RETEMA • Enero/Febrero 2017

30 AÑOS DE

TRAYECTORIA

1987 - 2017

Nº 196 I ENERO/FEBRERO 2017 I AGUAS

www.retema.es

REPORTAJE Ampliación de la Depuradora del Guadalquivir

Filtros verdes intensivos para depuración y reutilización de agua

El concepto Smart City Tecnología AnMBR: aplicado a la gestión alternativa para explotar del agua: el caso de la el potencial del agua ciudad de Burgos residual

REPORTAJE Nueva depuradora de Peñíscola

TECNOLOGÍA I VEOLIA WATER TECHNOLOGIES

PurBev® de Veolia: la solución para minimizar el riesgo microbiológico en la Industria de Bebidas

E

n el proceso de fabricación de cualquier alimento o bebida es importante minimizar el riesgo micro-

biológico y hacer productos seguros para el consumo humano.

Cualquier contaminación microbiológica se toma muy en serio y puede resultar en costosas retiradas de productos en respuesta a los temores por la salud humana.

Además de los graves riesgos para la salud de ciertas especies bacterianas, la contaminación con bacterias menos perjudiciales puede ocasionar el deterioro de las bebidas, alterando su calidad y sabor. Por lo tanto, los fabricantes deben hacer frente a la posibilidad de contaminación, que puede provenir del suministro de aire, del suministro de agua, de las materias primas y de los equipos lógica y al sabor. Por tanto, en la ela-

se elimina, deben tenerse en cuenta

boración de refrescos se recomienda

consideraciones adicionales con res-

TECNOLOGÍAS DE

el uso de agua blanda, existiendo téc-

pecto a la contaminación microbiológi-

TRATAMIENTO DE AGUA

nicas que pueden eliminar la dureza

ca, ya que el cloro se utiliza a menudo

EMPLEADAS EN LA INDUSTRIA

del agua y, en consecuencia, los efec-

como desinfectante.

DE BEBIDAS

tos de estos iones. La tecnología más

La filtración es otra tecnología utiliza-

utilizada es la ósmosis inversa, que

da en la fabricación de bebidas, que se

El agua potable utilizada como mate-

con frecuencia es el primer paso en el

utiliza para la eliminación de partículas

ria prima en la producción de bebidas

tratamiento del agua para la produc-

e impurezas.

puede influir en el sabor, la apariencia y

ción de refrescos. Otra etapa impor-

la calidad general del producto final.

de proceso.

tante del proceso es la eliminación de

MINIMIZACIÓN DEL RIESGO

El agua “dura” contiene una mayor

cloro y subproductos de la desinfec-

MICROBIOLÓGICO EN EL AGUA

cantidad de sales de calcio y magne-

ción, que se consigue utilizando un fil-

sio, que son particularmente perjudi-

tro de carbono activo. Es vital eliminar

Es importante destacar que el equi-

ciales para la producción de refrescos

el cloro durante el tratamiento del

po utilizado para llevar a cabo este tra-

ya que pueden causar alteraciones del

agua, ya que puede causar defectos

tamiento de agua también debe jugar

pH y afectar a la estabilidad microbio-

en el sabor. Sin embargo, una vez que

un papel en la minimización del riesgo

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VEOLIA WATER TECHNOLOGIES I TECNOLOGÍA

I BENEFICIOS DE PURBEV® • Amplia gama de equipos ,de acuerdo a cada necesidad: filtración multimedia, filtración con carbón, ósmosis inversa, ultrafiltración y descalcificación.

• Óptima calidad y seguridad del producto minimizando los riesgos microbiológicos • Máxima disponibilidad del sistema gracias a intervalos de limpieza y ciclos de mantenimiento más largos • Operación económica basada en una alta eficiencia del sistema y una menor necesidad de suministros de limpieza • Bajos costes de mantenimiento y servicio debido a un menor número de componentes y a que se accede con facilidad a los mismos • Menor OPEX debido a los ahorros de químicos, agua y energía • Sostenibilidad: Vida útil más larga y menores costes de ciclo de vida (CTP, coste total de propiedad, bajo) microbiológico. Los fabricantes deben

más, estos sistemas proporcionan la

considerar la adopción de sistemas de

máxima disponibilidad del sistema

tratamiento de agua diseñados de for-

debido a intervalos de limpieza más

ma higiénica, que se puedan limpiar,

largos, así como a una operación

que pueden interferir con el sistema

mantener y monitorizar fácilmente y

económica, a la vez que siguen ase-

endocrino y causar tumores cancero-

que aseguren que la calidad del agua

gurando las más alta calidad y segu-

sos y desarrollo anormal.

se mantiene durante todo el proceso

ridad del producto.

Con la adopción de estos sistemas

PURBEV®, TECNOLOGÍA

Con un diseño higiénico, se optimi-

de tratamiento de agua de diseño hi-

MODULABLE Y CON UN

zan los diferentes filtros (por ejemplo,

giénico, los fabricantes pueden antici-

DISEÑO HIGIÉNICO QUE SE

filtros de arena y de carbón activo, ós-

par el diseño de sus plantas para le-

ADAPTA A LAS DIFERENTES

mosis inversa y sistemas de ultrafiltra-

gislaciones futuras. De forma general,

NECESIDADES DE

ción) para evitar que las impurezas ex-

en la industria de bebidas se utiliza

TRATAMIENTO DE AGUA EN

ternas entren en el sistema y para

desinfectantes para ayudar a minimi-

LA INDUSTRIA DE

ofrecer una limpieza y desinfección fia-

zar la contaminación por microorga-

ALIMENTACIÓN Y BEBIDAS

bles, mientras se realiza una monitori-

nismos. Utilizar sistemas de agua hi-

zación continua.

giénicamente diseñados ayuda a

Los sistema PurBev®, son sistemas

de fabricación.

Los principios del diseño higiénico

minimizar el uso de desinfectantes,

desarrollados por Veolia Water Techno-

van desde tecnologías de limpieza y

así como a proporcionar una protec-

logies para combatir algunos de los

esterilización in situ (CIP/SIP, por sus

ción adicional contra la contamina-

problemas asociados con la desinfec-

siglas en inglés) a flujos de agua opti-

ción microbiológica. Otro asunto im-

ción, a la vez que se minimiza el riesgo

mizados que evitan el estancamiento

portante con el uso de desinfectantes

microbiano.

del agua y los tramos muertos, que

es la presencia de subproductos de

son aquellas zonas del interior de las

desinfección. Algunos de éstos se

tuberías que tienen un flujo insufi-

clasifican como disruptores endocri-

ciente y son difíciles de limpiar. Ade-

nos (EDC, por sus siglas en inglés),

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VEOLIA WATER TECHNOLOGIES www.veoliawatertechnologies.es

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MEDIAKIT2017 EDITA C & M PUBLICACIONES, S.L. DIRECTOR Agustín Casillas González agustincasillas@retema.es

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

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

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SUMARIO SUMARIO

ENERO/FEBRERO 2017 AÑO XXIX · Nº 196

PURBEV® DE VEOLIA: LA SOLUCIÓN PARA MINIMIZAR EL RIESGO MICROBIOLÓGICO EN LA INDUSTRIA DE BEBIDAS Página 2 OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE EDAR: PROYECTO LIFE LO2X Página 8 OXICOM, SU SOCIO TECNOLÓGICO EN EL TRATAMIENTO DE AGUA Página 18

REPORTAJE AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR. PALOMARES DEL RÍO, SEVILLA Página 19 GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE Página 30 WASTE-TO-RESOURCES 2017, NUEVA EDICIÓN DE LA CONFERENCIA LÍDER SOBRE TECNOLOGÍAS PARA TRATAMIENTO DE RESIDUOS Página 41 TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS Página 44 ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS Página 50 TECNOLOGÍA DE FANGO GRANULAR AEROBIO PARA EL TRATAMIENTO EFICIENTE DE AGUAS RESIDUALES Página 56 PROYECTO INCOVER: LAS AGUAS RESIDUALES PRODUCEN BIOPRODUCTOS Y BIOENERGÍA Página 62

REPORTAJE NUEVA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES DE PEÑÍSCOLA Página 66 TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN SIMULTÁNEA DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS Página 74 FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA Página 82 BIDAPRO REFUERZA SU PRESENCIA EN ÁFRICA Página 89 PROYECCIÓN DE REDES DE REUTILIZACIÓN CON TUBERÍAS TOM® DE PVC-O, SOLUCIÓN SOSTENIBLE DENTRO DEL MARCO DE LA ECONOMÍA CIRCULAR Página 90

ACTUALIDAD

36 proyectos para mejorar los sistemas de abastecimiento y saneamiento en Bizkaia

L

a Diputación de Bizkaia finan-

depósito de Artxanda y de la planta pi-

entre ellos, destaca por su coste el de

ciará 36 proyectos de mejora

loto para ensayos de tratamiento de

la construcción del tanque de tormen-

del abastecimiento y sanea-

aguas del río Nervión en Bolueta. En

tas de Galindo, presupuestado en

miento en 2017. De estos pro-

2016 se desarrollaron con el respaldo

68,4 millones de euros y cuyas obras

yectos, 15 arrancan este año y otros

económico de la Diputación Foral de

se licitarán, previsiblemente, este

21 continuarán su desarrollo en este

Bizkaia, a través del convenio suscrito

año. Este tanque de tormentas com-

ejercicio. Dentro de las nuevas actua-

con el Consorcio de Aguas Bilbao Biz-

plementa las infraestructuras de opti-

ciones previstas en 2017 en el ámbito

kaia, un total de 40 proyectos.

mización de la Red General de Colec-

del saneamiento, destacan la referida

La Diputación Foral de Bizkaia va a fi-

tores para disminuir los vertidos de

a la creación del tanque de tormentas

nanciar con 35 millones de euros el de-

aguas residuales a los cauces, en

de Galindo, un proyecto con 60 meses

sarrollo de 36 proyectos que mejorarán

tiempo de fuertes lluvias, y contribuirá

de plazo de ejecución y un presupues-

las redes de abastecimiento de agua y

a la mejora ambiental del estuario del

to de algo más de 68 millones de eu-

saneamiento a lo largo de 2017, dentro

Nervión.

ros; el inicio de las obras para la pues-

del convenio que mantiene con el Con-

El tanque de tormentas de Galindo,

ta en marcha de la EDAR de Munitibar

sorcio de Aguas Bilbao Bizkaia. De es-

cuyas obras se licitarán antes del vera-

o el arranque de los trabajos del tan-

tos proyectos, 15 arrancan en este año

no de este año y se desarrollarán a lo

que de tormentas de Mungia. En lo re-

y los 21 restantes seguirán su desarro-

largo de 60 meses, funcionará, ade-

ferido al abastecimiento de agua, este

llo en el presente ejercicio, después de

más, como depósito regulador del volu-

año se iniciarán con financiación foral

haberse iniciado con anterioridad.

men de agua de llegada a la EDAR de

los proyectos de interconexión entre

En el ámbito del saneamiento, este

Uribe Costa y Mungialdea, del nuevo

año arrancan 11 proyectos en total y,

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Galindo, lo que va a permitir optimizar su funcionamiento.

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ACTUALIDAD

A lo largo de este año también se pondrán en marcha las obras del proyecto de creación de la EDAR de Munitibar, junto con los colectores generales y la Estación de Bombeo necesarios para incorporar los vertidos del casco urbano de municipio a esta nueva EDAR. Este proyecto se encuentra ahora en fase de licitación, está presupuestado en 3,4 millones de euros y tiene un plazo de ejecución de 25 meses.

Otra de las obras más importantes que se van a desarrollar a lo largo de este año en materia de saneamiento es la construcción del tanque de tormentas de Mungia, que va a mejorar el funcionamiento de la red, ya que contribuirá a almacenar y controlar el exceso de aguas residuales y pluviales. Estos trabajos, que van a redundar en la reducción de posibles vertidos de este tipo de aguas en el río Butrón, concluirán presentes y futuras incorporaciones de

más adecuado para esta agua, de ca-

Por otro lado, se realizarán una serie

nuevos usuarios y usuarias. Está pre-

racterísticas diferentes a la del Zado-

de trabajos de mejora en la EDAR de

visto que este proyecto se apruebe de-

rra, y conseguir así una calidad sufi-

Galindo, como la rehabilitación de las

finitivamente y se saque a licitación an-

ciente para el suministro a la población

compuertas de bombeo de agua bruta,

tes del verano.

desde esta cuenca, una vez puesta en

en octubre de 2018.

o la sustitución de las actuales rejas de

La Institución foral también va a fi-

marcha la estación de bombeo que im-

desbaste por otras de menor peso y

nanciar la creación del nuevo depósito

pulsará el agua del Nervión a la ETAP

eficiencia que mejoren el funciona-

de Artxanda, una infraestructura que

de Venta Alta en situaciones excepcio-

miento del bombeo de las aguas para

tendrá una mayor capacidad que la

nales. Las conclusiones de estos ensa-

su tratamiento en la planta. Asimismo,

existente en la actualidad. Este nuevo

yos servirán para adaptar a instalación

se va a redactar el proyecto para cubrir

depósito será capaz de albergar 2.000

de la Estación de Tratamiento de Agua

las balsas del proceso biológico de es-

metros cúbicos (el actual sólo alcanza

Potable de Venta Alta a las característi-

ta estación depuradora y reducir las

los 400 metros cúbicos), de manera

cas del agua en las situaciones excep-

emisiones de olor de la planta, proyec-

que garantizará el abastecimiento du-

cionales que se produzcan. Ya se ha

to que se licitará a mediados de año.

rante 24 horas ante posibles inciden-

adjudicado el contrato e iniciado la re-

En lo referido al abastecimiento de

cias en la red. El depósito proyectado

dacción del proyecto para su construc-

agua potable, la financiación de la Di-

se ubicará en la misma parcela en la

ción y puesta en marcha en el segundo

putación Foral de Bizkaia permitirá ini-

que se encuentra el actual y su cons-

semestre del año.

ciar cuatro nuevos proyectos a lo largo

trucción se licitará antes de este vera-

del presente ejercicio. El de mayor cos-

no, por un importe de 3,6 millones de

te (algo más de 10 millones de euros)

euros y con un plazo de ejecución de

será el de la interconexión de los siste-

18 meses.

Balance en 2016 A lo largo del año pasado, la Diputa-

mas de Uribe Costa y Mungialdea, que

Además, este año se construirá una

ción Foral de Bizkaia contribuyó econó-

va a aumentar la garantía de suminis-

planta piloto para ensayos de trata-

micamente al desarrollo de 40 proyec-

tro en ambos sistemas, además de re-

miento de aguas del río Nervión en Bo-

tos relacionados con la mejora de las

forzar la capacidad de dicho suministro

lueta. Esta experiencia piloto servirá

redes de abastecimiento y de sanea-

sin que se vea condicionado por las

para poder determinar el tratamiento

miento en nuestro territorio.

