RETEMA • Mayo/Junio 2019

32 AÑOS DE

TRAYECTORIA

1987 - 2019

Nº 215 I MAYO/JUNIO 2019 I AGUAS

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Opinión Agua e Industria

REPORTAJE INTEGROIL: Planta de Tratamiento una solución integrada de Efluentes del Complejo para la reutilización de de Repsol Puertollano agua en la industria

REPORTAJE Ampliación de la Depuradora de Adeje Arona, Tenerife

Presencia y control de microplásticos en aguas residuales

ALGUNOS PROTAGONISTAS DE ESTE NÚMERO

EDITA ADC MEDIA DIRECTOR Jesús Alberto Casillas Paz albertocasillas@retema.es PUBLICIDAD David Casillas Paz davidcasillas@retema.es

Joaquin Suescun, SUEZ

Xavier Torra, EURECAT

Juan Ignacio Moreno, VEOLIA WATER TECHNOLOGIES

Jose B. Carbajo, AINIA

Javier Donato, SITRA

Carmen Sánchez-Carpintero, ASPAPEL

REDACCIÓN, ADMINISTRACIÓN, PUBLICIDAD Y SUSCRIPCIONES C/ Jacinto Verdaguer, 25 - 2º B - Esc. A 28019 MADRID Telf. (+34) 91 471 34 05 info@retema.es REDACCIÓN Jesús Alberto Casillas Paz albertocasillas@retema.es Luis Cordero luiscordero@retema.es Pilar Díaz redaccion@retema.es ADMINISTRACION Y SUSCRIPCIONES Silvia Lorenzo suscripciones@retema.es EDICIÓN Y MAQUETACIÓN Departamento propio IMPRIME PÁGINA-1 Suscripción 1 año (6 + 2 núm.): 106 € Suscripción 1 año resto de europa: 189 € Suscripción 1 año resto de paises (Air mail): 215 € Suscripción Digital 1 año: 62 € Depósito Legal M.38.309-1987 ISSN 1130 - 9881 La dirección de RETEMA no se hace responsable de las opiniones contenidas en los artículos firmados que aparecen en la publicación.

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

j

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

Publicación impresa en papel bajo el sistema de certificación forestal PEFC

Jesús Soriano, FEIQUE

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SUMARIO

MAYO/JUNIO 2019 • N º 2 1 5 • A Ñ O 3 2 OPERACIÓN DE MANTENIMIENTO EN LA DEPURADORA LA RANILLA: UN TRABAJO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 6 OPINIÓN AGUA E INDUSTRIA Joaquin Suescun, SUEZ Xavier Torra, EURECAT Juan Ignacio Moreno, VEOLIA WATER TECHNOLOGIES Jose B. Carbajo, AINIA Javier Donato, SITRA Página 8 INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES Página 18 TECNOLOGÍA PLANTAS MODULARES DE PRODUCCIÓN DE HIPOCLORITO SÓDICO PARA TRATAMIENTO DEL AGUA Página 24 REPORTAJE PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA DEPURADORA DEL COMPLEJO INDUSTRIAL DE REPSOL EN PUERTOLLANO Página 28 TECNOLOGÍA REACONDICIONAMIENTO DE CONDUCCIONES DE AGUA CON TECNOLOGÍA DE INFUSIÓN Y VACÍO Página 34 EN PRIMERA PERSONA / CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL EL AGUA EN LA INDUSTRIA DE LA CELULOSA Y EL PAPEL, BAJO EL SIGNO DE LA EFICIENCIA Página 38 INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA Y ESTRATEGIA EMPRESARIAL: UNA TRIPLE ALIANZA EN FAVOR DEL MEDIO AMBIENTE Página 46 EN PRIMERA PERSONA / JESÚS SORIANO, FEIQUE EL SECTOR QUÍMICO, UN REFERENTE INDUSTRIAL EN LA GESTIÓN DEL AGUA Página 50 TECNOLOGÍA JUNTAS LLABERIA-KLINGER, LA SOLUCIÓN IDÓNEA PARA UN SELLADO EFECTIVO Página 56 REPORTAJE AMPLIACIÓN DE LA DEPURADORA DE ADEJE - ARONA, TENERIFE Página 58 TECNOLOGÍA CALDERAS YGNIS PARA LA DEPURADORA DE ADEJE - ARONA Página 67 TECNOLOGÍA BRENNTAG PRESENTA SU MEMORIA DE SOSTENIBILIDAD 2018 Página 69 REPORTAJE EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD Página 70 TECNOLOGÍA SEGUNDA FASE DEL PROYECTO DE IMPULSIÓN EN LOS PARAJES LA SARDA Y EL TERRERO CON TUBERIAS DE PVC-O Página 76 PROYECTO LIFE-ANADRY: EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE DEPURADORAS URBANAS Página 80 TECNOLOGÍA LA SERIE XELLETOR DE FLOTTWEG, PREMIADA POR SU INNOVACIÓN TECNOLÓGICA Página 85 MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS Página 86 ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA Página 92 TECNOLOGÍA HERRAMIENTAS PARA CONTROL Y OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA A TRAVÉS DE ANÁLISIS PREDICTIVO Página 98 MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO Página 98 USO DE HUMEDALES ARTIFICIALES PARA LA NATURALIZACIÓN DE EFLUENTES DE DEPURADORA Página 106

NOTICIAS DESTACADAS GOAIGUA SE ALZA CON EL PREMIO DIGITAL WATER PRIZE 2019 DE WATER EUROPE

GoAigua ha sido galardonada con el premio Digital Water Prize por Water Europe (antes WssTp), la plataforma de tecnología de abastecimiento hidráulico y saneamiento para Investigación y Desarrollo Tecnológico en la industria del agua. El premio reconoce su innovadora plataforma IoT y Big Data como la mejor Smart Water Platform en Europa y una innovación clave para la gestión centralizada del ciclo integral del agua. El premio fue entregado

ACCIONA INAUGURA LA ETAP DE SAINT JOHN EN CANADÁ

durante la conferencia anual Water Innovation Europe 2019, organizada por Water Europe y que tuvo lugar en Bruselas, congregando a más de 200 expertos en agua y energía.

El premio Digital Prize 2019 de Water Europe reconoce la apuesta por la digitalización y la labor de GoAigua en el desarrollo de

La obra forma parte del proyecto Safe, Clean Drin-

nuevas propuestas innovadoras.

king Water Project (SCDWP) que Saint John está desarrollando para garantizar el acceso a agua potable de calidad para los hogares y las empresas de la zona. La planta tiene una capacidad de 75 millones de litros al día y un depósito de almacenamiento de agua de 33 millones de litros de capacidad. La innovación que incorpora esta planta es un nuevo sistema de dosificación mediante un algoritmo que será empleado para la correcta dosificación de cloro para erradicar virus y parásitos del agua en el consumo humano.planta y reducir el rechazo a vertedero.

En 2017, el proyecto fue seleccionado como ganador del Silver Award al Mejor proyecto PPP canadiense y en el año 2018 el premio al “Mejor Proyecto del Año en 2018” por parte de la Asociación de Aguas y Aguas Residuales de Atlantic Canadá.

AQUALIA PRESENTA SU XIII INFORME DE RSC

Bajo el título #Impactoreal, Aqualia presentó su XIII Informe de RSC fruto de un laborioso análisis de materialidad para conocer los impactos más relevantes de su actividad y sus repercusiones sobre sus grupos de interés. La compañía ha desarrollado un análisis para detectar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) sobre los que la compañía impacta de manera prioritaria y directa, con el objetivo de alinear su estrategia y establecer una hoja de ruta orientada a la consecución de dichos ODS, convirtiéndose así en la primera empresa del sector en España en adquirir un compromiso de estas características.

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NOTICIAS DESTACADAS WEG PARTICIPA EN LA JORNADA SOBRE NUEVOS MATERIALES Y PRODUCTOS PARA DESALACIÓN DE AEDYR

WEG, fabricante líder mundial de tecnología de motores y de accionamientos, ha participado en una jornada de AEDyR de la mano de Javier de la Morena Cancela, con la ponencia ‘WEG. Sistemas completos de electrificación para plantas de tratamiento de aguas’. El Responsable de grandes cuentas y Marketing de WEG Iberia, destacó la importancia de utilizar soluciones completas formadas por equipos de alta eficiencia para asegurar la eficacia de los sistemas de tratamiento de aguas.

De la Morena Cancela explicó como WEG puede colaborar con las empresas que desarrollan y promueven proyectos de aguas, con soluciones completas en electrificación, incluyendo transformadores, variadores de velocidad, arrancadores, salas eléctricas, etc., haciendo también mención a los motores eléctricos como WMagnet de clasificación IE5 pueden ayudar a marcar la diferencia no solo en el ahorro de energía sino también en el presupuesto anual de las estaciones de gestión del agua.

Durante esta ponencia, WEG también recomendó el uso de equipos de supervisión como WEG Motor Scan, un sensor que utiliza la tecnología digital de Industria 4.0. Este dispositivo de WEG envía los datos que recopila a la nube lo que permite tomar decisiones más rápidas y precisas, principalmente en casos de mantenimiento predictivo, lo que garantiza una mayor eficiencia y vida útil del motor eléctrico. Motor Scan permite acceder a la información sin la intervención humana, como las mediciones de vibración, y acentúa la importancia de controlar los datos históricos recopilados por el sensor. Motor Scan de WEG ayuda a prevenir problemas por lo que supone la forma más rentable de mantenimiento y se traduce en beneficios directos para los clientes de WEG porque se pueden reducir costes, mejorar la rentabilidad y usar los recursos con mayor eficiencia.

Durante la ponencia, WEG también habló del software de control de procesos Pump Genius, utilizado para mejorar la eficiencia energética en las aplicaciones de bombeo

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ACTUALIDAD

Operación de mantenimiento en la depuradora La Ranilla: un trabajo en condiciones extremas UNA DE LAS MAYORES PROBLEMÁTICAS EXISTENTES EN LA ENTRADA A UNA EDAR O EN UNA EBAR ES PODER REALIZAR OPERACIONES DE MANTENIMIENTO MANTENIENDO EL SERVICIO

a intervención que se ha lleva-

los que se pueden realizar las opera-

existente en el medio acuático, los tra-

do a cabo en la EDAR Ranilla

ciones de mantenimiento con visibili-

bajos se realizan prácticamente con vi-

(Sevilla) ha sido rescatar el ca-

dad media-alta en el medio o bien con

sibilidad nula, operando con dos de

racol de una bomba sumergible, el

medios lumínicos artificiales facilitando

los cinco sentidos que posee la perso-

cual se había quedado en el pedestal

los trabajos a realizar. En el caso de

na: el sentido del tacto y el del oído.

de la misma, y, por otro lado, colocar

EDARs y EBARs, debido a la turbidez

Gracias a unos intercomunicadores, el

L

uno de los tubos guías en otra bomba de la cántara, por los cuales la bomba va dirigida verticalmente hasta acoplar con el pedestal inferior.

Tanto para realizar la recuperación del caracol de la bomba como la colocación del tubo guía, o bien hay que dejar la cántara vacía, o bien se realiza con nivel de agua. En este último caso, hay que acometer los trabajos con empresas especializadas en trabajos subacuáticos, como ha hecho Aqualia en la EDAR Ranilla. Para favorecer las labores de mantenimiento al buzo, éste pidió mantener un nivel de agua de pozo de entrada lo más alto posible, en este caso 6’20 m. El objetivo es poder entrar en medio acuático lo antes posible, con la finalidad de equilibrar la carga que debe soportar con todo el equipamiento, aproximadamente unos 50kg. De esta forma, una vez en el medio acuático se compensarían las cargas y tendría que soportar un peso inapreciable.

Los trabajos subacuáticos, en caso de emisarios marinos, son trabajos en

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ACTUALIDAD buzo recibe instrucciones desde el

ra que, ayudado con una cadena, pu-

equipo técnico de apoyo que opera en

diéramos recuperar el caracol. La se-

la superficie.

gunda posibilidad era la de que se hu-

Para la colocación del tubo guía, el

biera aflojado la tornillería, ya sea por

buzo de operaciones tuvo que localizar

vibraciones o bien por un mal apriete

el pedestal inferior, debido a la sedi-

de los mismos. En este caso, se tenían

mentación de residuos depositados,

preparados unos cáncamos, que el

limpiando la zona hasta poder encon-

buzo roscaría en el alojamiento del

trar el alojamiento donde va acoplado

hueco de cogida de los tornillos, y con

el tubo guía. Una vez despejada la zo-

la utilización de un pulpo de cuatro ra-

na, personal de mantenimiento le facili-

males ayudaría en la elevación del ca-

tó el tubo guía y, con ayuda de las ins-

racol. Esta última situación fue la que

trucciones dadas por los técnicos de la

se encontraron y, gracias a la pericia

superficie a través del sistema de co-

del buzo, que localizó los huecos de

municaciones, el buzo lo llevó con éxito

alojamiento, se roscaron los cánca-

hasta su emplazamiento final.

mos. Posteriormente, se le facilitó el

Para la recuperación del caracol, se

pulpo y llegó a realizarse una opera-

tenía la duda de si los espárragos de

ción exitosa sin haber tenido que ce-

la tornillería de cogida entre el cuerpo

sar la actividad en la planta.

de la bomba y el caracol estarían rotos. Este caso es el más desfavorable que podía pasar, porque el espárrago roto estaría dentro de la rosca y habría que buscar el centro de gravedad pa-

e

Rafael Escudero Lara, Jefe de Mantenimiento EDAR Ranilla Imágenes extraídas del manual del fabricante Xylem

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OPINIÓN I

:

JOAQUIN SUESCUN DIRECTOR DE NEGOCIO AGUA INDUSTRIAL EN SUEZ ESPAÑA

b

LA HUELLA DIGITAL DEL AGUA EN LA INDUSTRIA impresión aditiva, realidad aumentada

En el caso del agua de aporte a los

chas de nuestras acti-

y la minería de datos.

procesos productivos, las tecnologías

vidades cotidianas es

El mundo del agua municipal lleva des-

utilizadas están muy estandarizadas,

una realidad incontes-

de hace años analizando digitalmente

lo que ha permitido desarrollar plata-

table, así como la preo-

los consumos, mejorando la eficacia y la

formas digitales como InSight, en el

cupación por el medio am-

a digitalización de mu-

L

eficiencia del servicio, controlando la ca-

caso de SUEZ, en la que se monitoriza

biente de la sociedad.

lidad del agua o interactuando con la so-

y analiza el comportamiento de miles

La industria, en general, lleva años apli-

ciedad para ser un actor principal en el

de instalaciones industriales en todo el

cando a sus procesos productivos los

desarrollo de ciudades inteligentes me-

mundo. Esto permite generar directri-

conceptos de Industria 4.0: robotiza-

diante aplicaciones móviles, etc. Sin em-

ces para mejorar su rendimiento, ase-

ción física o virtual; réplicas digitales

bargo, cuando profundizamos en el

gurar la disponibilidad de las instala-

(Digital Twins); integración avanzada

mundo del agua en la industria, no ob-

ciones y reducir costes de operación y

de sistemas; internet de las cosas; ci-

servamos un avance similar de la digita-

mantenimiento.

berseguridad; computación en la nube;

lización de la actividad.

En el caso del agua residual industrial,

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I AGUA E INDUSTRIA la huella digital es menor que en el agua de proceso. La diversidad de las características de los efluentes hace que cada caso sea casi particular, lo que no ayuda a la estandarización de la información obtenida de la planta. El impacto medioambiental de las emisiones de estas instalaciones depende, en la mayoría de los casos, de la pericia de los jefes de planta y personal de operación

“Necesitamos hacer converger los mundos físico y digital para mejorar la seguridad de nuestros trabajadores en planta, asegurar la calidad del tratamiento, reducir costes de explotación e integrar la información para explorar vías de mejora en los procesos operativos en fábrica”

y mantenimiento, que agradecerían disponer de herramientas de ayuda en la toma de decisiones, y que la digitalización puede aportar.

Por lo expuesto anteriormente, uno de

ción y tratamiento de agua para explorar

Artificial para predecir, por ejemplo,

los retos del agua en la industria, que en

vías de mejora en los procesos operati-

cuándo una membrana de ósmosis in-

SUEZ hemos identificado, es la necesa-

vos en fábrica, etc.

versa va a tener que ser cambiada, opti-

ria convergencia de los mundos físico y

A continuación, se describen algunas

mizando los costes de inversión y man-

digital que ha de permitir la mejora de la

líneas de trabajo prometedoras en este

tenimiento. Este tipo de APIs pueden ser

seguridad de nuestros trabajadores en

objetivo de ampliar la huella digital del

utilizadas desde diferentes plataformas y

planta, asegurar la calidad del trata-

agua en la industria:

permiten aprovecharse de la experien-

miento, reducir costes de explotación,

• Aplicación de la metodología BIM (Buil-

cia de otras instalaciones similares.

garantizar la continuidad de las instala-

ding Information Modeling) a la actividad

• Desarrollo de Plataformas Digitales

ciones, controlar la calidad de vertido,

de Operación y Mantenimiento. Desde

que integren diferentes fuentes de infor-

informar a la administración y a la socie-

hace unos años, la metodología BIM se

mación tales como APIs, SCADAs, sen-

dad, integrar la información de produc-

ha aplicado en el diseño y construcción

sores, sistemas de gestión de manteni-

de instalaciones, pero todavía no se ha

miento, datos de producción de fábrica,

explorado su potencial en la explotación

información económica, indicadores

posterior de las instalaciones. El gemelo

medioambientales, cálculo de la huella

digital BIM permite tener disponible y

hídrica (aprovecho para mencionar la

centralizada toda la información de la

plataforma colaborativa EsAgua que

planta para mejorar la planificación del

permiten calcular la huella hídrica de la

mantenimiento; formar a los operadores

actividad, y que podrían ser monitoriza-

sin riesgos, analizar las mejoras y sus im-

das de forma continua). Este tipo de pla-

pactos antes de llevarlas a cabo para re-

taformas permite llevar a cabo una mi-

ducir interferencias e integrar diferentes

nería de datos con el fin de mejorar la

fuentes documentales y/o manuales de

gestión del ciclo del agua en la indus-

uso mediante realidad aumentada.

tria, aprovechando todo el potencial de

• Desarrollo de APIs específicas para

la computación en la nube, integrando

aplicar Inteligencia Artificial a las diferen-

diferentes centros de producción, rela-

tes unidades de tratamiento de una plan-

cionando la actividad productiva y el

ta. Una API es una interfaz de programa-

agua de una forma más intrínseca.

ción de aplicaciones que permite

Estos tres ejemplos tienen en común la

comunicar, procesar e intercambiar da-

aplicación al agua en la industria de un

tos de forma estándar y rápida, integran-

paradigma basado en la información.

do los datos de otros programas para

Es la visión de una realidad digital que

prestar un servicio. El uso de APIs en el

converge con el mundo físico para me-

mundo del agua industrial permite inte-

jorarlo, y que abre todo un abanico de

grar la experiencia y conocimiento de un

desarrollos e innovación que nos van a

operador con algoritmos de Inteligencia

sorprender en los próximos años.

“Las tecnologías utilizadas están muy estandarizadas, lo que ha permitido desarrollar plataformas digitales como InSight, en la que se analiza el comportamiento de miles de instalaciones industriales en todo el mundo”

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OPINIÓN I

:

XAVIER TORRA PRESIDENTE DEL CENTRO TECNOLÓGICO EURECAT (MIEMBRO DE TECNIO)

b

AGUA 4.0 PARA EL FUTURO DEL SECTOR HIDRÁULICO l futuro de la gestión

E

del agua se escribe conjuntamente con el uso de las nuevas tecnologías digitales, que marcarán el camino para la

gestión sostenible y permitirán promo-

“El futuro de la gestión del agua se escribe conjuntamente con el uso de las nuevas tecnologías digitales”

como la Inteligencia Artificial Aplicada, el Big Data y el Internet de las Cosas genera un impacto directo en la reducción de costes operativos, además de contribuir a maximizar la reutilización de los recursos y de ayudar a avanzar hacia un modelo de economía circular.

ver la eficiencia, la reutilización y combatir la escasez, en un contexto mar-

Reutilización y regeneración

cado por los efectos del cambio climático. En este escenario, la digitali-

sector hidráulico viene marcada por la

En los próximos años, será clave el

zación y la economía circular se erigen

irrupción de la automatización, la co-

uso inteligente del agua, el cual impli-

como las protagonistas de un nuevo

nectividad y la inteligencia. El desarro-

cará la reutilización teniendo en cuenta

paradigma, en el que la tendencia del

llo masivo de tecnologías disruptivas

que los múltiples usos que damos a

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I AGUA E INDUSTRIA “El desarrollo masivo de tecnologías disruptivas como la Inteligencia Artificial Aplicada, el Big Data y el Internet de las Cosas genera un impacto directo en la reducción de costes operativos, además de contribuir a maximizar la reutilización de los recursos y de ayudar a avanzar hacia un modelo de economía circular”

este recurso requerirán diferentes cali-

complejidad debe traducirse en las

siones se realice a partir de una mayor

dades. Este hecho establecerá nuevos

estructuras de la información, para ob-

información y, en consecuencia, que

retos relacionados con el seguimiento

tener datos fiables que permitan una

sea más eficiente y en tiempo real.

de la composición y los posibles ries-

transformación digital segura y eficaz.

La Internet de las Cosas, junto con los

gos asociados, como por ejemplo el

El agua 4.0 también marcará la inves-

nuevos sistemas de monitorización,

microbiológico.

tigación en los próximos años, si bien

permiten interactuar con el entorno y

También será fundamental recuperar

los avances científicos no serán pro-

generar una importante cantidad de

la energía de las aguas usadas y los

vechosos si no se acompañan de

información para representar diferen-

compuestos de valor que contengan,

buenos sistemas de gobernanza y se

tes escenarios y una mejor relación

como son los nutrientes. Los trata-

tienen siempre en cuenta, sobre todo,

entre los mundos físicos y virtuales.

mientos descentralizados, es decir, a

los nexos del agua con la energía, así

Uno de los retos que resulta de su

medida, serán cada vez más habitua-

como la producción industrial y ali-

aplicación es la integración del análi-

les y a ser posible se integrarán en el

mentaria.

sis predictivo en la gestión y en las operaciones, transformando el Big

medio natural. Por otra parte, será importante la regeneración del medio na-

Uso inteligente del agua

Data en Smart Data, lo que significa dar valor a los datos, extrayendo la in-

tural a través del desarrollo de nuevos sistemas in-situ de recuperación de

En este nuevo modelo, una de las cla-

formación útil para generar el conoci-

acuíferos contaminados, por ejemplo,

ves será interpretar el agua y su con-

miento necesario que facilite la toma

por nitratos.

texto, para poder identificar cuáles son

de decisiones. Estas tendencias en di-

En el caso del agua, se debe tener en

los retos del sector hidráulico y con-

gitalización dentro del sector del agua

cuenta la relación y la complejidad en-

vertirlos en oportunidades para toda la

se integrarán a lo largo de todo el ci-

tre las diferentes cadenas de valor a lo

cadena de valor.

clo, con el fin de englobar todos los

largo de su ciclo, que van desde la

El uso de la Inteligencia Artificial, junto

retos vinculados a la gestión inteligen-

captación, el tratamiento y la distribu-

con el análisis masivo de datos y una

te de este elemento, los cuales exigen

ción hasta el consumo, la gestión del

mejor conectividad entre cadenas de

la optimización de los procesos de for-

agua residual y la reutilización. Esta

valor hace viable que la toma de deci-

ma global y sistémica.

Coordinación para dar

“Iniciativas como la Comunidad RIS3CAT del Agua son importantes para hacer frente a los retos clave identificados en el sector y que se concretan en la calidad y cantidad, así como en los recursos asociados a la gestión”

respuesta a los retos En esta línea, son importantes iniciativas como la Comunidad RIS3CAT del Agua, que coordinamos desde Eurecat, para hacer frente a los retos clave identificados en el sector y que se concretan en la calidad y cantidad, así como en los recursos asociados a la gestión.

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OPINIÓN I

:

JUAN IGNACIO MORENO DIRECTOR DE DESARROLLO DE NEGOCIO EN VEOLIA WATER TECHNOLOGIES IBÉRICA

b

HACIA LA ECONOMÍA CIRCULAR DEL AGUA EN LA INDUSTRIA DEL PAPEL Y LA CELULOSA forma notable a la reducción de su im-

en el marco de lo que ellos mismos de-

ñol se encuentra in-

pacto medioambiental.

nominan “Bioeconomía Circular“, basa-

merso en un proceso

Según los datos facilitados por ASPA-

da en el consumo de materias primas

de recuperación inicia-

PEL (Asociación Española de Fabri-

renovables, productos sostenibles y el

do en el año 2015 y que

cantes de Pasta, Papel y Cartón), en el

uso eficiente de los recursos.

l sector papelero espa-

E

está protagonizado por el

periodo 2015-2017 se han realizado

Los motivos que han impulsado estos

crecimiento en la producción de papel

importantes avances en aspectos sin-

avances son de índole diversa: la cada

para embalaje y de papeles especiales.

gularmente relevantes para el sector,

vez mayor conciencia ecológica de los

Esta evolución positiva viene acompa-

como la certificación de la gestión fo-

ciudadanos; el incremento de la compe-

ñada de un destacable esfuerzo inver-

restal sostenible, el proceso de descar-

titividad a través de una mejor gestión

sor, no sólo en el aumento de las capa-

bonización, la consolidación de un po-

de los recursos (materias primas, agua,

cidades productivas de las fábricas,

tente ciclo inversor en innovación y

energía); la valorización de residuos; un

sino además en la implantación de me-

renovación tecnológica o las nuevas

desarrollo tecnológico que ofrece solu-

joras tecnológicas que contribuyen de

iniciativas de promoción del reciclaje

ciones que hace unos años parecían im-

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I AGUA E INDUSTRIA “En los últimos años hemos desarrollado nuevos servicios orientados a la optimización del consumo de agua, de los productos químicos y de los costes de operación. Por ejemplo la Auditoría del Ciclo del Agua, para identificar oportunidades de mejora en las 6R del agua o los servicios digitales de Aquavista™ Plant para optimizar los costes de las EDARI”

pensables; y un marco regulatorio más

lecho móvil para la depuración biológi-

tos servicios destacamos la Auditoría

exigente a nivel Europeo (BREF).

ca de los efluentes típicos de esta industria, el proceso anaerobio Biobed®

del Ciclo del Agua para identificar opor(reutilizar, reciclar, restituir, regenerar,

lulosa y papel, España puede presumir

para el aprovechamiento del biogás o el proceso de clarificación Actiflo®, con

de ser un país con una larga tradición

una gran versatilidad de aplicaciones,

tales de Aquavista™ Plant para optimi-

en la optimización de este recurso. Se-

son sólo algunos ejemplos de la capa-

zar los costes de operación y la capaci-

gún los datos publicados por ASPAPEL

cidad tecnológica con la que Veolia

dad de las EDARI.

en su Memoria de Sostenibilidad de di-

Water Technologies ha conseguido una

Garantizar, optimizar y valorizar. Son los

ciembre 2018, el uso total de agua en

posición de liderazgo en esta industria.

objetivos que nos marcamos en cada

las fábricas españolas de celulosa y

Del mismo modo, en los últimos años

proyecto que emprendemos con nues-

papel se ha reducido un 50% respecto

hemos desarrollado nuevos servicios

tros clientes, teniendo siempre en cuen-

a la usada en 1990 y un 30% con res-

orientados a la optimización del consu-

ta sus necesidades y poniendo a su ser-

pecto al año 2000, mientras que la pro-

mo de agua, de los productos químicos

vicio las mejores técnicas disponibles

ducción se ha incrementado un 60%

y de los costes de operación. Entre es-

para el cumplimiento del BREF.

En lo referente al agua, elemento fundamental en el proceso productivo de ce-

tunidades de mejora en las 6R del agua recuperar y reducir) o los servicios digi-

desde el inicio de la década de los noventa y un 22% desde el inicio del siglo XXI. Además, como nos recuerda ASPAPEL, el 90-95% del agua empleada en la producción es devuelta al medio receptor convenientemente depurada, tras ser reutilizada internamente el máximo número de veces posible.

Desde la década de los 60, Veolia Water Technologies acompaña al sector del papel en este camino hacia la sostenibilidad y, apoyándonos en la experiencia acumulada en más de 160 años de existencia, nuestro objetivo es seguir siendo el socio del agua de referencia en la industria del papel y la celulosa.

La apuesta de Veolia Water Technologies en I+D+i, nos permite ofrecer a nuestros clientes soluciones tecnológicas y servicios asociados que respondan de manera eficiente a nuevos retos.

