipe, San Francisco, El Chorrillo, Santa Ana, Calidonia, Curundú, Bethania, Bella Vista y parte de la vía Ricardo J. Alfaro, todos ellos de la Ciudad de Panamá.

En palabras del presidente Juan Carlos Varela el día de la apertura económica de las ofertas, “el paso que estamos dando hoy representa un importante logro para el IDAAN, ya que incrementará la producción de agua potable hasta alcanzar una cobertura hídrica del 100% de la ciudad capital'.

Tedagua consigue con este nuevo contrato entrar en un país como Panamá, donde el Grupo Cobra, principal grupo de ACS en su área industrial, lleva implantado desde hace más de 15 años.

88

RETEMA

Mayo/Junio 2017

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

Dinapsis, el primer centro de innovación en la gestión sostenible del agua y el territorio

E

l pasado 6 de junio tuvo lugar en Benidorm la inauguración de Dinapsis, el primer centro de innovación, impulsado por Suez e

Hidraqua, vinculado a la gestión sostenible del agua y el territorio. Un espacio diseñado para operar, desarrollar y mostrar las soluciones más avanzadas en esta materia. Todo, con el principal objetivo de ofrecer nuevas soluciones digitales que mejoren la calidad de vida de las personas que habitan y visitan las ciudades.

Durante la inauguración Angel Simón, vicepresidente ejecutivo de Suez, ha destacado que “solo mediante la innovación seremos capaces de hacer frente, y de anticiparnos, a los grandes retos que se nos plantean en la gestión del agua, que requieren la colaboración entre empresas, administraciones y sociedad civil para garantizar el acceso a los recursos naturales en el presente y

El segundo, el Lab de Innovación, es

colaborado con el desarrollo de pro-

un espacio cercano, abierto y colabora-

yectos como Water Track, una herra-

A continuación, los asistentes han

tivo donde descubrir e investigar nue-

mienta que permite al ciudadano moni-

pasado a conocer los tres espacios con

vas necesidades a ser cubiertas, así

torizar su consumo de agua; Drops,

los que cuenta el nuevo centro. El pri-

como la mejor manera de resolverlas.

una herramienta que, utilizando la red

mero, un Hub Operativo con capacidad

Además dará apoyo al ecosistema em-

de localizaciones de la telelectura, per-

de gestionar, en tiempo real, los servi-

prendedor de la provincia a través de

mite conocer la ubicación exacta de los

cios y activos del ciclo integral del agua

eventos de innovación abierta.

niños y evitar así que se pierdan en la

también a las generaciones futuras”.

gestionados por Hidraqua. “Se trata de

Y por último, el gran Escaparate

playa; o Cidavi, un portal integrador

una avanzada torre de control capaz

Tecnológico que convierte a la ciudad

que ofrece información de valor para la

de aportar a Benidorm y a la provincia

y a la provincia en un polo de atracción

planificación urbana. “Sin embargo, es-

de Alicante las herramientas de gran

nacional e internacional. El espejo en

tos proyectos son sólo el comienzo de

capacidad resolutiva para alcanzar la

el que se van a proyectar todas las ini-

numerosas iniciativas que albergará el

excelencia en el servicio, especialmen-

ciativas innovadoras que ayuden a di-

centro, en colaboración con todos los

te en momentos de máxima demanda,

fundir la excelencia de la ciudad y la

agentes sociales, con el objetivo de

cuando el foco turístico mira hacia la

provincia, y que se convertirán en el

responder a las necesidades de la ciu-

provincia”, ha explicado Francisco Bar-

reflejo de su futuro.

dadanía y a la sostenibilidad del territo-

tual, director general de Hidraqua.

I www.retema.es I

Hasta el momento, este centro ya ha

Mayo/Junio 2017

rio” ha concluido Bartual.

RETEMA

89

Carmen Callao Abogada especialista en residuos y economía circular www.wastemanagement.es

CONSULTORIO JURÍDICO

Agua: el oro azul erano, calor sofocante y tem-

V

patrones de precipitación y acelerar el

que afectará a los mercados de los

peraturas que no dan tregua.

derretimiento de los glaciares, alteran-

alimentos de Estados Unidos y del

La sequía en nuestro país

do el suministro de agua e intensifican-

Mundo entero.

vuelve a ser noticia.

do las inundaciones y la sequía.