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

Oxidación en agua supercrítica de lodos de EDAR: Proyecto LIFE Lo2x Carbajo J.B.1, Claros J.1, Casas E.1, Capilla V.1, Montañes J.1, García M.1, Coll C.2, López F.2, di Silvestre R.3, Heredia F.3, Casal J.4, Abelleira-Pereira J.M.4, O'Regan J.4, García-Vera C.5, Muñagorri-Mañueco F.5, Álvarez C.5, Pascual A.1 1 AINIA I www.ainia.es • 2IMECAL I www.imecal.com • 3IVEM I www.ivem.es • 4SCFI I www.scfi.eu • 5URBASER I www.urbaser.es

1. INTRODUCCIÓN

bifenilos policlorados, dioxinas y fura-

Por tanto, procesos que produzcan

nos…) y especialmente en patógenos,

una eficaz y económica reducción del

El alto contenido de contaminantes

donde parámetros indicadores basa-

nivel de contaminantes tóxicos y pató-

físicos, químicos y biológicos de los

dos en Escherichia coli, Clostridium

genos, unido a la recuperación de

lodos de depuradora, el incremento

perfringens y Salmonella sp. deben

energía y nutrientes presentes en los

significativo en su producción en los

ser cumplidos para permitir su aplica-

lodos como fertilizantes (i.e., fósforo y

próximos años y la aplicación mayori-

ción en agricultura.

nitrógeno) tendrán una considerable

taria de éstos en usos agrícolas en-

Por otro lado, la reutilización de mate-

demanda en el futuro. Ello está condu-

tran en conflicto con la futura legisla-

rias primas que actualmente se eliminan

ciendo a una búsqueda de nuevos y

ción europea sobre aplicación de

como residuos es uno de los principios

apropiados procesos de tratamiento

lodos en la agricultura, la cuál tiene un

clave de las estrategias de los modelos

y/o valorización de lodos, entre los que

carácter fuertemente restrictivo (Gar-

de producción bajo economía circular

se encuentra la tecnología de Oxida-

cía et al., 2016). De hecho, el 4º borra-

que persigue la Unión Europea (UE). En

ción en Agua Supercrítica.

dor que modificará la Directiva

este sentido los lodos de depuradora

86/278/CEE, relativa a la protección

son el principal residuo de una estación

2. GENERACIÓN Y GESTIÓN DE

del medio ambiente y, en particular, a

de depuración de aguas residuales

LODOS DE EDAR EN LA UE

los suelos, sobre la utilización de los

(EDAR), por lo que las tecnologías que

lodos con fines agrícolas, establece lí-

permitan la conversión de este residuo

Durante los últimos 25 años, la imple-

mites más restrictivos en cuanto a me-

en recurso serán un elemento esencial

mentación de la Directiva 91/271/CEE

tales pesados (cadmio, mercurio, plo-

para el aumento de la eficiencia en el

sobre el tratamiento de las aguas resi-

mo, cobre, cromo, níquel y zinc),

uso de los recursos y el avance hacia

duales urbanas ha obligado a la UE de

micro-contaminantes orgánicos (e.g.,

una economía más circular.

los 15 a mejorar sus redes de recogida

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

La legislación europea exige que los Tabla 1. Cantidad de lodo generado en la Unión Europea en el año 2012 a excepción de Italia, cuyos datos son de 2010 (Eurostat, 2016)

lodos de depuradora hayan sido sometidos a estabilización o tratamiento pre-

País

Generación (103 t/año)

Porcentaje acumulado

País

Generación (103 t/año)

Porcentaje acumulado

España

2.757

29

Polonia

533

40

mediante almacenamiento a largo pla-

Alemania

1.849

48

Rep. Checa

263

60

zo o por cualquier otro procedimiento

Reino Unido

1.137

60

Hungría

162

72

apropiado, de manera que se reduzcan

Italia

1.102

71

Rumania

85

83

Francia

987

81

Bulgaria

59

87

Países Bajos

346

85

Eslovaquia

59

90

Portugal

339

88

Lituania

45

94

Austria

266

91

Croacia

42

96

Suecia

208

93

Eslovenia

26

97

Bélgica

157

95

Estonia

22

99

pales ventajas e inconvenientes así

Finlandia

141

96

Letonia

20

99

como los costes asociados a las alter-

Dinamarca

141

98

Malta

10

99

nativas de gestión final utilizadas en la

Grecia

119

99

Chipre

7

100

UE se muestran en la Figura 1.

Irlanda

72

100

Figura 2 representa la distribución de

Luxemburgo

8

100

las diferentes alternativas de elimina-

EU-15

9.629

100

EU-13

1.334

vio por vía biológica, química o térmica,

significativamente, su poder de fermentación y los inconvenientes sanitarios de utilización. Una vez estabilizados, las principales alternativas de gestión son: aplicación directa como fertilizante, compostaje, incineración y evacuación por depósito en suelo. Las princi-

ción de fangos llevadas acabo en el año 2012 en la UE-15 y UE-13. Como se observa la filosofía de gestión de los lo-

de aguas residuales e infraestructuras

dos. Con respecto a la UE-13, Polonia

dos de EDAR es muy diferente entre los

de tratamiento. Como resultado, se in-

es el mayor productor de fangos, gene-

miembros antiguos y los nuevos. En 7

crementó casi un 50% la generación

rando el 40% de la cantidad total. En

de los 15 países de la antigua Unión

anual de lodos de EDAR, desde 6,5 mi-

este grupo de trece países, Polonia, la

Europea el método que prevalece

llones de toneladas (en materia seca)

Republica Checa y Hungría contribu-

(>60%) es la aplicación de lodos estabi-

en 1992 hasta 9,6 millones en 2005;

yen cerca de tres cuartas partes en la

lizados como fertilizante en agricultura.

año a partir del cual su generación ha si-

generación de lodos.

A estos países se les podría añadir

do constante hasta 2012. Por su parte, la generación anual en la UE-13 (nuevos Estados miembros) se estimó en 1,1 y 1,3 millones de toneladas en 2005 y 2012, respectivamente. Es por tanto obvio, que la implementación de la Directiva 91/271/CEE en los nuevos Estados miembros provoque un aumento significativo en la generación de lodos durante los próximos años, excediendo los 13 millones de toneladas en 2020.

Tal y como muestra la Tabla 1, dentro de la eurozona, la generación de lodos es notablemente diferente entre los distintos Estados. Entre los países de la UE-15, la mayor generación se produce en España, Alemania, Reino Unido, Italia y Francia. Estos cinco países contribuyen más de cuatro quintos del total de lodos de depuradora produci-

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Figura 1.Resumen de las ventajas, inconvenientes y costes de las diferentes alternativas para la gestión de lodos de EDAR utilizadas mayoritariamente en la Unión Europea. m.s. materia seca

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

Suecia y Finlandia si se considera el

se presenta una descripción de los con-

(PFCs), hasta los g/kg en los alcanos po-

compostaje previo a su aplicación al

taminantes más representativos.

liclorados (PCAs). Es importante resaltar que las concentraciones de sustancias

suelo. La incineración es ampliamente utilizada en países centro europeos co-

3.1. Micro-contaminantes

de origen industrial, como es el caso de

mo Austria, Bélgica, Alemania y Países

orgánicos

los PCAs, son notablemente superiores a las de origen doméstico, e.g. el biocida

Bajos. Una mayor heterogeneidad en el Los micro-contaminantes son com-

triclosan (TCS). Por otro lado, los com-

puestos químicos de origen sintético

puestos orgánicos persistentes (COPs),

En los países de la UE-13, la gestión de

procedentes de fuentes muy variadas

entre los que se encuentran naftalenos

los lodos no es clara ya que un elevado

que se detectan en bajas concentracio-

policlorados (PCNs), policlorobifenilos

porcentaje de los fangos no tiene un méto-

nes, del orden de μg/kg. Debido a su to-

(PCBs) o dioxinas y furanos (PCDD/Fs),

do definido, como es el caso de Chipre,

xicidad, persistencia y bioacumulación

se han detectado en bajas concentracio-

Polonia, Letonia o Eslovenia. Este hecho,

pueden ocasionar efectos adversos en

nes como consecuencia del control en

es especialmente preocupante en Polo-

los seres vivos y el medioambiente.

origen (Stockholm Convention, 2015).

método empleado se puede observar tanto en Grecia como en Italia.

nia, donde para más de la mitad de los

Las propiedades físico-químicas (i.e.,

La mayor parte de los micro-contami-

fangos se desconoce su gestión; un país

solubilidad, volatilidad, polaridad, biode-

nantes citados son considerados alta-

que representa el 4% de los lodos genera-

gradabilidad, y estabilidad) de los micro-

mente peligrosos, principalmente debido

dos en toda Europa. La evacuación de los

contaminantes, provocan que no se de-

a que la gran mayoría son liposolubles y

lodos de EDAR en vertedero es también

graden completamente en las EDAR,

poco biodegradables. Estas propiedades

común en Malta, Rumania o Estonia. Por

concentrándose en los lodos. La Figura 3

pueden provocar su bioacumulación den-

su parte, la incineración, a excepción de

muestra concentraciones medias de dife-

tro de la cadena alimentaria, hecho que

Eslovenia, es escasamente aplicable en

rentes clases de micro-contaminantes or-

causa efectos negativos en animales e in-

los nuevos miembros de la Unión.

gánicos detectadas en los lodos (Clarke

cluso en el propio hombre. Sin embargo,

y Smith, 2011). Las concentraciones varí-

entre la totalidad de los grupos de sustan-

3. COMPLEJIDAD DE LA

an desde los μg/kg en el caso de los

cias químicas detectadas, tres tienen una

COMPOSICIÓN DE UN LODO DE

compuestos químicos perfluorados

particular importancia: PFCs, PCAs y an-

EDAR Los lodos de EDAR son una mezcla heterogénea de microorganismos, compuestos orgánicos e inorgánicos y agua. Su composición es variable y depende del origen y carga contaminante del agua residual afluente a la depuradora, así como de las características técnicas de los tratamientos llevados a cabo en la línea de agua de la EDAR. El proceso de depuración del agua genera una amplia diversidad de materias suspendidas y disueltas, que al no ser degradadas en la propia línea de agua, se concentran en los lodos (da Silva et al., 2007). Es así como en los lodos de depuradora se pueden encontrar diversidad de contaminantes de carácter físico (e.g., micro-plásticos o nano-partículas), químico (e.g., micro-contaminantes o metales pesados) y biológicos (e.g., patógenos o genes resistentes a antibióticos) (Figura 3). A continuación

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RETEMA

Figura 2. Distribución de los métodos de gestión de los lodos de EDAR por países de la Unión Europea en 2012 (Eurostat, 2016).

Verde: Aplicación de los lodos como fertilizantes; Gris: Evacuación de lodos por depósito en el suelo; Azul: Compostaje; Rojo: Incineración de lodos; y Amarillo: Otros. Croacia no aparece en la UE-13 debido a la falta de datos.

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

tibióticos. Los compuestos químicos perfluorados se constituyen como preocupación ambiental emergente como consecuencia de que se han detectado tanto en sangre humana (Olsen et al., 2003) como en diferentes ecosistemas (Giesy y Kannan, 2001). Estos micro-contaminantes, en comparación con los COPs, se caracterizan por tener una alta solubilidad en agua, por lo existe una mayor probabilidad de exposición a través de diferentes rutas (Lindim et al., 2017). Por su parte, los PCAs son detectados en concentraciones relativamente altas, concentraciones medias de 1.800 g/kg. La comparativa entre la concentración de este grupo de contaminantes con PCBs y PCDD/Fs muestra que, por ejemplo, la cantidad de PCAs en los lodos es al menos tres ordenes de magnitud mayor que la de los COPs. Finalmente, es importante destacar que la presencia de antibióticos y biocidas en los lodos de EDAR está suponiendo una creciente preocupación debido a que se está relacionando su presencia con la detección e identificación de genes y bacterias multirrestentes (Schwartz et al., 2003; Rizzo et al., 2014).

3.2. Metales pesados Los metales pesados son un grupo de elementos químicos, algunos de ellos considerados como tóxicos para los seres vivos, incluso a bajas concentraciones, debido a su potencial para biomagnificarse a través de la cadena alimentaria y acumularse en los tejidos humanos (Martin y Griswold, 2009).

Generalmente los metales pesados presentes en las aguas residuales provienen de la actividad industrial, y en su paso por las EDAR, tienden a concentrarse en los lodos. Tal y como se puede observar en la Figura 3, las concentraciones de estos contaminantes inorgánicos varían significativamente dependiendo del origen del afluente. La presencia de metales pesados como zinc, cobre, níquel, cadmio, plomo, mer-

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

reducir su contenido. De hecho, Metcalf y Eddy (2014) describieron como frecuentes concentraciones en lodos de 33 y 23 g/kg de nitrógeno y fósforo, respectivamente. Por su parte, el contenido en potasio de los fangos es notablemente inferior al de los otros dos macro-nutrientes, oscilando entre 1 y 4 g/kg.

La presencia de nitrógeno y fósforo en los lodos es especialmente preocupante por los problemas de eutrofización que el lixiviado

de

estos

dos

contaminantes puede causar en las masas de agua receptoras. El proceso de eutrofización causa significativos trastornos en el equilibrio de ecosistemas acuáticos así como en la propia calidad del agua (de-Bashan y Bashan, 2004).

3.4. Micro-plásticos Los micro-plásticos son contaminantes sólidos que engloban un grupo heterogéneo de partículas constituido por diferentes polímeros sintéticos, de tamaños entre 5 Figura 3. Representación de los principales contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en los lodos de EDAR. Datos obtenidos a partir de Carrigton (2001), Clarke y Smith (2011), Keller y Lazarova (2014) y Mecalf y Eddy (2014).

(Alcanos policlorados (PCAs), Polidimetilsiloxanos (PDMs), Ésteres ftalatos ácidos (PAEs), Tensioactivos de amonio cuaternario (QACs), Triclocarbán (TCC), Azmizcles sintéticos (SMs), Triclosan (TCS), Medicamentos y Antibioticos (PAHs), Organo-estaños (OTs), Ésteres de difenilpolibromatos (PBDEs), Naftalenos policlorados (PCNs), Compuestos Perfluorados (PFCs) y Nano-tubos de carbono (CNT).

y 0,3 mm, y diferentes formas (e.i., fibras, escamas y fragmentos) (Magnusson y Norén 2014). Las partículas de micro-plásticos provienen de diferentes fuentes: procesos/productos o a

curio y cromo en los lodos de EDAR difi-

o compuesto químico necesario para la

partir del deterioro/abrasión de materia-

cultan su gestión y limitan su disposición

actividad metabólica de los seres vivos.

les plásticos o pinturas (Carr et al., 2016).

final (Fytili y Zabanoitou, 2008).