Tecnologías como el proceso BAS™ de

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OPINIÓN I

:

JOSE B. CARBAJO RESPONSABLE DE PROYECTOS DE MEDIO AMBIENTE, BIOENERGÍA E HIGIENE INDUSTRIAL DE AINIA

b

LA INDUSTRIA ALIMENTARIA ANTE EL RETO DE APROVECHAR SUS AGUAS “RESIDUALES” COMO UNA NUEVA FUENTE DE “RECURSOS”

L

a industria de alimen-

Este nuevo modelo, implica tanto un

amenazado por la contaminación.

tación y bebidas está

cambio en la forma de pensar, con una

En esta nueva estrategia, el concepto

adoptando los princi-

visión integral y circular del uso del

de agua “residual” debe quedar atrás.

pios de la Economía

agua, como la incorporación de nue-

La Economía Circular promueve cam-

Circular, la cual asume

vas tecnologías. Ya no es suficiente

bios disruptivos orientados a lograr que

como una alternativa al actual

con depurar para cumplir con los lími-

el agua tenga múltiples ciclos de uso,

modelo de producción y consumo, con el

tes de vertido. La sociedad espera de

consiguiendo desacelerar la produc-

potencial de resolver retos ambientales,

este sector, gran consumidor de agua,

ción de aguas residuales y convirtién-

al mismo tiempo que abre oportunidades

un uso responsable y sostenible de es-

dola en recurso.

de negocio y crecimiento económico.

te recurso cada vez más escaso y

Las aguas residuales son corrientes lí-

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I AGUA E INDUSTRIA quidas que contienen no sólo agua, sino

y mejora de procesos productivos. Ha-

también otros recursos valiosos que

ciendo más fácilmente limpiables las

pueden y deben ser aprovechados co-

líneas de procesado se consiguen

mo por ejemplo hidratos de carbono,

ahorrar agua, energía y/o productos

proteínas, lípidos… La meta debe ser al-

químicos.

canzar la eficiencia máxima en el uso

3. Reciclar el agua dentro de fábrica,

del agua, reduciendo su uso y facilitan-

en ciclo cerrado u otros puntos de la

do el máximo reciclado interno o exter-

planta, y recuperar agua y el resto de

no de los recursos, y/o reutilización en la

recursos presentes en las corrientes lí-

propia planta o en el entorno próximo.

quidas. Aplicación de tratamientos ca-

La innovación y la tecnología son ele-

paces de alcanzar la calidad del agua

mentos claves para lograr la transición

necesaria para su reciclaje en proce-

hacia una Economía Circular, ya que

sos internos, i.e., water fit for use.

son los principales propulsores de solu-

4. Regenerar y reutilizar el agua depu-

ciones que permiten a las empresas

rada a final de línea, y recuperar recur-

cambiar el modelo lineal por un modelo

sos de los lodos de depuración me-

circular. En este contexto, AINIA propo-

diante el uso de biorrefinerías para la

ne un decálogo de medidas para fo-

obtención de productos de alto valor

mentar el uso del agua “recursal” y

añadido. Riego de parcelas agrícolas

avanzar en el impulso de la Economía

anexas a las industrias con aguas re-

Circular en la gestión del agua:

generadas según normativa en vigor.

1. Promover el aprovisionamiento sos-

5. Medir a través de la huella hídrica

tenible de materias primas con un uso

y/u otros indicadores como herramien-

responsable y eficiente de agua. Las

tas de mejora y comunicar los logros

industrias empiezan a exigir certifica-

alcanzados participando en acuerdos

ciones de sostenibilidad a los grandes

voluntarios sectoriales. El sector de

proveedores de commoditites alimen-

bebidas refrescantes es modélico en

tarias y a colaborar con pequeños agri-

la definición de objetivos sectoriales

9. Optimizar el uso del agua a través de

cultores y ganaderos en buenas prácti-

en el ámbito del agua.

soluciones 4.0. Algoritmos para optimi-

cas ambientales.

6. Desarrollar proyectos de compensa-

zar el funcionamiento de las instalacio-

2. Reducción del uso de agua median-

ción hídrica devolviendo un volumen

nes de tratamiento u optimizar los con-

te el eco(re)diseño de las instalaciones

de agua igual al consumido en los pro-

sumos en fábrica.

ductos. Colaboración público-privada

10. Apostar por la investigación, el de-

en el que se asumen compromisos pa-

sarrollo y la innovación. Desarrollo de

ra alcanzar un sistema de producción

nuevas alternativas que garanticen un

sostenible que sea capaz de aminorar

reciclado o reutilización de corrientes

la tensión hídrica actual.

eficiente y seguro desde el punto de

7. Maximizar la eficiencia energética y

vista de la higiene y de la seguridad

el uso de fuentes de energía renova-

alimentaria.

bles. Desde optimizar el consumo

El informe “Approaching The Future 2018. Tendencias en reputación y gestión de intangibles”, ya resalta el papel del sector privado, el cual es y será cada vez más relevante en el desarrollo de un nuevo concepto de ciudadanía global y sostenible. En los últimos tres años un 73% de las empresas europeas han puesto en marcha algún tipo de actividad relacionada con la Economía Circular.

“El concepto de agua residual debe quedar atrás. La Economía Circular promueve que el agua tenga múltiples ciclos de uso”

energético en los tratamientos de depuración como valorizar en forma de biogás corrientes de alta carga orgánica y auto-consumirlo.

8. Promover la economía colaborativa, simbiosis industrial y otros nuevos modelos de negocio. Compartir depuradora, entregar residuos líquidos orgánicos a depuradoras municipales para co-digestión con sus lodos de depuración.

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

“La innovación y la tecnología son elementos claves para lograr la transición hacia una Economía Circular, son los principales propulsores de soluciones que permiten a las empresas cambiar el modelo lineal por un modelo circular”

RETEMA

15

OPINIÓN I

:

JAVIER DONATO DIRECTOR DE SITRA

b

INNOVACIONES QUE TRANSFORMAN LA GESTIÓN DEL AGUA INDUSTRIAL

E

xiste una gran cantidad

proceso productivo. En el caso de las

de procesos industria-

aguas residuales, en muchas ocasio-

les para los cuales el

nes se hace necesaria la implantación

agua es una parte fun-

de estaciones depuradoras que permi-

damental en la fabrica-

tan adaptar las condiciones del vertido

ción, tanto si hablamos de

a la reglamentación correspondiente.

las aguas de aporte como si lo hace-

En cualquiera de los casos, la automa-

mos de las aguas residuales.

tización industrial juega un papel fun-

Debido a que no siempre se cumple

damental, no sólo para mejorar la ges-

con la calidad del agua requerida, en

tión y la productividad de las industrias,

muchas ocasiones se hace necesaria

sino también por el ahorro que supone

la implantación de sistemas que permi-

reducir los costes de explotación.

tan el acondicionamiento de la calidad

La correcta y eficiente operación de

del agua a las necesidades de cada

una planta de tratamiento de agua

16

RETEMA

Mayo/Junio 2019

“La automatización juega un papel fundamental, no sólo para mejorar la gestión y la productividad, sino también por el ahorro en los costes de explotación” I www.retema.es I

I AGUA E INDUSTRIA “SITRA ha desarrollado la herramienta WIM, cuyo potencial se encuentra en relacionar la PTA y la EDAR dentro del área MES (Sistemas de Ejecución de Manufactura), permitiendo obtener una gestión eficaz de los recursos a distancia”

conexión de todos los dispositivos involucrados en la producción, de forma que puedan enviarse grandes volúmenes de información del proceso en tiempo real, a través de Internet, siendo éstos captados por redes de sensores y configurando así sistemas con aprendizaje automático o sistemas inteligentes. Gracias a la interconectividad es posible realizar un control eficaz del proceso industrial a distancia, lo que permite una mayor flexibilidad y optimización de tiempo y costes, utilizándose grandes volúmenes de datos gracias a los conceptos de cloud

(PTA) o de una estación depuradora de

un sistema complejo respecto a la co-

storage y cloud computing.

aguas residuales (EDAR) depende de

nexión directa de los sensores a los

En este sentido SITRA ha desarrollado la

una estricta definición de la instrumen-

dispositivos HMI, requiere de progra-

herramienta WIM, cuyo potencial se en-

tación del proceso y de un sistema de

mación compleja, coste elevado y per-

cuentra en relacionar la PTA y la EDAR

supervisión y control debidamente dise-

sonal técnico para la instalación y pro-

dentro del área MES (Sistemas de Ejecu-

ñado. Actualmente en una PTA o en una

gramación, además de presentar

ción de Manufactura). Se trata de un no-

EDAR todo el equipamiento eléctrico,

problemas de mantenimiento, localiza-

vedoso sistema de control, adquisición

bombas, válvulas, medidores de pará-

ción y corrección de averías.

de datos y administración online para

metros, sensores, agitadores, etc. está

El sector está evolucionando hacia lo

PTA’s y EDAR’s. Gracias a esta herra-

gobernado por un autómata programa-

que se conoce como industria 4.0 orien-

mienta, se puede obtener una gestión

ble, dotado de entradas y salidas digi-

tada a tecnologías más novedosas y

eficaz de los recursos a distancia, ya

tales y entradas analógicas para recibir

más avanzadas como la tecnología IoT

que permite la recogida, integración, al-

señal de los equipos, gestionarla y en-

(Internet of Things, el Internet de las Co-

macenamiento y análisis de datos de los

viar respuesta a los mismos según los

sas) que tiene su fundamento en la inter-

diferentes sensores ubicados en toda el

valores que le hayamos introducido

área de actividad y, por tanto, es capaz

previamente. Este autómata controla el

de proporcionar una respuesta rápida y

funcionamiento de aquellos elementos

eficaz a cualquier tipo de problema, ya

de la instalación que se encuentren en

que permite el acceso completo al siste-

automático y esto permite tener un conocimiento preciso de la marcha de los procesos que se producen en la PTA o en la EDAR. Para el telecontrol, las PTA’s y EDAR’s disponen de una estación remota constituida por un radio-modem para el envío de los datos a la estación de recepción de órdenes y consignas de la misma. La estación de recepción de los datos que envían los equipos se sitúa en una sala destinada a tal fin, en el edificio de control de la PTA y la EDAR donde se encuentra el SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) para visualización y control de la insta-

“Gracias a la interconectividad es posible realizar un control eficaz del proceso industrial a distancia, lo que permite una mayor flexibilidad y optimización de tiempo y costes”

ma mediante cualquier plataforma con conexión a Internet y un navegador.

La plataforma mediante el telecontrol a distancia, la gestión y adquisición de datos a tiempo real y la vigilancia y gestión de alarmas favorece la gestión de los componentes de una instalación, aumentando la eficiencia energética de la misma y proporcionando un menor coste del tratamiento de las aguas. Asimismo, el uso de WIM se traduce en una mejora medioambiental dado que un buen estado de los equipos se traducirá en un mejor funcionamiento y, por tanto, una menor emisión de CO2 y una mejor calidad de las aguas trata-

lación. Sin embargo, a pesar de ser el

das beneficiándose toda la sociedad

programa más utilizado, el SCADA es

de ello (menor impacto ambiental).

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

17

INTEGROIL: una solución integrada para incrementar la reutilización de agua en entornos industriales Ana Jiménez-Banzo, Clara Sanromà, Nil Llopart, Olga Ferrer y Jorge J. Malfeito ACCIONA I www.acciona-agua.com

tras que únicamente reutiliza el 15 %.

n la situación actual en la que

E

ciando, por ejemplo, la reutilización de

muchas zonas geográficas su-

agua con distintos fines, entre ellos en

Entre los diferentes sectores indus-

fren problemas de escasez de

entornos industriales. No en vano, en

triales, la industria del gas y el petróleo

agua, resulta fundamental con-

economías desarrollas la industria

se encuentra entre las ocho con mayor

tar con tecnologías que alivien la pre-

consume aproximadamente el 50 % de

consumo de agua. Durante la extrac-

sión sobre los recursos hídricos, propi-

los recursos hídricos disponibles mien-

ción de crudo se obtienen grandes vo-

18

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES

lúmenes de agua producida o produced water, en una proporción media estimada de tres barriles de agua producida por cada barril de petróleo1. En los procesos de refino de petróleo también se utilizan grandes volúmenes de agua, generándose una gran cantidad de agua residual (entorno al 20-60% del agua captada)2. Tanto el agua producida como el agua residual genera-

INTEGROIL SURGIÓ CON LA FINALIDAD DE FAVORECER LA REUTILIZACIÓN DE AGUA CON FINES INDUSTRIALES MEDIANTE UNA SOLUCIÓN INTEGRADA QUE AÚNA SISTEMAS DE FLOTACIÓN POR AIRE DISUELTO, FILTRACIÓN CON MEMBRANAS, PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA Y LA ADICIÓN DE FORMULACIONES QUÍMICAS DE BAJO IMPACTO AMBIENTAL

da durante el refino del petróleo son extremadamente complejas, por el número de contaminantes presentes como por su variabilidad, que depende

mentando su uso en un 50 %. Para

ca del proceso global (Figura 1). El

de las características del lugar de ex-

ello, en el proyecto se ha desarrollado

DSS permite además operar la tecno-

tracción, de la técnica empleada y del

una solución integrada que aúna siste-

logía de forma inteligente y con mínima

propio proceso de refino. La compleji-

mas de flotación por aire disuelto, fil-

participación de personal experto en

dad y variabilidad, junto con la necesi-

tración con membranas poliméricas y

tratamiento de agua. De esta forma se

dad de disponer de tratamientos avan-

cerámicas, procesos de oxidación

espera superar una de las barreras

zados, son los principales motivos que

avanzada y la adición de productos y

que actualmente limita la implantación

limitan actualmente la reutilización de

formulaciones químicas de bajo im-

de tecnologías avanzadas de reutiliza-

agua en industrias intensivas en con-

pacto ambiental. Estas tecnologías es-

sumo de agua.

tán controladas por un sistema de apoyo a la decisión (DSS) que identifi-

OBJETIVOS

ca la configuración tecnológica más adecuada en base a tres criterios: i) la

El proyecto INTEGROIL surgió con

calidad del agua de entrada; ii) la cali-

la finalidad de favorecer la reutilización

dad del agua para reutilización con un

de agua con fines industriales, incre-

fin específico; y ii) eficiencia energéti-

1 Review of technologies for oil and gas produced water treatment. Fakhru’l-Razi, Ahmadun, Alireza Pendashteh, Luqman Chuah Abdullah, Dayang Radiah Awang Biak, Sayed Siavash Madaeni, Zurina Zainal Abidin. Journal of Hazardous Materials, Volume 170, Issues 2–3, 30 October 2009, Pages 530-551.

2 PANORAMA 2011. Water in fuel production. IFP Energies Nouvelles.

Figura 1. Esquema de la tecnología INTEGROIL

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

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INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES

Figura 2. Imagen de la planta piloto en la refinería de Izmit (TÜPRAŞ)

ción en entornos industriales, como es

RESULTADOS

con amplio conocimiento en tratamien-

mática asociada al tratamiento de aguas complejas y variables.

la necesidad de disponer de personal La principal ventaja de la tecnología

Para ello se he construido una plan-

INTEGROIL es que puede hacer frente

En resumen, la plataforma INTE-

a aguas complejas de alta variabili-

ta piloto modular, autónoma y altamente instrumentada de 1,5 m3/h de capa-

GROIL está concebida como un siste-

dad, un rasgo que comparten varios

cidad nominal, constituida por los

ma adaptativo (capaz de tratar aguas

sectores industriales. Entre ellos, se ha

cinco procesos unitarios mencionados

residuales procedentes de diferentes

escogido el sector petrolero como sec-

y controlados el sistema de apoyo a la

industrias), flexible (capaz de manejar

tor de referencia para el desarrollo del

decisión (Figura 2).

distintos tipos de aguas residuales y

proyecto, contemplando el tratamiento

La tecnología INTEGROIL ha trata-

cumplir con las regulaciones estable-

tanto de agua producida como de

do agua en escenarios de extracción

cidas) e intuitivo (el DSS permite que

agua residual que se genera durante

y refino de crudo, permitiendo validar

usuarios sin amplios conocimientos en

el refino de crudo. No obstante, la so-

su funcionamiento en diferentes con-

tratamiento de aguas sean capaces

lución es transferible a otros sectores

diciones a largo plazo y de forma con-

de operar el sistema).

industriales que compartan la proble-

tinua. Durante el proyecto se ha ca-

to de agua.

20

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES

racterizado el funcionamiento de cada

agua producida (derivados del bence-

ción avanzada (Advanced Oxidation

proceso unitario, y de forma integra-

no (BTEX), fracciones ácidas y acei-

Process, AOP) que tiene por objetivo

da, tanto en términos de calidad como

tes). Mediante flotación por aire disuel-

eliminar la fracción recalcitrante di-

hidráulicos, y se han optimizado las

to y ultrafiltración cerámica se ha

suelta, principalmente ácida y no eli-

condiciones operativas con el fin de

conseguido reducir la turbidez a valo-

minada por la CWAO. En este segun-

disminuir el consumo energético y de

res inferiores a 0,105 NTU, mientras

do tratamiento de oxidación avanzada

productos químicos. Se han definido

que el SDI15 promedio obtenido se si-

con ozono y peróxido de hidrógeno,

también diferentes usos del agua re-

túa en 1,2, muy por debajo del valor lí-

se ha conseguido eliminar hasta un

generada (refrigeración, extracción,

mite recomendado por los fabricantes

34,3% del Carbono Orgánico Total

contra-incendios, etc., Tabla 1) que

de membranas de ósmosis inversa.

(COT).

determinan la calidad de agua a al-

Las fracciones consistentes en hidro-

Finalmente, la etapa de ósmosis in-

canzar en cada caso.

carburos policíclicos aromáticos (Po-

versa ha reducido la conductividad del

licyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH)

agua hasta situarla por debajo de

Resultados en entorno de

y derivados del benceno (BTEX) se

3000 µS/cm, dando cumplimiento así

demostración upstream

han eliminado en un 99,9% y 99,8%

al criterio más restrictivo para asegurar

(extracción de crudo)

por medio de oxidación catalítica con

la reutilización con fines de riego.

aire húmedo (Catalytic Wet Air OxidaEn el caso concreto de extracción

tion, CWAO). Durante el periodo de

Resultados en entorno de

de crudo, la planta piloto trató agua

demostración no fue necesario rege-

demostración downstream

producida simulada durante cuatro

nerar el catalizador.

(refino de crudo)

meses. El agua simulada contenía las

La tecnología INTEGROIL cuenta

fracciones más representativas de

con un segundo tratamiento de oxida-

Una vez finalizada la demostración

INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES

Tabla 1. Criterios de calidad para los diferentes escenarios de reutilización estudiados en el proyecto Escenario de extracción de crudo

Escenario de refino

Riego

Reinyección para extracción de crudo

Vertido al mar

-

6-9

6.5-9.5

Conductividad

µs/cm

3000

-

Cl-

ppm CaCO3

200

Cu

ppm

0.2

Fe

ppm

5

-

Al

ppm

5

Aceites

ppm

-

COT

ppm

TSS

ppm

Parámetros

Extinción de incendios

Torres de refrigeración

Generación de vapor

6-10

6-9

6.5-9.5

6-10

-

3000

-

-

-

-

200

-

-

-

3

0.2

-

3

-

Unidad pH

Valor límite

-

5

20

5

10-300

50

-

-

-

300

5-35

10

250

20

10-300

50

-

-

300

5-35

10

250

en condiciones simuladas de extrac-

del carbono orgánico total, respectiva-

operando en modo iterativo. El algorit-

ción de crudo, la planta piloto se tras-

mente. Es importante mencionar que

mo integra modelos predictivos obte-

ladó a una de las refinerías de

ambos tratamientos son complementa-

nidos mediante técnicas de machine

TÜPRAŞ, concretamente a la planta

rios: mientras que CWAO es más efi-

learning que estiman la calidad de

de Izmit en Kocaeli (Turquía). Esta refi-

caz en la eliminación de compuestos

agua que se obtendrá en función de la

nería, la mayor de Turquía con una ca-

aromáticos orgánicos, el tratamiento

calidad del agua de entrada y las con-

pacidad de refino de 11 millones de

con ozono/H2O2 es necesario para eli-

diciones de operación de cada tecno-

toneladas/año, tiene además el mayor

minar ácidos orgánicos y materia or-

logía. De este modo, cada uno de los

índice de complejidad Nelson (14,5).

gánica recalcitrante.

procesos no está siempre funcionan-

La planta piloto INTEGROIL ha de-

Finalmente, la etapa de ósmosis in-

do, sino que lo hace cuando es nece-

mostrado su funcionamiento tratando

versa ha eliminado la salinidad y ha

sario, aumentando la sostenibilidad

agua residual producida en la refine-

permito obtener un efluente con la cali-

del tratamiento, adaptando a tiempo

ría, de forma continua (24/7) y en pa-

dad adecuada para ser reutilizado en

real su configuración automáticamen-

ralelo al tratamiento de la propia depu-

las aplicaciones previstas: extinción

te a las necesidades de agua final

radora de la refinería.

de incendios, torres de refrigeración y

Así, mediante la etapa de flotación

generación de vapor (Figura 3).

El sistema de ayuda a la decisión ha sido validado en modo automático du-

por aire disuelto se obtuvo una elimi-

Pese a que se han descrito los re-

rante la fase de demostración en el es-

nación promedio de turbidez del 70%,

sultados obtenidos utilizando el tren

cenario downstream. Durante este pe-

con situaciones incluso por debajo de

de tratamiento completo, el sistema

riodo, los procesos en marcha han

5 NTU a la salida pese a recibir agua

de ayuda a la decisión (DSS) es ca-

sido gobernados por el algoritmo y se

con turbidez superior a 500 NTUs.

paz de sugerir el tren de tratamiento

ha obtenido satisfactoriamente agua

En el escenario downstream, la so-

más adecuado en función de la cali-

contra incendios y refrigeración em-

lución integrada incluía un reactor bio-

dad de agua de entrada, la calidad

pleando la configuración óptima de

lógico con membranas cerámicas,

del agua para una aplicación específi-

proceso. Se ha estimado un ahorro en

que pese a las exigentes condiciones

ca de reutilización, y criterios de efi-

consumo energético y de productos

de operación ha conseguido reducir

ciencia de procesos. En total, la plata-

químicos del 15%.

el contenido en DBO5 (demanda bio-

forma INTEGROIL incluye 16 modos

Además, la solución INTEGROIL dis-

lógica de oxígeno) a valores inferiores

de funcionamiento que combinan has-

pone de una plataforma de visualiza-

a 15 mg/l.

ta cinco tecnologías individuales. Más

ción web que permite monitorizar los

Por su parte, los procesos de oxida-

específicamente, el sistema de ayuda

parámetros más relevantes de proceso

ción avanzada (CWAO y ozono/H2O2) han eliminado hasta un 80 % y 50 %

a la decisión consiste en un algoritmo

(datos normalizados, KPIs, etc..) así

que encuentra la configuración óptima

como los procesos que están en mar-

22

RETEMA

Mayo/Junio 2019

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INTEGROIL: UNA SOLUCIÓN INTEGRADA PARA INCREMENTAR LA REUTILIZACIÓN DE AGUA EN ENTORNOS INDUSTRIALES

Figura 3. Imágenes del agua de entrada y obtenida a la salida de cada proceso unitario

cha y la calidad de agua final que se está obteniendo en función del tiempo.

CONCLUSIONES

obtención de agua industrial superan los 0,26 €/m3. No obstante, este estu-

desactivar procesos automáticamente y de forma dinámica.

dio se ha realizado tomando como re-

Tanto la plataforma avanzada de vi-

ferencia la planta de demostración en

sualización como el sistema de apoyo

las condiciones de validación, por lo

a la decisión han facilitado la operación

Durante el proyecto se ha compro-

que se esperan valores más competi-

de la tecnología por personal del entor-

bado que la tecnología INTEGROIL es

tivos una vez aplicadas economías de

no industrial, lo que confirma que la

capaz de producir agua de calidad

escala.

tecnología integrada INTEGROIL pue-

adecuada para ser reutilizada en las

En cuanto a la aplicación de tecno-

de ser utilizada por usuarios sin amplio

siguientes aplicaciones: riego y rein-

logías de la comunicación y la infor-

conocimiento en tratamiento de agua.

yección a partir de agua producida;

mación, la plataforma avanzada de vi-

agua para extinción de incendios, ge-

sualización de datos ha demostrado

neración de vapor o torres de refrige-

ser una herramienta muy útil para in-

ración a partir de agua residual de refi-

terpretar fácilmente el proceso de tra-

El proyecto INTEGROIL (GA 688989), financiado

nería. En conjunto, se puede afirmar

tamiento de agua mediante la solu-

por el Programa H2020 de investigación, desarrollo e

que la tecnología permite aumentar el

ción INTEGROIL.

innovación y coordinado por ACCIONA, cuenta con

porcentaje de agua reutilizable en más de un 50%.

AGRADECIMIENTOS

En el proyecto también se ha con-

un presupuesto superior a 5 millones de euros. Ade-

firmado que el sistema de apoyo a la

más de ACCIONA participan otras nueve entidades

Los resultados se han completado

decisión es capaz de identificar el

europeas que cubren toda la cadena de valor, inclu-

con un estudio de costes usando la

tren de tratamiento más adecuado

yendo empresas tecnológicas (LIKUID, APLICAT, In-

metodología Life cycle Costing (LCC),

de entre las opciones disponibles, a

notec21, Water Additives, REP), universidades

que revela que la tecnología INTE-

partir de agua de entrada de deter-

(URV), consultoras especializadas en análisis de ci-

GROIL es económicamente viable pa-

minada calidad y para una aplica-

clo de vida (2.-0 LCA Consultants), plataformas pro-

ra la reutilización de agua para gene-

ción de reutilización específica, per-

fesionales (EDS - European Desalination Society) y

ración de vapor, así como para el

mitiendo optimizar el consumo

empresas del sector petrolero (TÜPRAŞ) a los que

resto de aplicaciones seleccionadas

energético y de reactivos en un 15

ACCIONA agradece su contribución en el proyecto y

durante el proyecto si los costes de

%, además de ser capaz de activar y

en los resultados aquí descritos.

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Mayo/Junio 2019

RETEMA

23

TECNOLOGÍA I SUEZ & KERN

Plantas modulares de producción de hipoclorito sódico para tratamiento del agua SUEZ EN COLABORACIÓN CON KERN S&D COMO TECNÓLOGO, HA INSTALADO UNA FÁBRICA DE HIPOCLORITO SÓDICO EN LA DEPURADORA DE VIVEROS DE LA VILLA

pesar de que el 70% del pla-

A

según datos de Naciones Unidas. Ac-

bilidad y más del doble no tienen acce-

neta está cubierto de agua,

tualmente, casi la mitad de la pobla-

so a servicios de saneamiento1.

en el año 2050 se estima que

ción mundial vive en zonas con poten-

Garantizar el derecho al agua se ha

más de 5.000 millones de personas po-

cial escasez de agua y unos 2.100

convertido en uno de los mayores de-

drían verse afectadas por su escasez,

millones de personas carecen de pota-

safíos del siglo XXI, tal es así que la

24

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

SUEZ & KERN I TECNOLOGÍA 1

Naciones Unidas (ONU). Semana Mundial del Agua. Estocolmo 2018

ONU ha incluido entre los Objetivos de

pero el hipoclorito, a su vez, se des-

generación in situ por electrólisis de

Desarrollo sostenible para el horizonte

compone para formar cloro gas e hi-

cloruro sódico.

2030 dos puntos específicos sobre el

dróxido sódico. Ambas reacciones se

La generación in situ minimiza el alma-

agua, el nº 6 que habla sobre una or-

desarrollan hasta llegar a un punto en

cenamiento de hipoclorito sódico, ahorra

denación sostenible de este bien, así

que se equilibran mutuamente y se ob-

las continuas pérdidas por degradación,

como de garantizar su disponibilidad y

tienen unas concentraciones estables

garantiza una disponibilidad inmediata

saneamiento a toda la población y el nº

de cada sustancia.

de producto, mejora la calidad y evita la

14 que habla sobre la conservación de forma sostenible de este bien1.

Para mejorar el desplazamiento del equilibrio hacia la formación de hipoclorito sódico se añade un exceso de sosa

EL HIPOCLORITO SÓDICO

para situar el pH alrededor de 12 y au-

formación de subproductos (cloratos, etc.).

Entre sus ventajas más significativas destacan:

Según la Organización Mun-

• Calidad: hipoclorito sódico

dial de la Salud (OMS) la ¨desin-

producido de alta calidad desde

fección con cloro es la mejor

concentraciones del 5% (50 g/l)

garantía de un agua microbioló-

a 15% (186 g/l) de cloro activo.

gicamente potable¨, es la mejor

• Seguridad: se elimina el trans-

opción para el tratamiento y po-

porte y la manipulación de gran-

tabilización de las aguas.

des cantidades. La generación

La mejor alternativa a día de

in situ es una tecnología segura.

hoy desde el punto de vista más

• Mayor protección del medio

eficiente, segura y económica

ambiente.

para el tratamiento y desinfec-

• Materia prima segura: la sal es

ción del agua para consumo hu-

un producto de precio estable y

mano y también en aplicaciones

fácil de conseguir. El almacena-

industriales, es montar peque-

miento de sal no presenta nin-

ñas plantas de producción de

gún riesgo significativo.

hipoclorito sódico próximas a

• Coste reducido para el consu-

las zonas de consumo, utilizan-

midor: los costes de generación

do las modernas tecnologías de

del hipoclorito in situ son inferio-

membrana y/o diafragma que

res a la compra de hipoclorito sódico comercial.

permiten producir hipoclorito sódico ¨in situ¨ más barato y de alta cali-

mentar de esta forma su estabilidad. No

• Plantas totalmente automatizadas,

dad, utilizando para su producción sal

obstante, el hipoclorito sódico se des-

mínimo requerimiento de personal

y energía eléctrica. Plantas modulares,

compone progresivamente, reduciendo

• Solución flexible: el uso de electroli-

flexibles en la operación y que además

su concentración. Una temperatura ele-

zadores, permite una solución modular

eliminan el transporte y reducen los al-

vada, una alta concentración y largo

fácilmente adaptable a la producción

macenamientos.

período de almacenamiento acelerarán

requerida en cada momento.

El hipoclorito sódico se produce ha-

el proceso de descomposición.