En un mundo de recursos escasos y

A la vista del mapa publicado por

el prólogo escrito por George P. Shultz

con una demanda y una presión sobre

Aqueduct´s Water Risk Atlas, España

contienen unas fantásticas frases de lo

ellos que va en aumento, el agua co-

no escapará de los riesgos de esa es-

que se puede hacer con liderazgo y

mienza a ser llamada “el nuevo petró-

casez, o ¿si que podemos escapar?.

con voluntad.

leo” o el “oro azul”.

Tanto la introducción del libro como

Sin duda alguna, si países como Is-

“Los líderes de Israel estaban decidi-

Según el World Resource Institute

rael ha conseguido superar la escasez

dos a que la escasez de agua nunca

los sistemas hídricos del mundo se en-

de agua, en España, si nos aplicamos,

afectase a la economía del país o limi-

frentan a grandes amenazas. Más de

también podremos hacerlo, ¿cómo lo

tase su futuro.”

1.000 millones de personas viven ac-

ha conseguido?, con las medidas que

“Los problemas de agua son un indi-

tualmente en regiones en las que hay

podemos encontrar en el libro “Let the-

cador de mala gobernanza y hay mu-

escasez de agua y hasta 3.500 millo-

re be water: Irael´s Solution for a Wa-

cha mala gobernanza”.

nes podrían experimentar escasez de

ter-Starved World”, de Seth M. Siegel.

“Todos los países deberían comen-

Seth M. Siegel hace referencia a un

zar a trabajar en estos desafíos, pero lo

agua para 2025.

cierto es que no todos los harán.”

Además hay que tener en cuenta

informe desclasificado del National In-

que el aumento de la contaminación

telligence Council de Estados Unidos

“El aumento de la demanda y las

degrada los ecosistemas acuáticos de

en el que se indica que el mundo está

cantidades limitadas no tienen que res-

agua dulce y costeros, y que el cambio

entrando en una crisis por el agua

tringir el crecimiento económico o llevar

climático está a punto de cambiar los

que se prolongará en el tiempo, crisis

a la inestabilidad política. La falta de un

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CONSULTORIO JURÍDICO I AGUA: EL ORO AZUL

suministro natural de agua o el descenso de las lluvias, no debe ser determinante para el destino de un país. Gestionados sabiamente, estos límites pueden impulsar un país y crear nuevas oportunidades”.

“La planificación del agua y las soluciones técnicas han sido la base en cada fase del desarrollo”.

Como dicen en el libro cada gota cuenta, y aunque por supuesto las soluciones son caras y pasan por asignar recursos económicos, hay que afrontarlas.

Las fugas de agua en todas las ciudades alcanzan porcentajes que pueden llegar al 30%, tuberías rotas, aspersores abiertos continuamente, grifos que no gotean en los hogares, reventones…

Israel, país rodeado de desierto, se ha convertido en un ejemplo y ya colabora con otros países como Estados Unidos asesorando al Estado de California.

Tal y como se indica en el libro viendo el aumento de población, el aumen-

Evitar que España continúe en esta

da frecuencia, las soluciones parecen

to del nivel de vida en países en vías

crisis del agua es un reto que no pode-

inalcanzables. Pero luego vemos lo

de desarrollo, el cambio climático, la

mos ignorar y que deberíamos comen-

que Israel ha hecho en el agua y ve-

contaminación del agua y las numero-

zar a afrontar sin dilación alguna y an-

mos cómo nosotros también podemos

sas fugas de nuestra infraestructura,

tes de que sea demasiado tarde.

mejorar nuestro futuro, reconstruir

hay que hacer frente a estas amenazas

Podemos hacer nuestras las pala-

nuestra infraestructura y proporcionar

y aplicar soluciones para que nuestra

bras de George P. Shultz “Nuestros

agua segura y abundante para las ge-

economía no se vea afectada.

desafíos son grandes y con demasia-

neraciones futuras”.

Envía tus dudas legales ¿Tienes dudas sobre algún aspecto legal dentro del ámbito de los residuos?

Si es así puedes enviar tu consulta por correo electrónico a Carmen Callao, abogada especialista en residuos y economía circular.

Seleccionaremos las más interesantes para ser publicadas en la revista. ccallao@ono.com

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