Gran parte de los nutrientes ingeridos

Como consecuencia del incremento en

Además de los citados metales pesa-

en la dieta no son asimilados totalmente

las últimas décadas en el uso de plásti-

dos, cabe destacar la posible presencia

por los organismos vivos en sus proce-

cos y de los procesos físico-químicos

de otros elementos no metálicos (meta-

sos metabólicos, por lo que terminan

que tienen lugar en las EDAR, diferentes

loides), tales como el arsénico, bromo,

siendo parte de las aguas residuales

micro-plásticos se han detectado en los

bismuto, selenio y yodo, los cuales cau-

que llegan a las EDAR, y por tanto de-

lodos de depuradora en concentraciones

san efectos perjudiciales de igual o in-

mandan tratamiento.

entre 1.041 y 24.129 unidades/kg (Duis y

cluso más adversidad (Fytili y Zabanoitou, 2008).

3.3. Nutrientes Los nutrientes son cualquier elemento

12

RETEMA

Elevadas concentraciones de macro-

Coors, 2016) (Figura 3).

nutrientes, principalmente nitrógeno, fós-

La presencia de estos contaminantes

foro e incluso potasio se han detectado

supone una preocupación debido a los

en los lodos de EDAR como consecuen-

potenciales efectos adversos que pue-

cia de procesos físico-químicos y biológi-

den tener sobre el ser humano y el me-

cos utilizados en la línea de agua para

dio ambiente en general. El tamaño de

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

los micro-plásticos produce efectos físicos sobre los organismos que los ingieren. Además, debido a su composición pueden liberar compuestos químicos tóxicos y persistentes (e.g., monómeros o aditivos plásticos (Rochman, 2013)), que podrían eventualmente entrar en la cadena trófica al ser ingeridos. Indirectamente, debido a su elevado ratio áreavolumen y su composición química, las partículas de micro-plásticos pueden actuar como vectores de contaminación, adsorbiendo y acumulando metales, compuestos persistentes, bioacumulables y tóxicos (e.g., PCBs o PAHs) o patógenos (Wagner et al., 2014).

3.5. Nano-partículas Las nano-partículas son partículas microscópicas con al menos una dimensión menor que 100 nm. El rápido crecimiento del uso de nano-partículas artificiales en múltiples aplicaciones tanto industriales como domésticas está ocasionando su presencia en las aguas residuales (Lazareva y Keller, 2014).

Una vez en la EDAR, la mayoría de las nano-partículas son retenidas en los lodos (Limbach et al., 2009; Kiser et al., 2010; Westerhoff et al., 2011). Keller y Lazareva (2014) llevaron a cabo un estudio predictivo de la concentración de nano-materiales presentes en los lodos de depuradora, en el que se mostró que el óxido de titano (TiO2), ampliamente utilizando en la industria cosmética, podría llegar a alcanzar el orden g/kg (Figura 3).

Las nano-partículas se están convirtiendo en contaminantes de creciente inquietud debido a su potencial efecto adverso sobre el medioambiente y el ser humano (Brar et al., 2007). Una de las principales causas del creciente interés en estudiar su efecto está relacionada con la alta relación superficie-volumen, hecho que puede hacer que las partículas sean muy reactivas. Como consecuencia de su tamaño nano-métrico también son capaces de atravesar mem-

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

reaccionar con un agente oxidante, por ejemplo oxígeno puro o aire comprimido.

La clave de este proceso se encuentra en las particulares propiedades del agua supercrítica, que se consiguen cuando se opera en condiciones de presión y temperatura superiores al punto crítico del agua: 221 bar y 374ºC, respectivamente. En estas condiciones el agua se comporta como un disolvente no polar debido a las propiedades físico-químicas de alta difusividad, baja densidad y viscosidad, entre otras. Las propiedades del agua supercrítica hacen que la reacción de oxidación pueda producirse en una única fase homogénea, evitándose limiFigura 4. Representación gráfica del modelo actual de tratamiento de lodos de EDAR mediante Digestión Anaerobia (DA) y el propuesto en el proyecto LIFE Lo2x mediante co-oxidación en agua supercrítica (COASC).

taciones en la transferencia de materia, y reaccionando así de forma rápida y prácticamente completa (Cocero et al., 2002).

branas celulares en organismos. Dentro

ción, condiciones meteorológicas, pre-

De esta forma los compuestos orgánicos

de las células, las nano-partículas son

sencia de hospitales y fábricas de pro-

reaccionan rápidamente (0,1 a 100 s) y

capaces de generar respuestas tóxicas

cesamiento de carnes (Strauch, 1991).

son eficientemente oxidados (cerca del

(Oberdörster et al., 2005). Indirectamen-

Los principales tipos de patógenos pre-

100%), principalmente hasta dióxido de

te, los nano-materiales sintetizados a

sentes en los lodos de EDAR se presen-

carbono y agua (Svanström et al., 2004;

partir de metales u óxidos metálicos pue-

tan en la Figura 3.

Marrone y Hong, 2009; Portela et al.,

den disolverse progresivamente, dando

El uso excesivo y/o mal uso de los an-

2010). Además, el proceso tiene una

lugar a un incremento de la concentra-

tibióticos, así como su metabolización in-

gran sostenibilidad energética puesto

ción del catión altamente tóxico como

completa, han conducido a la aparición y

que la reacción de oxidación, altamente

Zn2+, Cu2+, Cd2+ o Ag+ (Garner y Keller,

rápida propagación de bacterias y genes

exotérmica, genera un calor que se pue-

2014). Moore (2006) destacó que las na-

resistentes a los antibióticos (i.e., antibio-

de utilizar para calentar la corriente a tra-

no-partículas puedan vehiculizar otros

tic-resistant bacteria (ARB) y antibiotic

tar de modo que se alcance las condicio-

contaminantes como consecuencia de

resistance genes (ARGs)) (Kümmerer,

nes de reacción.

sus propiedades superficiales singulares

2009; Verlicchi et al., 2013). ARB y ARGs

Estas características hacen atracti-

relacionadas con potencial de carga y al-

se han detectado en lodos de depurado-

vo el proceso de oxidación supercrítica

ta relación área-volumen.

ra, por lo que éstos representan una im-

para el tratamiento de residuos orgáni-

portante fuente de este tipo de contami-

cos, en particular aquellos acuosos y

nación biológica (Rodríguez-Mozaz et

con elevado contenido de materia or-

3.6. Patógenos

al., 2015). De hecho, Munir et al. (2011)

gánica entre los que se encuentran los

La biota representa el 40% en masa

mostraron que la aplicación en suelos de

lodos de EDAR. La aplicación de esta

de los lodos de depuradora (Elías-Cas-

lodos procedentes de EDAR parece ser

tecnología para la co-oxidación super-

tells, 2012). Entre toda ella se encuen-

la principal fuente de entrada de ARGs y

crítica (COASC) de lodos de EDAR y

tran aquellos organismos que causan

ARB en el medio natural.

otros residuos orgánicos y difícilmente biodegradables está siendo evaluada

enfermedades, los denominados patógenos, los cuales provienen en su ma-

4. OXIDACIÓN EN AGUA

yoría de la población humana, los ani-

SUPERCRÍTICA.

en el marco del proyecto LIFE Lo2x.

4.1. Proyecto LIFE LO2X

males de compañía y el ganado. La densidad de estos patógenos está fuer-

La oxidación en agua supercrítica

temente influenciada por numerosos

(OASC) es un proceso que transcurre lle-

El proyecto LIFE Lo2x pretende de-

factores, como el tipo de procesos apli-

vando un residuo acuoso a condiciones

mostrar los beneficios ambientales y

cados en la EDAR, la salud de la pobla-

de alta presión y temperatura, haciéndola

socio-económicos de la aplicación de la

14

RETEMA

Enero/Febrero 2017

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

COASC para el tratamiento de lodos de

hasta >99% tras su aplicación sobre lo-

separables, por ejemplo mediante un

depuradora conjuntamente con otros

dos de la EDAR de Paterna. Similares

proceso de decantación.

residuos presentes en el entorno de las

resultados de eliminación de carga or-

Como recursos aprovechables tras el

EDAR, como pueden ser estiércol y re-

gánica se han obtenido en la co-oxida-

proceso de OASC se encuentran el ni-

siduos agroalimentarios de elevada

ción de lodos de esta depuradora con

trógeno y el fósforo. En la fracción solu-

carga orgánica, pesticidas, lixiviados de

residuos procedentes del sector agroa-

ble se concentra el nitrógeno en su for-

vertederos, entre otros. La Figura 4

limentario: estiércol vacuno y porcino

ma amoniacal, mientras que en la

muestra un esquema comparativo entre

(5-30 g DQO/L); alpechines proceden-

fracción sólida se encuentra el fósforo. El

el modelo convencional de tratamiento

tes de la industria de la aceituna (90-

nitrógeno puede llegar a ser recuperado

de los lodos de EDAR mediante diges-

140 g DQO/L); así como caldos de

mediante procesos de desabsorción de

tión anaerobia y el modelo de trata-

drencher de la industria citrícola con

amoniaco, favorecido por la elevada

miento propuesto en el marco del pro-

elevadas concentraciones de pestici-

temperatura de esta corriente y otras co-

yecto LIFE Lo2x. Tal y como se puede

das, principalmente imazalil (0,4-2 g/L).

rrientes residuales aprovechables ener-

observar en este último, la COASC per-

Está prevista su aplicación sobre lixi-

géticamente en el propio proceso; inter-

mitirá tratar lodos de baja calidad no ap-

viados de vertederos y otros residuos

cambio iónico; e incluso cristalización y

tos para fines agrícolas y otros sustra-

complejos de difícil gestión.

precipitación de estruvita. En el caso del

tos difícilmente biodegradables. Este

La Figura 6 muestra la apariencia del

fósforo, esta tecnología resulta especial-

esquema de tratamiento puede ser im-

lodo de EDAR antes y después del tra-

mente atractiva dado que este elemento

plementado en EDAR existentes y de

tamiento de oxidación en agua super-

se encuentra en la fracción sólida en for-

nueva construcción.

crítica; además se compara, a efectos

Dentro de los objetivos del proyecto

visuales, la apariencia del efluente del

ma de óxido de fósforo (P2O5), y por tanto puede recuperarse para ser valori-

se encuentran el diseño y la construc-

proceso de OASC con una muestra de

zado como fertilizante. Finalmente, el ca-

ción de un prototipo a escala demostra-

agua potable descalcificada. Tal y como

lor producido por la reacción exotérmica

tiva para el tratamiento de hasta 1 to-

se puede observar en esta figura, del

de oxidación y, en casos particulares, de

nelada de materia fresca al día (Figura

efluente del proceso se pueden obtener

otros aportes de energía añadidos al

5). Este prototipo se instaló en la EDAR

fracciones soluble y sólida fácilmente

proceso puede ser utilizado para preca-

de Paterna (Valencia), y actualmente se encuentra operativo en fase experimental. Dentro de los objetivos de esta fase del proyecto se encuentran el determinar las condiciones de operación del proceso que permitan obtener la máxima oxidación de la materia orgánica con su consiguiente valorización mediante su aprovechamiento en forma de energía, así como la recuperación de otros recursos disponibles en el efluente tras el proceso COASC. Mediante la aplicación de esta tecnología está previsto conseguir la mineralización total de la materia orgánica. Los resultados experimentales preliminares obtenidos en el marco del proyecto LIFE Lo2x indican rendimientos de eliminación de

Figura 5. Planta proyecto LIFE Lo2x de co-oxidación en agua supercrítica situada en la EDAR de Paterna (Valencia)

materia orgánica desde el 97%

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OXIDACIÓN EN AGUA SUPERCRÍTICA DE LODOS DE DEPURADORA: PROYECTO LIFE LO2X

Giesy y Kannan, 2001. Environ Sci Technol 35, 1339–1342.

Keller y Lazareva, 2014. Environ Sci Tech Lett 1, 65–70.

Kiser et al., 2009. Environ Sci Technol 43, 6757–6763.

Kümmerer, 2009. Chemosphere 75, 435–441.

Lazareva y Keller, 2014. Sust Chem Eng 2, 1656–1665.

Limbach et al., 2008. Environ Sci Technol 42, 5828–5833.

Lindim et al., 2017. Water Res 103, 124–132.

Magnussen y Norén, 2014. Screening of microplastic particles in and down-stream a wastewater treatment plant. IVL Swedish Environmental, Estocolmo.

Marrone y Hong, 2009. J Supercrit Fluids 51, Figura 6. Muestras del experimento llevado en la planta LIFE Lo2x (EDAR de Paterna). Izquierda: Lodo EDAR a tratar; Centro: Efluente; y Derecha: Agua potable descalcificada

83–103.

Martin y Griswold, 2009. Human health effects of heavy metals. Environmental Science and Technology

lentar el lodo a tratar o para llevar a ca-

proyecto LIFE Lo2x (ref. LIFE 12

Briefs for Citizens, Center for Hazardous Substance

bo, a partir de la generación de vapor de

ENV/ES/000477) así como a la Enti-

Research.

agua, una cogeneración.

dad Pública de Saneamiento de Aguas

Metcalf y Eddy, 2014. Wastewater Engineering:

(EPSAR) de la Comunidad Valenciana

Treatment and Resource Recovery. 15th Ed. McGraw

su colaboración en el proyecto.

Hill, New York.

LIFE Lo2x es un proyecto co-financiado al 50% por la Comisión Europea en el marco del programa LIFE+ (ref.

Moore, 2006. Environ Intern 32, 967–976.

LIFE12 ENV/ES/000477), con presupuesto total de 2.948.698 €. AINIA, co-

Munir et al., 2011. Water Res 45, 681–693.

REFERENCIAS:

mo centro tecnológico avalado por sus más de 25 años de experiencia en flui-

Oberdörster et al., 2005. Environ Health Perspect 113, 823–839.

Brar et al., 2010. Waste Manage 30, 504–520.

Olsen et al., 2003. Environ Health Perspect 111,

dos supercríticos y tecnologías am-

Carrington, 2001. Evaluation of sludge treatments

bientales, es el coordinador del con-

for pathogen reduction – Final Report. Study Contract

sorcio encargado de su desarrollo.

No B4-3040/2001/322179/MAR/A2 for the EC.

Dicho consorcio sigue un modelo cola-

Carr et al., 2016. Water Res 91, 174–182.

borativo internacional de trabajo entre

Clarke y Smith, 2011. Environ Intern 37, 226–247.