El proceso de producción electrolíti-

bitualmente por reacción de cloro gas con hidróxido sódico según la reacción: Cl2 + 2NaOH → NaOCl + NaCl + H2O Cloro (gas) + hidróxido sódico → hipoclorito sódico + cloruro sódico + agua

GENERACIÓN IN SITU DE

ca del hipoclorito se basa en la elec-

HIPOCLORITO SÓDICO

trólisis de una disolución de sal en agua (salmuera). El corazón del siste-

Debido al importante riesgo de ma-

ma de producción es una celda elec-

nipulación del cloro gas y a los incon-

trolítica que contiene dos electrodos,

venientes del uso del hipoclorito sódi-

el ánodo (+) y el cátodo (-) separado

Esta reacción origina un equilibrio

co, a los cuales se une su coste de

por una membrana. En esta celda se

químico entre los distintos componen-

adquisición, transporte y almacena-

introduce la solución de sal (salmue-

tes. El cloro gas reacciona con el hi-

miento, cada vez y con mayor frecuen-

dróxido sódico para formar hipoclorito,

cia se están instalando sistemas de

ra). Los iones procedentes de la sal, el ion cloruro (Cl-) y el ion sódico (Na+) y

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

25

TECNOLOGÍA I SUEZ & KERN

los iones procedentes del agua, el (H+) y el ion hidróxido (OH-), reaccionan entre si al hacerles pasar una corriente continua a través de los electrodos. En el electrodo positivo (ánodo), los iones cloruro se transforman en cloro quedando en el agua el sodio (Na+) y en el electrodo negativo (cátodo), el ion hidrógeno, se transforma en hidrógeno (H2), quedando en el agua los iones hidróxido (OH-). Los iones (Na + ) e hidróxido (OH - ) reaccionan para formar hidróxido sódico (NaOH).

las grandes transformaciones de la so-

de tecnología para producir plantas

El hidróxido sódico (NaOH) y el clo-

ciedad. Una vez más y ante la revolu-

modulares de producción de hipoclori-

ro (Cl2) reacciona inmediatamente pa-

ción de los recursos, SUEZ quiere ser

to sódico, mediante tecnología de

ra formar hipoclorito sódico (NaOCl) y

agente del cambio hacia esta revolu-

membrana y/o diafragma.

cloruro sódico (NaCl).

ción circular, concreta y colaborativa.

El 11 de diciembre de 2017 entro en

KERN S&D es una compañía de in-

vigor la normativa de la Unión Europea

PROYECTO

geniería innovadora, con una contras-

que obligó a cerrar, por motivos medio-

tada experiencia en la ejecución de

ambientales, aquellas fábricas que no

Durante más de 160 años, SUEZ ha

proyectos de ingeniería en los secto-

adaptaron la tecnología de producción

sido una empresa siempre vinculada a

res químico y renovable que dispone

de hipoclorito sódico de “celdas de

26

RETEMA

Mayo/Junio 2019

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SUEZ & KERN I TECNOLOGÍA

mercurio” a ¨celdas de membrana¨. El

La Planta de Hipoclorito Sódico ha

cambio de esta normativa ambiental

sido montada en un contenedor maríti-

provoco el cierre de varias plantas de

Consumo especifico

Valor

mo de 40 pies, solución ¨plug & play¨

Energía eléctrica

0,34 kWh/kg NaOcl

producción de cloro, llevando consigo

que puede ser transportada a otra ubi-

Agua

0,83 l/kg NaOCl

una importante reducción en la pro-

cación en caso de necesidad.

Sal

0,22 kg/kg NaOCl

ducción de hipoclorito sódico en España. Este nuevo escenario conllevo una

La planta tiene las siguientes características:

subida de precios y una inestabilidad del mercado.

• Tecnología: diafragma

lación que necesite una desinfección

• Producción escalonada: de 400 l/día

del agua, tanto en depuradoras de

boración con KERN S&D como tecnó-

a 1.600 l/día

aguas residuales como en potabiliza-

logo, ha instalado una fábrica de hipo-

• Concentración: 120g/l

doras y gracias a su versatilidad y fle-

clorito sódico en la EDAR de Viveros

• Flexibilidad: 50-100%.

xibilidad permiten adaptar la produc-

Ante esta situación, SUEZ en cola-

ción a las distintas demandas de y/o

de la Villa (Madrid): En la tabla superior se muestran los • Autosuficiencia en el suministro

consumos específicos obtenidos du-

• Independencia económica del mer-

rante el funcionamiento de la planta

cado

para una producción de Hipoclorito al

• Garantizar una riqueza o calidad de

120g/l.

producto • Evitar el transporte de líquidos corrosivos

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Este tipo de plantas de Hipoclorito, se pueden instalar en cualquier insta-

Mayo/Junio 2019

necesidades.

=

+ SUEZ www.suez.es KERN S&D www.kernsd.com

RETEMA

27

REPORTAJE

Planta de Tratamiento de Efluentes de la depuradora del Complejo Industrial de Repsol en Puertollano

E 28

l Complejo Industrial de Repsol

que permitirá el tratamiento del efluente

perficie de 430 hectáreas, y es el único

en Puertollano (Ciudad Real)

secundario de su estación depuradora

de la compañía en España capaz de fa-

confió en Veolia Water Technolo-

de aguas residuales industriales (EDA-

bricar toda la gama de derivados del

gies para el diseño y construc-

RI). El Complejo Petroquímico de Rep-

petróleo. Repsol procesa en este com-

ción de una nueva instalación

sol en Puertollano cuenta con una su-

plejo 7,5 millones de toneladas al año.

RETEMA

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REPORTAJE

Esta nueva instalación, diseñada y construida por Veolia Water Technologies, cuenta con una capacidad de tratamiento de hasta 1.200 metros cúbicos a la hora, y permite el tratamiento del efluente secundario de la EDARi del Complejo de Repsol en Puertollano, aumentando la cantidad de agua para reutilización y mejorando la calidad de las aguas que se aportan al cauce del río Ojailén

Este nueva instalación ha sido diseña-

El principal avance del proceso ACTI-

de los recursos hídricos mejorando la

da mediante el proceso ACTIFLO™ Tur-

FLO™ Turbo, y que lo diferencia de otras

calidad y los usos del agua". El alcan-

bo para la clarificación de agua con de-

tecnologías convencionales, es la adi-

ce de Veolia en el proyecto ha sido el

cantación lastrada con microarena, que

ción de microarena como base para la

diseño, suministro, montaje (hidráuli-

permitirá el tratamiento del agua de sali-

formación de flóculos de alta densidad,

co) y puesta en marcha de la planta

da de los decantadores secundarios,

los cuales son fácilmente eliminados por

paquete ACTIFLO™ Turbo.

con una capacidad máxima de hasta

decantación. El proceso ACTIFLO™ es

1.200 metros cúbicos a la hora. Con este

un sistema robusto, muy eficaz y com-

tratamiento adicional, se mejora la cali-

pacto, siendo precisamente esta última

dad de las aguas que se aportan al cau-

característica un factor decisivo en este

Descripción general del

ce del río Ojailén, según normativa BREF

proyecto, ya que el espacio de implanta-

proceso ACTIFLO™ Turbo

de aplicación en el sector de refino. Ade-

ción disponible en las instalaciones de

más, permite aumentar la cantidad de

Repsol era muy reducido.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

El proceso ACTIFLO™ es muy simi-

agua de calidad que puede ser reutiliza-

Esta actuación se engloba dentro

lar a la tecnología de tratamiento de

da para uso industrial, lo que supone un

del Plan de Mejora de calidad de las

agua físico-químico convencional (coa-

importante ahorro en el consumo de

aguas tras su uso industrial de Puerto-

gulación, floculación, sedimentación).

agua del Complejo, aumentando así la

llano que fija, entre otros compromi-

El principal avance llevado a cabo en

eficiencia en el uso de los recursos.

sos, "realizar un uso y gestión eficaz

el proceso ACTIFLO™ es la adición de

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Mayo/Junio 2019

RETEMA

29

REPORTAJE I PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DEL COMPLEJO INDUSTRIAL DE REPSOL EN PUERTOLLANO

microarena como base para la forma-

te diseñar clarificadores con altas velo-

incluye el ACTIFLO™ Turbo, que se

ción de flóculos de alta densidad. Los

cidades de flujo y bajos tiempos de re-

basa en el uso del Turbomix® en la cá-

flóculos resultantes tienen un núcleo de

tención. El resultado son diseños de

mara de floculación. El Turbomix® es

microarena relativamente más denso y

sistemas que son de 5 a 50 veces me-

un sistema de agitación que consiste

son fácilmente eliminados por decanta-

nores que los sistemas de clarificación

en un tubo que rodea al agitador de

ción. En general, el flóculo formado con

convencional de capacidad similar.

forma que se crea una linearización

la arena presenta unas características

Actualmente, existe una nueva ge-

del flujo debajo del impeller del agita-

de sedimentación únicas, lo que permi-

neración de ACTIFLO™, en la que se

dor. Esta división del área de flocula-

30

RETEMA

Mayo/Junio 2019

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REPORTAJE I PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DEL COMPLEJO INDUSTRIAL DE REPSOL EN PUERTOLLANO

ción en una zona interna y otra periféri-

Decantador lamelar

melas y son conducidos mediante bombas de arena a los hidrociclones.

ca evita la ruptura de los flóculos debida a la agitación, formándose los fló-

El agua procedente del tanque de

El decantador incluye módulos lame-

culos más rápidamente y con mayor

floculación es una suspensión de flócu-

lares. Las lamelas tienen una inclina-

tamaño que el sistema convencional.

los de alta densidad lastrados con are-

ción de 60º respecto al eje horizontal. El

na. En el decantador lamelar, los flócu-

agua tratada fluye hacia arriba a través

Descripción de la línea de

los formados sedimentan muy rápido

de las lamelas y pasa a través de verte-

tratamiento de la planta

debido a la microarena que lastra los

deros hacia el colector de salida.

Cámara de coagulación La cámara de coagulación está

flóculos al fondo. El fango y la arena se

La rasqueta de fangos funciona de

recogen en un pozo de fangos situado

manera continua. Además, la rasqueta

en el centro del tanque por medio de

se controla mediante un variador de

una rasqueta situada debajo de las la-

frecuencia de manera que se obtiene

equipada con un agitador y en dicho tanque se lleva a cabo el proceso de coagulación del agua.

La entrada a la cámara está situada en la parte inferior, mientras que la salida se realiza por la parte superior para asegurar que no se producen caminos preferenciales.

El coagulante se dosifica inmediatamente antes de que el agua entre en la cámara, de manera que con la turbulencia se produce una buena mezcla, lo que permite asegurar la distribución uniforme del coagulante en la corriente.

Cámara de floculación El agua procedente del tanque de coagulación es una mezcla de sólidos en suspensión del agua bruta y de las partículas coloidales desestabilizadas.

En el tanque de floculación se añade la microarena al agua a través de los hidrociclones, y se emplea el polímero para crear puentes de unión entre la microarena y las partículas desestabilizadas junto con flóculos de mayor densidad. La cámara está equipada con un Turbomix® que crea las condiciones óptimas para la formación de flóculos.

El agua entra en la cámara de floculación por la parte superior.

El agitador funciona de manera continua. Además, el agitador se controla mediante un variador de frecuencia de manera que se obtiene la velocidad óptima para la floculación.

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RETEMA

31

la velocidad óptima para el transporte de la mezcla de fango y arena.

Bombeo de recirculación El fango y la microarena se recogen en una poceta para fangos por medio de una rasqueta y se retorna hacia los hidrociclones por medio de bombas.

El caudal de recirculación depende básicamente de la concentración de sólidos de entrada a planta. En este caso, se encuentra en el rango de 5— 7,5% del caudal influente.

Las bombas y el sistema de tuberías se proyectan para tratar altas concen-

separa. Los hidrociclones son de po-

hidrociclón y se reinyecta en el tanque

traciones de arena, y funcionar de ma-

liuretano para poder resistir la abrasión

de floculación para su reutilización.

nera continua. Se han instalado 3 bombas con una capacidad de 40 m3/h,

de la microarena.

La línea ACTIFLO™ Turbo tiene tres

carga por la parte superior del hidroci-

adecuado para operar con diferentes

hidrociclones, uno por cada una de las

clón y se envía a una balsa instalada

caudales de recirculación en función

bombas de recirculación. La energía del

junto al equipo. Desde la misma, se

de caudal de entrada a la línea ACTI-

bombeo se convierte de manera efecti-

enviará al tratamiento biológico de la

FLO™ Turbo.

va en fuerza centrífuga dentro del cuer-

EDARI.

El fango de menor densidad se des-

po del hidrociclón, haciendo que el fanHidrociclones

go químico se separe de la microarena

Fango producido

que tiene una densidad superior. Una La mezcla de fango y arena es bom-

vez separada, la microarena se concen-

El fango producido se purga en con-

beada a los hidrociclones, donde se

tra y descarga desde la parte inferior del

tinuo a través del hidrociclón y supone

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RETEMA

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REPORTAJE I PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES DEL COMPLEJO INDUSTRIAL DE REPSOL EN PUERTOLLANO

=

PUBLICIDAD

EGGER SUMINISTRA SUS BOMBAS PARA EL TRATAMIENTO TERCIARIO DE LA PLANTA TAR DE REPSOL PUERTOLLANO Se trata de 4 bombas para 2 aplicaciones: • 2 bombas Turo® Vortex T 61-80 H4 LB3+ para bombeo de lodos en el proceso de decantación lastrada, bombeando un caudal de 112 m3/h y accionadas por motor eléctrico de ABB. • 2 bombas de proceso verticales EO 8-300 SG4 LB4B para bombeo de efluente a la unidad de decantación lastrada, bombeando un caudal de 1200 m3/h y accionadas por motor eléctrico de ABB. Estos equipos han sido construidos por el fabricante suizo de bombas centrífugas y válvulas de regulación diafragma IRIS®, EMILE EGGER & Cie.

aproximadamente un 4-6% del caudal

do en esta aplicación, después de los

do agua de proceso o agua potable.

influente.

ensayos que se han realizado en el com-

Las bombas de dosificación funcio-

plejo mediante planta demostración.

nan de manera continua. El caudal de

Antes de que este polímero pueda

floculante se controla proporcional-

ser dosificado, debe mezclarse en

mente al caudal de entrada a la línea

Tras los ensayos in situ realizados en

una solución madre con un conteni-

ACTIFLO™ Turbo y según la dosis que

el complejo mediante planta demostra-

do en polímero de aproximadamente

haya sido seleccionada.

ción se decide utilizar Policloruro de

el 0,25%, lo que lleva aproximada-

aluminio. La dosificación de coagulan-

mente una hora. La solución madre

te se realiza en la tubería de aporte a

se realiza con agua potable y se pre-

la planta paquete.

para en una estación de preparación

Dosificación de coagulante

de polímero.

Dosificación de polímero

Dosificación de microarena En el proceso se pierde una pequeña cantidad de microarena, principal-

Antes de la inyección del polímero

mente en los hidrociclones. Se debe,

en el ACTIFLO™ Turbo, la solución

por lo tanto, añadir la arena perdida

El polímero utilizado en la planta ACTI-

madre debe diluirse hasta una con-

para mantener el tratamiento óptimo.

FLO™ Turbo es típicamente aniónico en

centración del 0,05% aproximadamen-

La microarena se añade en la cámara

polvo y es el que Veolia ha recomenda-

te. El polímero puede diluirse utilizan-

de floculación.

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RETEMA

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TECNOLOGÍA I NAVEC

Reacondicionamiento de conducciones de agua con tecnología de infusión y vacío LA TECNOLOGÍA TECNOINVAC®, DESARROLLADA POR NAVEC, RECIBIÓ EL RECONOCIMIENTO A LA INNOVACIÓN EN LOS JEC INNOVATION AWARDS

E

n 2018 la tecnología TECNOINVAC®, desarrollada por

focalizado en un proyecto específico

En la apuesta de una economía cir-

de fabricación de tuberías in-situ me-

cular para conservar, mantener y alar-

NAVEC, obtuvo el reconoci-

diante infusión de resinas epoxi refor-

gar el valor de las redes de distribu-

miento a la innovación en el certamen

zadas con fibra de carbono y consoli-

ción y abastecimiento de agua, la

de la JEC Innovation Awards en París,

dadas por un sistema de vacío.

tecnología desarrollada por NAVEC

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RETEMA

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NAVEC I TECNOLOGÍA

La tecnología desarrollada por NAVEC supone una alternativa segura, fiable y eficaz para reacondicionar conducciones enterradas, evitando excavaciones e incidencias, y en línea con el concepto de economía circular

supone una alternativa segura, fiable y

evitando cualquier exposición a vapo-

bono, permitiendo una fracción de vo-

eficaz para todas aquellas conduccio-

res de los materiales empleados.

lumen de fibra del ± 70%, obteniendo

nes enterradas, cuya reparación supo-

El sistema consiste en la fabricación

optimas propiedades mecánicas del

ne un importante desafío debido a la

de tuberías in-situ por infusión en vía

conjunto en función de las hipótesis

complejidad de actuación por medios

húmeda de resina epoxi de alta resis-

de cálculo.

tradicionales, con grandes excavacio-

tencia reforzada con fibra de carbono

nes e interferencias en otros servicios

y consolidada a presión de vacío has-

afectados y gran presión social por

ta la finalización del curado. La finali-

cortes de tráfico y suministros. Las so-

dad es restaurar la integridad estruc-

El crecimiento de las ciudades, en

luciones tradicionales, en algunos ca-

tural perdida, proporcionando las

extensión y población, ha generado

sos, son de imposible ejecución.

nuevas propiedades mecánicas re-

incrementos importantes en el nivel

queridas a lo largo de la conducción.

de operación de las redes, diseñadas

En función del tipo de tubería, hormi-

y construidas decenas de años atrás.

gón o metálicas, la existente es consi-

Estas conducciones, enterradas me-

derada como molde perdido o tiene

tros bajo la superficie, pueden haber

cierta capacidad estructural.

sido afectadas por otro tipo de infraes-

EL CONCEPTO Resolviendo todas las carencias de las aplicaciones manuales, el desarro-

TRABAJAR EN LOS ACTIVOS

llo de la tecnología de vacío aplicada a

Esta solución, homogénea en todo

tructuras que comparten espacios co-

la rehabilitación de conducciones de

su conjunto, elimina las incertidum-

munes. En esta situación, día a día au-

agua es una realidad, que nace de la

bres generadas por las aplicaciones

menta el riesgo respecto a la

necesidad especifica de reparar el sis-

manuales derivadas del factor huma-

aparición de patologías, además de

tema de refrigeración de un reactor nu-

no, como son la falta de impregnación

aumentar la velocidad de deterioro.

clear, donde, aprovechando la con-

o exceso de resina, oclusiones de ai-

Con esta tecnología se puede alar-

ducción existente y garantizando sus

re, delaminación, compactación entre

gar la vida de las conducciones ac-

propiedades mecánicas, se desarrolla

capas, adherencia sobre los sustratos

tuales sin reposiciones totales, activos

una solución definitiva manteniendo el

y adaptación a la geometría existente.

cuasi agotados, incluso incrementar

funcionamiento normal de la central,

Con esta tecnología se absorbe única-

su capacidad estructural aumentando

premisas clave en el proyecto, con to-

mente la resina necesaria en función

sus prestaciones para permitir su ope-

tal seguridad para los trabajadores,

del gramaje empleado de fibra de car-

ración a mayores presiones, permi-

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Mayo/Junio 2019

RETEMA

35

TECNOLOGÍA I NAVEC

tiendo una capacidad de transporte en la línea con caudales superiores.

DESARROLLO DEL SISTEMA Para entender el funcionamiento del conjunto resultante de fibra de carbono en una conducción, estructura o equipo, de ahora en adelante laminado, es necesario comprender la aportación de los distintos elementos que lo componen y la forma en que se procesa. Un laminado es un material bifásico compuesto por al menos dos elementos que trabajan juntos, fabricado

do es que es anisótropo, es decir, sus

de la resina en la fibra, infusión, hasta

expresamente para mejorar los valo-

propiedades dependen de la orienta-

la finalización de su ciclo de curado y

res de las propiedades que los mate-

ción del material de refuerzo.

correspondiente polimerización.

riales constituyentes presentan por

Tanto las propiedades mecánicas

Este proceso se logra mediante el

separado. Está formado por un refuer-

resultantes como la fiabilidad y homo-

sellado de una bolsa de plástico, mol-

zo, fibra, la cual soporta los esfuerzos

geneidad de los valores finales de-

de flexible, sobre el laminado coloca-

mecánicos aportando rigidez y resis-

penden principalmente del proceso

do sobre la conducción. El aire se ex-

tencia, y una matriz, resina polimérica,

utilizado en la obtención del laminado.

trae

la cual aporta la geometría y cohesión

Únicamente con la tecnología de va-

regulación conectado a una bomba

al material compuesto y transmite los

cío pueden garantizarse, con la apli-

de vacío. El laminado se mantiene

esfuerzos de unas fibras a otras. La

cación de una presión homogénea de

comprimido desde la infusión hasta la

particularidad principal de un lamina-

vacío desde la fase de introducción

consolidación y curado del mismo.

36

RETEMA

Mayo/Junio 2019

mediante

un

sistema

de

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NAVEC I TECNOLOGÍA Sobre las capas de fibra de carbo-

correspondencia con diseño.

no que conforman el laminado, se ins-

• Homogeneidad de propiedades me-

talan los consumibles del sistema. En

cánicas a lo largo de todo el laminado

el sistema de vacío, los puntos de

o estructura. Ideal para geometrías

succión se diseñan en el frente de

complejas, tramos verticales, inclina-

avance de la resina que llegue en últi-

dos, techos, generatriz superior de

mo lugar, para que contribuya con el

cualquier tubería o deposito.

gradiente de presión que hace de

• Proceso industrializado indepen-

fuerza impulsora. Seguidamente se

diente de las habilidades de cada tra-

sella el laminado de la zona perimetral

bajador. Elimina el error humano. Dis-

con masilla de cierre. Finalmente, se

tinta

conecta el vacío al conjunto; la pre-

trabajadores por exceso o falta de im-

sión atmosférica obliga a salir el aire

pregnación, etc.

que se encuentra dentro y la bolsa de

• Seguridad. Ausencia de volátiles en

vacío se comprime contra el laminado.

la atmósfera de trabajo, eliminando el

Comprobado que el sellado es co-

contacto directo de trabajadores con

calidad

con

distintos

rrecto, se procede a la inyección de la

vapores de productos químicos.

resina facilitando un flujo constante

• Respetuoso con el medio ambiente

por capilaridad y saturación. La entra-

favoreciendo la economía circular.

da se realiza a través de los perfiles

• Sin interferencias con el resto de las

de infusión en distintas secciones,

instalaciones y servicios cercanos, sin

distribuidos para garantizar la impreg-

excavaciones.

nación completa del laminado. Duran-

• No interrumpe la vida normal de la

te la infusión, los perfiles se regulan

ciudad.

dependiendo del plan diseñado.

• Mejores prestaciones mecánicas en

Este sistema garantiza la adherencia

un procesado in-situ sin equipos auxi-

con el sustrato, elimina el exceso de

liares de autoclave. Puede llegar a te-

absorción de resina, remueve el aire

ner hasta 10 veces más resistencia

ocluido entre capas, compacta las ca-

que un mismo laminado realizado por

pas mejorando la solidez interlaminar,

medios manuales.

evita cambios de orientación de fibras

• Alargar la vida de los activos, inclu-

durante el curado, reduce la humedad

so incrementando y mejorando las

y optimiza el contenido de resina en el

operaciones por aumento de cauda-

material compuesto final, obteniendo

les y presiones.

las propiedades mecánicas optimas respecto a las hipótesis de cálculo.

Los ensayos realizados según el RD

OTRAS APLICACIONES DEL SISTEMA

140/2003 de no migración certifican la compatibilidad del laminado en con-

• Reparación y refuerzo estructural, in-

tacto con agua para consumo huma-

terior o exterior, de tanques y depósi-

no, por lo que puede emplearse para

tos de almacenamiento, metálicos o

cualquier conducción agua potable,

de hormigón.

desmineralizada o tratada.

• Reparación y refuerzo estructural en techos de tanques metálicos afecta-

PRINCIPALES FACTORES

dos por corrosión.

CLAVES

• Impermeabilización y refuerzo es-

e

Vicente Mohedano, Director General Francesc Robles, Director Técnico

=

NAVEC www.gruponavec.com

+

tructural de balsas, canales, etc • Fiabilidad. Contenido de resina, di-

• Recuperación estructural de equi-

seño y colocación de fibras y alta re-

pos estáticos y dinámicos, como bom-

ducción de huecos vacíos o aire en

bas, impulsores, etc.

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Mayo/Junio 2019

RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

EL AGUA EN LA INDUSTRIA DE LA CELULOSA Y EL PAPEL, BAJO EL SIGNO DE LA EFICIENCIA

e

CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO DIRECTORA DE MEDIO AMBIENTE DE ASPAPEL

L

a búsqueda de la

sa y el papel, se utiliza agua en primer

mayor eficiencia

lugar para preparar la pasta de fibras

tanto medioam-

de celulosa y a continuación como me-

biental como eco-

dio de transporte de esa fibra de celu-

nómica a lo largo de

losa a lo largo de la máquina con la

todo el proceso de fabri-

que fabricamos el papel.

cación es el objetivo de la industria de

Si se fabrica papel de fibra virgen, par-

la celulosa y el papel. Y las claves de

tiendo de la madera, se utilizará agua

esa estrategia industrial se encuentran

para separar las fibras de celulosa de

tanto en la optimización del uso de las

la lignina. Si la materia prima que se

materias primas y el agua como en la

está empleando es papel usado para

gestión de los residuos del proceso, la

reciclar, también se utilizará agua, en

eficiencia energética y la búsqueda de

este caso para separar las fibras de

tecnologías para la descarbonización.

celulosa de los materiales impropios

Informatización, automatización y ro-

(grapas, arena, plástico y otros)

botización de los procesos, con el foco

A continuación se prepara una solu-

puesto en los aspectos medioambien-

ción acuosa de fibras de celulosa, ya

tales, la calidad y la innovación son

que la técnica de fabricación se basa

factores que definen el trabajo papele-

precisamente en la propiedad natural

ro, a cargo de una plantilla cualificada,

que tienen las fibras de celulosa de

estable y con bajo índice de rotación.

unirse en presencia de agua, sin nece-

En las fábricas del sector de la celulo-

sidad de adhesivos.

38

RETEMA

Mayo/Junio 2019

“La optimización del uso de las materias primas y el agua, la gestión de los residuos del proceso, la eficiencia energética y la búsqueda de tecnologías para la descarbonización, son pilares en la estrategia de la industria papelera”

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Una vez en la máquina de papel, la

papelero y por ello, las fábricas pape-

aquellos tiempos molineros queda re-

pasta de celulosa, pasa por distintas

leras se han instalado tradicionalmen-

cuerdo incluso en el lenguaje, con ex-

fases donde primero se forma la hoja,

te cerca de ríos, lagos... De hecho, las

presiones como “agua pasada no

que —conducida por rodillos— debe

primeras fábricas de papel eran moli-

mueve molino”.

secarse, mediante la eliminación del

nos de agua, que la aprovechaban

Hoy las fábricas del sector siguen au-

agua por gravedad, vacío, presión y

además para generar energía y mover

togenerando la energía que necesitan

finalmente secado térmico.

los grandes mazos de madera de

en modernas centrales de cogenera-

El agua es fundamental en el proceso

aquella primitiva maquinaria. De

ción, una MTD (mejor tecnología dis-

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Mayo/Junio 2019

RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

40

RETEMA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

Mayo/Junio 2019

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EN PRIMERA PERSONA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

“El uso total de agua en las fábricas españolas de celulosa y papel se ha reducido a la mitad de agua desde 1990, y es un 30% menos con respecto al año 2000, mientras la producción se ha incrementado un 60% desde el inicio de la década de los noventa”

ponibles), que produce a la vez electri-

cia del agua usada en el proceso, se

convenientemente depurada, tras ser

cidad y calor útil en forma de vapor,

sigue realizando fundamentalmente de

reutilizada internamente un cierto nú-

optimizando el uso de combustible y

los ríos (69%) y en menor medida de

mero de veces.

reduciendo emisiones. La eficiencia

pozos (19%) y la red y de aguas recu-

El uso total de agua en las fábricas es-

energética y la eficiencia en el uso de

peradas (12%).

agua son dos pilares fundamentales

El sector tiene una larga tradición de

pañolas de celulosa y papel se sitúa actualmente en 111 millones de m 3

de la estrategia de sostenibilidad en la

optimización del uso del agua. En las

anuales, lo que supone la mitad de

industria papelera española.

fábricas papeleras españolas, sólo se

agua que en 1990 y un 30% menos

consume una pequeña parte del total

con respecto al año 2000, mientras la

Menos uso de agua y menos

de agua que se usa en la producción

producción se ha incrementado un

vertidos

de pasta y papel, bien porque se eva-

60% desde el inicio de la década de

pora o porque se incorpora al produc-

los noventa y un 22% desde el inicio

to final. El agua restante se devuelve

del siglo XXI.

En cuanto a la captación o proceden-

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RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

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RETEMA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

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EN PRIMERA PERSONA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

Y hay que tener en cuenta, como decí-

El 20% de los vertidos —el doble que

los Compuestos Orgánicos Halogena-

amos, que en realidad de esos 111 millones de m3 de agua que se usan en

hace una década— recibe tratamien-

dos. En todos los parámetros se han

to terciario adicional al primario y se-

alcanzado los niveles de máxima exi-

la producción de pasta y papel sólo

cundario. También se ha incrementa-

gencia que permiten actualmente las

una pequeña parte se consume duran-

do a lo largo de los últimos diez años

Mejores Técnicas Disponibles.

te el proceso y el agua restante (95 millones de m3) se devuelve depurado al

el porcentaje de vertidos que reci-

Si nos remontamos a la década ante-

ben tratamiento secundario adicional

rior, el Acuerdo Voluntario firmado en-

medio receptor.

al primario (71%). Y por el contrario

tre el Ministerio de Medio Ambiente y

Los vertidos del sector papelero tienen

el porcentaje de vertidos con trata-

la Asociación de Fabricantes de Pasta,

como medios receptores los ríos o la-

miento solo primario se ha reducido

Papel y Cartón (ASPAPEL), vigente du-

gos (41%) y los mares (42%) y estua-

desde el 25% en 2008 al actual 8%

rante los años 2000-2009 marcó un hi-

rios (7%). Un 90% del volumen de ver-

(con tratamiento adicional en la red

to fundamental en la eficiencia en el

tido tiene pues como receptor el medio

de colectores).

uso de agua y los vertidos en el sector.

natural tras la previa depuración en la

Igualmente a lo largo de la última dé-

En ese periodo se consiguió un salto

fábrica. El 10% restante va a colecto-

cada se ha producido una importante

cualitativo, con una reducción del 37%

res municipales, donde se les da un

mejora de la calidad de los vertidos,

tratamiento de depuración adicional al

tanto la Demanda Química de Oxígeno

en el uso de agua por tonelada producida (pasando de 24,5 m 3 /t a 15,5

realizado en la fábrica.

como en los Sólidos en Suspensión y

m3/t) y una reducción de un 28% en el

EN PRIMERA PERSONA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

uso de agua total (pasando de 160 hectómetros cúbicos/año a 115 hectómetros cúbicos/año), pese a un incremento de la producción del 14% en ese mismo periodo.