España e Irlanda. Entre las organiza-

da Silva et al., 2007. Main contaminants in sludge.

ciones que lo constituyen encontramos

En: Andreoli et al. (Eds) Sludge Treatment and Dispo-

Rizzo et al., 2013. Sci Total Environ 447, 345–360.

a IMECAL, especialista en la construc-

sal. IWA Publishing, London.

Schwartz et al., 2003. FEMS Microbiol Ecol 43,

ción de maquinaria, equipamientos e instalaciones metal-mecánicas; IVEM,

de-Bashan y Bashan, 2004. Water Res 38,

1892–901.

Portela et al., 2010. Ges Res Ind June, 1–3.

Rochman, 2013. Environ Sci Technol 47, 2439–2440.

Rodríguez-Mozaz et al., 2015. Water Res 69, 234–242.

325–335.

Stockholm Convention, 2015. Stockholm Conven-

4222–4246.

experta en explotación y mantenimien-

Duis y Coors, 2016. Environ Sci Eur 28, 2.

tion. Protecting human health and the environment

to de EDAR; URBASER, especialista

Elías-Castells, 2012. Vías de Tratamiento y Valori-

from persistent organic pollutants.

en la prestación de servicios medioam-

zación de Fangos de Depuradora: Reciclaje de Resi-

bientales; y SCFI, compañía irlandesa

duos Industriales. Diaz de Santos, Madrid.

de alta tecnología especialista en la

Eurostat, 2016. Sewage sludge production and

oxidación en agua supercrítica.

disposal from urban wastewater.

AGRADECIMIENTOS:

12, 116–140.

Fytili y Zabanoitou, 2008. Renew Sust Energy Rew

Los autores agradecen a la Comisión Europea la co-financiación del

16

RETEMA

Strauch, 1991. Stud Environ Sci 42, 121–136.

Svanström et al., 2004. Resour Conserv Recycl 41, 321–338.

Verlicchi et al., 2013. En: Petrovi et al. (Eds) Analysis, Removal, Effects and Risks of Pharmaceuticals in Water Cycle. 2nd Ed. Elsevier BV, Amsterdam.

Garner y Keller, 2014. J Nanopart Res 16, 2503.

Wagner et al., 2014. Environ Sci Eur 26, 12.

García et al., 2016. Revista ambient@ 115, 2016-

Westerhoff et al., 2011. J Environ Monit 13, 1195–1203.

06-01.

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA I OXICOM

OXICOM, su socio tecnológico en el tratamiento de agua

N

ewland EnTech Europe, fabricante de equipos de ozonización y sistemas de desinfección por UV, y su representante en Espa-

ña Oxicom Group estarán presentes en SIGA, Feria de Soluciones Innovadoras para la Gestión del Agua, del 28 de Marzo al 3 de Febrero de 2017. SIGA congregará a los principales operadores del agua y empresas del sector en España.

Fujian Newland EnTech Co. Ltd., fundada en septiembre de 2000, es una empresa filial de Fujian Newland Group, que cotiza en la ”Shenzhen Stock Exchange” (SZSE) de China y que abarca desde los campos más avanzados de Tecnología de la Información hasta Biofarmacia Protección del Medio Ambiente, etc. con más de 4.000 empleados y más de 10.000 m2 compuesto por los

más modernos laboratorios, centros de fabricación y parque empresarial.

Newland EnTech tiene instaladas numerosas plantas de ozono y UV, así como Procesos de Oxidación Avanzada (O3+UV, O3+H2O2, UV+H2O2) en potabilizadoras, depuradoras de ARU, ARI y agua de proceso y, posee un amplio número de referencias en reducción de NOx, SOx en la industria química, petroquímica y otros sectores industriales.

los 50 gr/h hasta los 200 kg/h, lo que

do chino de la desinfección por UV, New-

Los generadores de ozono de la serie

permite una mejor adaptación de los

land EnTech dispone de sistemas de de-

Newland NLO utilizan el diseño de tubo

generadores para una mejor adapta-

sinfección horizontal, verticales y obli-

de descarga más avanzado y las técni-

ción a cada aplicación y proyecto.

cuos en canal abierto. Nuestros sistemas

cas de mecanizado precisas para ga-

La gama de generadores NLO de

de canal abierto NQL han sido instalado

rantizar un rendimiento y una fiabilidad

Newland tienen unos excelentes rendi-

excepcionales. Los generadores de

mientos automáticos gracias a un avan-

para desinfección de agua residual urbana para caudales superiores a 5m3/s y

ozono de la serie NLO de Newland

zado sistema de control que permite la

trata más de 15 millones de m3 al día.

adoptan el diseño modular, lo que facili-

recolección de datos y el control auto-

ta el trabajo de montaje de pequeña a

mático de los generadores desde el

gran escala. El rango de producción de

centro de control de la planta.

ozono de estos generadores va desde

18

RETEMA

Con prácticamente el 50% del merca-

Enero/Febrero 2017

OXICOM www.oxicom.es

I www.retema.es I

REPORTAJE

Ampliación de la Estación Depuradora del Guadalquivir Palomares del Río (Sevilla)

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

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REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

Cesar Retana Pastor, Luis Miguel López Mier ACCIONA Agua I www.acciona-agua.com

INTRODUCCIÓN

de Palomares y Colector de Coria.

La Obra fue adjudicada a la UTE for-

Con la ampliación realizada se ha do-

mada por las empresas ACCIONA Agua, ACCIONA Construcción y Riegosur SA.

La planta EDAR GUADALQUIVIR, si-

blado la población servida de 175.000

tuada en el término municipal de Palo-

a 350.000 habitantes-equivalentes, pa-

Con fecha 1 de abril de 2.009, se fir-

mares del Río (Sevilla) estaba diseñada

ma el Acta de Replanteo de las Obras y

únicamente para la eliminación de ma-

sando el caudal de tratamiento a 105.000 m3/día, que se impulsa a la

teria carbonosa. Para dar cumplimiento

planta además de por los colectores

do lugar al comienzo de la ejecución al

a la de resolución de 10 de julio de

existentes, por un nuevo colector: Co-

día siguiente de la firma.

2006 de la Secretaría General para el

lector de la Algaba.

la Orden de Inicio de las mismas, dan-

Las obras finalizaron el 15 de Noviembre de 2016.

Territorio y la Diversidad, de la Junta de

Con fecha 10 de Abril de 2008 apare-

Andalucía, declarando como zona sen-

ce publicado en el BOE número 87 el

sible el entorno del Parque Nacional

anuncio de EGMASA, Empresa de

CARACTERÍSTICAS DEL ÁREA

Doñana, se ha realizado la ampliación

Gestión Medioambiental, por el que se

DE OBRA

de esta planta para que además de la

anuncia la redacción del “PROYECTO

eliminación carbonosa pueda eliminar a

Y EJECUCIÓN DE LA OBRA DE AM-

La ubicación de la Estación Depura-

la vez nutrientes (Nitrógeno y Fósforo).

PLIACIÓN DE LA EDAR GUADALQUI-

dora de Aguas Residuales del Guadal-

La planta existente trataba un caudal

VIR, EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE

quivir se encuentra en el Término Muni-

de 52.500 m³/día, que venía recogido

PALOMARES DEL RÍO (SEVILLA)”,

cipal de Palomares del Río (Sevilla). La

por dos colectores principales: Colector

EXP.: NET965201.

parcela se encuentra en la autovía

20

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

A3122 de Sevilla a Coria, entre Coria del Río (al sur), Gélves (al norte), Palomares y la A3122 (al oeste) y el río Guadalquivir (al este).

En conjunto la parcela resulta rectangular de unos 90 x 254 m y la entrada a la misma se realiza desde la ca-

Concentración punta: 700 mg/l

Resultados a obtener en el

Fracción volátil de SS: 72%

agua tratada

• DBO5 : Carga media: 39.900 kg/d.

Características del agua

Concentración media: 380 mg/l.

tratada

Concentración punta: 600 mg/l • NTKTOTAL :

• DBO5: < 25 mg/l.

rretera. La ampliación de la Estación

Carga media: 7.770 kg/d.

• SS: < 35 mg/l.

Depuradora se ha realizado en el espa-

Concentración media: 74 mg/l.

• DQO: < 125 mg/l.

Concentración punta: 100 mg/l

• Eliminación N-total: > 70%

cio reservado a este fin en la planta que existía.

• P:

• Concentración P-total: < 1 mg/l

Carga media: 1.785 kg/d.

BASES DE PARTIDA Y

Concentración media: 17 mg/l.

RESULTADOS A

Concentración punta: 22 mg/l

Características del fango • Sequedad: ≥ 22 %

OBTENER

• Estabilidad: ≥ 45 % Bases de partida LÍNEA DE Población

TRATAMIENTO

• Población de diseño:

1. Línea de agua

350.000 hab.

• Población equivalente:

Arqueta de llegada

665.000 hab.

El agua bruta de llegada a Caudales de diseño

la planta procede de tres colectores :

• Caudal diario medio: 105.000 m3/d.

• Colector de Coria: capaci-

• Caudal horario medio: 4.375 m3/h.

dad de transporte 1.080 l/s.

• Caudal máximo a EDAR: 13.480 m3/h.

pacidad

• Caudal punta: 7.504 m3/h.

• Colector de la Algaba: ca-

• Caudal mínimo: 1.175 m3/h.

pacidad de transporte 844 l/s.

• Colector de Palomares: cade

transporte

1.694,15 l/s.

Pozo de gruesos C audales por tratamiento

En la actualidad existen dos pozos de gruesos, en los

• Caudal máximo pretratamiento y decantación primaria: 7.504 m3/h.

• Caudal punta admitido en tratamiento biológico: 7.504 m3/h.

• DQO

que no ha sido necesario realizar modi-

Carga media: 105.000 Kg/d.

ficación alguna. El volumen unitario de

Concentración media: 1.000 mg/l.

cada pozo es de 22 m³, y el sistema de

Concentración punta: 1.500 mg/l

extracción de residuos se realiza me-

• Aceites y grasas Contaminaciones

Carga media: 4.375 Kg/d.

diante una cuchara bivalva que los dirige a un contenedor metálico.

Concentración: 42 mg/l.

• SS :

• Temperaturas

Carga media: 52.500 kg/d.

Mínima: 15,5 ºC

Concentración media: 500 mg/l.

Máxima: 26 ºC

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

Bombeo de agua bruta Se han instalado 4+1 unidades de

RETEMA

21

REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

1.400 m3/h de caudal a 7,50 mca y se

Desarenado-Desengrasado

una arqueta de reparto que envía el agua al tratamiento primario, al exis-

han provisto de un variador de frecuencia con tarjeta de control en cascada

El desarenador-desengrasador exis-

tente y al nuevo construido, y la recoge

para modular su funcionamiento y evi-

tente tenía unas dimensiones adecua-

una vez tratada para enviarla a trata-

tar en la medida de lo posible escalo-

das para la eliminación de arena y gra-

miento secundario (biológico-clarifica-

namientos bruscos en la alimentación.

sas, con el caudal de diseño nuevo, y de

dores). Estas funciones se realizan por

dimensiones 5,50 m de ancho y 21,00 m

compuertas automáticas.

Bombao y tratamiento de

de longitud, por lo que se han dejado,

pluviales

pero se han modificado adecuando la

Decantación primaria

recogida de arenas. Para ello se han Para el bombeo de aguas pluviales

instalado dos bombas de arena por ca-

Se han construido dos decantadores

se han mantenido las bombas que

da desarenador, que recogen de las co-

primarios nuevos, de forma que las di-

existían en la actualidad, 5 unidades de 2.310 m3/h, ya que resultan suficientes

rrespondientes cunas de desarenado.

mensiones son iguales a los decanta-

La agitación por aire de los canales

dores actuales, de 38,00 m de diáme-

para aliviar el caudal de pluviales que

de desarenado, se realiza mediante 3+1 soplantes de 100 m3/h, a 4 mca.

llegan a la planta.

tro y 2,80 m de altura cilíndrica.

La extracción de fangos se realiza

Se ha instalado un tratamiento de

Las tres bombas de extracción de are-

desde el fondo de los decantadores

excesos pluviales antes de verter las

nas se han sustituidas por seis de mayor caudal, 90 m3/h, de eje vertical y acopla-

mediante válvulas motorizadas de 200

aguas excedentes por el bypass de la planta. El sistema construido consta de

das al puente desarenador, de forma

les se realiza la purga automática.

un tamizado de las aguas mediante

que la extracción de arenas se hace de

Los fangos se conducen al anillo de

una reja auto limpiante con una luz de

forma continua. Estas bombas aspiran la

reparto, desde donde existe un sistema

paso de 50 mm. Los gruesos retenidos

arena del fondo del desarenador y la im-

de bombeo para su tamizado previo a

en el tamiz se recogen mediante un

pulsan a un canal de recogida que las

los espesadores. La extracción de fan-

contenedor metálico.

conduce a un clasificador existente, que

gos se realiza mediante 3+1 bombas de 80 m3/h, a 10 mca, que se encuentran

eleva las arenas a un contenedor.

Desbaste

mm de diámetro, por medio de las cua-

actualmente instaladas en la planta.

Arqueta de reparto a

Se mantienen los canales existen-

decantación primaria

Tratamiento biológico

tes de desbaste, de 0,8 m de ancho, dejando las rejas de gruesos y finos existentes.

22

RETEMA

Después de la salida del físico-quí-

Para el bombeo de elevación al tra-

mico y tras la medida de caudal, existe

tamiento biológico se utilizan los torni-

Enero/Febrero 2017

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REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

Las cámaras anóxicas tienen un volumen unitario de 1.807 m 3 y están provistas de tres agitadores sumergibles por cada línea para favorecer la homogeneización y circulación del flujo de agua a través del reactor.

En la cuba nueva y en la actual existe una zona de la cuba aerobia que actúa como facultativa, de 755 m3 de volumen. Esta cámara está provista de un agitador sumergible por cada línea para favorecer la homogeneización y circulación del flujo de agua a través del reactor en caso de que trabaje como cámara anóxica, y de dos parrillas de aireación con objeto de suministrar la cantidad de aire necesaria cuando trabaja como cámara aerobia. llos de Arquímedes existentes en la planta. Como reserva, se ha instalado

óxica, con un volumen unitario de 7.447 m3 y una altura de agua de 4,59 m, lo

Las cámaras aerobias tienen un volumen de 4.362 m3 y están divididas a su vez en otras cuatro zonas en fun-

agua decantada desde esta cámara

que representa un volumen total para las 7 cámaras de 52.129 m3. Contem-

hasta el canal de entrada al reactor bio-

plan la eliminación de nitrógeno y la eli-

Para la producción de aire, al ser la

lógico.

minación biológica de fósforo, así como

lámina de agua igual en las 7 balsas,

En el reactor biológico construido se

la eliminación de fósforo por vía quími-

se han instalado 3 soplantes de levita-

han equilibrado el reparto hidráulico

ca para alcanzar los valores exigidos.

ción magnética con los 2 turbocompre-

entre todas las líneas (la tres existen-

Las cámaras anaerobias tienen un volumen unitario de 523 m3, y dispo-

sores existentes y una soplante multie-

nen de un agitador sumergible para fa-

situado en una ampliación del edificio

vorecer la homogeneización.

existente (están en la misma sala las 2

una bomba sumergible, que impulsa el

tes y las cuatro nuevas).