Por lo que se refiere a la calidad de los vertidos, se consiguieron en el periodo 2000-2009 mejoras sustanciales en todos los parámetros característicos del

“La industria papelera española aborda la transformación hacia una bioeconomía y economía circular con un potente esfuerzo inversor de casi 1.400 millones de euros”

sector: la Demanda Química de Oxígeno (DQO, con una reducción del 38% para el papel y el 37% para la celulosa), los Sólidos en Suspensión (SST, que se redujeron un 78% en papel y un

”

12% en celulosa) y los Compuestos

molecular en la producción de celulo-

Un firme compromiso sectorial, unos

Orgánicos Halogenados (AOX, con

sa, de modo que toda la celulosa que

objetivos claramente definidos y

una reducción del 47% en celulosa).

se fabrica en España es ECF (libre de

cuantificables y la transparencia en

Fruto del acuerdo fue igualmente la eli-

cloro elemental) o TCF (totalmente li-

todo el proceso fueron las claves del

minación total en 2007 del uso de cloro

bre de cloro).

éxito de este acuerdo voluntario, que

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RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

+ CARMEN SÁNCHEZ-CARPINTERO, ASPAPEL

supuso un gran impulso a las mejoras medioambientales en la industria papelera española.

Inversiones en el sector En la industria papelera se produce una doble circularidad: la circularidad natural de su carácter bio (fabricación de productos procedentes de fuentes naturales renovables) y la circularidad social e industrial del reciclaje (productos reciclables que tras su uso se reciclan masivamente).

Bioeconomía y economía circular son los dos pilares de una nueva economía basada en el consumo sostenible. La combinación de estos dos nuevos paradigmas permite un mejor y más eficiente uso de los recursos.

La industria papelera española aborda esta transformación con un potente esfuerzo inversor: casi 1.400 millones de euros de inversión en los cuatro últimos años dirigidos a incrementos de capacidad y la innovación y renovación tecnológica, para lograr un mejor posicionamiento en un nuevo escenario, con nuevos hábitos de consumo, definidos por la creciente demanda de productos responsables con el medio ambiente y que contribuyan a reducir los efectos del cambio climático.

Los 471 millones de euros de invertidos en 2018 suponen el 10% de la facturación sectorial. Como referencia, cabe señalar que el último dato disponible del INE (2015) sitúa la media de inversión industrial en el 4% de la facturación de la industria española.

El compromiso con la sostenibilidad es signo distintivo del sector y periódicamente damos cuenta de nuestros avances en este campo en las memorias de sostenibilidad sectoriales, que publicamos con carácter pionero en España desde 2005.

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RETEMA

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Investigación, tecnología y estrategia empresarial: una triple alianza en favor del medio ambiente

E

l agua es un elemento funda-

El proyecto europeo Life-ANSWER (Advanced Nutrient

mental en el sector industrial y,

Solutions With Electrochemical Recovery), coordinado

cada vez más, las compañías están centrando sus esfuerzos

en utilizar este recurso natural de una manera responsable, aumentando su

por Mahou San Miguel, se basa en la depuración y regeneración de aguas residuales para evitar la

compromiso con el entorno y con el

contaminación y reaprovechar, así, los recursos

medio ambiente. En el caso del ámbi-

resultantes del proceso de elaboración de cerveza

to cervecero, el agua es el ingrediente principal en la elaboración de sus

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RETEMA

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PLANTA PILOTO DEL PROYECTO LIFE ANSWER

productos, por lo que la gestión sos-

diversidad y los ecosistemas en los

racterísticas potables, es decir, que

tenible de su consumo se hace aún

que el sector cervecero lleva a cabo

aunque no será apta para su consu-

más prioritaria.

su actividad. En este sentido, el pro-

mo, si se podrá utilizar en aspectos

Ese es, precisamente, el objetivo

yecto Life-ANSWER ocupa una posi-

que, hoy por hoy, son difíciles de apli-

principal de Life-ANSWER, un proyec-

ción referente gracias a que su inno-

car por seguridad.

to europeo coordinado por Mahou San

vadora y pionera tecnología aporta

Miguel, en el que también participan

una solución global al problema: por

PROCESOS EN EL

Aqualia, el grupo de Bioelectrogéne-

un lado, gestiona el aprovechamiento

TRATAMIENTO DE AGUAS

sis de la Universidad de Alcalá y Re-

del agua al máximo nivel durante los

RESIDUALES

cuperaciones Tolón. En concreto, su

procesos de fabricación; y, por otro,

acción se centra en emplear el agua

fomenta la regeneración del agua tras

residual resultante de la producción

su utilización.

Para lograr estos objetivos de gestión sostenible del agua, Life-ANS-

cervecera para la obtención de recur-

Además, lejos de conformarse con

WER integra varios procesos princi-

sos que, posteriormente, se utilizarán

los avances logrados, desde la coordi-

pales en la depuración de las aguas

como fertilizantes y, a la vez, para pro-

nación del proyecto se han definido

residuales, con el propósito de llegar

ducir energía. Además, también tra-

unas metas que van más allá del obje-

al escalado industrial actual. En pri-

baja para la reducción del uso de pro-

tivo inicial. Entre ellas, destaca el con-

mer lugar, desarrolla un tratamiento

ductos químicos y del consumo

tribuir a establecer las normas básicas

primario basado en la electroquími-

energético -con el consecuente des-

para la protección del estado de las

ca, tras el que tiene lugar uno secun-

censo de emisión de gases inverna-

masas de agua y el aumento de la ca-

dario biológico basado en la electro-

dero- en todo el proceso de elabora-

lidad de los ríos, lagos y aguas subte-

química microbiana. Éste permite

ción, así como en el desarrollo de una

rráneas en la Unión Europea; el incre-

una depuración eficaz maximizando

innovadora tecnología para lograr la

mentar el volumen de agua tratada -

la recuperación de la energía conte-

mejora de la calidad del agua.

actualmente se ha alcanzado la canti-

nida en el agua residual en forma de

Estos desarrollos están orientados

dad de 2.000 litros/hora – y el convertir

biogás enriquecido, con una alta

a la protección y al respeto de la bio-

el agua residual en un elemento de ca-

fracción en metano y altas concen-

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RETEMA

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INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA Y ESTRATEGIA EMPRESARIAL: UNA TRIPLE ALIANZA EN FAVOR DEL MEDIO AMBIENTE

La eficacia de esta iniciativa reside, en gran medida, en la colaboración entre la universidad y la empresa. En este sentido, Juan Francisco Ciriza, Director de Medio Ambiente de Mahou San Miguel y responsable del proyecto Life-ANSWER, señala que “la unión de estos dos agentes ha sido clave para impulsar el desarrollo de esta iniciativa. Life-ANSWER tuvo su origen en la esfera universitaria, con la investigación y la biotecnológica como foco, y la visión empresarial aportada por todas las compañías que participamos en el proyecto ha incentivado su evolución y progreso”

traciones de hidrógeno, aportando

2018, el centro de producción de Ma-

no sostenible, lo que limita su viabili-

un mayor poder calorífico a la mez-

hou San Miguel en Alovera opera co-

dad ambiental. Atendiendo a esta re-

cla resultante. Finalmente, se incluye

mo epicentro de la iniciativa.

alidad, esta planta dispone de una

un tratamiento terciario para la ob-

Los sistemas de depuración con-

tención de un efluente de alta cali-

vencionales encargados de la elimi-

depuradora con una capacidad de 250 m3/h, en la que se ha incorpora-

dad para su reutilización en la planta

nación de los residuos obtenidos en

do una planta demostrativa para de-

de tratamiento.

las estaciones de depuración de

sarrollar el proyecto Life-ANSWER.

Actualmente, el proyecto se encuen-

aguas residuales (EDAR) están, fun-

Con esta estrategia, se ha conse-

tra en fase de estudio y optimización,

damentalmente, basados en la dosi-

guido una reducción del consumo de

tanto técnica como económica, de la

ficación de reactivos químicos y en

energía de un 25%, y la consecuente

integración de estas innovadoras tec-

el uso de sistemas biológicos aero-

disminución de los gases de efecto

nologías en el tratamiento del agua re-

bios que implican un elevado coste

invernadero. Por otra parte, la pro-

sidual industrial y, desde principios de

energético y una huella de carbono

ducción de hidrógeno y metano re-

48

RETEMA

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INVESTIGACIÓN, TECNOLOGÍA Y ESTRATEGIA EMPRESARIAL: UNA TRIPLE ALIANZA EN FAVOR DEL MEDIO AMBIENTE

Life-ANSWER está logrando validar y optimizar una tecnología pionera en condiciones reales para mejorar la calidad de los efluentes industriales

a la vez que se incrementa el respeto

toria, la cervecera se ha enfocado de

al medio ambiente.

manera constante en garantizar su

La eficacia de esta iniciativa reside,

óptimo comportamiento en este cam-

en gran medida, en la sólida colabora-

po y, hoy, su aspiración es convertirse

ción existente entre la universidad y la

en un ejemplo activo en materia de

empresa. En este sentido, Juan Fran-

sostenibilidad en el sector de Gran

cisco Ciriza, Director de Medio Ambien-

Consumo.

te de Mahou San Miguel y responsable

Para lograrlo, cuenta con un Marco

del proyecto Life-ANSWER, señala que

Estratégico de Sostenibilidad que,

“la unión de estos dos agentes ha sido

bajo el nombre de “Somos 2020”, de-

clave para impulsar el desarrollo de es-

fine los 20 compromisos que le ayu-

ta iniciativa. Life-ANSWER tuvo su ori-

darán a lograrlo a corto plazo. Con-

gen en la esfera universitaria, con la in-

cretamente, en el aspecto ambiental y

vestigación y la biotecnológica como

de aquí a 2020, Mahou San Miguel se

foco, y la visión empresarial aportada

compromete a reducir un 10% su hue-

por todas las compañías que participa-

lla de carbono y a impulsar proyectos

mos en el proyecto ha incentivado su

de autogeneración energética, a re-

evolución y progreso”.

ducir su consumo de agua otro 10% para 2025 y a desarrollar programas

presenta un significativo avance en el sector del agua, ya que ofrece una

AMBICIOSOS RETOS POR

de protección de las fuentes hídricas

solución viable para la promoción de

ALCANZAR

en sus entornos.

Asimismo, colabora impulsando ini-

la sostenibilidad y la economía circular en este proceso de gestión. Por

La estrategia y los objetivos de este

ciativas que contribuyan a la protec-

tanto, cabe destacar que el proyecto

proyecto van en línea con el compro-

ción del medio ambiente de la mano

Life-ANSWER está logrando validar y

miso de respeto al medio ambiente

de diferentes organizaciones interna-

optimizar una tecnología pionera en

de Mahou San Miguel, compañía que

cionales como The CEO Water Manda-

condiciones reales para mejorar la

lidera el proyecto Life-ANSWER. A lo

te de Naciones Unidas, el Pacto Mun-

calidad de los efluentes industriales y

largo de sus más de 129 años de his-

dial de Naciones Unidas o WWF.

EN PRIMERA PERSONA

+ JESÚS SORIANO, FEIQUE

EL SECTOR QUÍMICO, UN REFERENTE INDUSTRIAL EN LA GESTIÓN DEL AGUA

e

JESÚS SORIANO DIRECTOR DE RESPONSIBLE CARE ESPAÑA EN FEIQUE

L

a existencia de mul-

que una planta química disponga de

vés de la actualización, en su caso, de

titud de procesos

su Autorización Ambiental Integrada

las Mejores Técnicas Disponibles

químicos dentro

actualizada. Ésta forma parte de la “li-

(MTDs), es un objetivo compartido en-

del sector de la In-

cencia para operar” que le es otorga-

tre Autoridades e Industria.

da por las autoridades.

Las técnicas de depuración en la in-

(CNAE 20) da como

Los consensos alcanzados a nivel de

dustria química abarcan un numeroso

resultado una gran variedad

la UE son en buena parte ya maduros

abanico de estrategias y combinacio-

de tipologías de aguas, cada una de

en cuanto a las técnicas a utilizar para

nes que debe ser analizado por cada

las cuáles tiene asociada una determi-

garantizar una adecuada calidad del

planta antes de seleccionar el que me-

nada tecnología para su correcta de-

agua utilizada en procesos industria-

jor se adapta a sus características

puración.

les. En este sentido, hay que destacar

concretas, para, posteriormente, mejo-

A nivel de la UE se han aprobado do-

la Decisión de Ejecución 2016/902

rarlo. Los procesos de recirculación

cumentos de referencia de Mejores

(UE) “por la que se establecen las con-

y/o depuración de aguas suelen ser

técnicas disponibles (MTDs)1 para tra-

clusiones sobre las mejores técnicas

iterativos y admiten mejora continua en

tamientos de aguas residuales corres-

disponibles (MTD) para los sistemas

cada caso.

pondientes a los diversos procesos de

comunes de tratamiento y gestión de

En este sentido, es relevante tener en

la Industria Química. Las técnicas enu-

aguas y gases residuales en el sector

cuenta que una MTD no solo incluye el

meradas y descritas en las MTDs “no

químico confor me a la Directiva

proceso técnico de depuración, sino

son prescriptivas ni exhaustivas, pu-

2010/75/UE del Parlamento Europeo y

diéndose utilizar otras técnicas que

del Consejo2”.

garanticen al menos un nivel de pro-

FEIQUE ha llevado a cabo el segui-

tección ambiental equivalente”.

miento de los procesos de consulta so-

En el caso de los vertidos al agua, los

bre estas MTDs participando activa-

niveles de emisión asociados a las

mente en ellos. El objetivo de lograr

MTDs son referencia fundamental para

una mejor calidad de las aguas a tra-

50

dustria

RETEMA

Química

Mayo/Junio 2019

1 http://eippcb.jrc.ec.europa.eu/reference/BREF/ CWW_Bref_2016_published.pdf 2 Conclusiones del BREF de Aguas Residuales en la Industria Química: https://www.miteco.gob.es/es/calidad-y-evaluacion-ambiental/temas/medio-ambienteindustrial/cwwbatconclusions_tcm30-191341.pdf

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EN PRIMERA PERSONA

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+ JESÚS SORIANO, FEIQUE

Mayo/Junio 2019

RETEMA

51

“La estrategia para garantizar una buena calidad de las aguas se basa en una gestión integrada de este recurso”

lo que comienza por la implantación

do en los procesos como consecuen-

de un principio de reducción del Con-

cia de un evento no previsto.

sumo de agua y, por tanto, de la generación de aguas residuales. La reutili-

Técnicas de depuración de

zación de aguas residuales en el

aguas

proceso de producción puede ser la primera fase a estudiar. Asimismo, to-

Los tratamientos de aguas residuales

do el proceso debería ir precedido de

incluirán siempre una valoración de

una recogida y separación por tipolo-

la combinación adecuada de las téc-

gía de aguas residuales para evitar la

nicas disponibles. Las primeras op-

contaminación de aguas no contami-

ciones a adoptar serán las que eviten

nadas previamente. Las aguas resi-

o reduzcan la generación de conta-

duales no contaminadas pluviales

minantes que terminen en el agua y

pueden no requerir tratamiento, por

la recuperación de contaminantes en

ejemplo.

origen.

Para evitar vertidos al medio natural

Posteriormente habrá que implementar

también medidas de gestión ambien-

fuera de parámetros de calidad, se de-

un pretratamiento de las aguas resi-

tal, de ahorro de agua, de gestión de

be prever una capacidad de almace-

duales que ayuden a reducir los ele-

residuos, de tratamiento de lodos de

namiento o tanque que lamine la posi-

mentos contaminantes antes del trata-

aguas residuales, de gestión, recogida

ble avenida de caudal ante eventos

miento final de estas aguas. Se debe

y tratamiento de gases residuales, de

sobrevenidos o accidentes. No se de-

lograr proteger la Depuradora Princi-

la combustión en antorcha, de las emi-

be descartar el posible episodio de

pal de línea (por ejemplo, la biológica

siones difusas de compuestos orgáni-

aguas residuales generadas en condi-

contra compuestos inhibidores o tóxi-

cos volátiles (COV) a la atmósfera, de

ciones distintas a las condiciones nor-

cos de los microorganismos). También

las emisiones de olores y de las emi-

males de funcionamiento. Un ejemplo

se deben eliminar previamente com-

siones sonoras.

es el posible incidente en reactores de

puestos que no se reducen o eliminan

La estrategia para garantizar una bue-

proceso y la previsión de almacena-

de manera suficiente durante su trata-

na calidad de las aguas se basa en

miento de emergencia de un posible

miento final (por ejemplo, compuestos

una gestión integrada de este recurso,

caudal contaminado fugado y genera-

tóxicos, compuestos orgánicos no bio-

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RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

+ JESÚS SORIANO, FEIQUE

degradables/poco biodegradables,

darios, que básicamente correspon-

culas (sólidos en suspensión) se logra

compuestos orgánicos presentes en

den a los denominados lodos activos

con la aplicación de técnicas que tam-

concentraciones elevadas o metales,

o tratamiento en tanques biorreacti-

bién precisan de reactivos suministra-

compuestos orgánicos halogenados

vos con microorganismos que elimi-

dos por la industria química para los

volátiles…). Se deben eliminar com-

nan compuestos orgánicos biodegra-

procesos de coagulación, floculación,

puestos que tienen efectos negativos

dables. Esta parte puede ser la más

flotación, decantación o filtración.

sobre los equipos de las depuradoras

común e n c o m p a r a c i ó n c o n u n a

El objetivo que tendrá cada cuenca

(corrosión de los equipos; reacción no

EDAR tipo.

receptora será el fijado por las Autori-

deseada con otras sustancias; conta-

Los tratamientos terciarios son técni-

dades Ambientales, pero los tramos

minación de los lodos de aguas resi-

cas de eliminación de nitrógeno, de

de valores de concentración de con-

duales). Las técnicas de pretratamien-

fósforo y/o de sólidos finales antes de

taminantes exigibles a un efluente de

to más comunes son la Neutralización

su descarga a un colector público o al

una planta química, de forma genéri-

(acido/base), Filtración (cribas, tami-

propio Dominio Público Hidráulico. La

ca, serían, en el caso de la DQO,

ces, desarenadores…) Desengrasa-

Nitrificación/desnitrificación para eli-

(30–100 mg/l), Nitrógeno total (5–25

dores y tanques de sedimentación pri-

minar el Nitrógeno total y el amoniaco

mg/l ), Fósforo total (0,5–3,0 mg/l) y

maria, entre otros.

y la Precipitación química para elimi-

Partículas Sólidas (5–35 mg/l). Para

Posteriormente al tratamiento prima-

nar el fósforo, son reacciones quími-

los metales pesados habría una varia-

rio de las aguas residuales, se apli-

cas necesarias en este sentido.

bilidad de concentraciones que de-

cará el grupo de tratamientos secun-

El afinado final de los restos de partí-

penderá de la toxicidad de estos.

EN PRIMERA PERSONA

+ JESÚS SORIANO, FEIQUE

“La reducción de los contaminantes en los efluentes de plantas químicas ha experimentado durante los últimos años una notable reducción. No obstante, las empresas del Responsible Care siguen mejorando sus cifras y sus estándares tecnológicos y de gestión ambiental para mantener su Principio de mejora continua en la protección de los ecosistemas acuáticos”

Superando la propia

procedimientos de gestión para la pro-

tes composiciones a efectos de su de-

Legislación: El programa

tección del agua como recurso natural:

puración (más o menos sucias) y vertido. Se valoran aquellas aguas que

Responsible Care de la Industria Química, un caso de

• Todas las empresas RC disponen de

pueden ser reutilizadas por estar “lim-

Éxito

un inventario cualitativo y cuantitativo

pias” (por ejemplo, agua de refrigera-

de las emisiones al agua de sus insta-

ción), caso de ser viable su reutiliza-

FEIQUE coordina el Programa Respon-

laciones, sean medidas o estimadas

ción y recirculación.

sible Care para 66 empresas y corpo-

por procesos, según corresponda.

• Las canalizaciones de vertido están

raciones de industria química en Espa-

• Han elaborado una relación de todos

en buen estado y se revisan periódica-

ña. Estas compañías representan el

los efluentes del centro de trabajo, con

mente.

60% de la producción del Sector Quí-

su composición, caudal, procedencia

• Existe un sistema para el tratamiento

mico nacional. Estas empresas han

y analítica. Esta información se actuali-

de las primeras aguas de escorrentía

consensuado unos procedimientos pa-

za puntualmente en caso de modifica-

pluvial.

ra la gestión responsable del agua y

ción de la planta.

• La planta dispone, para sus drenajes

depuración de efluentes que, cum-

• Las redes de aguas de proceso, sa-

y conducciones, de sistemas de obtu-

pliendo la normativa vigente van más

nitarias y pluviales son independien-

ración u otras medidas preventivas pa-

allá de ésta. De esta forma, se han obli-

tes. Existen drenajes independientes

ra que, ante incidentes, se evite el ver-

gado al cumplimiento de los siguientes

de aguas, según éstas tengan diferen-

tido de efluentes contaminantes (por

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RETEMA

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EN PRIMERA PERSONA

+ JESÚS SORIANO, FEIQUE cantidad de agua vertida. Los Registros de control de vertidos lo son del influente y del efluente.

• Se dispone de dispositivos y protocolos de actuación para casos de emergencia: retención secundaria, cubetos, recirculación, etc.

• En cualquier planta química se dispone siempre de una Autorización ambiental con puntos de vertido identificados, valores límite y un plan de vigilancia y control.

• Las empresas valorarán siempre qué potenciales proyectos de reutilización

Grafico 1. Toneladas de producción y Millones de mcc consumidos por la industria química del Responsible Care

de agua son viables en la planta.

Las cifras de las empresas Responsible Care En este gráfico se indica cómo el consumo del agua de las empresas del programa Responsible Care ha disminuido mientras que su producción ha aumentado (Ver Gráfico 1).

Puede considerarse, de forma general, que el parámetro más significativo de los vertidos al agua en la industria química es la DQO. El conjunto de las empresas del Responsible Care han logrado mantener esta tendencia de reducción de sus vertidos, según se

Grafico 2. Emisiones de DQO en to. cifra absoluta y ponderada por la producción de las empresas RC ( gr. /to.)

muestra en el gráfico 2.

La reducción de los contaminantes en los efluentes de plantas químicas ha experimentado durante los últimos

ejemplo, placas de obturación, balo-

impacto en el vertido total y de su con-

años una notable reducción. No obs-

nes de obturación, tanques de emer-

trol. Esto incluye emergencias.

tante, las empresas del Responsible

gencias, etc,…) o perjudiciales para el

• Se dispone, en su caso, de autoriza-

Care siguen mejorando sus cifras y sus

propio tratamiento de agua residual.

ción de vertidos acuosos considerados

estándares tecnológicos y de gestión

-Operan equipos de medición en con-

no ordinarios que pudieran no estar ini-

ambiental para mantener su Principio

tinuo de parámetros de vertido claves

cialmente declarados y autorizados en

de mejora continua en la protección de

(por ejemplo DQO; N,P, etc…) antes

la Autorización Ambiental. Ello sería

los ecosistemas acuáticos. De hecho,

de la llegada de las corrientes al siste-

necesario en caso de vertidos que no

en términos generales, la gran mayoría

ma de tratamiento de aguas.

siguen el procedimiento de autoriza-

de los ecólogos ya priorizan la lucha

• Hay medición en continuo de los pa-

ción ordinario (aguas no industriales,

contra la contaminación de origen físi-

rámetros de vertido limitados legal-

vertidos mancomunados o de especia-

co (erosión de suelos, derivas y esco-

mente (Autorización Ambiental Inte-

les características calificados por la

rrentías de contaminantes) respecto a

grada) antes del vertido final.

Autoridad Ambiental).

la contaminación cuyo origen son

• Todo el personal responsable del

• Existen planes de minimización de

efluentes de plantas industriales ya se-

área es conocedor de los vertidos, su

contaminantes en el vertido y/o de

an químicas o de otra naturaleza.

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RETEMA

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TECNOLOGÍA I LLABERIA GROUP

Juntas Llaberia-Klinger, la solución idónea para un sellado efectivo LAS JUNTAS LLABERIA-KLINGER ASEGURAN UN SELLADO ÓPTIMO DE LARGA DURACIÓN Y DE BAJO MANTENIMIENTO EN INSTALACIONES HIDRÁULICAS

a empresa hidráulica Llaberia

terior. Actualmente la gran mayoría de

El objetivo de las juntas de estanquei-

Group presenta la solución ópti-

estas juntas en poco tiempo pierden

dad es obtener una unión perfecta en-

L

ma a la problemática de las fugas

su funcionalidad y requieren de un

tre ambas bridas y suplir posibles im-

de las juntas utilizadas en las instalacio-

mantenimiento que significará costes

perfecciones o irregularidades en las

nes: las nuevas juntas Llaberia-Klinger.

adicionales.

superficies de ambas partes. Cuando

La empresa se ha convertido en distri-

Llaberia Group ha considerado

la junta recibe presión se comprime, y

buidor exclusivo de esta gran innovación

aprovechar este gran inconveniente

gracias a los tornillos y la flexibilidad de

en España.

ofreciendo unas ventajosas juntas de-

la junta conseguir el sellado necesario.

Las juntas para brida son los ele-

nominadas Llaberia-Klinger, con las

Sin embargo, la gran mayoría de las

mentos selladores del paso de líquidos

que ponen al alcance de todos sus

juntas utilizadas hoy en día pierden su

o gases que pasan entre dos bridas

clientes poder realizar una instalación

funcionalidad en un periodo de tiempo

que constituyen parte de una instala-

hidráulica correcta y con una larga du-

reducido y requieren ser reapretadas

ción mecánica para evitar fugas al ex-

ración en el tiempo.

si se quieren evitar las fugas.

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LLABERIA GROUP I TECNOLOGÍA Junta metal-plástico

Junta metal-metal

Junta plástico-plástico

El efectivo funcionamiento de las

ner en cuenta que todas las ventajas

juntas en el montaje de una instalación

van a ser efectivas siempre y cuando la

es vital para obtener buenos resultados. Para ello se debe establecer previamente su resistencia a los distintos fluidos, productos químicos, ácidos, alcalinos, temperaturas extremas, presiones y su capacidad para soportar diferentes entornos, con el fin de elegir el material de la junta más adecuado para cada proyecto. La gran mayoría de estas juntas se realizan en EPDM si son destinadas para uso en agua potable, pero existen variantes, como por

Las juntas LlaberiaKlinger destacan por incorporar un alma de acero, impidiendo que se muevan y se deformen cuando se ejerza presión sobre ellas

instalación sea correcta.

Estas nuevas juntas ofrecen tres modalidades, en función del tipo de materiales entre los que tengan que ser colocadas: juntas para metal-metal, con un diámetro interior igual a la tubería y sin bordón; juntas para metal-plástico, con un poco más de grosor que la anterior y un diámetro interior igual al de la tubería más el chaflán, este tipo si cuenta con bordón a modo de cuña para que la valona tenga un buen asentamiento; por

ejemplo el NBR para aguas “sucias”.

último, juntas para plástico-plástico,

Asimismo, para realizar una correcta

más amplias y más gruesas para poder absorber correctamente el asentamien-

instalación, y tener unos bajos costes de mantenimiento hay que tener en cuenta

con un sellado hermético que no per-

la facilidad de montaje, el apriete del

mitan ninguna fuga y sin la necesidad

atornillado, y la limpieza de las juntas y

de ningún reapriete en el futuro.

to de ambas partes.

La modalidad más común y utilizada en las instalaciones es la junta para metal-plástico, debido al tipo de instalacio-

las bridas a sellar. Sin embargo, en gran

Con este fin, la empresa ha decidido

parte de los casos donde se utilizan las

colaborar con Klinger, líder mundial en

juntas habituales aparecen fugas, y el

soluciones de sellado, control y moni-

Así pues, con esta lista de ventajas y

reapriete significa unos costes de man-

torización de fluidos, y convertirse en

con una óptima comercialización y dis-

tenimiento bastante elevados.

nes que se realizan más a menudo.

distribuidor oficial en España de las

tribución del producto, Llaberia Group

Por un lado, la principal problemática

juntas Llaberia-Klinger, las cuales sig-

espera alcanzar grandes éxitos con

de las juntas de PVC es que cuando re-

nificarán un gran avance para la mejo-

este producto novedoso. Hasta el mo-

ciben la presión se aplastan y se defor-

ra de las canalizaciones hidráulicas.

mento, ya han conseguido una men-

man y ya no recuperan su forma inicial,

Las juntas Llaberia-Klinger destacan

ción al producto de más calidad en la

con lo cual dejan de ser útiles. Por otro

sobre el resto por incorporar un alma de

última edición de la feria hidráulica Cu-

lado, las juntas de PE (polietileno) en un

acero, la cual impedirá que se muevan y

bagua 2019 en la Habana, Cuba, y de-

principio cierran correctamente, pero

se deformen cuando se ejerza presión

seamos que no sea el último.

pasado un periodo de tiempo si no son

sobre ellas. Una capa exterior de cau-

reapretadas no pueden evitar que apa-

cho protege su interior, a la vez que po-

rezcan fugas. El problema se agrava a

tencia su resistencia y durabilidad. Su

mayor diámetro y mayor presión.

diámetro exterior será igual al diámetro

Delante de esta problemática Llabe-

interior de la tornillería, con lo cual siem-

ria Group ha querido buscar una solu-

pre se van a mantener centradas y sin la

ción que ofrezca al cliente unas juntas

posibilidad de escaparse. Hay que te-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

=

+ LLABERIA GROUP www.llaberiagroup.com

RETEMA

57

REPORTAJE

Ampliación de la Depuradora de Adeje - Arona, Tenerife Andrés González Project Manager SUEZ Treatment Solutions I www.suez.es

E 58

l Sistema Integral de Sanea-

marco medioambiental de la zona su-

imperiosa necesidad de adecuar to-

miento, Depuración y Reutili-

roeste de la Isla de Tenerife.

das las instalaciones de tratamiento a

zación de Adeje–Arona ha ve-

No obstante, el crecimiento demo-

la nor mativa vigente, y el tiempo

nido siendo desde su puesta

gráfico experimentado, en general en

transcurrido desde su construcción

en marcha en 1998 uno de los

la isla de Tenerife, y en particular en

hizo necesaria la mejora y ampliación,

factores de excelencia del

las poblaciones de Adeje – Arona, la

tanto de las instalaciones del actual

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

pretratamiento y bombeo de Barranco de Troya, como de las instalaciones de Caldera del Rey, donde se emplaza la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR).

Como consecuencia de la estrecha relación entre la Administración Estatal, Autonómica, Insular y Municipal, dentro del Convenio de colaboración entre el Gobierno de España y el Ejecutivo Canario, en mayo de 2011 se publica la contratación conjunta de la elabora-

La ampliación de la depuradora de Adeje - Arona ha contado con un presupuesto de ejecución de 21 millones de euros, y cuenta con un caudal de diseño de 40.000 metros cúbicos diarios, con posibilidad de ampliar hasta 60.000 metros cúbicos. La planta, dotada con los últimos avances tecnológicos, destaca por contar con un sistema de Reactores Biológicos de Membrana de alto rendimiento para el tratamiento biológico y microfiltración, y está prevista la implantación de un sistema de secado solar de fangos

ción del proyecto y la ejecución de las obras del "Sistema de Depuración de Adeje - Arona (2ª fase) en Tenerife”, adjudicándose en noviembre de 2011 la

Tanto el pretratamiento y bombeo de

rios a largo plazo, al efecto de cumplir

obra a la UTE SATOCAN S.A.- SUEZ

Barranco de Troya como la EDAR de

en todo momento la normativa comuni-

Treatment Solutions, S.A.U., firmándo-

Caldera del Rey están trabajando en

taria vigente.

se el contrato el 26 de octubre de 2012,

valores cercanos al límite de su dimen-

En la construcción inicial de la plan-

y procediéndose desde ese momento

sionamiento. En las épocas en las que

ta de tratamiento en dos líneas, se ha-

a la redacción del proyecto constructi-

se registran las puntas de población

bía dispuesto un espacio de reserva

vo, el cual se aprueba técnicamente a

(periodos de máxima ocupación turísti-

para la ampliación de otra línea. No

principios de mayo de 2014, suscri-

ca), dichas infraestructuras no pueden

obstante, dado que el dimensiona-

biéndose el día 12 de ese mismo mes

hacer frente a la demanda. Ello hizo

miento de la ampliación se hace para

el Acta de Comprobación del Replan-

necesario mejorar y ampliar estas ins-

el doble del volumen actual, dicho es-

teo de las obras, comenzando las mis-

talaciones para los escenarios a medio

pacio quedó escaso.

mas al día siguiente.

plazo y prepararlas para los escena-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

Este motivo hizo necesario adoptar

RETEMA

59

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

para la nueva instalación una solución

ciones a 50.000 y 60.000 m3/día.

siduales se ha previsto un proceso de fangos activados en aeración prolon-

de tratamiento biológico y microfiltración mediante Reactores Biológicos de

Características del agua

gada con membranas de ultrafiltración

Membrana (MBR), pudiendo realizar la

tratada

(BRM) precedido por un sistema de pretratamiento, una decantación lame-

obra en un espacio muy reducido y con unos rendimientos muy elevados.

• DBO5: ≤ 10 mg/l

lar (DENSADEG©), y un tanque de la-

• SST: ≤ 1 mg/l

minación de caudal hacia el tratamien-

de 40.000 m3/día, aunque se han defi-

• N-NTotal:≤ 10 mg/l

to biológico para que este tenga un

nido y dejado previstas las instalacio-

• Coliformes totales: ≤ 100 Ufc/100 ml

funcionamiento prácticamente a cau-

nes necesarias para futuras amplia-

Para el tratamiento de las aguas re-

El caudal de diseño considerado es

dal constante.

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA BRUTA ESCENARIO 1

ESCENARIO 2

ESCENARIO 3

Caudal medio diario

m3/día

40.000

50.000

60.000

Q medio horario

m3/día

1.667

2.083

2.500

Q máximo en pretratamiento y decantación primaria

m3/h

4.000

4.000

4.000

Q máximo en biológico

m3/h

2.300

2.800

3.200

DBO5

mg/l

620

620

620

DQO

mg/l

865

865

865

SST

mg/l

430

430

430

N-NTK

mg/l

65

65

65

Ptotal

mg/l

16

16

16

Población equivalente

h.e.

413.333

516.667

620.000

60

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

La línea de fangos cuenta con espesamiento, digestión anaerobia y deshidratación mediante centrífugas.

Así pues, la línea de tratamiento diseñada es la siguiente:

mm, 2 existentes y 1 nuevo.

El sistema de desarenado – desen-

puesto por 6 bombas nuevas de 535 m3/h a 244 m.c.a.

grase está compuesto de 3 desarenadores de 3,5 x 24 m, 2 existentes y

Tratamiento primario

1 nuevo. El suministro de aire al desarenador se realiza mediante 5 tur-

La planta cuenta con un sistema de-

LÍNEA DE AGUA

binas AEROFLOT. El equipo desnata-

cantación lamelar compuesta por 2

Pretratamiento

dor cuen t a c o n u n c a u d a l d e 1 0 m3/h. La capacidad de extracción de

decantadores lamelares DENSADEG© patentados por SUEZ de 98 m2 de SL

arenas es 60l/m³ agua residual hasta

unitaria, incluyendo una primera etapa

El agua bruta llega a la planta y es

clasificador de tornillo. El caudal me-

de floculación y una etapa de espesa-

enviado a un sistema de rejas de des-

miento de fangos producidos, con ve-

baste para eliminación de los sólidos

dio del n u e v o d e s a re n a do r e s de1.667 m3/h, mientras que el caudal

gruesos, compuesto por 3 tamices au-

máximo es de 4.000 m3/h.

tomáticos de 30 mm, 2 existentes y 1

Tras el proceso de desarenado y de-

nuevo. Además la planta cuenta con 3

sengrase se dispone un sistema de

tamices de desbaste automáticos de 3

bombeo de elevación a EDAR com-

locidades de decantación elevadas, de entre 20 y 25 m3/m2/h, lo que permite reducir la superficie ocupada y el volumen de la obra civil.

Para el tamizado de superfinos se

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

han previsto 3 tamices automáticos ro-

m3 por línea en canal de oxidación,

tativos de 1 mm de paso.

con una lámina de agua de 7,2 m.

Sistema de membranas MBR

La aireación de los reactores se rea-

El sistema de ultrafiltración está compuestos de 6 trenes de membra-

constante de caudal hacia el trata-

liza a través de 2 + 1 soplantes de levitación magnética de 12.000 Nm3/h.

miento biológico.

Sobre la solera de los reactores se ha

visto espacio para 8 trenes. Cada tren

previsto 4.288 difusores de membrana

de membranas está formado por:

distribuidos en 4 parrillas por línea. El

• Casetes con 45/48 elementos de

sistema cuenta con aceleradores de

membrana de fibra hueca por casete

flujo de 5.7 kW de potencia unitaria.

• Casetes con 44/48 elementos de

Se ha previsto un tanque de laminación.de 3.078 m3 permitiendo un flujo

Tratamiento secundario El tratamiento secundario se realiza

membrana de fibra hueca por casete

en dos reactores biológicos de 6.192

62

RETEMA

nas, aunque en la obra civil se ha pre-

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

Se ha previsto 1 bomba de recirculación de fangos de 1.100 -1.667 m3/h a 1.6-2 bar. con variador de frecuencia, para control de caudal. El sistema de extracción de permeado cuenta con control de caudal mediante eyectores de vacío.

Para el lavado de membranas se han instalado (6) soplantes de 2.570 Nm3/h a 350 mbar.

Se han previsto 1+1 bombas de retrolavado de 530 m3/h a 11,0 m.c.a. con variador de frecuencia.

Para las operaciones de lavado químico se ha instalado un sistema de dosificación de ácido cítrico e hipoclorito sódico.

LÍNEA DE FANGOS El sistema de Bombeo de extracción/recirculación de fangos primarios está compuesto por 4+2 bombas de tornillo de 25 m3/h a 2 bar.

El bombeo de extracción de fangos biológicos en exceso está formado por 2+2 bombas sumergibles de 45 m3/h a 2 bar.

Se ha previsto un tamizado de fangos primarios y mezcla en depósito

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

63

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

fangos mixtos. El bombeo de extracción de fangos mixtos a espesamiento se realiza a través de 2+1 bombas sumergibles de 60 m3/h, a 1 bar.

Para el espesamiento de fangos mixtos se han previsto mesas espesadoras de 55 m3/h.

La planta cuenta con un grupo de preparación automática de polielectrólito solución madre de 2.000 l. Para la dosificación se cuenta con 2 + 1 bombas de 800 l/h.

El depósito de fangos mixtos de la planta es de 100 m3 de capacidad.

Deshidratación de fangos La deshidratación de fangos en la planta se realiza mediante tres centrífugas de 16 m 3 /h, dos existentes y una nueva. Para la alimentación de fangos la planta cuenta con tres bombas de alimentación de 20 m³ /h, dos existentes y una nueva.

Se ha instalado un nuevo grupo de preparación automática de polielectrólito solución madre de 4.000 l. Para la dosificación se cuenta con 3 bombas de 3.080 l/h, dos existentes y una nueva. La planta cuenta con dos tolvas de almacenamiento de fango deshidratado: una de 85 m3 y otra de 100 m3, ambas ya existentes en la planta.

Digestión anaerobia El bombeo de fangos espesados a digestión se efectua mediante 2 + 1 bombas lobulares de 20 m3/h.

La planta contaba con un digestor de 5.000 m 3 , y se ha instalado otro nuevo adicional de 5.000 m3.

Para la calefacción del digestor nuevo se ha previsto un sistema de calentamiento adicional.

Línea de gas de digestión La línea de gas de digestión de la planta se compone de un gasómetro

64

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

de membrana de 510 m3 ya existente

ASPECTOS RELEVANTES

y un depósito de fangos digeridos.

Sistema BRM SERVICIOS AUXILIARES El diseño del BRM realizado, se baLa planta cuenta con las siguientes

sa en la experiencia del grupo Suez en

instalaciones para servicios auxiliares:

la aplicación de esta tecnología. Y se encuadra en el marco del acuerdo de

• Red de aire de servicios en pretrata-

colaboración vigente entre Suez y Ge-

miento, ya existente.

neral Electric.

• Red de agua de servicios en pretra-

En el diseño se han empleado las

tamiento, ya existente.

nuevas membranas de Zenon ZW500d,

• Desodorización química en pretrata-

con mayores flujos de diseño.

miento, ya existente.

Se ha optado por diseñar el reactor

• Red de aire de servicios en EDAR,

biológico como canal de oxidación

existente remodelada y ampliada, y

pues ello ofrece los mejores rendi-

nueva en zona de ultrafiltración.

mientos en las condiciones de diseño.

• Red de agua de servicios en EDAR,

Se ha incluido un bombeo de eleva-

existente remodelada y ampliada.

ción de los fangos a recircular en cada

• Desodorización edificio de fangos

cuba de filtración a reactores biológi-

EDAR, ya existente.

cos, reduciendo el caudal de bombeo necesario en la instalación, con el con-

REPORTAJE I ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE ADEJE - ARONA, TENERIFE

siguiente ahorro energético que supo-

disminuido un 30% debido a la aplica-

ciones de la línea de tratamiento de

ne. Se ha dotado de variador de fre-

ción de este tipo de máquinas.

fangos que permitirán sustituir ésta por las instalaciones de tratamiento de

cuencia a las bombas de recirculación, así como lectura y registro individual

Tratamiento de fangos

fango compatibles con el desarrollo de la técnica del secador solar a llevar a

del caudal bombeado, de manera que en todo momento se dispondrá de un

Se han llevado a cabo en este Pro-

control exacto sobre el caudal a per-

yecto las correspondientes modifica-

cabo por parte del Consejo Insular de Aguas de Tenerife.

mear y a recircular en la UF. Soplantes de aireación para el tratamiento biológico Las soplantes de aire de proceso, son de tipo levitación magnética. Este tipo de soplantes, poseen una eficiencia energética mucho mayor que las soplantes convencionales, al ir dotadas de motores eléctricos de alta velocidad con velocidad variable refrigerado por aire, así como variador de frecuencia integrado.

Esto permite un control variable del motor para mantener el rendimiento óptimo de funcionamiento en cualquier punto de servicio. Además su durabilidad es mayor, son equipos más silenciosos y su coste de mantenimiento es menor.

En el caso de la EDAR de Adeje, la potencia instalada para aeración ha

66

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA I YGNIS

Calderas Ygnis para la depuradora de Adeje - Arona a participación de Ygnis en el

dispone del correspondiente aloja-

fusibles, termostatos de regulación de

proyecto de la depuradora de

miento para el quemador, fibra refrac-

1 y 2 llamas (máximo 95 ºC), rearme

Adeje - Arona se concreta en el

taria bio para el sellado del quemador

del termostato de seguridad a 110 ºC,

suministro de una caldera presurizada y

y mirilla para comprobación de llama.

interruptor general, indicador de avería

su correspondiente quemador con do-

La caldera se completa con los corres-

del quemador, indicador de sobre tem-

ble alimentación con biogás y gasóleo.

pondientes anillos de elevación y una

peratura, termómetro de agua e infor-

salida de humos.

mes de avería.

L

La caldera es un modelo FBG 405, presurizada, con doble paso de hu-

Las características principales del

Para completar el conjunto, YGNIS

mos y gran volumen de agua (465l) de

modelo suministrado son las que se

ha equipado la caldera con un quema-

cuerpo monobloque fabricado en ace-

muestran en la tabla. La caldera equi-

dor mixto biogás / gasóleo, modelo ET-

ro y con aislamiento de 60mm. La

pa un cuadro de control para funciona-

NA MIXTO 900 BG.AB.S.ES.Y.1.50, dos

puerta, con relleno de fibra cerámica,

miento con termostatos formado por:

llamas, con un rango de potencias desde los 170kW hasta los 970kW que cubre con suficiencia la demanda de la caldera y admite contrapresiones de la cámara de combustión de hasta 8mbar.

El panel de control está provisto de un cuadro sinópico que ilustra las diversas funciones del quemador, los estados y las posibles anomalías. Se alimenta a 230/400Vac y consume 1.1kW en el ventilador y 0.55kW en la bomba.

El funcionamiento del conjunto está garantizado debido a la compatibilidad y ajuste entre los productos YGNIS del Groupe Atlantic.

Potencia útil a 80/60 ºC

405

kW

Potencia útil a 80/60 ºC

348

th/h

Rendimiento al 100% de potencia (70 ºC)

89.5

%

Rendimiento al 30% de potencia (70 ºC)

92.5

%

Presión de servicio

4

bar

Volumen de agua

465

l

= 68

RETEMA

Mayo/Junio 2019

+ YGNIS www.ygnis.es

I www.retema.es I

BRENNTAG I TECNOLOGÍA

Brenntag presenta su Memoria de Sostenibilidad 2018 EL USO RESPONSABLE DE LOS RECURSOS NATURALES Y LA SALUD OCUPACIONAL, PUNTOS CLAVE DEL INFORME

renntag, líder global en

tiones de sostenibilidad. Ofrece

distribución química, ha

también, a través de varios

publicado la Memoria de

ejemplos, una visión de práctica

B

Sostenibilidad correspondiente al

de cómo implementa Brenntag

ejercicio fiscal 2018. En este infor-

la sostenibilidad en sus diferen-

me el Grupo presenta sus resulta-

tes regiones a nivel mundial.

“Con la sexta Memoria de Sos-

dos en el ámbito de la sostenibililas

tenibilidad, renovamos nuestro

actividades realizadas y los éxi-

compromiso con una comunica-

dad,

documentando

tos obtenidos en las diferentes

ción transparente del punto en el

áreas de seguridad, protección

que se encuentran nuestros obje-

medioambiental, responsabili-

tivos globales de sostenibilidad

dad en la cadena de suministro,

2020 y los logros obtenidos” indi-

empleados e implicación social.

ca el Dr. Dirk Eckert, Group Sustai-

El uso responsable de los re-

nability Manager de Brenntag.

cursos naturales es uno de los

“Compromiso que reforzamos so-

temas en los que se centra la

metiéndonos además a evaluacio-

Memoria. Steven Holland,

nes externas, a través de EcoVadis

Chief Executive Officer de

y de la calificación climática CDP.” La Memoria de Sostenibilidad

Brenntag AG, comenta: “La economía circular, los residuos y el uso

compatibles

eficiente de los recursos naturales son

con el medioambiente.

2018 de Brenntag se ha elaborado de acuerdo con los estándares reco-

cuestiones cada vez más importantes

La salud ocupacional es otra de las

nocidos internacionalmente de Global

en nuestro sector. Brenntag acumula

prioridades de Brenntag y un área cla-

Reporting Initiative (GRI). Está disponi-

una amplia experiencia y conocimien-

ve en este informe. Brenntag invierte

ble en alemán e inglés y en formato

tos en este campo. Al mismo tiempo,

constantemente en infraestructuras y

PDF en la página web de Brenntag:

nos comprometemos con nuestros so-

equipamiento, así como en el desarro-

www.brenntag.com/sustainabilityre-

cios comerciales y trabajamos estre-

llo ulterior de la cultura de la seguridad

port2018.

chamente con ellos para desarrollar

dentro de la compañía. Así, la mejora

procesos más eficientes para la indus-

en la tasa de accidentabilidad del Gru-

tria y lanzar al mercado productos y

po (2018: 1,5; 2017: 1,7) es uno de los

soluciones más sostenibles”. La Me-

éxitos en el año que se examina.

moria proporciona una visión de las

En la Memoria se recogen los ejes

actividades y el compromiso de Brenn-

fundamentales de actuación del Grupo

tag en las áreas de ahorro energético,

Brenntag, la estructura organizativa y

circularidad de envases y productos

los procesos para gestionar las cues-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

=

+ BRENNTAG www.brenntag.com

RETEMA

69

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD SUEZ lidera la transformación de sus infraestructuras en reservas para la flora y la fauna

S

UEZ España fue premiada en los galardones European Business Awards for the Environment

(EBAE), organizados por la Comisión Europea, en la categoría de empresa y biodiversidad, por su proyecto para transformar sus plantas

U

no de los grandes motores de la vida en nuestro planeta es la simbiosis. Se trata

de una palabra procedente del griego antiguo y que significa vivir juntos. El

de tratamiento de agua en

biólogo alemán Albert Bernhard Frank,

reservas de biodiversidad.

al estudiar los líquenes, concibió este término para explicar la estrecha e ínti-

La protección y recuperación

ma relación entre organismos de dife-

de los espacios naturales son

rente tipología. Los participantes en la

dos pilares en la estrategia del Grupo

simbiosis, según la definición más generalizada, se benefician siempre del nexo común. Una potente imagen que nos da a entender que todo está entrelazado y que, en realidad, todos los organismos vivos somos uno solo. Por

70

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

= EN 2021, TODAS LAS PLANTAS DE SUEZ ESPAÑA UBICADAS EN ESPACIOS PROTEGIDOS VAN A DISPONER DE UN PLAN DE ACCIÓN DE BIODIVERSIDAD

ello, cualquier pérdida nos empobrece

desgraciadamente, paralela a una

a todos y, aunque no seamos cons-

dramática regresión en la calidad y di-

cientes, todos somos hermanos en es-

versidad de las especies que habitan

ta gran casa común que es la Tierra.

la tierra. Alrededor de un millón de es-

Cuando una especie desaparece, algo

pecies animales y vegetales, de los

nuestro, algo de todos los seres vivos,

ocho millones totales, pueden desa-

se muere.

parecer en apenas unos años, según

El mundo se encuentra en una en-

el informe sobre biodiversidad que

crucijada. La revolución de la informa-

acaba de hacer público Naciones Uni-

ción y de la energía que vivimos es,

das. Desde los años setenta no ha de-

EDAR Cabezo Beaza, Cartagena: una instalación pionera en la conservación de la biodiversidad

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

71

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

Una infraestructura verde permite cumplir funciones de apoyo al ecosistema en el que está ubicada, por ejemplo favoreciendo la conexión entre espacios naturales o incluyendo hábitats y refugios para diferentes especies animales

jado de aumentar la producción agrícola y pesquera y la extracción de materias primas, al tiempo que disminuía la capacidad de la tierra para recuperarse. La deforestación o el agotamiento de los bancos pesqueros son dos ejemplos de esa sobrexplotación. Todo ello tiene nefastas consecuencias en la riqueza y variedad de los ecosistemas. ¿Qué hacer? Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), la hoja de

SUEZ HA ESTABLECIDO LA PRESERVACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD COMO UN OBJETIVO DE SU ESTRATEGIA EMPRESARIAL Y ADEMÁS HA IMPLICADO EN ESTA MISIÓN A SUS TRABAJADORES

=

ruta para hacer frente al cambio climático y reducir la desigualdad en el planeta, destacan en su punto número 15 la importancia de gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertización, detener la degradación de las tierras y hacer frente nes y las empresas. El sector del

de los espacios naturales, impulsan-

España, un paraíso hasta ahora

agua, por su vinculación con la gé-

do la transformación de sus infraes-

para la riqueza y diversidad de seres

nesis de la vida y su firme compromi-

tructuras en hábitats amigables para

vivos, también es el país de Europa

so con la sostenibilidad, está espe-

la fauna y la flora.

con mayor porcentaje de especies

cialmente concienciado. El Grupo

amenazadas. Se trata de un desafío

SUEZ, especializado en el ciclo inte-

galardones

que obliga a todos a asumir su parte

gral del agua y la gestión de resi-

Awards for the Environment (EBAE),

de responsabilidad, tanto a los ciu-

duos, tiene entre sus líneas estraté-

organizados por la Comisión Europea,

dadanos, como a las administracio-

gicas la protección y recuperación

en la categoría de empresa y biodiver-

a la pérdida de biodiversidad.

72

RETEMA

Mayo/Junio 2019

SUEZ España fue premiada en los European

Business

I www.retema.es I

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

nectividad entre espacios naturales, incluir hábitats y refugio de aves, anfibios o cualquier otro tipo de especie animal, así como actuar de reserva para la vegetación autóctona amenazada. Una infraestructura verde no solo reduce al mínimo el impacto sobre el ecosistema producto de su actividad, sino que también lo protege y refuerza ante diferentes tipos de amenazas a la supervivencia de su diversidad y riqueza natural.

El compromiso con la biodiversidad está incluido en el Plan Estratégico de Desarrollo Sostenible de SUEZ España con unos objetivos y unas metas

sidad, por su proyecto para transfor-

INFRAESTRUCTURAS VERDES

mar sus plantas de tratamiento de agua en reservas de biodiversidad. La

Una infraestructura verde es aquella

iniciativa premiada representa un cam-

instalación multifuncional que, además

bio progresivo e innovador en el mode-

de cumplir las tareas para las que es

lo de gestión de estas plantas, basado

necesaria (en este caso, la depuración

en la naturalización de las instalacio-

de agua), cumple funciones de apoyo

nes, que son transformadas y gestio-

al ecosistema en el que está ubicada.

nadas como infraestructuras verdes.

Por ejemplo, puede favorecer la co-

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

SUEZ España fue premiada en 2018 en los galardones European Business Awards for the Environment de la Comisión Europea por su proyecto para transformar sus plantas de tratamiento de agua en reservas de biodiversidad

RETEMA

73

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

ambiciosas. Como resultado del pro-

puradoras para convertirlas en zonas

yecto reconocido internacionalmente,

de reproducción de anfibios o la ges-

las plantas mitigan la presión sobre la

tión de espacios naturales de alto inte-

pérdida de hábitat, las especies exó-

rés ornitológico son algunas de las ac-

ticas invasoras y la contaminación de

tuaciones que llevan a cabo los

la fauna, además de favorecer las

responsables del grupo y de todas

funciones ecológicas del entorno na-

sus filiales. SUEZ ha establecido

tural donde se encuentra. El proyecto

la preservación de la biodiver-

se está desplegando en las más de

sidad como un objetivo de su

900 instalaciones de tratamiento de

estrategia empresarial y ade-

aguas del grupo en España. En 2021,

más ha implicado en esta

la totalidad de las plantas de SUEZ

misión a sus trabajadores,

ubicadas en espacios protegidos van

que ahora colaboran en el

a disponer de un plan de acción de

programa de voluntariado

biodiversidad.

ambiental corporativo BiObserva, contribuyendo al conoci-

AVES PESCADORAS Y PATOS,

miento de la calidad ambiental

INDICADORES DE CALIDAD AMBIENTAL

del entorno a través de la observa-

= LA ETAP DE SANT JOAN DESPÍ ES UN CLARO EJEMPLO DE INFRAESTRUCTURA VERDE, ALBERGA UNA RESERVA MEDITERRÁNEA DE MARIPOSAS, CAJAS NIDO PARA RAPACES NOCTURNAS, MURCIÉLAGOS Y REFUGIOS DE HIMENÓPTEROS

ción de las aves que están presentes El mantenimiento de zonas verdes

en las instalaciones de la compañía.

con criterios de sostenibilidad, que fa-

SUEZ es consciente de que el equili-

vorece la flora y la fauna autóctonas,

brio en la naturaleza se fundamenta en

la adecuación de las balsas de las de-

la biodiversidad. Por ello, dispone de

74

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

REPORTAJE I EL AGUA, PUNTA DE LANZA PARA PRESERVAR LA BIODIVERSIDAD

planes de acción en sus plantas

en invierno el 6% de la pobla-

de tratamiento para impulsar la

ción ibérica y europea. El alto

eliminación de productos fitosa-

valor ornitológico de este em-

nitarios y controlar las especies

plazamiento es preservado

exóticas invasoras, además de

por SUEZ, que tiene convenios

promover refugios de fauna y fa-

de recuperación de especies y

vorecer a especies vulnerables,

realiza censos periódicos de

realizando una gestión ecológi-

las aves, impulsando islas flo-

ca de las zonas verdes. Una

tantes de nidificación, entre

práctica que, por ejemplo, se

otras medidas.

puede apreciar en la ETAP de

La diversidad biológica pro-

Sant Joan Despí, que da servi-

porciona alimentos, materias

cio al área metropolitana de Bar-

primas y una gran variedad de

celona. Esta instalación alberga

recursos básicos. Para favore-

una reserva mediterránea de

cer la diversidad en la natura-

mariposas, cajas nido para ra-

leza, además de preservar la

paces nocturnas, murciélagos y

biodiversidad, el grupo está

refugios de himenópteros, uno

apostando por integrar la eco-

de los órdenes más numerosos

nomía circular en su actividad,

de los insectos del que forman

a través de la innovación tec-

parte las abejas y las hormigas.

nológica, transformando sus

También promueve especies ve-

depuradoras en biofactorías,

getales autóctonas no hibrida-

centros de recuperación de

das, así como la utilización de

recursos. A través de su Plan

materiales sostenibles.

Estratégico de Desarrollo Sos-

Otra instalación pionera es la

tenible (2017-2021), están im-

EDAR (Estación Depuradora de

pulsando medidas como la re-

Aguas Residuales) Cabezo Be-

ducción de emisiones de

aza, en Cartagena. Las lagunas

CO2, la reutilización y ahorro

de Cabezo Beaza, que almace-

de agua y la reducción, rea-

nan el agua regenerada por la

provechamiento, reciclaje de

planta y que es utilizada por las

todos los residuos que gene-

explotaciones agrícolas del en-

ran en su actividad a través de

torno, conforman un humedal

las biofactorías. Este nuevo

artificial de vital importancia

concepto, que supone un

para la fauna. En concreto, la

cambio de paradigma, se basa en tres principios: la reutilización del agua para nuevos

= LAS LAGUNAS DE CABEZO BEAZA ALMACENAN EL AGUA REGENERADA PRODUCIDA POR LA DEPURADORA, FORMANDO UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE VITAL IMPORTANCIA PARA LA FAUNA

I www.retema.es I

usos, la generación de energílaguna alberga 30 especies de aves

as renovables y la valorización de to-

acuáticas (14 de ellas incluidas en ca-

dos los residuos. De esta manera, se

tálogos de conservación). Las con-

rompe el modelo lineal y las depura-

centraciones invernales en las lagu-

doras se convierten en ‘fábricas’ cir-

nas superan los 300 ejemplares de

culares de elementos fundamentales

malvasía cabeciblanca, un peculiar

para la actividad humana. Una mues-

pato buceador con una población

tra más del compromiso del grupo

muy escasa y localizada, que en Es-

con la preservación del maravilloso

paña estuvo a punto de desaparecer

legado que constituye la asombrosa

en la década de los setenta. En las la-

diversidad de formas de vida en el

gunas de Cabezo Beaza se concentra

planeta.