Cada línea consta de una cámara anaerobia, cámara anóxica y cámara

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

ción del caudal de aireación a aplicar.

tapa. Estos nuevos equipos se han

RETEMA

23

REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

turbos existentes). Este conjunto impulsa aire a un mismo colector general que va distribuyendo el caudal de aire a cada una de las balsas.

Desfosfatación • Desfosfatación Biológica: Se dispone una zona anaerobia al principio de la cuba con un volumen por línea de 523 m3, 3.661 m3 en total. Con este volumen y una recirculación auxiliar del 91% del caudal medio (3.190 m3/h) se obtiene una reducción de : - a 15,5 ºC: 26,13% - a 21 ºC: 41% de caudal unitario, realizándose en el

ría hasta la arqueta de reparto a decan-

• Desfosfatación química: Los rendi-

canal común de salida de los reactores

tación secundaria en la que se realiza un

mientos exigidos en la eliminación del

biológicos (post-precipitación).

equirreparto hidráulico hacia cada de-

fósforo son imposibles de garantizar

• Reparto a decantación secundaria: El

cantador. Este anillo de reparto ha sido

por vía biológica, por lo que se ha ins-

licor mixto a la salida del reactor biológi-

preparado para la incorporación de los

talado una desfosfatación por vía quí-

co se envía a los decantadores por tube-

nuevos decantadores. Cada nuevo de-

- a 20 ºC: 36%

mica que la complemente. Se ha optado por realizar una dosificación de cloruro férrico (2,88 kg Fe+3), con este contenido el peso de reactivo comercial necesario es de 4.059,1 kg/d.

Para el almacenamiento se dispone de dos depósitos de 90 m³ existentes en la planta aptos para 4,6 días de consumo, en las condiciones de máximo consumo. La dosificación se realiza

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BRENNTAG PARTICIPA EN LA AMPLIACIÓN DE LA DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR Brenntag, líder global del mercado de la distribución química, ha colaborado en el proyecto de ampliación de la Estación Depuradora del Guadalquivir en Palomares del Río suministrando productos químicos para la planta.

Brenntag opera una red mundial con más de 530 centros de distribución en 74 países. Con una plantilla de 14.000 empleados, la compañía alcanzó un volumen de ventas de 10.300 millones de Euros (11.500 millones de USD) en 2015.

mediante 3+1 unidades de 50-500 l/s

24

RETEMA

Enero/Febrero 2017

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REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

tiempo de retención en la nueva instalación. La totalidad de los decantadores secundarios será de 6 unidades, con una superficie total de 6.451,26 m2 y un volumen total de 22.579,41 m3.

• Recirculación de fangos. Para el sistema de tratamiento adoptado, tratamiento biológico convencional, mediante fangos activos, en reactor diseñado según el sistema UCT, es necesaria la realización de las siguientes recirculaciones: - Recirculación externa de fangos.

Se ha construido una arqueta de bombeo, interceptando el actual colector de cantador podrá ser aislado mediante el

• Clarificación secundaria. Se ha previs-

recirculación de fangos, donde se ha instalado 7+1 bombas de 750 m3/h.

cierre de compuertas automáticas. Los

to la instalación de tres nuevos decanta-

- Recirculación a las cámaras de

fangos de recirculación se recogen en el

dores de igual diámetro a los existentes,

desnitrificación. El licor se bombea al

anillo de reparto y son retornados a ca-

37,00 m, variando el calado, con 4,00 m

inicio de la zona anoxia para aumentar

beza del reactor biológico.

de altura sobre vertedero, amentando el

el rendimiento en la desnitrificación. Se

REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

han instalado 7 bombas, una por línea, capaces de impulsar cada una de ellas un caudal unitario de 1.250 m3/h. Las bombas instaladas son del tipo hélice, entubadas, para adaptarnos a las necesidades de desnitrificación fijadas por el medidor Redox, situado al final de la anoxia.

- Recirculación a las cámaras de desfosfatación. Para la realización de una desfosfatación biológica es necesario retornar el licor con ausencia de oxígeno, tanto disuelto como combinado (NO3) del final de la anoxia al inicio de la zona anaerobia. Según el diseño efectuado, realizaremos la recirculación mediante 7 bombas sumergibles de 576 m3/h a 1,00 mca. Este caudal asegura el 91% del caudal medio.

• Purga de fangos. El exceso de fangos biológicos será bombeado a los espesadores, mediante las tres bombas existentes.

El automatismo del bombeo se realiza por temporización, purgándose diariamente y en condiciones de diseño el inverso de la edad de fangos.

• Tratamiento de desinfección. La instalación existente de cloro-gas es la que se utiliza. Se realiza una dosificación discontinua mediante clorómetros con una dosis media de 6 mg/l, almacenándose el reactivo en 5 tanques de 1.000 kg. de capacidad unitaria.

• Punto de vertido. Existe un colector de hormigón armado de DN-1800, con una longitud aproximada de 800 m, que conduce las aguas hacia el río Guadalquivir.

2. Línea de fangos • Tamizado de fangos primarios. Previo al proceso de espesamiento de fangos primarios estos se envían a un tamizado con objeto de eliminar sólidos y fibras que puedan afectar al posterior proceso, tanto de espesamiento como de digestión. Para ello se ha instalado un tamiz de escalera de 240 m3/h.

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REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

1+1 soplantes de 350 Nm3/h a 0,4 mca.

Para la homogeneización del digestor se utiliza un sistema de agitación mecánica. Este sistema se compone de un agitador de eje vertical de acero inoxidable calidad AISI 316 L y de dos hélices situadas a diferente altura.

• Almacenamiento de fangos digeridos. Se ha utilizado el depósito de fangos digeridos existente, aunque si se ha instalado un nuevo sistema de agitación del mismo formado por 6 boquillas inyectoras y un caudal de recirculación de 653 m3/h.

• Deshidratación de Fangos. Se han instalado dos nuevas centrífugas de caudal y características similares a las existentes, de caudal unitario 35 m3/h

• Espesamiento de fangos primarios.

se han instalado tres intercambiadores

Se han construido 2 nuevos espesado-

de calor, uno por cada digestor nuevo,

res por gravedad, de iguales caracte-

más otros tres existentes, de 374.323

lo que supone un caudal total a tratar para las 4 unidades de 140 m3/h.

rísticas a los existentes, de 13,00 m de

Kcal/h de capacidad total de intercam-

Para el acondicionamiento químico

diámetro y 4,00 m de altura cilíndrica.

bio. Los intercambiadores son de tubos

del fango se han instalado bombas do-

• Espesamiento de fangos biológicos.

concéntricos.

sificadoras, 4 + 2 en reserva, de 1.0003.500 l/h de capacidad unitaria.

Se han construido 2 flotadores más,

Se han instalado bombas de recircu-

sumando un total de 4 con los ya exis-

lación de fangos dilaceradoras, de for-

• Almacenamiento de fangos deshidra-

tentes, de 11,00 m de diámetro y 3,00

ma que se dificulta la generación de fi-

m de altura cilíndrica.

bras en los digestores.

tados. Se ha instalado un silo de 125 m 3 , que es alimentado mediante un sistema de bombas de tornillo.

El aporte de aire de presurización se

Para la producción de agua caliente se

realizará mediante 2+1 grupos motocompresores con un caudal de 40 m3/h

han instalado dos (2) calderas de

• Desodorización. Para ello se han ins-

650.000 Kcal/h, que permite cubrir las

talado un sistema de carbón activo

y 50 mca. El sistema de recirculación

necesidades máximas. La alimentación

destinado a tratar los olores de la sala

de agua el flotador será con dos bombas de 180 m3/h y una de reserva.

de gas a las calderas se realiza mediante

de deshidratación, los canales del ta-

• Depósito de fangos mezclados (primarios y en exceso). Se ha mantenido la cámara existente de 75 m3, instalando bombas de alimentación, de la misma capacidad que las existentes 45 m3/h.

Se ha utilizado el colector de impulsión de fangos existentes, realizando en este una conexión para alimentación a los tres nuevos digestores mediante una válvula motorizada. La alimentación de fango a cada uno de los digestores estará temporizada de manera proporcional.

• Digestión. Se han construido tres nuevos digestores de 5.000 m3 cada uno, lo que hacen un total instalados de 6 unidades y 30.000 m3 de volumen total.

Para el calentamiento de los fangos

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Enero/Febrero 2017

RETEMA

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REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

mizado de fangos primarios, las tolvas

• Líneas de baja tensión para enlace

tema es totalmente abierto y está es-

de almacenamiento de fango deshidra-

de los diferentes equipos.

pecialmente concebido en forma mo-

tado, los espesadores de gravedad y

- Líneas de distribución.

dular, con el fin de posibilitar su ade-

los espesadores de flotación, con una capacidad de 9.000 Nm3/h

- Líneas de alimentación de motores.

cuación a futuras ampliaciones de la

- Líneas de control y señal.

instalación.

• Línea de gas. Para el almacenamien-

- Red general de tierras y descarga-

to y quemado de biogás, se sustituye el

dores para protección contra sobreten-

sistema actual por un gasómetro de doble membrana de 2.400 m3 de volu-

siones.

men y una nueva antorcha.

AUTOMATISMO Y CONTROL

El sistema de automatismo y control dispone de tres niveles de control: • Un primer nivel que consta de los automatismos de seguridad básica y de funcionamiento manual. Estos automa-

EQUIPOS ELÉCTRICOS

Las instalaciones de automatiza-

tismos se resuelven con elementos clá-

ción instaladas se han basado en un

sicos como relés, contactores, elemen-

Las instalaciones eléctricas para su-

sistema de control integral especial-

tos de protección, etc.

ministro, distribución, protección y con-

mente diseñado para plantas residua-

• Un segundo nivel de automatismo

trol de potencia que se han instalado

les de estas características. Este sis-

general integrado que comprende el

son los siguientes: • Acometida general a las instalaciones.

• Centro de transformación equipado con celda de entrada, protección y los equipos de transformación de potencia necesaria.

• Cuadros de distribución de potencia en B.T. • Centros de control de motores separados por zonas.

• Botes condensadores fijos, asociados a los devanados secundarios de los transformadores de potencia.

• Baterías de condensadores de regulación automática asociadas a los cuadros de distribución.

28

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

REPORTAJE I AMPLIACIÓN DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DEL GUADALQUIVIR

control automático a través de autómatas programables.

• El tercer nivel será el de supervisión.

Este nivel estará compuesto por equipos informáticos que sirven de interfase para la entrada y salida de datos, para su tratamiento estadístico y para la supervisión y operación automática de los procesos.

La filosofía del sistema se basa en un sistema de supervisión, control y gestión diseñado para abordar aplicaciones de control de procesos.

URBANIZACIÓN Y EDIFICACIÓN B500S para elementos que han conte-

- Edificio de calentamiento de fangos,

Dado que se trataba de una amplia-

nido o por los que circule agua, como

donde se ha realiza un segundo edificio

ción de unas instalaciones que estaban

son arquetas, depósitos, decantadores,

además del existente. Tiene unas di-

ya en funcionamiento, y que el estado en

reactores biológicos, digestores, etc.

mensiones exteriores de 13.40 x 10.40

que se encontraban los elementos exis-

El tipo de hormigón a emplear ha sido

m, con una única dependencia interior

tentes era bueno, se optó por dar conti-

HA-30/B/20/IV+Qb superando en oca-

más un recinto exterior de 2.0 x 5.40 m.

nuidad en la tipología de los nuevos ele-

siones (p.ej. edificios) las necesidades

- Edificio de turbocompresores y

mentos que se proyectaron en esta fase,

de ambiente que requería la normativa.

transformadores., que se ha ampliado

El acero utilizado en el armado de

el actual para dar servicio a las nuevas

para que el conjunto tenga un aspecto homogéneo.

los elementos ha sido del tipo B500S.

necesidades de la EDAR.

Debido a esto se han escogido tipolo-

• Edificios y características. Los edifi-

- Edificio de personal. Ha sustituido

gías de muros y losas de hormigón ar-

cios sobre los que se han actuado han

al edifico de personal existente. y cubre

mado HA-30/B/20/IV+Qb y acero

sido los siguientes:

las mismas necesidades.

GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

Gestión inteligente del agua: una realidad en Aguas de Alicante Antonio Sánchez Zaplana Aguas de Alicante I www.aguasdealicante.es

1. ¿QUÉ ES EL AGUA

La factura del agua solo supone el

Inteligente? La protección del medioam-

0,9% del presupuesto familiar y se si-

biente debe ser uno de los objetivos

túa muy por debajo del 3% marcado

principales de las ciudades del futuro,

Según el Foro Económico Mundial, más

por la ONU como cifra límite de asequi-

eso lo tenemos todos claro. Por lo tanto,

de un tercio de la población del globo habi-

bilidad del Derecho Humano al Agua.

un servicio adecuado de abastecimiento

“INTELIGENTE”

tará en 2025 en zonas donde

y saneamiento se establece

el agua será escasa, mientras

como necesidad básica que

que la demanda de esa agua

toda ciudad debe cubrir.

habrá aumentado en un 40%,

El concepto “smart” apa-

acorde con el crecimiento eco-

rece cuando se ofrecen for-

nómico. Ahora mismo, un dato

mas innovadoras de apro-

impactante es que alrededor

vechamiento y reutilización

de un 13% de esa población

del recurso, haciendo partí-

total carece todavía del acceso

cipe al ciudadano de todo el

al agua potable, y la agricultura

sistema, conociendo lo que

sigue consumiendo un 70% de

demanda y permitiéndole in-

los recursos hídricos existen-

teractuar en el proceso, lo-

tes, cuando ya hay tecnología

grando así capacidad de

capaz de reducir significativa-

previsión y anticipación.

Estas TIC (Tecnologías de

mente tal gasto.