Mayo/Junio 2019

RETEMA

75

TECNOLOGÍA I MOLECOR

Segunda fase del proyecto de impulsión en los parajes La Sarda y El Terrero con tuberias de PVC-O LA RESISTENCIA A LA CORROSIÓN, SU FACILIDAD DE MONTAJE, Y LOS BAJOS COSTES, CLAVES PARA LA ELECCIÓN DE LAS TUBERÍAS DE PVC-O DE MOLECOR

E

n abril de 2014, la SAT Ansó

SAT Ansó con otros propietarios de la

La Confederación Hidrográfica del

presentó en el Instituto Arago-

zona, se incorporó al proyecto la socie-

Ebro manifestó que, aunque hay agua

nés de Gestión Ambiental

dad Agrícolas Villahermosa S.A. (AVI-

disponible en el sistema puede haber

(INAGA) un Documento de Consultas

SA). Con la compra por parte de SAT

problemas de suministro por las limita-

Previas con el objeto de iniciar los trámi-

Ansó de nuevas parcelas y la superficie

ciones de transporte del Canal a partir

tes para la transformación en regadío

aportada por AVISA, el perímetro a

de Gallur, lo que impide tomar agua

de 244 hectáreas en el paraje La Sarda

transformar alcanzaba las 853,22 ha

entre semana. Este organismo autoriza

del término municipal de Pedrola (Zara-

cuando se redactó el anteproyecto y el

la captación en los fines de semana

goza). Tras las gestiones realizadas por

estudio de Impacto Ambiental.

(28 h) de 1.100 l/s y permitirá tomar

76

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

MOLECOR I TECNOLOGÍA

Instalación tubería TOM® de PVC-O

Solución proyectada

agua durante la semana si hay aguas

• Electrificación. Baja tensión

sobrantes y no se afecta al funciona-

• Control y automatización

miento normal del Canal. Las condiciones de suministro, con un caudal ins-

• Conexión e instalaciones eléctricas.

Estimación del golpe de ariete

Fases de ejecución

tantáneo muy alto en un periodo de

Estimación de la altura manométrica

tiempo muy corto, han obligado a re-

Ante la necesidad de realizar con ur-

considerar la solución técnica prevista

gencia las obras de captación, apro-

en el anteproyecto, de tal manera que

vechando el cierre del canal en el mes

parece imprescindible, si las limitacio-

de febrero de 2017, el proyecto se divi-

nes concesionales se mantienen, el

de en dos fases:

en las diferentes condiciones de funcionamiento:

Desnivel

Con todas las bombas funcionando

Con una bomba funcionando

Balsa llena

29,4

40,45

34,33

Balsa vacía

23,4

35,45

29,33

construir una balsa junto al Canal Imperial, pese al coste económico que puede suponer.

Primera fase: • Demolición toma actual.

• Demolición cántara y caseta bombas

Objeto de la obra

actuales.

• Desvío de la acequia.

El objeto de este proyecto es dise-

• Construcción de la nueva toma.

ñar y valorar las actuaciones comunes

• Cruce de la carretera Z-525.

necesarias para la puesta en riego

• Cántara de captación.

Se ha calculado el golpe de ariete y se ha obtenido un valor de 68,24

838,4 has de los parajes La Sarda y El Terrero.

El rendimiento de las bombas en cualquier situación será superior al 75 %.

Segunda fase:

m.c.a. que provoca una sobrepresión

• Construcción del edificio de la esta-

máxima de 97,24 m.c.a. Aunque la tu-

yen las obras que son precisas para

ción de bombeo de la captación.

bería prevista es de 12,5 atm, se insta-

captar e impulsar agua desde el Canal

• Instalación de los equipos de bom-

larán 2 válvulas anticipadoras de onda

Imperial hasta una balsa de regulación

beo, colectores y mecanismos hidráu-

de 6” para evitar la fatiga de material

que se construirá en el paraje de La

licos.

por paradas fortuitas. Se completará la

Sarda, en la linde de las dos explota-

• Instalación de la tubería de impul-

protección con la instalación de 3 uni-

ciones.

sión, ventosas, tomas y desagües.

dades de ventosa trifuncional de paso

• Ejecución de los cruces en carretera,

total para agua limpia DN100, con un

• Estación de bombeo

autopista y acequias.

sistema anti golpe de ariete con cierre

• Impulsión

• Construcción de una balsa con una capacidad de 80.000 m3.

en dos etapas y disco de protección

En la memoria del proyecto se inclu-

• Balsa de 80.000 m3

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

anti-golpe de ariete.

RETEMA

77

TECNOLOGÍA I MOLECOR Se contempla el diámetro más económico, considerando el coste energético y el coste de la inversión para tres diámetros, resultando el diámetro 800 mm el de menor coste global.

Las tuberías TOM® de PVC-O se presentan como una excelente alternativa como material en redes de regadío gracias a su eficiencia en explotación y a sus bajos costes de mantenimiento, debido a sus altas propiedades físico-mecánicas y químicas.

• Debido a su estructura laminar, son muy resistentes al impacto por golpes Altos rendimientos de instalación

y a la propagación de grietas, esto hace que se minimicen de forma significativa las roturas durante su manipulación e instalación en obra.

Impulsión PVC-O TOM®

tará compuesta de gravilla de tamaño

• Garantizan un consumo energético

Molecor

6/20 mm.

eficaz, gracias a su superficie interior

Una vez finalizada la ejecución, se

extremadamente lisa que reduce al mí-

Debido a la importancia de los servi-

debe dejar el terreno en su estado ori-

nimo las pérdidas de carga. Además,

cios afectados en el recorrido de la tu-

ginal, libre de elementos gruesos, ma-

su mayor sección de paso, le permite

bería de impulsión, se analiza deteni-

terial granular, etc., las márgenes de

transportar mayor cantidad de agua

damente su trazado. La longitud de la

las parcelas reconstruidas y en perfec-

con costes energéticos equivalentes.

tubería de impulsión sería de 3.034

tas condiciones para el riego.

• Gracias a su mejor comportamiento frente a los golpe de ariete, la sobre-

metros, desde la captación hasta la balsa, y el trazado viene determinado

Ejecución de la balsa

presión que sufre la canalización es menor.

por los puntos de cruce de las carreteras existentes. Se calcula el diámetro

El diseño de la balsa se ha realizado

• Su inalterabilidad química hace que

más adecuado teniendo en cuenta los

tratando de conseguir una definición

la tubería sea inmune a la corrosión y

costes de inversión y los energéticos,

geométrica que optimice los movi-

muy resistente a los fertilizantes y pro-

siendo designado para esta actuación

mientos de tierra necesarios. Conside-

ductos fitosanitarios utilizados en las

el diámetro 800 mm.

rando este criterio, la cota de fondo de

redes de riego.

Para su correcto funcionamiento y

la balsa será la 264,30 m, mientras que

• El mayor rendimiento de colocación

protección se instalan ventosas para la

la de coronación será de 272,40 m. La

de tubos y el menor coste en maquina-

expulsión/admisión de aire con un do-

anchura de la coronación será de 5,00

ria y mano de obra, hacen que se pue-

ble objetivo. En primer lugar asegurar

m, con el fin de permitir el paso por la

dan acometer la obra en un tiempo y

un correcto funcionamiento en situa-

misma de la maquinaria. Los taludes

con un coste mucho menores.

ción normal evacuando el aire que se

que formarán las tierras será 2,5/1 (in-

• Son la solución más respetuosa con

pueda acumular dentro de la conduc-

terior) y de 2/1 (exterior).

el medio ambiente, presentando una huella ambiental significativamente in-

ción. En segundo lugar, proteger la conducción frente a transitorios por la

Conclusiones

ferior a otros productos.

onda de presión negativa y las depresiones asociadas a ella que se pudieran producir.

Se analizan las diferentes ofertas de los tipos de tubería (Fundición, Acero

La tubería se instalará en zanja com-

helicoidal, PVC Orientado, Hormigón

pletamente enterrada. La cama de la

armado con camisa de chapa) y se eli-

tubería tendrá un espesor de 15 cm,

ge la opción cuya relación calidad /

estará perfectamente rasanteada y es-

precio sea mejor.

78

RETEMA

Mayo/Junio 2019

=

+ MOLECOR www.molecor.com

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EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE EDAR URBANAS

Proyecto LIFE-ANADRY: evaluación de un prototipo pre-industrial de digestión seca para el tratamiento de lodos de depuradoras urbanas E. Aymerich1,2, J. García-Aguirre1,2, T. Fernández-Arévalo1,2, M. Esteban-Gutiérrez1,2, L. Pastor3, J. E. Sánchez-Ramírez3, S. Doñate3, C. Lardín4, R. Romaguera5 1 Ceit I www.ceit.es • 2Tecnun, Universidad de Navarra I www.tecnun.unav.edu • 3Depuración de Aguas del Mediterráneo (DAM) I www.dam-aguas.es • 4Entidad de Saneamiento de la Región de Murcia (ESAMUR) I www.esamur.com • 5Ingeniería y Desarrollos Renovables (INDEREN) I www.inderen.es

l proyecto LIFE ANADRY

E

(www.life-anadry.eu) tiene por objetivo demostrar la viabilidad técnica, económica y ambiental

de la digestión anaerobia seca de lodos como solución integral para la gestión de esta corriente en EDAR urbanas de tamaño mediano y/o pequeño. LIFE ANADRY surge como una alternativa para mejorar la gestión de los lodos de acuerdo al contexto de legislación europeo, es decir, para reducir el impacto sobre la salud y el medio ambiente, con la intención de promover la implantación de tecnologías energéticamente eficientes habituales en EDAR de mayor escala.

Existen en el mercado tecnologías patentadas de digestión seca con diversas configuraciones para modos de operación discontinuos, semi-conti-

RESUMEN. En este trabajo se presentan los resultados y conclusiones de la implantación de la digestión anaerobia seca como alternativa de tratamiento para lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) urbanas que no cuentan con línea de tratamiento de lodos. Estos resultados están enmarcados dentro del proyecto europeo LIFE-ANADRY (ENV/ES/000524), cuyo objetivo es demostrar la viabilidad técnica, económica y ambiental de la tecnología de digestión seca en EDAR urbanas de tamaño mediano y/o pequeño (<100.000 hab. eq.).

nuos o continuos (André, 2018) que en Europa se ha implantado mayoritariamente para el tratamiento de residuos

80

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Mayo/Junio 2019

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EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE EDAR URBANAS

sólidos urbanos (RSU), restos de comi-

aborda la implantación del proceso en

de la tecnología y profesionales del

da, de cultivos y/o cultivos energéti-

dos rangos de temperatura: mesófila

sector del agua y los residuos.

cos. Sin embargo, ha surgido especial

(35ºC) y termófila (55ºC). El estudio se

interés la última década en aplicar es-

ha realizado tanto a nivel experimental

ta tecnología a lodos de depuradora

como utilizando herramientas de simu-

debido en gran medida a las ventajas

lación que permiten analizar la imple-

El entorno de demostración del pro-

que presenta respecto a la digestión

mentación a escala real de la solución

yecto LIFE ANADRY es la EDAR urbana

húmeda convencional en cuanto a me-

técnica y su posible transferibilidad a

de Alguazas (Murcia) (Figura 1), que da

nor requerimiento de espacio, menor

otros escenarios de interés.

cobertura a una población equivalente

PLATAFORMA EXPERIMENTAL

coste de inversión y mejoras en el ren-

El consorcio del proyecto cuenta con

dimiento energético. Este interés que-

representantes del sector público (ESA-

de 60.000 hab. eq. y recibe un caudal medio de 3500 m3/d. En esta depura-

da patente en trabajos de bibliografía con digestores de hasta 0,3 m3 (Ay-

MUR) y privado, tanto de perfil empre-

dora existe un aporte agroindustrial im-

sarial (DAM – coordinador, INDEREN)

portante sujeto a la estacionalidad de

merich, 2013) y 2 m3 (Liu, 2012). El

como del ámbito tecnológico (Ceit-IK4),

los cultivos, y el tratamiento biológico

proyecto LIFE ANADRY contempla la

y tiene un socio para diseminación (SE-

principal por el que se trata el agua re-

operación de un prototipo pre-indus-

MIDE) cuyo papel principal es difundir

sidual es la aireación prolongada.

trial con el fin de evaluar y demostrar la

el proyecto y mostrar la viabilidad de

El prototipo demostrativo LIFE

viabilidad de la digestión anaerobia

una solución reproducible en otras áre-

seca como una tecnología adecuada

as y escenarios, llegando a un número

ANADRY (Figura 2) tiene un volumen de 20 m3 y se alimenta con lodo deshidra-

para la gestión de lodos, en el que se

elevado de potenciales usuarios finales

tado de la propia depuradora. Cuenta con una caldera dual para poder aprovechar el biogás con fines de calentamiento y auto-suficiencia energética, y un sistema de agitación que permite la mezcla completa del lodo deshidratado. El prototipo tiene una capacidad suficiente como para llegar a tratar hasta el 20% del lodo deshidratado que se produce en la EDAR de Alguazas.

RESULTADOS DE LA FASE TERMÓFILA Durante el arranque del proceso termófilo, el digestor fue inoculado con 16 m3 de biomasa termófila procedente de un digestor anaerobio que trata la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU). El digestor se operó inicialmente con un tiempo de retención de 20 días, lo cual produjo un aumento de los AGV hasta concentraciones de 34 g HAc L-1. Con el fin de controlar la concentración de AGV, se ajustó el TR a 40 días. No obstante, el aumento del tiempo de retención favoreció la liberación de nitrógeno amoniacal, que alcanzó valores superiores a 6.000 mg N L-1. Con el fin de solventar una posible inhibición, se aumentó la

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Mayo/Junio 2019

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EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE EDAR URBANAS

carga orgánica volumétrica, reduciendo el TR a 30, 20 y 15 días sucesivamente, lo cual favoreció la bajada de niveles de nitrógeno amoniacal y un aumento considerable de la producción de biogás hasta 17m3 día-1 y del contenido de metano en el biogás. La operación en condiciones termófilas garantizó la completa higienización del lodo de Alguazas (Tabla 1).

RESULTADOS DE LA FASE

Figura 1. EDAR urbana de Alguazas (Murcia) en la que se realiza la demostración del proyecto LIFE ANADRY

MESÓFILA El arranque del proceso mesófilo, se realizó con un inóculo procedente de un digestor anaerobio mesófilo de una EDAR urbana cercana a Alguazas. Durante el proceso mesófilo, el pH se ha mantenido alcalino en 8,3, con una concentración de AGV inferior al proceso anterior de 4.000 ± 1.108 mg HAc L-1. Debido a la menor temperatura empleada, los valores de nitróge-

Figura 2. Prototipo LIFE-ANADRY

no amoniacal total se han mantenido más estables e inferiores a 4.000 mg N L-1. Se ha obtenido una máxima producción de biogás de 29,4 m3 dia-1,

Tabla 1. Resumen de fase termófila y mesófila de la operación del prototipo LIFE ANADRY

con una composición estable de meta-

Termófila (55ºC)

no superior al 60%. Los resultados para los patógenos contemplados en la Orden AAA/1072/2013 se incluyen en la Tabla 1, que indican una reducción de patógenos del lodo.

Parámetro

Unidad

Q

Kg/d

ST

%

MV

%

pH

IMPLEMENTACIÓN DE LA

Salmonella spp.

SOLUCIÓN LIFE-ANADRY

E. coli

presencia 25 g UCF/100 ml

Influente

Efluente

Mesófila (35ºC) Influente

500 15

Efluente >900

12,5

13,15

10,5

76

60

81

69,2

7,1 ± 0,5

7,5 ± 1,2

7,1 ± 0,5

8,1

(+)

(-)

(+)

(-)

4

6,9x10

<10

5x10

4

<40

EN EL CASO DE ALGUAZAS Mediante el desarrollo y empleo de avanzadas herramientas de simulación, se ha llevado a cabo un estudio para analizar el impacto de instalar la tecnología Anadry a escala real en el caso de la propia depuradora de Alguazas. Las simulaciones se realizaron empleando la plataforma de simulación WEST y la metodología Plant-Wide Modelling (PWM) desarrollada en Ceit-IK4 (FernándezArévalo, 2017). Para ello es necesario re-

82

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EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE EDAR URBANAS

alizar un análisis de los datos experimentales, la construcción de los modelos matemáticos y la calibración y validación de los mismos, lo que ya permite realizar la simulación del conjunto de la EDAR (Figura 3) y analizar el impacto de instalar en la misma la solución Anadry.

El modelo ha sido capaz de reproducir los parámetros de proceso de la digestión seca durante el periodo de operación de la planta, tales como el Nitrógeno Amoniacal y la producción de Biogás (Figura 4).

En cuanto a la integración de la tecnología Anadry en la EDAR de Alguazas, se consideró un volumen de digestor de 135 m3 y un HRT de 12 días mínimo para tratar la máxima producción de lodo generada en la EDAR. En la Figura 5 se pueden observar el caudal de biogás a lo largo de un año de operación, tanto en condiciones mesófilas como termófilas.

De acuerdo a los datos obtenidos, la valorización del biogás producido permitiría cubrir entre el 10 – 15% del requerimiento eléctrico de la EDAR de Alguazas teniendo en cuenta las necesidades del pre-tratmiento, centrifugas, sistemas de agitación, aireación biológica, recirculación externa, UV, etc.

No obstante, estos valores están calculados teniendo en cuenta la operativa actual de la EDAR, pero la instalación de la solución ANADRY implicaría un cambio de operación en la línea de aguas, que a su vez traería una reducción de los consumos eléctricos por menores tasas de aireación y la producción de un lodo más biodegradable, mejorando ostensiblemente el rendimiento energético neto de la planta depuradora en un caso de implantación real de la solución propuesta.

CONCLUSIONES El prototipo LIFE ANADRY ha demostrado ser una alternativa viable y eficaz para el tratamiento de lodos en depura-

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EVALUACIÓN DE UN PROTOTIPO PRE-INDUSTRIAL DE DIGESTIÓN SECA PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS DE EDAR URBANAS

Figura 3. Configuración de la planta de Alguazas en la plataforma WEST

doras de pequeño / mediano tamaño, si bien la operación en condiciones termófilas presenta mayores dificultadas de operación por los elevados niveles de nitrógeno amoniacal alcanzados. El grado de destrucción de patógenos ha sido elevado, alcanzándose la higienización completa en el rango termófilo de temperatura. Por otra parte, las herramientas de simulación han mostrado un gran po-

Figura 4. Datos experimentales y simulados de los valores de Nitrógeno Amoniacal y la producción de Biogás

tencial no solo para reproducir el proceso, sino también para analizar la viabilidad de implementar la tecnología en una depuradora concreta, así como para estudiar la transferibilidad de los resultados a otros casos de interés potencial.

Agradecimientos Los autores agradecen la cofinanciación de este proyecto (LIFE14 ENV/ES/000524) al Programa LIFE de la Unión Europea.

REFERENCIAS

Figura 5. Rendimiento del proceso de producción de biogás en condiciones mesófilas y termófilas estimada mediante simulación en el escenario de implementación de la tecnología Anadry a escala real

3. Aymerich E., Esteban-Gutiérrez M. and Sancho L.

and GHG reduction. Renewable Energy 44, 463-468.

(2013) Analysis of the stability of high-solids anaero-

5. Fernández-Arévalo T., Lizarralde I., Fdz-Polanco F.,

1. André L., Pauss A. and Ribeiro T. (2018) A Solid ana-

bic digestion of agro-industrial waste and sewage

Pérez-Elvira S.I., Garrido J.M., Puig S., Poch M., Grau

erobic digestion: State-of-art, scientific and technologi-

sludge. Bioresource Technology 144, 107-114.

P. and Ayesa E. (2017). Quantitative assessment of

cal hurdles. Bioresource Technology 247, 1027–1037.

4. Liu X., Gao X., Wang W., Zheng L., Zhou Y. and Sun

energy and resource recovery in wastewater treatment

2. APHA-AWWA-WEF (2005) Standard Methods for

Y. (2012) Pilot-scale anaerobic co-digestion of muni-

plants based on plant-wide simulations. Water Rese-

the Examination of Water and Wastewater, 21st Edition.

cipal biomass waste: Focusing on biogas production

arch, 118, 272-288.

84

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I www.retema.es I

FLOTTWEG I TECNOLOGÍA

La serie Xelletor de Flottweg, premiada por su innovación tecnológica FLOTTWEG RECIBIÓ EL PREMIO A LA INNOVACIÓN TECNOLÓGICA EN EL MARCO DE SMAGUA 2019

El momento álgido de esta feria, que duró tres días, fue sin duda la entrega del premio a la innovación tecnológica.

Un jurado compuesto por cuatro miembros y presidido por María Luisa Claver Barón otorgó los galardones en una ceremonia solemne. Con este premio se distinguen productos que, por su capacidad de innovación y rendimiento, hacen una aportación de gran valor que contribuye a satisfacer las necesidades actuales del mercado de una manera óptima.

«Este galardón es el resultado de un trabajo excelente de nuestro equipo de desarrollo. El hecho de que la serie Xelletor sea reconocida a este nivel, e internacionalmente, es un gran honor para nosotros», afirmó Nils Engelke, gerente de relaciones públicas y co-

L

a serie Xelletor de la empresa

guridad en el trabajo. El premio a la in-

municación de la empresa Flottweg

alemana Flottweg recibió el pre-

novación tecnológica para la serie Xelle-

SE, durante la ceremonia de entrega

mio a la innovación tecnológica

tor supone, sin lugar a dudas, un reco-

de premios.

en la edición de este año de SMAGUA,

nocimiento a un trabajo ejemplar.

salón internacional del agua. Este certa-

Con 24.000 visitantes y 625 exposi-

men, que rinde tributo a la innovación

tores procedentes de 29 países, el sa-

tecnológica, tiene el respaldo de los lí-

lón internacional del agua SMAGUA

deres del sector, que cada año valoran

llegó a su fin el 7 de febrero de 2019,

los productos candidatos al premio; pa-

cerrando una edición que ha reforzado

ra ello, evalúan criterios de calidad, con-

su reputación como la cita más impor-

ciencia ecológica, sostenibilidad y se-

tante del sector hídrico nacional.

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Mayo/Junio 2019

=

+ FLOTTWEG www.flottweg.com

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85

MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

Microplástico, contaminante emergente y ubicuo Presencia y control en aguas residuales y depuradoras López-Castellanos, J.1, Bayo, J.2, Olmos, S.2 1 Centro Tecnológico de la Energía y Medio Ambiente (CETENMA) I www.cetenma.es 2 Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) I www.upct.es 1, 2 Grupo de Trabajo de Microplásticos (Dpto. Ing. Quím. y Ambiental, UPCT)

L

a producción en masa de plásticos comenzó por 1940, alcanzado en 2017 un total anual de 348 millones de tone-

ladas, un 3,73% más que en 2016, atribuida a polipropileno (PP) 19,3%, polietileno de baja densidad (PE-LH) 17,5%, polietileno de alta densidad (PE-HD) 12,3%, cloruro de polivinilo (PVC) 10,2%, poliuretano (PUR) 7,7%, tereftalato de polietileno (PET) 7,4% y poliestireno (PS) 6,6%, con aproximadamente un 18,5% de ellos producidos en Europa, donde el 70% de la demanda se concentra en 6 países: Alemania (24,6%), Italia (14,0%), Francia (9,6%), España (7,7%), Reino Unido (7,3%) y Polonia (6,5%) (PlasticsEurope, 2018).

La presencia de plásticos en el me-

RESUMEN. La presencia de microplásticos en el medio ambiente es una preocupación emergente, dada su comprobada ubicuidad, en particular si hablamos de entornos acuáticos, y por el riesgo potencial de introducción y acumulación en la cadena alimentaria. La importancia de su estudio, presencia, seguimiento, transporte y destino es primordial para la puesta en marcha de acciones preventivas y correctivas por parte de toda la sociedad, gobiernos, productores y consumidores. Este trabajo, una parte de los estudios de los autores, trata de la importancia de las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR) como receptoras y a la vez fuente (efluentes tratados), en concreto como sumideros (fangos) de micropartículas (microfibras, microplásticos) al medio ambiente. Estos microcontaminantes se han monitoreado en una EDAR urbana durante un año. Los microplásticos se extraen por flotación, utilizando una solución concentrada de NaCl, y posterior filtración. Después de una selección inicial realizada con microscopio trinocular, las micropartículas se analizan en espectrofotometro de infrarojo con transformada de Fourier (FTIR).

Estas micropartículas podrian llegar a suelos con la materia orgánica de los fangos al ser utilizado como compost en terrenos de cultivo.

dio ambiente es un tema que viene

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MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

despertando gran interés público, so-

pacto ecológico (Gregory, 2009).

estimadas de emisiones de MP al medio ambiente.

cial y científico. Aunque hasta ahora,

Los MP pueden dividirse en dos gru-

la fuente del problema se centraba en

pos principales: fabricados con ese ta-

Hasta la fecha, pocos trabajos han

la basura de grandes plásticos, des-

maño (<5 mm), como los incluidos en

cuantificado microplásticos en aguas

de principios de este siglo, los frag-

productos de higiene personal (Barnes

residuales, aun conociendo que las

mentos de plástico, fibras y gránulos,

et al., 2015), así como los destinados a

estaciones de tratamiento de aguas re-

conocidos colectivamente como mi-

producción (Eerkes-Medrano, et al.,

siduales (EDAR), junto con el proceso

croplásticos (MP, <5 mm de tamaño),

2015), y microplásticos secundarios o

de escorrentía urbana, suponen una

son considerados como un nuevo

pequeños fragmentos de la desinte-

de las vías más importantes de emi-

contaminante (Ryan et al., 2012), an-

gración de los residuos plásticos más

sión de microplásticos al medio am-

tropogénico, emergente y ubicuo en

grandes (Derraik, 2002). El desgaste

biente (Eerkes-Medrano et al., 2015),

todo el mundo, reconocido como de

de neumáticos y de marcas viales jun-

no sólo a través del agua depurada, si-

los más importantes, en continuo cre-

to al lavado de textiles sintéticos son

no también mediante el uso de los fan-

cimiento y con alto potencial de im-

unas de las fuentes más importantes

gos (Bayo et al., 2016).

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MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

IMPORTANCIA DE LAS EDAR

Las tasas de retención oscilan entre

número de microplásticos en influentes

COMO SUMIDERO Y FUENTE

el 17% y el 99,7%, según el tipo de tra-

o efluentes, pues entre el 22% y el 90%

DE MP

tamiento. La mayoría de las pruebas

de los microplásticos sospechosos se

se han realizado en plantas con trata-

determinó que no eran partículas de

La retención de MP en EDAR objeto

miento terciario, mostrando una tasa

plástico después del análisis FTIR (Zia-

de más estudio en los últimos años, ha

de >90%. No existe una definición es-

jahromi et al., 2017).

llevado a una mayor comprensión del

pecífica de tratamiento terciario y, por

tema, pero queda mucho camino por

lo tanto, los tipos de procesos emplea-

recorrer antes de que pueda haber al-

dos pueden variar. El tratamiento se-

gún nivel de certeza sobre las tasas de

cundario normalmente se refiere a un

retención. Cada planta es única tanto

proceso biológico utilizado para elimi-

en la población a la que sirve como en

nar los compuestos orgánicos disuel-

El estudio se realizó con muestras

la proporción y el tipo de microplásti-

tos y suspendidos, que se elimina lue-

de aguas y fangos procedentes de

cos que se mueven a través de ella, y

go como fangos.

una EDAR municipal (Cartagena, SE

MATERIALES Y MÉTODOS Toma de Muestras

también en las tecnologías utilizadas

Otro aspecto requiere mayor explora-

de España). La planta se basa en un

para tratar las aguas residuales. Nin-

ción y estandarización para mejorar la

proceso convencional de lodos activa-

guno de los principales procesos de

evidencia disponible es el método a tra-

dos con un tratamiento primario, sir-

tratamiento utilizados actualmente en

vés del cual se identifican los micro-

la UE está diseñado específicamente

plásticos. Esto es particularmente im-

viendo a unos 210.000 habitantes equivalentes (35.000 m 3 /d) (Bayo y

para capturar microplásticos.

portante para no sobreestimar el

López-Castellanos, 2016). Las mues-

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MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

tras se recogieron en la entrada a

y color del microplástico extraído, y la

de la composición polimérica de la mi-

planta, salida del decantador primario,

conservación del conjunto de imáge-

cropartícula, como es el FTIR, evitando

salida reactores biológicos y efluente.

nes obtenidas en una base de datos

así la sobreestimación, que puede lle-

De fangos, primarios y deshidratados.

para su posterior análisis conjunto.

gar al 70% de los resultados obtenidos si solo se emplea la estereomicrosco-

Extracción de MP

pía (Hidalgo-Ruz et al., 2012).

FTIR

El uso del estereomicroscopio nos Los microplásticos y las microfibras

A continuación, cada una de las mi-

permitió realizar una clasificación más

se extrajeron a través del método de

cropartículas identificadas se analiza-

exhaustiva según el tamaño de los mi-

separación de densidad y filtrado (Via-

ron mediante espectroscopia de infra-

croplásticos siendo las partículas más

nello et al., 2013), ligeramente modifi-

rrojo con transformada de Fourier

recurrentes, un 85,4%, aquellas que

cado para evitar la obstrucción por

(ThermoNicolet 5700), con resolución

presentaban un tamaño entre 1 mm y 1

materia orgánica, con una disolución concentrada de NaCl (1,2 g/cm3; 1:3)

de 16 cm-1 y un intervalo entre 400 y

µm (mini-microplásticos). Por su for-

4000 cm-1 de longitud de onda, para

ma, destacan los fragmentos con un

(Claessens et al., 2013; Thompson et

obtener sus espectros infrarrojos y co-

50,2%, seguido de los films (32,7%) y

al., 2004), que facilta un sobrenadante

nocer su composición por medio de la

las microesferas (14,2%) y en último

con las microplartículas. El filtro (0,45

comparación de los espectros obteni-

lugar las fibras (2,6%) y espumas

µm, 110 mm Ø) es llevado a placa Pe-

dos con bibliotecas de referencia.