Respecto al Ciclo del Agua

Información y Comunicacio-

Urbana en España, la Asocia-

nes) abarcan un amplio es-

ción Española de Abasteci-

pectro de campos, que van

mientos de Agua y Sanea-

desde la mayoría de las téc-

miento (AEAS) realiza el

nicas de comunicación a

“Estudio Nacional de Suminis-

modelos matemáticos alta-

tro de Agua Potable y Sanea-

mente complejos, pasando

miento en España”. En este

por la teledetección por sa-

estudio, con datos de 2014, el

télite, redes de sensores se-

consumo medio del agua en

mánticos, Sistemas de Infor-

los hogares ha subido ligera-

mación Geográfica (GIS), SCADAs entre otros.

mente, alcanzando los 139 litros por habitante y día desde los 130 li-

Los servicios de agua urbana en Es-

Las TICs no están solas: el Big Data,

tros de la anterior encuesta. El consumo

paña están a la cabeza de Europa en

los drones, la inteligencia artificial, la

es menor en áreas metropolitanas, 107 li-

tecnificación.

robótica forman parte de este nuevo

tros/habitante/día.

30

RETEMA

Pero, ¿qué es el Smart Water o Agua

Enero/Febrero 2017

paradigma tecnológico del cual el sec-

I www.retema.es I

GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

Drone desarrollado por SUEZ

tor del agua no es ajeno. Como ejem-

en el planeta. Pero no en los mismos

efluentes procedentes de la depuración

plo, el drone para la inspección de re-

lugares por desgracia.

de agua residual urbana. Ésta es some-

des de alcantarillados y espacios con-

El objetivo en la Unión Europea, plas-

tida, tras ser depurada, a un último trata-

finados desarrollado con éxito por el

mado en la Directiva Marco del Agua ,

miento, denominado terciario, por el

Grupo SUEZ.

es su conservación en cantidad y cali-

cual se reducen ciertos parámetros mi-

dad. Ello también está implícito en el bi-

crobiológicos y fisicoquímicos, a unos

2. GESTIÓN INTELIGENTE

nomio Agua y Desarrollo sostenible, le-

valores aceptables para su reutilización.

DEL AGUA EN LA ECONOMÍA

ma elegido por las Naciones Unidas. Y

Los beneficios medioambientales de

CIRCULAR

por lo tanto, también está contenido en

la regeneración son especialmente re-

el concepto de economía circular.

levantes cuando la utilización de un de-

2

Según la Wikipedia 1, “la economía

Los beneficios para el medio am-

terminado volumen de agua regenera-

circular es una simple, pero convincen-

biente son muchos: disminución en el

da sustituye a la utilización de un

te estrategia, que tiene por objeto redu-

uso de agua, reducción en la produc-

volumen procedente de cauces o acuí-

cir tanto la entrada de los materiales y

ción de residuos, reutilización y recicla-

feros. Por ejemplo, si un acuífero se en-

la producción de desechos vírgenes,

je, como puede ser la valorización de

cuentra en riesgo de sobreexplotación

cerrando los bucles o flujos económi-

lodos como fertilizantes para la agricul-

el uso de agua regenerada puede redu-

cos y ecológicos de los recursos”.

tura, como combustible, etc. Los ciuda-

cir las extracciones del mismo y con ello

En enero 2012, se publicó un infor-

danos se benefician del mejor estado

recuperar el equilibrio entre recarga y

me titulado “Hacia la Economía Circu-

de las aguas, del ambiente y por la ge-

extracción.

lar: Racionalidad económica y de ne-

neración de empleo.

gocios para una transición acelerada El

De ahí la importancia de la preserva-

informe, encargado por la Fundación

ción y diversificación de los recursos de

Ellen MacArthur y desarrollado por Mc-

agua, a través de la captación de agua

Kinsey & Company, era el primero de

de lluvia, la desalinización, la gestión de

su tipo en considerar la oportunidad

inundaciones y la regeneración del

económica y empresarial para la transi-

agua, que deberían estar en el centro

ción a un modelo circular restaurativo:

de los programas de gestión del agua

Podemos preguntarnos, ¿qué papel

para las ciudades del futuro, con el fin

juega el agua dentro de la Economía

de mantenerse al día con el aumento

Circularʼ?

de la población, ya que la demanda de

El agua es el paradigma de la economía circular: porque es el elemento que, naturalmente, se transforma, y que tiene un ciclo propio. El ciclo del

agua por parte de las ciudades supera la capacidad de suministro de agua.

Pasemos a hablar de la regeneración del agua en las ciudades.

agua pasa por los tres estados de la

El agua catalogada como regenera-

materia y mantiene la misma cantidad

da, tiene su origen en la valorización de

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

Parque de agua reutilizada

RETEMA

31

GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

Además, la reutilización directa de las

mente al contador. Hoy en día, existe un

• Minimiza el número de contadores no

aguas regeneradas requiere la existen-

gran abanico de tecnologías ya disponi-

leídos.

cia de tuberías u otros medios de con-

bles para tomar la lectura a distancia,

• Mejora la calidad de la lectura por

ducción para la distribución del agua re-

aunque todas ellas se pueden clasificar

disminución de errores humanos.

cuperada. Una buena práctica en las

en dos grandes tipologías: telelectura

• Disminuye el número de reclamacio-

ciudades es diseñar una Doble Red Ur-

móvil y telelectura de red fija.

nes por errores en la lectura.

• Detección temprana de consumos

bana para Reutilización de Aguas, dife-

Las tecnologías de telelectura móvil

rente de la red de distribución de agua

que a día de hoy tienen disponibles los

de boca. El desarrollo de una Doble Red

fabricantes consisten en desplazar a

Urbana de Agua Regenerada, que per-

una persona, andando (walk-by) o en

Otro aspecto a tratar además de la

mita el abastecimiento de las zonas ver-

vehículo (drive-by), hasta las proximida-

telelectura, es la predicción avanzada

des con agua regenerada, entre otros

des del contador, tomando el valor del

de la demanda de agua, como hace-

usos urbanos

índice por radiofrecuencia o a través de

mos en Aguas de Alicante con diferen-

puntos de acceso al contador situados

tes soluciones.

La ciudad de Alicante es un paradigma del uso de agua regenerada que ha per-

en la fachada de los edificios.

anómalos o fugas.

La demanda de agua se ve afectada

mitido multiplicar por tres las zonas ver-

Las tecnologías de telelectura de red

por las condiciones climáticas, demo-

des de la ciudad en los últimos 10 años.

fija consisten en obtener valor del índice

gráficas, las condiciones económicas, la

del contador directamente en el sistema

tecnología y la eficiencia del uso del

3. GESTIÓN INTELIGENTE DE

central, sin necesidad de desplazar nin-

agua y comportamientos de los clientes.

LA DEMANDA DEL AGUA

guna persona hasta el contador. En

Aunque las condiciones futuras no pue-

Aguas de Alicante a principios de 2017

den ser conocidas con certeza, las esti-

Cambiando de registro, después de

disponemos de más 105.000 contado-

maciones razonables de una gama de

ver las acciones para aumentar el re-

res con este sistema comunicando dia-

supuestos permiten estimaciones útiles

curso agua en las ciudades, vamos a

riamente información de su consumo a

de futuras demandas de agua.3

hablar de la Gestion Inteligente de la

los ciudadanos.

Estas previsiones de demanda pue-

demanda, y dentro de esta gestión la

La telelectura aporta mejoras operati-

den utilizarse para garantizar el mínimo

importancia de los sistemas de telelec-

vas sobre el sistema tradicional de toma

el coste y la estrategia óptima de ex-

tura de contadores o lectura a distancia.

de lecturas de los contadores, entre las

pansión de infraestructuras como de-

Por telelectura se entiende la acción

que podemos destacar las siguientes:

pósitos, estaciones de bombeo, redes

de obtener información de un equipo de medida sin necesidad de acceder física-

de distribución etc. El primer paso es • Resuelve los accesos difíciles.

desarrollar previsión de la demanda de agua precisa y fiable es disponer de modelos de previsión de la misma.

Hay dos tipos de previsión de la demanda de agua como los que tenemos en Aguas de Alicante: • La primera demanda a corto plazo, que van de horas a semanas. Normalmente vienen modeladas por variables meteorológicas y de datos históricos.

• En segundo lugar están las previsiones de demanda a largo plazo, que son necesarios para planificación de la disponibilidad del recurso agua (ya sean de compra o producción propia de la misma) y diseño de infraestructuras.

Los recientes desarrollos de modelos estadísticos avanzados basados en

32

RETEMA

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

técnicas de “Big Data” como los que utilizamos en Alicante, permiten que existan ya herramientas online que permiten a los responsables de la operación y estrategia de los servicios de agua en las ciudades disponer de información adecuada para la toma de decisiones.

4. GESTIÓN INNOVADORA DE ACTIVOS EN EL CICLO INTEGRAL DEL AGUA Los sistemas de agua urbanos se Telelectura

enfrentan, entre otros, a los retos de sostenibilidad y capacidad de recuperación ante interrupciones de servicio, incluyendo las fugas de agua, el exceso de uso, los problemas de calidad, y la respuesta a las sequías periódicas y los desastres naturales. Las TIC podrían ayudar a abordar estos retos mediante el desarrollo de redes de agua inteligentes (Smart Networks) que automatizan la gestión de la red con dispositivos de vigilancia y control.

Contador

Sin embargo, la industria del agua no es tradicionalmente un “early adopter” de este tipo de soluciones, pero poco a poco se está adaptando rápidamente a esta nueva necesidad.

Según un informe de la empresa SENSUS4 en las zonas urbanas de todo el mundo los servicios públicos de agua gastaron 184 mil millones de $ cada año en el suministro del recurso, pero perdieron 9.5 mil millones de $ al año en fugas en las redes y se gastaron $ 2.5 mil millones para detectar y reparar las fugas.

Es, por tanto, evidente que necesitamos nuevos enfoques más inteligentes para manejar el agua en las ciudades. El uso del agua en los hogares también se relaciona con el uso de energía, teniendo en cuenta que el 50-60% del consumo doméstico de agua se gasta en aparatos que consumen energía (lavadoras, ducha, bañera, agua de fregar)5. El suministro de agua potable y eliminación del agua residual son procesos que consu-

Demanda

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Enero/Febrero 2017

men mucha energía también.

RETEMA

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

• Proteger el medio ambiente ahorran-

nes Locales, garantizar una mejora del

agua requiere - y permite - una amplia

do agua y energía.

rendimiento de la red de agua, de mo-

gama de soluciones tecnológicas, con

• Aumentar la satisfacción de los

do que alarga su vida útil y a la vez op-

una alta complejidad de T.I. que es

clientes

timiza los costes.

desconocida por la mayoría de otros

• Permitir una mejor y mayor comuni-

Cambiado de registro, en cuanto a la

dominios empresariales y de la admi-

cación con los ciudadanos: gestión

renovación de activos, según el informe

nistración pública.

transparente de los servicios de agua.

anual Global Risk del Foro Económico

La gestión Smart del ciclo urbano del

Mundial alertaba ya en 2010 de que la

La disponibilidad de tecnologías económicas fáciles de usar (web o APP princi-

Las características básicas que de-

inversión se había situado por debajo

palmente), así como las presiones exter-

ben tener estos sistemas Smart Water

de la tasa de amortización en práctica-

nas sobre la industria del agua, va a

como el Aquadvanced TM del grupo

mente todas las infraestructuras públi-

significar que las redes de agua verán ins-

SUEZ son:

cas de los países desarrollados.

Los procesos que los gestores utili-

taladas mucho mayor densidad de sensores de todo tipo, e inevitablemente, la

• Deben realizar el filtrado y validación

zan para tomar sus decisiones de reha-

construcción de un sistema central para

de los datos, detectando datos anor-

bilitación de las redes pueden ser pro-

todos los sistemas de datos. Las ventajas

males o inexistentes y reposición auto-

activos o reactivos.

de este tipo de sistemas centrales son:

mática de los datos.

Las redes de agua y saneamiento es-

• Deben permitir una gestión avanzada

tán enterradas en el subsuelo de las ciu-

• Permiten reducir los costes operati-

de los diferentes sectores de la red.

dades, sobre ellas rueda el tráfico de la

vos al reducir el Agua No Contabiliza-

• Se debe incluir una gestión avanzada

ciudad, a su alrededor crecen las raíces

da, ahorrando tiempo y agilizando la

de incidencias, localizarlas con precisión

de los árboles, se ejecutan obras urba-

gestión diaria de los operadores.

y realizar un seguimiento de las mismas

nas y edificaciones, se filtran las lluvias,

• Permitir gestionar la distribución del

• Se deben integrar los datos de los

por lo que su renovación no es un tema

agua en tiempo real.

sistemas de gestión de intervenciones,

obvio ni sencillo.

• Mejorar la toma de decisiones para

de la plataforma de atención al cliente y

optimizar el funcionamiento de la red

de lectura automática de medidores.

una tubería, en estas condiciones? No

• Ayudar a cumplir la legislación vigen-

• Permitir la monitorización de las mag-

es una pregunta fácil, ni siquiera para

te: control de la calidad del agua

nitudes en continuo y mediante curvas

los expertos,

• Facilitar las operaciones cotidianas:

de tendencias.

La solución no debe centrarse sólo en invertir más, sino en invertir mejor, y

una herramienta centralizada y fácil de usar.

¿Qué esperanza de vida le darían a

En definitiva, para las Administracio-

en gestionar de manera óptima todos

AquadvancedTM

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

los activos disponibles, maximizando

suelo, que no tienen muchos registros

actividades de operación, mantenimien-

su vida útil y el valor que aportan a la

para acceder a ellas, que con frecuen-

to y rehabilitación de tuberías.

sociedad.

cia son bastante antiguas y que cuanto

Existe una gran variedad de metodo-

En el futuro, el concepto de gestión de

más antiguas con menor precisión se

logías y modelos utilizados para siste-

activos, que no es nuevo ni una reedición

encuentran ubicadas en los planos, su

mas de soporte a las decisiones de re-

de la ingeniería del mantenimiento, debe-

diagnóstico presenta una primera difi-

novación de activos. En el caso de las

rá integrarse especialmente en la gestión

cultad: la localización.

redes de saneamiento, Aguas de Alican-

de los servicios públicos. La aplicación

Una vez que las redes han sido exac-

de nuevas normas como la serie ISO

tamente localizadas, el siguiente paso

Aunque debería mejorar el proceso

55.001 vienen a avalar esta reflexión.

es evaluar su estado. Sistemas como el

de planificación de inversiones, vale la

Cada vez tiene más importancia la robóti-

MetrawaTM que diseñamos en Alicante

pena conocer los riesgos antes de con-

ca para tareas de “condition assess-

permiten esta evaluación.

siderar una herramienta de gestión

te dispone del software MetresaTM.

ment”, teniendo en cuenta, además, que

En Europa, varias universidades,

España está muy por debajo respecto a

centros de investigación y empresas

los principales países europeos en dispo-

privadas han desarrollado diferentes

ner de información de las características

modelos de soporte a la decisión para

• Hay herramientas que necesitan mu-

de sus redes (materiales, situación, esta-

valorar las necesidades de rehabilita-

cha información y la ausencia de infor-

do, envejecimiento,… ).

avanzada de renovación de activos como robusta y correcta:

ción y de renovación para infraestructu-

mación puede conducir a resultados

Como hemos dicho anteriormente,

ras de agua potable y de agua residual.

muy pobres.

teniendo en cuenta que las redes de

Con estos modelos se pretende ayudar

• Debe existir un buen proceso de im-

una población están enterradas bajo el

a los gestores de redes a optimizar las

plementación

GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

evaluaciones del riesgo que se relacionan con riesgos específicos. Los objetivos se fijan en mejorar el rendimiento de un sistema de cara a múltiples peligros, en lugar de prevenir o mitigar la pérdida de activos debido a eventos específicos.