(0,3%). Además, esta técnica de identificación permitía distinguir tonalida-

tri con agua bidestilada y a un agitador orbital a 240 rpm durante 30 minutos,

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

des tan llamativas como las que se muestran en la Figura 1.

para favorecer la extracción de los posibles microplásticos retenidos por el

Durante el año de trabajo (2017-18)

En cuanto a la evolución de los MP

filtro. Finalmente, se lleva a sequedad.

se procesaron 200 L de agua residual y

dentro de la EDAR de estudio (Fig. 2),

5 kg de fangos, distribuidos en los cua-

los datos mostraron diferencias estadís-

tro puntos de muestreo de la siguiente

ticamente significativas entre la canti-

Análisis Microscópico

forma: entrada a planta (13,7%), salida

dad de MP en la entrada (desbaste,

Para el estudio morfométrico de las

decantación primaria (13,4%), salida

4,11 ± 0,80 MPs/L) y salida (decantador

micropartículas aisladas se empleó el

reactores biológicos (34,2%) y efluente

secundario, 0,30 ± 0,08 MPs/L) (t-Stu-

estereomicroscopio trinocular Olympus

de salida (38,7%); fangos primarios y

dent = 5,002, p<0,001), lo que repre-

SZ61TR (6,7 - 45 aumentos). El disposi-

deshidratados al 50%.

senta un factor de reducción del 92,7

tivo lleva acoplada una cámara digital

Se identificaron visualmente 870

%. Esto confirma la importancia de las

de alta resolución Leica MC190HD,

partículas <5 mm, de las que el 45,9 %

EDAR en la reducción significativa de

con software para medida y procesado

resultaron ser microplásticos. Este da-

MP al medio a través del agua tratada,

de imágenes, que permite el estudio

to corrobora la importancia que tiene

así como fuente de MP al medio. La ma-

del tamaño, medida de sus ejes, forma

el uso de una técnica de confirmación

yor y estadísticamente significativa re-

Figura 1. (a) Polipropileno (PP) (Biorreactor, 24 de octubre de 2017). (b) Polietilentereftalato (PET) (Biorreactor, 22 de enero de 2018). (c) Polietileno de baja densidad (LDPE) (Desbaste, 5 de junio de 2017)

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MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

lleva a cabo en los alrededores de la estación de aguas residuales urbanas y el alto consumo plástico que conlleva el empaquetado asociado a dicha actividad, podrían ser los principales focos de contaminación por polietileno. Además, las bolsas de plástico de un solo uso, que sólo recientemente han adquirido un gravamen obligatorio en nuestro país, podrían ser también uno de los orígenes de la aparición de este polímero.

Según lo informado por Mahon et al.

(2017), la mayoría de los MP se ven atrapados en los fangos de aguas residuales, que pueden ser transferidos al suelo, porque se usan como fertilizante en la agricultura después de la digestión anaerobia. Se requieren pues investigaciones adicionales para estudiar el papel de la degradación por microorganismos dentro de los procesos Figura. 2. Concentraciones promedio de microplásticos en la entrada-desbaste (ENT), decantación primaria (DEC) reactor biológico (BIO) y efluente final (EFF) (las barras de error representan el error estándar)

biológicos, como un posible método de remediación.

Las brechas de conocimiento con respecto a los factores críticos para la

Tabla 1. Polímeros incluidos en cada uno de los cuatro tipos principales de familias aisladas en muestras de aguas residuales

movilización y el transporte de MP que probablemente afectarán la atenua-

Familia

Polímeros incluidos

HDPE

Eteno homopolímero #2; polietileno; polietileno cloruro; polietileno oxido; Poli(etileno) (n=180 cps)

LDPE

Polietileno de baja densidad; Polietileno cera #2

NYL

Nylon (Poliamida) 12 (Grilamid® TR 55); Poliamida Nylon 6/12 (Grilamid®); Poliamida resina; Poli(4-metilcaprolactama); Poliamidi-Nylon 6/6(TP)

PP

Polipropileno; Polipropileno + VistalonTM; Polipropileno + 20% talco; Polipropileno copolímero

ción de la ruta de los lodos de alcantarillado de las aguas residuales deben abordarse para determinar el flujo de MP dentro del sistema terrestre y hacia los sistemas de agua dulce. Solo cuando se adquiere el conocimiento, podemos estimar la exposición y los riesgos asociados para el medio ambiente por la contaminación de MP. Debido a la composición química de

HDPE: polietileno alta densidad; LDPE: polietileno baja densidad; NYL: nylon; PP: polipropileno

los materiales plásticos, los entornos de recepción están potencialmente expuestos a una mezcla de partículas de

ducción de MP entre los diferentes pro-

del polietileno de alta densidad (1,83 ±

tamaño micro y nano, aditivos lixivia-

cesos de tratamiento fue entre el reac-

0,68 MPs/L), polímeros de acrilato y co-

dos y productos de degradación sub-

tor biológico (3,02 ± 0,45 MPs/L) y el

polímeros (1,30 ± 0,47 MPs/L), polipro-

siguientes, que se volverán biodisponi-

efluente de salida (0,30 ± 0,08 MPs/L)

pileno (0,80 ± 0,16 MPs/L) y polietileno-

bles para un rango de biota. Se ha

(t-Student = 6,037, p<0,001).

polipropileno (0,39 ± 0,15 MPs/L). El

demostrado la ingestión de MP por

En relación a los polímeros plásticos

polipropileno se presentaba principal-

parte de organismos acuáticos, pero

(Tabla 1), el polietileno de baja densidad

mente como mini-microplástico y consti-

los efectos a largo plazo de las exposi-

(PE-LD) fue el polímero mayormente de-

tuye el 91,3% de los films identificados.

ciones continuas se entienden menos.

tectado (3,28 ± 0,59 MPs/L), seguido

La gran actividad agrícola que se

Los desarrollos tecnológicos y los

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MICROPLÁSTICO, CONTAMINANTE EMERGENTE Y UBICUO. PRESENCIA Y CONTROL EN AGUAS RESIDUALES Y DEPURADORAS

cambios en la demografía influirán en

of the Royal Society B: Biological Sciences, 364, pp.

ment of an urban wastewater treatment plant in the Sout-

los tipos de MP y las concentraciones

1999-2012.

heast of Spain. Chemosphere 155, 152-162.

ambientales en el futuro, y será impor-

Gregory, M.R. (2009). Environmental implications of

Vianello, A., Boldrin, A., Guerriero, P., Moschino, V., Re-

tante desarrollar enfoques para mitigar

plastic debris in marine settings -entanglement, inges-

lla, R., Sturaro, A., Da Ros, L., (2013). Microplastic parti-

la entrada de polímeros sintéticos a los

tion, smothering, hangers-on, hitch-hiking and alien in-

cles in sediments of Lagoon of Venice, Italy: first obser-

ecosistemas en general y de agua dul-

vasions. Philosophical Transactions of the Royal Society

vations on occurrence, spatial patterns and identification.

ce en particular.

of London B: Biological Sciences 364: 2013-2025.

Estuarine Coastal and Shelf Science, 130, pp. 54-61.

Barnes, D.K.A., Galgani, F., Thompson, R.C., Barlaz, M.,

Claessens, M.; Van-Cauwenberghe, L.; Vandegehuchte,

2015. Accumulation and fragmentation of plastic debris in

M. and Janssen C. (2013) New techniques for the detec-

global environments. Philosophical Transactions of the

tion of microplastics in sediments and field collected or-

Royal Society B: Biological Sciences, 364, pp. 1985-1998.

ganisms. Marine Pollution Bulletin 70 227–233.

agradecimiento al Servicio de Apoyo a

Eerkes-Medrano, D., Thompson, R.C., Aldridge, D.C.,

Thompson, R.; Olsen, Y.; Mitchell, R.; Davis, A.; Row-

la Investigación Tecnológica (SAIT de

2015. Microplastics in freshwater systems: a review of the

land, S.; John, A.; McGonigle, D and Russell, A. (2004).

la Universidad Politécnica de Cartage-

emerging threats, identification of knowledge gaps and

Lost at sea: Where is all the plastic? Science 304, 838.

na (UPCT) y a la empresa Hidrogea,

prioritisation of research needs. Water Research, 75, 93-82.

Hidalgo-Ruz, V.; Gutow, L.; Thompson, R.C.; Thiel, M.

S.A., por su apoyo y colaboración, así

Derraik, J., 2002. The pollution of the marine environ-

(2012). Microplastics in the marine environment: a re-

como a los miembros del Grupo de Tra-

ment by plastic debris: review. Marine Pollut. Bulletin,

view of the methods used for identification and quantifi-

bajo de Microplásticos de la UPCT del

44, pp. 842-852.

cation. Environ. Sci. Technol. 46, 3060–3075.

que forman parte los autores.

Bayo, J., Olmos, S., López-Castellanos, J., Alcolea, A.

Mahon, A.M., O’Connell, B., Healy, M G., O’Connor, I.,

(2016) Microplastics and microfibers in the sludge of a

Officer, R., Nash, R., Morrison, L., 2017. Microplastics in

municipal wastewater treatment plant. International Jour-

sewage sludge: effects of treatment. Environ. Sci. Tech-

nal of Sustainable Development and Planning 11(5):

nol. 51 (2), 810-818

Agradecimientos Los autores desean expresar su

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Plastics Europe, 2018. Plastics - the Facts 2018. An

812-821.

analysis of European plastics production, demand and

Ziajahromi, S., Neale, P.A., Rintoul, L., Leusch, F.D.L.,

waste data.

(2017). Wastewater treatment plants as a pathway for mi-

www.plasticseurope.org/download_file/view/477/179.

croplastics: Development of a new approach to sample

Feb.2019.

wastewater-based microplastics, Water Research,

Ryan, P.G., Moore, C.J., van Franeker, J.A., Moloney,

Vol.112, pp.93-99.

C.L., 2009. Monitoring the abundance of plastic debris

Bayo y López-Castellanos, 2016. Principal factor and

in the marine environment. Philosophical Transactions

hierarchical cluster analyses for the performance assess-

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ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

Análisis de fangos de depuración: una revisión sobre el tema Rafael Marín Galvín Jefe de Control de Calidad Empresa Municipal de Aguas de Córdoba (EMACSA) I www.emacsa.es

GENERALIDADES SOBRE

ración. El fango seco engloba prácti-

tante contenido en N, P, y K, siempre

FANGOS DE DEPURACIÓN

camente toda la contaminación apor-

que cumpla con dos normativas: el RD

tada por el agua residual de origen y

1310/1990 y la Orden AAA 1072/2013.

Cualquier proceso de depuración

podría ser reutilizado en prácticas

En ellas se fijan las características de

de aguas urbanas rinde dos produc-

agrícolas o en compostaje con otros

un fango para poder ser usado en dos

tos: agua depurada y fango de depu-

residuos orgánicos, dado su impor-

situaciones, suelos ácidos o básicos.

92

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ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

Figura 1. Fango de depuradora deshidratado y seco (fuente Internet)

Además, el RD 1310/1990 establece

CONTENIDO EN MATERIA

valores límite de metales pesados en

SECA, MATERIAS ORGÁNICAS,

suelos sometidos a la enmienda con

pH Y CONDUCTIVIDAD Materia seca

pasado, modificado posteriormente por diferentes investigadores. Se trata

cifica recuentos microbianos en los fangos, pero sin fijar límites paramétri-

Con respecto a la “materia orgánica oxidable” se mide por el Método de “Walkey-Black” de principios del siglo

fangos de depuración (Tabla 1). Por último, la Orden AAA 1072/2013 espe-

el 75% sobre materia seca.

La materia seca de un fango no so-

de someter la muestra a una oxidación

metido a digestión oscila entre el 20%

con una mezcla de dicromato potásico

En este sentido, y en el ámbito de la

y el 30% en la mayoría de los fangos, y

y ácido sulfúrico (1:2) a 120-140ºC, du-

CA de Andalucía, debe destacarse la

mide la proporción de sólido seco fren-

rante 1-2 h. El C se transforma así en

reciente Orden de 6 de agosto de

te al contenido de agua de la muestra.

2018 de la Junta de Andalucía regu-

Es un parámetro que afecta más al

CO2 con una tasa media de recuperación de C del 77%, y un factor de 1,3

lando la utilización de lodos tratados

manejo práctico del sustrato que a sus

para expresión de los resultados obte-

de depuradora en el sector agrario. La

propiedades fertilizantes (Figura 1). Su

nidos.

principal novedad de la misma es la

determinación se basa en una gravi-

La valoración del dicromato no reac-

obligación del tratamiento de los lo-

metría tras someter la muestra a eva-

cionante se realiza con sulfato ferroso-

dos, bien vía compostaje, bien vía di-

poración del agua presente a 105ºC-

amónico (Sal de Mohr) y orto-fenantroli-

gestión termófila o mesófila, estabiliza-

110ºC, en estufa, hasta lograr peso

na como indicador de punto final.

ción aeróbica, establización con cal, o

constante.

Como interferencias químicas importantes, citar cloruros, Fe2+ y nitratos.

Los primeros pueden eliminarse vía

cos aplicables.

vía secado térmico para su empleo en prácticas agrícolas. Tales requerimien-

Materia orgánica

precipitación previa con AgCl, mientras

tos adicionales no está claro que favo-

los nitratos sólo interferirían si se encuentran en más del 5%, y el Fe2+ se eliminaría secando la muestra al aire.

rezcan la reutilización de un sustrato

La “materia orgánica” mide la canti-

muy valioso en unos suelos como los

dad global de materiales carbonados

andaluces, idóneos en la mayoría de

del fango. Para su determinación se

meses del año para potenciar este re-

somete la muestra, tras el inicial seca-

curso sólo con los condicionantes apli-

do a 105ºC, a una posterior calcina-

Contenido en nitrógeno y

cados hasta ahora y que han dado sa-

ción a 550ºC durante un período de 30

fósforo

tisfactorios resultados.

min a 1 h, con lo cual se volatilizará to-

Como dato de interés, según el XV

da la materia orgánica: la diferencia de

En el caso del N solo una pequeña

Estudio Nacional de AEAS sobre Sumi-

pesada entre masa seca a 105ºC y

nistro de Agua Potable y Saneamiento

calcinada a 550ºC será el dato busca-

en España, durante 2016 se generaron

do. Además, otros autores recomien-

fracción se encuentra en forma asimilable, así los NO3- y el NH4+ intercambiable. Para el análisis del N amoniacal

en el país 701.751 T/m.s. de fango, es-

dan calcinar a 600ºC durante 2 h. Valo-

se realiza una extracción de la muestra

tando el 85% del mismo destinado a

res usuales del % de materia orgánica

mediante disolución de KCl 2 M (que

aprovechamiento agrícola.

en fangos suelen estar entre el 40% y

también sirve para la extracción de los

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Mayo/Junio 2019

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ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

nitratos). Después la determinación definitiva se haría vía colorimétrica (método de Nessler) o mediante electrodo selectivo. La determinación de nitratos

Tabla 1. Características de los fangos depuración para aprovechamiento agrícola (azul), y límites metales pesados en suelos con enmienda de fangos de depuración (verde) Parámetros

brucina en medio sulfúrico.

No obstante, la determinación más común del N de un fango corresponde a

Suelos pH>7

Parámetros agronómicos

podría emplear cromatografía iónica o aplicar el método colorimétrico de la

Suelos pH<7

Materia seca %

-

-

Materia orgánica % ( sobre m.s.)

-

-

pH

-

-

C/N

-

-

Nitrógeno total (% N sobre m.s.)

-

-

sencia de sulfato potásico y con catali-

Nitrógeno amoniacal (%NH4+ sobre m.s.)

-

-

zador de sulfato mercúrico. En estas

Fósforo total (% P2O5/kg m.s.)

-

-

condiciones el N presente genera NH3 que se transforma en sulfato amónico no

Potasio total (% K2O/kg m.s.)

-

-

Calcio total (% CaO/kg m.s.)

-

-

NaOH y tiosulfato sódico, lo que genera

Magnesio total (% MgO/kg m.s.)

-

-

nuevamente NH3 el cual se fija sobre

Hierro total (% FeO/kg m.s.)

-

-

la del N-Kjeldahl. Para ello se procede a una digestión en medio sulfúrico en pre-

volátil: esta disolución se alcaliniza con

una disolución de ácido bórico. La valoración final del ácido bórico no reaccio-

Metales pesados

Suelos pH<7

Suelos pH>7

Cadmio (mg/kg m.s.)

40

20

1

3

Cobre (mg/kg m.s.)

1.750

1.000

50

210

dicador de punto final. Alternativamente

Níquel (mg/kg m.s.)

400

300

30

112

(si bien no se aconseja) también podría

nante emplea una volumetría con ácido sulfúrico diluido y rojo de metilo como in-

Plomo (mg/kg m.s.)

1.200

750

50

300

aplicarse la técnica de Nessler sin reco-

Zinc (mg/kg m.s.)

4.000

2.500

150

450

ger el amonio en ácido bórico para

Mercurio (mg/kg m.s.)

25

16

1

1,5

Cromo (mg/kg m.s.)

1.500

1.000

100

150

cuantificar directamente amonio.

Según los últimos datos disponibles, el contenido en % de N-Kjeldahl de fan-

Parámetros microbiológicos

gos de EDAR españolas oscila entre el

Salmonella (ausencia o presencia /25 g)

-

-

-

-

3% y el 7% sobre materia seca, con

Escherichia coli (u.f.c./g)

-

-

-

-

cantidades inferiores en algunos casos (≈1%) y en otros, más altas (≈8-9%) dependiendo del saneamiento concreto.

do fosfomolíbdico; éste después es

madamente, el 20-30% del P total co-

Con relación al P, el asimilable pue-

sometido a reducción con ácido ascór-

mo P2O5).

de extraerse mediante dos técnicas:

bico para generar un compuesto azul susceptible de medida a 880 nm.

Determinación de pH y Conductividad

• Método de Bray-Kurtz: que utiliza

El P total, por su parte, requiere di-

una solución mezcla de NH4F y HCl.

gestión por microondas (Figura 2) o

• Método de Olsen: que emplea NaH-

con persulfato amónico en placa cale-

Ambas se llevan a cabo mediante

CO3 a pH=8,5. Este método es el utilizado por el Centro de Estudios y Expe-

factora. Con ello se obtiene la gran

medida directa con electrodos en pas-

mayoría de P en compuestos orgáni-

ta saturada, según la Norma UNE-EN-

rimentación de Obras Públicas

cos, polifosfatos, hexametafosfatos y

13038. El intervalo de valores de pH en

(CEDEX).

fosfitos inorgánicos.

fangos de depuradora se sitúa entre

Por último, el contenido habitual de Tras la extracción, el análisis de P

P en fangos de EDAR españolas se si-

puede abordarse mediante ICP (con o

túa entre el 1% y el 4% (sobre m.s.) ex-

sin Espectrometría de Masas) o vía co-

presado como P2O5., mientras los va-

lorimétrica, según el conocido método

lores de P asimilable varían entre 500 y

del molibdato amónico, que rinde áci-

3.000 mg/kg de materia seca (aproxi-

94

RETEMA

Mayo/Junio 2019

5,5 y 12, mientras el de conductividad varía entre 2.000 y 12.000 µS/cm.

CONTENIDO EN METALES Podemos establecer dos grupos: en

I www.retema.es I

ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

primer lugar los siete metales pesados

Mg, K, Fe, Cu, Zn, Mn y S. Otros méto-

go sólido vía microondas, o también

limitados en la normativa por su carác-

dos más específicos son:

con mezclas ácidas en placa calefactora, usando entonces ácidos fuertes,

ter toxicológico (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Hg y Cr); en segundo lugar, metales con

• Na, K, Mg y Ca: extrayendo con ace-

interés agronómico (calcio, potasio,

tato amónico 1 N a pH=7, y filtrado

como HNO3+HCl (1 mL+3 mL de ácido concentrado), y la introducción de

magnesio y hierro) incluso algunos

previo al análisis.

la muestra en un digestor hermético de

otros como sodio (de interés para evi-

• Fe y Mn: extracción con ácido dieti-

teflón, que suele ser lo más habitual.

tar fenómenos de salinización del sue-

lén triamino pentacético (DTPA) para

Obtenida la disolución de metal (to-

lo) o boro.

formar un quelato en el caso del Fe, y

tal o asimilable) la técnica más emple-

Al igual que para el P, el contenido

en el segundo, tras la complejación se

ada actualmente de análisis es la ICP

de metal puede corresponder a metal

procede a un nuevo tratamiento con

(inducción acoplada de plasma), que

asimilable (fácilmente incorporable al

acetato amónico 1 N a pH=7. También

con espectrometría de masas mejora

sustrato) y metal total. Para el metal

otros autores citan la determinación di-

sus prestaciones (Figura 3). También

asimilable se emplean varias técnicas

recta, sin digestión, de Fe y Mn como

se puede operar con absorción atómi-

extractivas según el tipo de metal a

indicativa del metal asimilable.

ca, o en algunos casos, para metal asi-

analizar. La más universal usa la solu-

• Zn: se extrae con disolución de

milable, emplear técnicas colorimétri-

ción de Mehlich compuesta de ácido

CaCl2 con DTPA a pH=7,3.

cas: el método de la ditizona para el

acético 0,2N, nitrato de amonio 0,25 N,

• Finalmente, el B se extrae con agua

Zn o el de la quinalizarina para el B. Fi-

fluoruro de amonio 0,015N, ácido nítri-

en fase acuosa a ebullición a reflujo.

nalmente, el Hg podría determinarse por espectroscopía de fluorescencia

co 0,013N y EDTA 0,001M tamponada a pH=2,5: ésta se aplica para P, Ca,

Para el metal total, se digesta el fan-

de vapor frío.

ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

Figura 2. Digestor por microondas (Laboratorios EMACSA)

Figura 3. Equipo de ICP-EM (Laboratorios EMACSA)

Como información complementaria, la Tabla 2 presenta los intervalos de

Tabla 2. Contenido de metal total y asimilable en fangos de EDAR urbanas españolas (intervalos)

concentración de metales totales y asi-

Metal total mg/kg m.s.

Metal asimilable mg/kg m.s.

Potasio

1.000 – 10.000

1.500 – 6.000

Calcio

10.000 – 120.000

100 – 30.000

Magnesio

500 – 4.000

2.000 – 13.000

puntualmente los máximos estableci-

Sodio

1.000 – 5.000

-

dos para Zn, Ni y Cr.

Hierro

5.000 – 70.000

7 – 34

Cadmio

<1,0 – 5

-

Cromo

10 – 1.000

-

Cobre

150 – 750

-

Mercurio

<1,0 – 3,5

-

Actualmente en España no se exige

Níquel

20 – 200

-

la determinación de compuestos orgá-

Plomo

50 – 200

-

nicos en fangos. No obstante, vamos a

Zinc

300 – 2.000

-

milables en fangos de depuración españoles en los últimos cinco años. En saneamientos con elevadas tasas de vertidos industriales, se han superado

CONTENIDO EN CONTAMINANTES ORGÁNICOS

centrarnos en los que presumiblemente puedan plantearse en próximas Directivas Europeas sobre el tema: AOX (haló-

Tabla 3. Contenido de compuestos orgánicos en fangos de EDAR urbanas españolas

genos orgánicos), DEHP (Di(2-EthilheCompuestos

mg/kg m.s.

Compuestos

mg/kg m.s.

etoxilados), PCB (bifenilos policlora-

AOX

150 – 400

Dioxinas-furanos

2,0 – 10

dos), Dioxinas y Furanos, PAH (Hidro-

DEHP

1 – 25

PAH

0,5 – 3

carburos aromáticos policíclicos), LAS

NPE

2 – 30

LAS

70 – 10.000

PCB

0,1 – 5

PBDE

1x10-3 – 1

xil)-Ftalato), NPE (Nonilfenol y nonilfenol

(Sulfonatos de alquilbenceno lineales) y PBDE (Difenil-éteres bromados).

96

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

ANÁLISIS DE FANGOS DE DEPURACIÓN: UNA REVISIÓN SOBRE EL TEMA

La cuantificación de AOX emplea una micro volumetría según las normas

y Escherichia coli, sin fijar en ningún

aparte de ser exigido por la normativa

caso limitación.

vigente, garantiza su inocuidad una

DIN 38409-H14 (1985) y UNE-EN 1485

Para Salmonella puede aplicarse la

vez aplicado al terreno. Para ello se

(1977). Para los detergentes LAS se

norma UNE-EN ISO 6579:2003. Tam-

cuentan con las técnicas analíticas

puede aplicar la técnica de la HPLC

bién se podría proceder a la puesta en

adecuadas.

(cromatografía de líquidos de alta pre-

contacto de 25 g del fango con agua es-

Las normativas que incrementan los

sión) con detector de flujo (Figura 4).

téril durante un determinado tiempo, e

requerimientos para el uso de fangos

Para el resto de compuestos quími-

incubar el agua resultante, tras filtración

de depuración en prácticas agrícolas

cos se aplica cromatografía de gases

sobre membrana, a 37 ºC y durante 48 h

pueden estar impidiendo la valoriza-

con detección por espectrometría de

con caldo nutritivo de Wilson-Blair (agar-

ción de un subproducto de interés y

masas (Figura 5). Más específicamen-

bisulfito de bismuto). Hay varias modifi-

contribuyendo en poca medida a la

te, Dioxinas y Furanos así como Difenil

caciones a la técnica aplicable.

tan aireada estrategia de la economía

éteres bromados, suelen también de-

Para Escherichia coli se pone en

terminarse mediante cromatografía de

contacto 1 g de fango con agua estéril,

gases y espectrometría de masas de

y nuevamente tras filtración sobre

alta resolución.

membrana, se incuba a 44,5ºC duran-

Con relación a la situación en las EDAR españolas, la Tabla 3 presenta

circular del ciclo del agua.

BIBLIOGRAFÍA

te 48 h usando medio de cultivo cro-

• AEAS (2018). Asociación Española de Abasteci-

mogénico, u otros alternativos.

mientos de Aguas y Saneamiento. XV Estudio Nacional. Madrid.

datos sobre las concentraciones de

Como información al caso, en la

los compuestos orgánicos anterior-

gran práctica totalidad de los fangos

• D. Carreira (2011). Cuantificación de la materia

mente reseñados en fangos proceden-

de EDAR españoles se detectó la pre-

orgánica del suelo. Método de Walkey & Black.

tes de EDAR urbanas. Estos intervalos

sencia de Salmonella en una muestra

Actas Jornadas de actualización: Gestión de la ca-

pueden variar en casos concretos: así,

de 25 g, mientras los resultados de E.

lidad en los laboratorios de análisis de suelos

los AOX con más de 500 mg/kg m.s.;

Coli en muestras de 1 g oscilaron entre

agropecuarios. Rosario, Argentina.

nonilfenoles con puntas de 45 mg/kg

100 UFC y >107 UFC.

• CEDEX (2009). Caracterización de los lodos de depuradoras generados en España. Ministerio de

m.s., PCB con niveles de más de 100 mg/kg m.s. y PBDE con puntas de 5

CONCLUSIONES Los fangos de depuración son un

CONTENIDO MICROBIANO Según la Orden AAA 1072/2013 se consideran dos tipos de microorganismos a controlar en fangos: Salmonella

caracterización y tratamiento de lodos de EDAR.

sustrato valioso para el abonado agrí-

Tesis Doctoral, Universidad de Córdoba.

cola teniendo en cuenta la progresiva

• R. Marín Galvín (2018). Fisicoquímica y micro-

carencia de fuentes inorgánicas de P a

biología de los medios acuáticos. Tratamiento y

escala mundial.

control de calidad de aguas (2ª ed.). Madrid, Ed.

Un adecuado control de calidad,

Figura 4. Equipo de HPLC (Laboratorios EMACSA)

I www.retema.es I

Medio Ambiente, Rural y Marino. Madrid.

• I. C. González Granados (2015). Generación,

mg/kg m.s.

Mayo/Junio 2019

Díaz de Santos, Madrid.

Figura 5. Equipo de CG-EM (Laboratorios EMACSA)

RETEMA

97

TECNOLOGÍA I CICMI

Herramientas para control y optimización del consumo de energía a través de análisis predictivo CICMI DESARROLLA SOLUCIONES AVANZADAS PARA EL CONTROL ENERGÉTICO EN INSTALACIONES

C

ICMI (Control, Inspección, Ca-

mite ayudar, por ejemplo, al personal de

la actualidad, el coste de la energía que

lidad, Medioambiente e Inge-

operaciones de los centros de datos a

consumen los servidores durante su vi-

niería), en colaboración con la

optimizar las decisiones utilizando técni-

da útil es ya mayor que el coste del

cas de análisis predictivo.

hardware. La eficiencia energética es la

Universidad Politécnica de Madrid, ha

única opción que tienen los centros de

desarrollado y sigue en constante evolu-

Los centros de datos juegan un pa-

ción, herramientas y métodos de control

pel clave en la transformación digital,

y previsión para empresas que contem-

pero consumen una cantidad de ener-

La optimización del consumo ener-

plan un estándar de economía circular y

gía enorme, y casi la mitad correspon-

gético de un centro de datos pasa por

medioambiental. Este concepto, le per-

de a los sistemas de refrigeración. En

3 etapas:

Sensores desarrollados por la UPM en colaboración con CICMI

98

RETEMA

datos para mejorar los márgenes.

El tamaño de los sensores similar a una moneda

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

CICMI I TECNOLOGÍA 1) Entender. Es necesario entender cuánto, cómo, dónde y por qué consumen los servidores, cuál es su comportamiento térmico y cuáles son sus necesidades de refrigeración en cada momento. No se puede optimizar lo que no se mide, pero muchas veces la gestión de la infraestructura se basa en escasos puntos de medida, que impiden llegar a un conocimiento profundo de las necesidades reales de refrigeración. Nosotros proponemos la instalación de una amplia red de sensores inalámbricos de bajo coste, coIngenieras de la UPM trabajando en el software de control de CICMI

nectados en malla para evitar puntos únicos de fallo, con el fin de proporcionar valores de temperatura, humedad y consumo en cada punto del centro de datos. Además, la frecuencia de

vos y diferentes algoritmos de inteli-

necesitan un tiempo no despreciable

muestreo debe ser la necesaria para

gencia artificial, se generan modelos

hasta que el comportamiento térmico

poder seguir las variaciones, y no una

matemáticos que permiten anticipar

se estabiliza.

tasa fija como en la mayor parte de los

las temperaturas de los puntos calien-

sensores del mercado.

tes y, por tanto, las necesidades de refrigeración.

3) Optimización dinámica y automatización. Si entendemos el comporta-

2) Anticipar. Con los datos obtenidos

Los modelos predictivos son nece-

miento térmico del centro de datos y

de la red de sensores, mediante una

sarios porque, en general, los ajustes

podemos anticipar la respuesta de las

plataforma de análisis de datos masi-

que se hacen en un centro de datos

salas con un tiempo suficiente para actuar, entonces podemos generar un ajuste óptimo para las temperaturas de consigna de los equipos de refrigeración y aplicarlas de forma automática y desatendida, consiguiendo un ahorro de energía del orden de un 30%. De forma similar se pueden optimizar todas las decisiones en el centro de datos.

Este proceso de optimización dinámica basada en el análisis de datos capturados en tiempo real puede ser aplicado a otros muchos escenarios de gestión de sistemas complejos, ya sea para IoT, edificios inteligentes, ciudades inteligentes o Industria 4.0.

=

CICMI presente también en la industria 4.0

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

+ CICMI www.vidaip.es/cicmi

RETEMA

99

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

Mejora de la digestión anaerobia mediante inyección de hidrógeno Evaluación energética en una depuradora Cristian Bernabé Arenas Sevillano1, José García Cascallana2, Elia Judith Martínez Torres1, Xiomar Gómez Barrios1 1 Grupo de Ingeniería Química, Ambiental y Bioprocesos, Instituto de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Biodiversidad (IMARENABIO); 2 Departamento de Ingeniería Eléctrica y Sistemas Automáticos Universidad de León I www.unileon.es

l incremento poblacional en las

urbanas que sean sostenibles y respe-

grandes urbes provoca la nece-

tuosas con el medio ambiente. Los tra-

En España se produce una canti-

sidad de plantear políticas de

tamientos convencionales llevan apa-

dad considerable de fangos. Según

tratamiento de aguas residuales

rejada una gran producción de fangos

los últimos datos aportados por el Ins-

E

100

RETEMA

Mayo/Junio 2019

y una alta demanda de energía.

I www.retema.es I

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

tituto Nacional de Estadística (INE) en

tan reducir los costes energéticos y la

DESCRIPCIÓN GENERAL

nuestro país se tratan anualmente unos 13 millones de m3 de aguas re-

producción de fangos. Se presenta

DEL TRATAMIENTO DE AGUAS

un estudio que comprende la valora-

RESIDUALES EN UNA PLANTA

siduales generándose alrededor de

ción de diferentes alternativas enca-

EDAR

1.200.000 toneladas de fango seco.

minadas a minimizar los efectos ne-

Esto supondría un coste energético aproximado de 0.53 kWh/m 3 , resul-

gativos asociados al tratamiento

Se ha considerado un sistema es-

convencional. Se realiza una descrip-

tándar para el tratamiento de aguas re-

tando un poder de consumo de 2476

ción inicial de los procesos a evaluar

siduales conformado fundamental-

GWh/a (1% del consumo eléctrico es-

y, finalmente, de determinar el efecto

mente por dos líneas principales, la

pañol) (Escapa, San-Martín, and Mo-

conjunto de los mismos al considerar

línea de tratamiento de agua y la línea

rán 2014). Se debe evaluar por tanto

la sustitución del tratamiento de fan-

de fangos.

otras vías de tratamiento que permi-

gos activos convencional.

• Línea de aguas: las aguas residuales pasan por una etapa de pretratamiento consistente en la separación física o fisicoquímica (Figura 1). Seguidamente tiene lugar el tratamiento primario empleando operaciones de decantación de materia sedimentable y flotante. El tratamiento secundario o biológico del agua residual consiste en el empleo de microorganismos para degradar la materia orgánica disuelta o coloidal en condiciones aerobias.

• Línea de fangos: En el tratamiento de las aguas residuales se producen por tanto dos tipos de fangos: fangos primarios y fangos secundarios. Los primeros se obtienen de decantadores primarios y tienen una línea de tratamiento independiente para cada co-

Figura 1: Línea de aguas dentro del tratamiento de aguas residuales

lector, disponiendo de espesadores de gravedad propios. Los fangos secundarios se generan de la decantación de sólidos tras el paso de las aguas por el clarificador y son comúnmente enviados a espesadores por flotación.

La mezcla de fangos tras la digestión se transforma en un material comúnmente denominado digerido o biosólido (Figura 2).

Uno de los mayores gastos energéticos en una planta de tratamiento de fangos activos se destina a la aireación, la cual puede suponer entre un 50-60% del consumo eléctrico, y la recirculación por bombeo (15%) (Gu et al. 2017). Por otra parte, la energía generada con la conversión del metano a

Figura 2: Esquema de tratamiento de la línea de fangos

I www.retema.es I

electricidad podría llegar a satisfacer

Mayo/Junio 2019

RETEMA

101

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

Figura 3: Representación esquemática de las rutas de la digestión anaerobia

entre el 25 y el 50% de la energía que

que degradan el acetato, dependien-

cual permitiría la conversión directa a

se utiliza para la aireación del fango

do del tipo sustrato que degraden. Es-

metano y no conllevaría un incremen-

activado (Logan 2004).

tas dos vías se presentan de manera

to significativo en la masa de material

simultánea dentro del reactor produ-

digerido. Sin embargo, la duda evi-

ciendo CO2 y metano.

dente se centra en la generación de

DIGESTIÓN ANAEROBIA

Los metanógenos hidrogenotrófi-

una fuente económica de H2 y que se

Los fangos obtenidos de la decanta-

cos consumen hidrógeno para formar

caracterice adicionalmente por pro-

ción de los sólidos presentes en las

biogás. Uno de los mayores proble-

venir de fuentes renovables.

aguas residuales son tratados mayori-

mas de esta estrategia es que la asi-

Por otro lado, los sistemas bioelec-

tariamente mediante digestión anaero-

milación de hidrógeno se ve dificulta-

troquímicos han presentado en los últi-

bia permitiendo obtener biogás. La di-

da por las limitaciones en la

mos años un gran interés en la comu-

gestión anaerobia es un proceso

transferencia de masa. No obstante,

nidad científica dado que su desarrollo

protagonizado por un consorcio micro-

Luo y colaboradores atenuaron este

tecnología permitiría el tratamiento de

biano. La Figura 3 muestra las cuatro

inconveniente aplicando hidrógeno

efluentes con bajo contenido orgánico,

etapas de este proceso:

en pulsos mejorando así su aprove-

condiciones de operación a bajas tem-

Las arqueas metanogénicas se en-

chamiento y la producción de metano

peraturas y ausencia de oxígeno. Se

cargan de la producción de metano y

en torno a un 30%. (Luo et al. 2012).

ha avanzado mucho en mejorar los sis-

CO 2 en última instancia. Como se

Varias estrategias han sido contem-

temas bioelectroquímicos y en el papel

muestra en la Figura 4, estos organis-

pladas con el fin de incrementar la

de éstos en su integración en la diges-

mos se subdividen en: hidrogenotrófi-

producción de biogás utilizando dis-

tión anaerobia. Debido a las posibilida-

cos con la capacidad de consumir H2,

tintos enfoques. Una de las alternati-

des de recuperación energética a par-

CO 2 y formiato y las acetoclásticas

vas comprende la adición de H 2 el

tir del aprovechamiento del biogás, se

Figura 4: Representación esquemática de las vías principales de generación de metano en la fase metanogénica

102

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

han centrado esfuerzos en incremen-

de la planta EDAR de Vilecha (León).

La inyección de hidrógeno produjo

tar la riqueza de metano (Luo and An-

Los reactores (3 L) operaron en condi-

un incremento en la producción de

gelidaki, 2012). Partiendo de esta

ciones de alimentación semicontinua y

biogás indicando la capacidad del

idea, en éste trabajo se ha evaluado la

en agitación (37 ± 1 ºC). El tiempo de

consorcio para la asimilación de hidró-

inyección de hidrógeno exógeno a un

retención fue de 21 días para un perio-

geno. El valor máximo de producción

digestor anaerobio destinado al trata-

do de 106 días.

de biogás alcanzado fue 1353 mL

miento de lodos EDAR. Se pretendió

El reactor control (RC) trataba el fan-

CH 4 /d a una tasa de inyección de

establecer el efecto sobre la produc-

go como sustrato único. El reactor pro-

ción de metano del sistema y los rendi-

visto con pulsos de hidrógeno fue de-

1938 mL H2/d y una velocidad de inyección de 5.38 mL/min. Este valor re-

mientos energéticos si se considera la

signado como RH y empleaba fango

presenta una mejora del 12% frente al

implementación de un sistema bioe-

como fuente de carbono. La adición

RC. La asimilación de hidrogeno por

lectroquímico para el tratamiento del

de hidrógeno fue llevada a cabo dia-

los microorganismos a tasas de flujo

agua residual.

riamente durante 6 horas. El flujo fue

diferentes no fueron mayores al 75% y

ajustado entre 0.5 y 2 L H2 /Lreactor d mediante un medidor FR2A12BVBN de

el exceso de hidrogeno inyectado for-

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

KI Instruments.

reactor.

maron parte del biogás de salida del A pesar de la mejora significativa en

Para dicho análisis se emplearon

RESULTADOS

la producción del biogás, esto no supuso un aumento en la concentración

dos reactores que se alimentaron con fango primario y secundario en propor-

Análisis de la producción de

ción 30:70 (v/v) e inóculo procedente

metano

de CH4, ya que se estancó en valores normales de digestión anaerobia (60-

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

68%) en el sistema RH. Adicionalmente, una fracción importante del H2 inyectado fue reconvertida por la microflora anaerobia a ácido acético y, posteriormente, utilizada por las poblaciones acetoclásticas para la producción de metano. Es decir, el sistema de lodos tomó una ruta alternativa; la cual se evidenció mediante el incremento inicial del contenido en acético en el digestor y su posterior conversión en metano. En otros estudios similares, sin embargo, sí se evidenciaron riquezas de metano cercanas al 90% (Luo y Angelidaki, 2012; 2013). Estos reactores operaron en condiciones ter-

Figura 5: Sistema bioelectroquímico acoplado a un digestor anaerobio

mofílicas y con tasas de inyección de entre 3 y 24 L/Lreactor d.

Balance energético En la figura 5 se detalla de manera esquemática la propuesta de evaluar

Tabla 1 Comparación de una EDAR con una EDAR+ sistema bioelectroquímico Parámetros

Valor

Unidades

Capacidad EDAR

150000

Hab Eq

Cantidad de aguas residuales

350

L /Hab Eq d

la integración del sistema bioelectroquímico, el cual consta de dos cáma-

Características de una EDAR convencional

ras: anódica y catódica. Dado que la

Demanda energética de fangos activos

1.1

kWh/m3

reacción no es espontánea termodiná-

Consumo de energía en EDAR

1.68

kWh/kg DQO elim

micamente, se requiere un pequeño

Flujo de fangos

8

m3/h g/L

Sólidos totales

53

% Sólidos volátiles

73

%

parativa entre una planta EDAR con-

Volumen de digestor

4000

m3

vencional considerando las líneas

Eficiencia eléctrica en unidades combinadas de calor y energía (CHP)

33

%

descritas en los apartados anteriores

Producción de energía de la valorización de biogás (CHP)

342

kW

aporte externo de energía.

En la tabla 1 se muestran una com-

y la mejora que supondría la hipotética incorporación de un sistema bioelectroquímico que proveyese de hidrógeno en función de su balance energético. En la Figura 6 se representa esquemáticamente la propuesta y los rendimientos de la evaluación realizada Según los datos apor tados por

Sistema bioelectroquímico + digestión anaerobia – inyección de H2 Consumo de energía

0.38

kWh/kg DQO elim

Producción de fango secundario

2.7

m3/h

Flujo de fangos

3.8

m3/h 3

Producción de biogás de la conversión de H2 (resultados experimentales)

0.33

m biogas/m3 H2

Producción de energía de la valorización de biogas (CHP)

318

kW

Adición de co-sustrato: Producción de energía total de la valorización de biogas (CHP)

554

kW

Hernández-Sancho y colaboradores (Hernández-Sancho, Molinos-Senante, and Sala-Garrido 2011) en las

considera su sustitución por un siste-

aportados por Selembo y colabora-

plantas EDAR españolas se consu-

ma bioelectroquímico para el trata-

men de media 1.68 kWh para eliminar

miento del agua residual. La substitu-

un kilo de materia orgánica oxidable

ción con l l e v a r í a a u n c o n s u m o

dores (Selembo et al. 2009), de 1.87 m3 H2 /m3reactor d la extrapolación de este rendimiento, llevado a cabo

por los microorganismos. Este valor

hipotético de tan solo el 23% del sis-

por sistemas bioelectroquímicos, al

se reduce hasta los 0.38 kWh si se

tema convencional. Según los datos

tratamiento del agua residual conlle-

104

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

MEJORA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA MEDIANTE INYECCIÓN DE HIDRÓGENO

yecto UNLE15-EE-3070 y LE060U16. Ana Sotres agradece el contrato postdoctoral LE060U16 cofinanciado con fondos FEDER. Cristian B. Arenas agradece la beca pre-doctoral BES-2016-078329.

REFERENCIAS Brown, Robert Keith, Falk Harnisch, Thomas Dockhorn, and Uwe Schröder. 2015. “Examining Sludge Production in Bioelectrochemical Systems Treating Domestic Wastewater.” Bioresource Technology 198: 913–17. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852415013607 ?via%3Dihub (November 19, 2018).

Escapa, Adrián, María Isabel San-Martín, and Antonio Morán. 2014. “Potential Use of Microbial Electrolysis Cells in Domestic Wastewater Treatment Plants for Energy Recovery.” Frontiers in Energy Research 2(June): 1–10. http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fenrg .2014.00019/abstract.

Gu, Yifan et al. 2017. “Energy Self-Sufficient Figura 6: Representación esquemática de los consumos energéticos

Wastewater Treatment Plants: Feasibilities and Challenges.” Energy Procedia 105: 3741–51. http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.868.

varía a disponer de 185.5 m 3 H 2 /h.

sidades energéticas de la EDAR

Hernández-Sancho, F., M. Molinos-Senante, and

La producción de fango para la

cuando se considera el sistema bio-

R. Sala-Garrido. 2011. “Energy Efficiency in Spa-

configuración del sistema bioelectro-

electroquímico como alternativa en

nish Wastewater Treatment Plants: A Non-Radial

químico fue considerada alrededor

una instalación ya existente, siendo

DEA Approach.” Science of The Total Environ-

del 25% del sistema de tratamiento

éste un valor muy elevado.

ment 409(14): 2693–99. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969711003755

de fangos activos de acuerdo con los datos publicados por Brown y co-

CONCLUSIÓN

?via%3Dihub (November 19, 2018).

Logan, Bruce E. 2004. “Peer Reviewed: Extracting

laboradores (Brown et al. 2015). La

Hydrogen and Electricity from Renewable Resour-

energía de producción calculada pa-

La incorporación de un sistema bio-

ra el digestor no es suficiente para

electroquímico como alternativa tecno-

ces.”

cubrir la demanda total de energía

lógica al sistema convencional de fan-

Luo, Gang et al. 2012. “Simultaneous Hydrogen

de la EDAR con este tipo de configu-

gos activos para el tratamiento del

Utilization and in Situ Biogas Upgrading in an

ración. Esta desventaja se debe al

agua residual permite conseguir una

Anaerobic Reactor.” Biotechnology and Bioengi-

menor flujo de fango generado. Por

reducción considerable de la deman-

neering 109(4): 1088–94.

el contrario, si se considera que el

da energética, pero esto no garantiza

Luo, Gang, and Irini Angelidaki. 2012. “Integrated

digestor anaerobio puede operar a

un estatus de autosuficiencia energéti-

Biogas Upgrading and Hydrogen Utilization in an

su capacidad máxima para la adi-

ca. Sin embargo, la generación de H2

Anaerobic Reactor Containing Enriched Hydroge-

ción de un co-sustrato con caracte-

en el tratamiento bioelectroquímico no

notrophic Methanogenic Culture.” Biotechnology

rísticas similares a los del fango pue-

es suficiente para suplir la reducción

and Bioengineering 109(11): 2729–36.

de resultar en un aporte extra de

en materia orgánica sufrida por el di-

Selembo, Priscilla A., Joe M. Perez, Wallis A.

energía, 237 kW, que aun así no es

gestor, al recibir un menor aporte de

Lloyd, and Bruce E. Logan. 2009. “High Hydro-

suficiente para hacer de este esce-

fango secundario.

gen Production from Glycerol or Glucose by Electrohydrogenesis Using Microbial Electrolysis

nario energéticamente autónomo. Se

Cells.” International Journal of Hydrogen Energy

requeriría, por tanto, de un co-sustrato con producción específica de metano de alrededor de 400 mL CH4/g SV para poder cubrir todas las nece-

I www.retema.es I

AGRADECIMIENTOS

34(13): 5373–81. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii

Esta investigación ha sido posible gracias al pro-

Mayo/Junio 2019

/S0360319909006855 (November 20, 2018).

RETEMA

105

Uso de humedales artificiales para la naturalización de efluentes de depuradora Peña García, María1; Rochera Cordellat, Carlos2; Picazo Mozo, Antonio2; Estruch Chiva, Héctor3; Fayos Miñana, Gloria3; Ferri Llopis, Miguel Ángel3; Tiller Fibla, Josep Ramon3; Camacho González, Antonio2 1 Global Omnium I www.globalomnium.com • 2Universitat de València I www.uv.es • 3Egevasa I www.egevasa.es

egún el informe “Aguas euro-

Ambiente, sólo el 40% de las masas

Directiva Marco del Agua durante el

peas: evaluación del estado y

de agua superficiales vigiladas alcan-

periodo de seguimiento 2010-2015,

las presiones, 2018” de la

zaron el estado ecológico mínimo

poniendo de manifiesto la necesidad

Agencia Europea de Medio

“bueno” o “muy bueno” marcado por la

de buscar soluciones sostenibles y

S 106

RETEMA

Mayo/Junio 2019

I www.retema.es I

HUMEDALES ARTIFICIALES PARA LA NATURALIZACIÓN DE EFLUENTES DE DEPURADORA

económicamente viables que garanti-

jora de los efluentes de las EDAR,

mazal, 2013), desaprovechando de es-

cen el aporte de agua de buena cali-

aproximando las características de es-

ta manera la complementariedad del

dad a las mismas. En este sentido, los

tas aguas a las del medio receptor. Es-

uso de diferentes especies (Rodríguez

tratamientos convencionales de aguas

tos sistemas, frente a los sistemas de

et al., 2016), así como la posibilidad de

residuales, aunque permiten alcanzar

depuración convencionales, presen-

empleo de plantas silvestres (Guit-

los límites de vertido establecidos para

tan la ventaja de tener menores reque-

tonny-Philippe et al., 2015).

cada caso, sus efluentes poco natura-

rimientos energéticos y mayor simplici-

Global Omnium, en colaboración

lizados en ocasiones pueden causar

dad de operación. No obstante, la falta

con la consultora JECMA y el asesora-

un impacto negativo en los medios

de detalle en el conocimiento de los

miento del Instituto Cavanilles de Bio-

acuáticos receptores, especialmente

procesos biogeoquímicos que tienen

diversidad y Biología Evolutiva de la

en cuencas deficitarias. En estas últi-

lugar en ellos provoca disfunciones

Universidad de Valencia, ha realizado

mas, la descarga de materia orgánica

que impiden optimizar su gestión.

un estudio de los procesos biogeoquí-

y nutrientes suele derivar en la eutrofi-

En lo que respecta a la vegetación de

micos que tienen lugar en un sistema

zación del medio acuático, así como

los HA, que es un componente clave en

de HA, en el cual se han empleado

en la disminución de biodiversidad y

la depuración por su función de soporte

tanto plantas comúnmente utilizadas

de su capacidad para proporcionar

para el crecimiento microbiano, consu-

en depuración como plantas ribereñas

servicios ecosistémicos.

mo de nutrientes y aporte de oxígeno,

nativas, con la finalidad de naturalizar

En este escenario, los humedales

se han venido empleando un reducido

efluentes de EDAR. Los principales re-

artificiales (HA) se presentan como

número de plantas en forma de mono-

sultados del trabajo se discuten en Ca-

una alternativa sostenible para la me-

cultivo, como Typha y Phragmites (Vy-

macho et al. (2018).

Figura 1. Humedal artificial de la depuradora de Higueruelas

I www.retema.es I

Mayo/Junio 2019

RETEMA

107

HUMEDALES ARTIFICIALES PARA LA NATURALIZACIÓN DE EFLUENTES DE DEPURADORA

turalización del efluente final, disminuTabla 1. Características de diseño, operación y cobertura vegetal en cada HA.

yendo el consumo de oxígeno en el

HAFSSV

HAFSSH

Longitud(m) x Anchura(m)

28,3x11,8

30,0x6,7

Caudal medio (máximo) (m3/d)

275(431)

245(401)

Carga hidráulica media (m/d)

0,82

1,22

medio receptor. Cabe destacar que los mayores rendimientos de eliminación se alcanzaron en las fases 1 y 4, cuando ambos HA funcionaron en serie y estuvieron cubiertos de vegetación, indicando la conveniencia de trabajar en sincronía con dos espe-

Tiempo de retención hidráulico medio (d)

0,25

0,17

Especie vegetal

Helosciadum nodiflorum

Typha latifolia

cies vegetales. En las fases individuales, los mejores resultados se alcanzaron en la fase 2 a pesar de las bajas temperaturas, lo que demuestra la utilidad de emplear plantas adaptadas al

MATERIALES Y MÉTODOS El estudio se ha llevado a cabo durante un año en la EDAR de Higueruelas, una pequeña población de medio millar de habitantes del interior de la provincia de Valencia, cuyas temperaturas invernales pueden llegar a 0ºC. La EDAR, tras el tratamiento secundario, dispone de dos humedales artificiales de afino de flujo subsuperficial dispuestos en serie, cuyo sustrato principal es grava de granulometría variada (tabla 1), el primero vertical (HAFSSV) y el segundo horizontal (HAFSSH) (figura 1).

El HAFSSV estuvo cubierto de He-

losciadum nodiflorum, planta ribereña autóctona cuyo uso en este tipo de sistemas todavía no se había estudiado, mientras que el HAFSSH lo estuvo de Typha latifolia, planta típicamente utilizada en HA. El efluente del sistema constituye el vertido final de la EDAR a la Rambla Castellana.

Con la intención de valorar la eficiencia de los HA en función de la cantidad y tipo de cobertura vegetal, se estudiaron diferentes configuraciones: fase 1 (otoño), donde ambos humedales funcionaron en serie; fase 2 (invierno), en la que HAFSSV funcionó normalmente, mientras HAFFSH se cerró para cosechar T. latifolia; fase 3 (primavera), cuando HAFSSV se cerró para retirar la biomasa de H. nodiflorum,

108

RETEMA

mientras que HAFSSH funcionó con T.

clima local. Otro resultado que mues-

latifolia creciendo; fase 4 (verano-inicios del otoño), en la que ambos humedales estuvieron operativos y funcionando de for ma secuencial, observándose un desarrollo más lento de H. nodiflorum.

Se llevaron a cabo determinaciones semanales de parámetros de control de depuración siguiendo métodos estandarizados (APHA, 2005). Quincenalmente se determinaron variables más específicas relacionadas con las potenciales transformaciones de la materia orgánica y la actividad bacteriana asociada. Paralelamente se midieron las abundancias totales de bacterias y las de la fracción más activa. El rendimiento en la eliminación de contaminantes se determinó como un porcentaje, comparando el valor de cada variable en el efluente con respecto al valor en el afluente de cada humedal y del sistema.

tra su contribución a la naturalización

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

canzaron reducciones en el HAFSSV

es la disminución en el efluente del sistema de HA, a partir de la fase 2, de la señal de fluorescencia atribuible a la presencia de ácidos fúlvicos, sustancias recalcitrantes potencialmente producidas durante el tratamiento convencional (Quanrud et al., 2004), Los resultados también demuestran que el sistema de HA funcionó como biofiltro, disminuyéndose la abundancia total de bacterias en el HAFSSV hasta en un 50% y en el HAFSSH hasta en un 23%. Sin embargo, durante todo el estudio, la fracción de bacterias con alto contenido de ADN, consecuentemente, más activas, aumentó. Estos cambios apuntan a un cambio estructural de la comunidad bacteriana, siendo esta distinta a la del tratamiento convencional y probablemente más similar a la del medio receptor.

En lo que concierne al amonio, se alde hasta el 33% y en el HAFSSH de

El conjunto de HA fue capaz de lo-

hasta el 45%, lo que es deseable a

grar una eliminación adicional de has-

efectos de evitar un impacto negativo

ta el 30% de la demanda biológica de

en las aguas receptoras. En este caso,

oxígeno, 24% de la demanda química

los mejores resultados se obtuvieron

de oxígeno y 37% del carbono orgáni-

cuando los humedales funcionaron en

co disuelto, a pesar de las ya bajas

serie y, en concreto, cuando presenta-

concentraciones en el efluente del tra-

ron un alto grado de cobertura vegetal,

tamiento convencional. Esta reduc-

indicando la contribución de la vegeta-

ción adicional debe contribuir a la na-

ción al proceso de nitrificación y de re-

Mayo/Junio 2019

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HUMEDALES ARTIFICIALES PARA LA NATURALIZACIÓN DE EFLUENTES DE DEPURADORA

tención de nutrientes. Del mismo modo

cabe destacar que con el uso de plan-

hington, DC, USA.

que en el caso de la materia orgánica,

tas nativas aclimatadas a las condicio-

Camacho, A., Picazo, A., Rochera, C., Peña, M.,

en las fases de funcionamiento indivi-

nes locales es posible conseguir ade-

Morant, D., Miralles-Lorenzo, J., Santamans,

dual, el HAFSSV alcanzó los mejores

cuados niveles de depuración aun

A.C., Estruch, H., Montoya, T., Fayos, G., Ferriol,

rendimientos de eliminación. Por últi-

cuando la temperatura puede ser un

C. (2018). Serial use of Helosciadum nodiflorum

mo, debe destacarse que el sistema

elemento limitante.

and Typha latifolia in Mediterranean constructed wetlands to naturalize effluents of wastewater tre-

de HA logró reducir el fósforo a pesar de las bajas concentraciones del mis-

Agradecimientos

atment plants. Water 10:717.

Guittonny-Philippe, A., Petit, M.E., Masotti, V.,

mo en efluente del tratamiento convencional. Concretamente, el HAFSSH lo-

Investigación parcialmente financia-

Monnier, Y., Malleret, L., Coulomb, B., Combroux,

gró reducir el fósforo total hasta en un

da por la Generalitat Valenciana-IVACE

I., Baumberger, T., Viglione, J., Laffont-Schwob, I.

35% y el ortofosfato en un 30% en las

(Instituto Valenciano de Competitivi-

(2015). Selection of wild macrophytes for use in

fases 1 y 4, mostrando la mayor capa-

dad Empresarial) y por el Fondo Euro-

constructed wetlands for phytoremediation of con-

cidad de retención del humedal cu-

peo de Desarrollo Regional (a través

taminant mixtures. J. Environ. Manag.

bierto por Typha.

del Programa Operativo FEDER para la

147:108–123.

Comunitat Valenciana 2014/2020).

Quanrud, D. M., Karpiscak, M. M., Lansey, K.

CONCLUSIONES

Los autores expresan su agradeci-

E.,Arnold, R. G. (2004) Transformation of effluent

miento a la Entidad Pública de Sanea-

organic matter during subsurface wetland treat-

El estudio ha demostrado que la

miento de Aguas Residuales de la Co-

ment in the Sonoran Desert. Chemosphere

combinación de plantas nativas con

munidad Valenciana, EPSAR, y a la

54:777–788.

otras comúnmente empleadas en HA,

Diputación de Valencia.

Rodríguez, M., Brisson, J. (2016). Does the combination of two plant species improve removal ef-

así como el funcionamiento en serie de HAFSSV y HAVSSH, contribuye a la

REFERENCIAS

ficiency in treatment wetlands? Ecol. Eng. 91:302–309.

naturalización de los efluentes procedentes de tratamientos convenciona-

APHA-AWWA-WEF. (2005). Standard Methods for

Vymazal, J. (2013). Emergent plants used in free

les, así como al cumplimiento de la Di-

the Examination of Water and Wastewater, 21th

water surface constructed wetlands: A review.

rectiva Marco del Agua. Asimismo,

ed.; American Public Health Association: Was-

Ecol. Eng. 61:582–592.

I www.retema.es I

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RETEMA

109

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