Una ciudad resiliente referente al ciclo integral del agua está bien preparada para superar los retos asociados a la vez del exceso de agua (inundaciones) como a su escasez (sequías). La ciudad resiliente protege a sus ciudadanos frente a los desastres como las inundaciones y la sequía, asegurando al mismo tiempo que los servicios relacionados con el agua se siguen prestando de manera ininterrumpida. Como resultado del cambio climático, la desertificación, la erosión costera y la urbanización, los fenómenos meteoro• Una herramienta analítica que predi-

5. RESILIENCIA EN LAS

lógicos extremos y la escasez de agua

ce el futuro, el fallo de las predicciones

CIUDADES GESTIÓN DE

se están convirtiendo en algo común

no será aparente hasta tiempo des-

INUNDACIONES Y CALIDAD

en muchas ciudades.

pués de realización del cambio, por lo

DEL MEDIO RECEPTOR

Se pueden definir las inundaciones, de modo general, como ocupaciones

que hay que ser prudentes.

• Los sistemas “caja negra” proporcio-

Las ciudades siempre se han enfren-

temporales de terrenos que en condi-

nan respuestas que no pueden ser fá-

tado a los riesgos, y muchas ciudades

ciones normales se encuentran secos,

cilmente cuestionadas ya que los su-

que han existido durante siglos tienen

como consecuencia de la crecida de

puestos no son transparentes.

demostrado su capacidad de resisten-

los ríos o cauces torrenciales, el au-

• Los sistemas excesivamente comple-

cia frente la escasez de recursos, los

mento relativo del nivel del mar o de

jos y detallistas, no son capaces de res-

riesgos naturales, y el conflicto. El ries-

otras masas de agua como lagos.

ponder a los cambios de circunstancias

go también es cada vez más imprede-

En España, las inundaciones son los

sin un esfuerzo considerable de los que

cible debido a la complejidad sistémica

eventos catastróficos de carácter natu-

produjeron los sistemas inicialmente.

de las ciudades y la incertidumbre aso-

ral que tienen mayor repercusión eco-

ciada a muchos peligros - particular-

nómica y social.

Una de las clave del éxito de este

mente el cambio climático.

Según el Consorcio de Compensa-

ecosistema de datos tan diverso y

¿Qué es la resiliencia de las ciuda-

ción de Seguros del Ministerio de Eco-

complejo es que los datos se pueden

des? La resiliencia es un término que

nomía y Hacienda de España, los da-

utilizar y reutilizar sencilla y flexible.

surgió de la campo de la ecología en la

ños por inundaciones se estiman en

Por desgracia, los componentes de la

década de 1970, para describir la ca-

total en una media en 800 millones de

red de agua inteligentes de hoy en día

pacidad de un sistema para mantener

euros anuales.

no tienen en cuenta la compatibilidad

o recuperar la funcionalidad en el caso

de datos o la interoperabilidad. Esto se

de interrupción o perturbación.

La predicción meteorológica, los oportunos sistemas de alerta ante

debe a que normalmente están dise-

En el contexto de las ciudades, la

inundaciones y las prácticas mitigado-

ñados como sistemas aislados. Sin du-

resiliencia ha ayudado a cerrar la bre-

ras como los planes de gestión de

da, esto mejorará a medida que las

cha entre el riesgo de desastres y la

inundaciones o planes de emergencia,

tecnologías de datos cubren más te-

reducción y adaptación al cambio cli-

han ayudado mucho a la prevención o

rreno en la utilidad y comenzar a con-

mático, más allá de la gestión tradicio-

a la reducción de los efectos de las

verger o fusionar.

nal de riesgos, que se basa en las

inundaciones sobre la salud y el bie-

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

nestar de las comunidades. A pesar de los esfuerzos en mejorar los niveles de preparación, las muertes, enfermedades y lesiones continúan ocurriendo en las comunidades afectadas.

Actualmente, existen servicios web orientados como el WicastTM (módulo de Aquadvanced Urban DrainageTM) a las ciudades que ofrece información en tiempo real para supervisión de condiciones meteorológicas actuales o futuras en regiones determinadas. Estos sistemas se componen de los siguienMetrawaTM

tes elementos: Cambiando de ámbito, vamos a hablar de los sistemas de calidad de

calidad actual de la playa en escenarios

hace más de 9 años, con pantallas in-

aguas de baño.

de contaminación, informar si el baño

formativas online en las playas y una

está prohibido o desaconsejado y esti-

web y APP de información ciudadana.

España es un país turístico, acudiendo millones de viajeros todos los años

mar la duración de dicha situación.

Tradicionalmente, las inundaciones

atraídos por sus playas, el abundante

Hay sistemas expertos que tienen

asociadas a problemas de capacidad

patrimonio artístico del país y la varie-

como principal objetivo ofrecer la posi-

de las redes de alcantarillado han cen-

dad de ofertas gastronómicas, además

bilidad de monitorizar y predecir la cali-

trado la atención de los responsables

de ser una de las naciones más ricas

dad del agua de baño así como gestio-

municipales. Pero en los últimos años

en patrimonio cultural del mundo. Uno

nar las notificaciones a los entes

el problema de la calidad de las aguas

de sus principales activos son las pla-

públicos y a la ciudadanía, tal y como

de los medios receptores ha ido co-

yas y las áreas de baño en interior. En

establece la legislación vigente, ofre-

brando mayor importancia en buena

el año 2016 se obtuvieron 686 bande-

ciendo, de este modo, las herramientas

parte debido a la aprobación de la Di-

ras azules6, siendo líderes mundiales

necesarias para que las administracio-

rectiva Marco del Agua. Para resolver

en este aspecto.

nes públicas cumplan con el Real De-

este problema no se pueden centrar to-

El 15 de febrero de 2006 se aprobó la

creto antes mencionado. En Alicante

dos los esfuerzos en la construcción de

aprobación de la Directiva 2006/7 que

disponemos de la solución Idrometeo

depuradoras y en el tratamiento de las

el gobierno de España transpuso al Re-

Cowama TM (módulo de Aquadvanced

aguas residuales, pues aproximada-

al Decreto 1341/2007, relativo a la ges-

Urban DrainageTM) funcionando desde

mente un 50 % de la contaminación

tión de la calidad de las aguas de baño, por el cual se fijan parámetros y valores

MetresaTM

paramétricos a cumplir en el punto de muestreo designado por la autoridad sanitaria. Estos valores se basan principalmente en las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud.

El Real Decreto obliga a las entidades públicas a informar suficiente y oportunamente sobre la calidad de las zonas de aguas de baño, las medidas correctoras y preventivas, así como todos aquellos aspectos que afecten a las zonas de aguas de baño y que puedan implicar un riesgo para la salud de los bañistas. Esto es, entre otros conceptos, informar al público del estado de la

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

mentando el peligro de inundaciones.

Por otro, el cambio de usos del suelo incrementará la exposición de bienes y personas a las inundaciones, con los consiguientes daños económicos y pérdida de vidas humanas.

En un futuro muy presente las ciudades deberán aplicar sistemas expertos que permitan aumentar la resiliencia frente a inundaciones de las ciudades, junto con la construcción de infraestructuras tanto tradicionales como sostenibles.

Asimismo, en España deberemos seguir el cuidado de nuestro litoral y WiCastTM

nuestras playas, debido a la aportación económica que nos aporta el turismo y la exigencia de calidad medioambiental

vertida al medio receptor proviene de

urbanísticos nos llevan a hacer servir la

estos vertidos en tiempo de lluvia.

parte superior como parque, campo de

Un sistema de captación de agua de

deporte, calles, etc.

y conciencia ciudadana de la misma.

6. EL AGUA EN UN MUNDO DIGITAL 2.0

lluvia es cualquier tipo de ingenio para

Hay diferentes ejemplos de buenas

la recolección y el almacenamiento de

prácticas tanto en España como en Eu-

agua de lluvia, y cuya viabilidad técnica

ropa de este tipo de soluciones, como

Según la Wikipedia7 una red social

y económica depende de la pluviosidad

ejemplo, en Alicante con parque urba-

“es una estructura social compuesta

de la zona de captación y del uso que

no inundable “La Marjal”.

por un conjunto de actores (tales como

Según las previsiones disponibles, el

individuos u organizaciones) que están

Los depósitos de regulación de

riesgo de inundaciones seguirá aumen-

relacionados de acuerdo a algún crite-

aguas pluviales son elementos de la

tando en el futuro, particularmente en

rio (relación profesional, amistad, pa-

red de alcantarillado con dos funciones

países como España, debido a un do-

rentesco, etc.).”

muy concretas:

ble efecto del cambio global: por un la-

Las empresas o instituciones de ser-

do el cambio climático incrementará la

vicio público deben seguir la opinión

1. En primer lugar, su volumen de re-

frecuencia de los episodios de lluvias

de los ciudadanos en las redes socia-

tención permite una laminación del

intensas y avenidas repentinas, au-

les ya que se han convertido en un ca-

se le dé al agua recogida.

caudal, de manera que el valor máximo del caudal de salida del depósito presenta una notable reducción respecto al de entrada..

2. La segunda función es medioambiental: la retención de agua de lluvia altamente contaminada debido a la escorrentía por la ciudad evita su vertido en playas, ríos y puertos. Esta agua retenida se va soltando poco a poco, de manera que puede ser tratada en la depuradora.

Las tipologías de depósitos son muy variadas, pero básicamente hay que distinguir entre depósitos a cielo abierto, allí donde se dispone de espacio suficiente, y enterrados, donde criterios

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IdrometeoTM

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

nal de comunicación veloz que permite a clientes individuales

Parque inundable “La Marjal”

asociarse y hace más exigente la relación de la empresa con la comunidad.

En caso de crisis, el no considerar las redes sociales y el relevante rol que han tomado como medio de comunicación, puede derivar en impactos en la imagen de la compañía frente a la sociedad.

Las empresas utilities: gas, energía, agua, teleco, han pasado de considerar a sus abonados/usuarios como clientes y, cada vez más, en ciudadanos, quienes

canza el 90%, mientras que en los ma-

no tan futuros) de la comunicación digi-

comparan todo tipo de servicios. Por lo

yores de 60 años solo el 34%.

tal para la gestión de los servicios pú-

anterior, es relevante para las compañías mantener la vigilancia de las redes sociales, determinar si es un canal de atención

2. El 70% de la población española accede diariamente a Internet.

blicos, podemos hablar de la Gestión de emergencias.

3. El 81% de los usuarios de Internet

El protocolo de comunicación con

utilizan las Redes Sociales, esto repre-

uso de redes sociales ante situaciones

El sector del agua no es ajeno a la

senta más de 15 Millones de personas.

de emergencia debe formar parte del

trasformación digital de la sociedad:

4. Se estima un tiempo de conexión

protocolo de crisis de la ciudad u orga-

web, medios online, redes sociales,

diaria a Internet de 3h 23min a través

nismo gestor del ciclo del agua, donde

engagement, “followers”, “influencers”,

del móvil.

se indique el uso o no uso de red social

y tener protocolos claro de su uso.

son el día a día de los departamentos

5. Las Redes Sociales son el canal

de comunicación de las entidades res-

de atención al cliente utilizado por ex-

ponsables de los servicios del sector.

celencia por las empresas

según sea el caso de la crisis.

Un caso de uso de las redes sociales para la comunicación de emergencias en

La irrupción de internet, el móvil y las

Por lo tanto, vamos a destacar la im-

el mundo del agua es la empresa Aguas

redes sociales está siendo un tsunami

portancia de los medios online para el

Andinas, empresa chilena de servicios

mundial como demuestran: algunas es-

mundo del agua

sanitarios, que realiza el suministro de

tadísticas8 sorprendentes:

Los grandes diarios de referencia del

agua potable y alcantarillado, en la mayor

mundo están perdiendo difusión e ingre-

parte de la ciudad de Santiago de Chile.

1. La tasa de penetración de Internet

sos por publicidad. La caída, lenta y conti-

Desde su cuenta de twitter realiza

a nivel mundial es del 46% para 3420

nua, ha sido acelerada por la actual crisis

comunicaciones en caso de emergen-

millones de usuarios, con un creci-

económica. Cada día en todos los aspec-

cia por calidad del agua en temporada

miento del 35% en Enero 2016 relación

tos de la sociedad tienen más importancia

de lluvias intensas como la siguiente:

al año 2013.

los medios de comunicación online, ya

En el caso de gestión de sequías, pro-

2. La tasa de penetración de las Re-

que han nacido en el mundo multimedia y

ceso dramático, a nivel de EEUU se han

des Sociales a nivel mundial es del

de las redes sociales. Estos nuevos me-

puesto una serie de medidas de comuni-

31% para 2310 millones de usuarios,

dios conviven con los medios de comuni-

cación digital para la concienciación e in-

con un crecimiento del 10% en 2016

cación tradicionales de una manera que,

formación de la ciudadanía. Se creó el

relación al año 2015.

hoy por hoy, podemos considerar provi-

sistema de alerta temprana de sequías

sional o, incluso, experimental.

con el fin de hacer que el clima y la sequía

En España el tema no es indiferente como podemos ver en las siguientes estadísticas: 1. La tasa de penetración de Internet en la población menor de 34 años al-

I www.retema.es I

Cada vez, más empresas, organis-

una ciencia fácilmente disponible, com-

mos oficiales, Fundaciones. Expertos

prensible y utilizable para la toma de deci-

en la materia dedican sus esfuerzos

siones de los responsables; y así realizar

para publicar en dichos medios.

un mejor seguimiento, pronóstico, planifi-

Si hablamos de los usos futuros (y

Enero/Febrero 2017

cación para hacer frente a los impactos

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GESTIÓN INTELIGENTE DEL AGUA: UNA REALIDAD EN AGUAS DE ALICANTE

acceso a toda esta información se hace desde el móvil o Tablet.

Ya existen experiencias de usos avanzados de la comunicación digital en el mundo del agua, como son la gestión de emergencias, sequías o la aplicación de tecnologías de la información para la concienciación ciudadana.

La presencia de la comunicación digital y las Redes Sociales en el mundo del agua es evidente, no obstante, queda mucho por mejorar, sobre todo, en relación al “engagement” y a la participación activa y bidireccional con la comunidad online asociada.

7. CONCLUSIÓN

Aplicación DAIAD

de la sequía. Mediante diferentes medios

Durante este artículo, hemos podido

de comunicación online (web, Newsletter,

recorrer desde diferentes aspectos lo

redes sociales), se publican de manera

que consideramos una Gestión Inteli-

transparente las previsiones de sequía en

gente del agua, desde la demanda, la

los diferentes territorios de los EEUU.

economía circular, la comunicación o la

Otro aspecto a tener en cuenta, son

gestión de activos.

las APPs de concienciación ciudadana

Para poder llevar a cabo este tipo de

Con el fin de lograr los ahorros necesa-

gestión de presente y de futuro, es ne-

rios que van más allá de los efectos de los

cesario que existan personas con cono-

sistemas mecánicos, los esfuerzos están

cimiento, empresas con tecnologías

situados en el uso de las TIC y estas

avanzadas que trabajen de forma cola-

APPs. Estos sistemas están basados en

borativa con las administraciones, con

medir, comunicar y mostrar información

el objeto final de mejorar la calidad de

sobre el consumo en tiempo real del con-

vida de las personas y el cuidado del

sumo de agua individual. Este nuevo enfo-

medioambiente, y si se puede, dejarlo

que al uso de la información puede moti-

mejor que nos lo encontramos para la

var a los consumidores a reducir el tiempo

generaciones futuras.

durante el cual el agua se extrae de la red.

Por otra parte, la información proporcionada puede ayudar a aumentar la conciencia entre los ciudadanos mostrándoles que el comportamiento tiene un impacto inmediato sobre la demanda global.

Por ejemplo, el proyecto europeo DAIAD desarrollado en Alicante ha creado una nueva forma para que se monitorice y entienda cuánta agua se consume, ayudando a tomar decisiones y reducir el uso de agua. Un nuevo sensor inteligente, trabajando junto con el contador del agua, ayudarán a enten-

1

https://es.wikipedia.org/wiki/Econom%C3%ADa_circular 2 https://es.wikipedia.org/wiki/Directiva_marco_del_agua 3 Donkor, E., Mazzuchi, T., Soyer, R., and Alan Roberson, J. (2014). "Urban Water Demand Forecasting: Review of Methods and Models." J. Water Resour. Plann.

Manage., 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000314, 146-159.

4 [2] SENSUS, Water 20/20 – Bringing Smart Water Networks Into Focus, Report by Sensus, 2012.

Available at: http://sensus.com/documents/10287/3906954/Sensus_Water2020-USweb.pdf 5 D.P., Giurco, S.B. White and R.A. Stewart, Smart Metering and Water End-Use Data: Conservation Benefits and Privacy Risks, Water, 2(2010) 461-467.

6 Relación de playas con bandera azul 2016 http://www.adeac.es/sites/default/files/archivos/E_0Rela cionPlayasGalardonadas2016.pdf 7 https://es.wikipedia.org/wiki/Red_social 8 https://es.semrush.com/blog/estadisticas-social-media/

der dónde y por qué se usa el agua. El

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WASTE-TO-RESOURCES 2017 I EVENTOS

Waste-to-Resources 2017, nueva edición de la conferencia líder sobre tecnologías para tratamiento de residuos

D

esde hace más de una década, Waste-to-Resources es la conferencia líder mundial en tecnologías de tratamiento mecáni-

co-biológico de residuos y recuperación y reciclaje de materiales. Las conferencias anteriores contaron con participantes de hasta 41 países. Expertos de 16 países presentarán sus experiencias prácticas y nuevos desarrollos. Los aspectos clave del programa actual son los siguientes: • Estrategias de gestión de residuos, nuevas tecnologías de tratamiento de residuos • Utilización de residuos plásticos, minerales y orgánicos • Digestión anaeróbica de fracciones

seminario de introducción al tratamiento

zadas de residuos y reciclaje. Encontra-

de residuos orgánicos

mecánico-biológico en inglés.

rá todos los detalles para la reserva de

• Experiencia práctica, optimización y

Waste-to-Resources tendrá lugar en

una superficie de exposición, paquetes

nuevos desarrollos

Hanover, Alemania. El evento se celebra

de patrocinadores y otras posibilidades

• Reducción de emisiones

con el apoyo de la ministra alemana del

de publicidad en: www.waste-to-resour-

• Análisis de residuos, pronóstico de re-

medio ambiente, Barbara Hendricks. El

ces.eu/exhibition.html.

siduos

evento está organizado por Wastecon-

• Recuperación de energía por centra-

sult International y la asociación de ope-

les eléctricas RDF y hornos de cemen-

radores alemanes ASA. Puedes consul-

to, licuefacción

tar el programa y más información sobre

• Acondicionamiento, uso y venta de

conferencias, exposiciones y alojamien-

fracciones de producción de tratamien-

to en www.waste-to-resources.eu

tos mecánicos y biológicos

En los 3 días de la conferencia habrá

• Nuevas regulaciones legales en la UE

traducción simultánea continua propor-

• Gestión de residuos en países emer-

cionada en la primera sesión. Por lo tan-

gentes

to, será posible escuchar todas las presentaciones en inglés, francés y alemán.

La conferencia se llevará a cabo del

La exposición paralela reúne a una

16 al 18 de mayo de 2017. El día antes

audiencia altamente cualificada y líde-

de la conferencia estará disponible un

res del mercado en tecnologías avan-

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Enero/Febrero 2017

WASTE-TO-RESOURCES www.waste-to-resources.eu

RETEMA

41

ACTUALIDAD

Luz verde al cultivo de microalgas a escala real para el proyecto All-gas

E

ha vivido el pasado mes de ene-

El director de Investigación de Aqua-

rificar que los resultados obtenidos en

ro uno de los momentos más esperados

lia, Frank Rogalla, recalcó la incidencia

las fases piloto y prototipo son extrapo-

por el equipo científico que lo dirige y las

que el proyecto ya está teniendo a es-

lables a una planta de tamaño real.

administraciones que lo fomentan. El

cala económica y laboral, al afirmar

Así, junto a la depuradora se encuen-

delegado territorial de Agricultura y Pes-

que “All-gas ha dado trabajo a una do-

tran en su última fase de construcción

ca, José Manuel Miranda, y el alcalde

cena de investigadores, pero también

las infraestructuras necesarias para el

de Chiclana, José María Román, forma-

está permitiendo dar trabajo a varias

procesado de la biomasa cultivada en

lizaron ante el responsable de Investiga-

empresas de Chiclana que han colabo-

las lagunas, cosechado o separación

ción de Aqualia, Frank Rogalla, las auto-

rado en las obras necesarias”. Además

de la biomasa del agua, digestión anae-

rizaciones de la Dirección General de

recordó “la participación de la Unión

róbica para producción y purificación

Agricultura de la Junta de Andalucía pa-

Europea en la dotación de fondos para

del biogás y el sistema de suministro

ra proceder al cultivo de microalgas a

hacer posible este proyecto en el que

de gas natural comprimido. Algunos de

escala real en la salina de El Cañaveral,

no sólo trabaja Aqualia, sino todo un

los elementos a destacar que se suma-

en unos terrenos próximos a la EDAR

consorcio de empresas europeas”.

rán a las instalaciones del proyecto son

l proyecto All-gas que se desa-

EJEMPLO DE COLABORACIÓN

la producción, explotación y la conexión

rrolla en la depuradora (EDAR)

PÚBLICO-PRIVADA

de las instalaciones de producción de energía y cultivo. Todo ello permitirá ve-

de El Torno, en Chiclana (Cádiz),

Con la entrega de las autorizaciones

un digestor de 2.750 metros cúbicos,

Previamente Miranda, junto al alcalde

para el cultivo, el consorcio All-gas,

donde se procesa el alga para producir

de la ciudad, había visitado el desarrollo

Ayuntamiento de Chiclana y Junta de

el biogás, deshidratación, gasómetro,

de las obras de la fase de demostración.

Andalucía culminan los trámites admi-

caldera de biomasa, antorcha e inter-

Esta iniciativa de investigación auspicia-

nistrativos para la puesta en marcha de

cambiador de calor.

de El Torno.

da por la Unión Europea pretende verificar la rentabilidad económica y ecológica del cultivo de microalgas para la obtención de biogás.

José María Román, tras recordar las diferentes fases desarrolladas, expresó su satisfacción por que “el proyecto Allgas ya cuenta con una autorización que era imprescindible y que falta para cultivar las microalgas en la salina de El Cañaveral, por lo que tenemos que agradecer a la Junta de Andalucía su sensibilidad y colaboración. Creo que es un día para que estemos orgullosos de estar viviendo en Chiclana el nacimiento de un nuevo paradigma que permite dar un salto a un modelo ambiental más sostenible”.

42

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

Tecnología AnMBR: alternativa para explotar el potencial del agua residual urbana como fuente de recursos Ángel Robles1, Josep Ribes1, José Ferrer2 y Aurora Seco1 CALAGUA – Unidad Mixta UV-UPV, Departament d’Enginyeria Química, Universitat de València I www.uv.es/ingequim 2 CALAGUA – Unidad Mixta UV-UPV, IIAMA, Universitat Politècnica de Valencia I www.iiama.upv.es

1

más exigente legislación y el creciente estrés hídrico al cual están sometidos países como España, en combinación con los avances tecnológicos que han permitido elaborar membranas más eficientes, con un coste notablemente inferior y de mayor vida útil, son motores clave en el desarrollo y expansión de esta tecnología (Neoh et al., 2016).

La aplicación de membranas para la recuperación de recursos del agua y para la reutilización de la misma viene condicionada por la necesidad de incluir al sector del tratamiento de aguas residuales urbanas en el nuevo modelo de desarrollo dirigido hacia una Economía Circular (Ghisellini et al., 2016), es decir, basado en la reutilización, recuperación y reciclaje, con el objetivo de explotar el potencial del agua residual como fuente de recursos.

Además, la reutilización de aguas permite reducir no solo los costes de explotación y mantenimiento de la instalación ambiental, sino también el impacto ambiental asociado al agotamiento de 1. AGUAS RESIDUALES,

en el sector del tratamiento de aguas

recursos abióticos y minerales. Cabe

MEMBRANAS Y ECONOMÍA

residuales urbanas. Este aumento vie-

destacar la posible reutilización de

CIRCULAR

ne fomentado por la necesidad de

aguas regeneradas con contenido en

transformar el agua residual urbana en

nutrientes con fines agrícolas (i.e. irriga-

Los últimos años han supuesto un re-

una fuente de recursos, tales como

ción agrícola o fertirrigación), especial-

marcable aumento en la aplicación de

energía, nutrientes y agua susceptible

mente con contenido en fósforo, ya que

sistemas de filtración por membranas

de reutilización. Además, la cada vez

éste es un elemento esencial para la vi-

44

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

da de plantas, animales y bacterias, el cual no puede ser sustituido por ningún otro elemento en la producción de cultivos y alimentos (Ashley et al., 2011).

Además, los recursos de fósforo son limitados y están geolocalizados en pocas regiones del planeta, en ocasiones en zonas con inestabilidad política, lo cual da lugar a un decremento en la disponibilidad de este mineral a la vez que se incrementa su demanda y consiguiente coste. Todo ello sin considerar el gran impacto ambiental que supone su extracción mineral. En lo que respecta al nitrógeno, el uso directo de aguas regeneradas con fines agrícolas supondría una reducción de costes a nivel mundial, ya que el proceso de fijación de nitrógeno para la producción de fertilizantes en base amoniaco es uno de los procesos que más aportan al consu-

de aguas residuales. Una ventaja de los

tema MBR está dotado de un sistema de

mo energético global (www.prtr-es.es).

biorreactores de membranas (MBR, del

filtración con un tamaño de poro dado, la

La reutilización con fines agrícolas es

inglés membrane bioreactor) es que per-

calidad microbiológica está perfectamen-

una creciente prioridad en numerosos

miten obtener efluentes de elevada cali-

te controlada y la totalidad del agua rege-

países, no solo por estar sometidos a un

dad, susceptibles de ser reutilizados con

nerada podría ser reutilizada, siempre

posible estrés hídrico, sino porque ade-

diversos fines (e.g. irrigación agrícola,

que cumpliese con los condicionantes

más el consumo de agua para dicho uso

reutilización urbana e industrial, recarga

establecidos para el resto de parámetros,

representa un gran porcentaje del con-

de acuíferos, etc.). Tal y como se ha co-

tales como concentraciones límite de

sumo total de agua del país. En el caso

mentado anteriormente, en un país como

materia orgánica y nutrientes.

de España, el consumo de agua con fi-

España, cuyos recursos hídricos conven-

A pesar de no ser una tecnología aún

nes agrícolas supone hasta el 80% del

cionales pueden sufrir una drástica re-

madura como lo son los sistemas MBR

consumo total de agua (www.ine.es).

ducción en los próximos años a causa de

aerobios, los cuales han sido amplia-

Por tanto, el uso de membranas

factores tales como el cambio climático,

mente implementados para el trata-

constituye una interesante alternativa

las aguas residuales, tras un adecuado

miento de aguas residuales a escala in-

para convertir el sector tradicional de

tratamiento, pueden convertirse en una

dustrial a lo largo del mundo (TRL = 9),

tratamiento de aguas en un sector ba-

nueva fuente de recursos que ayude a

la tecnología de biorreactores anaero-

sado en procesos de recuperación de

mitigar el impacto de la creciente esca-

bios de membrana (AnMBR, del inglés

recursos del agua, dando paso a un

sez de este recurso. La legislación espa-

anaerobic membrane bioreactor) (TRL

nuevo modelo de negocio enmarcado

ñola, a través del Real Decreto

= 7-8) puede proporcionar el paso de-

en el contexto de la Economía Circular.

1620/2007, de 7 de diciembre, por el que

seado hacia un tratamiento sostenible

se establece el régimen jurídico de la reu-

del agua residual, ampliando la aplica-

2. BASES DE LA TECNOLOGÍA

tilización de las aguas depuradas, esta-

bilidad de la biotecnología anaerobia al

ANMBR PARA EL

blece los usos permitidos para las aguas

tratamiento de aguas residuales de ba-

TRATAMIENTO DE AGUA

residuales tratadas, así como las exigen-

ja carga (ej. agua residual urbana) o a

RESIDUAL URBANA

cias en su calidad. Uno de los condicio-

condiciones medioambientales extre-

nantes más repetidos en sus anexos es

mas (ej. bajas temperaturas de opera-

La tecnología de membranas sumergi-

el microbiológico. Estos anexos detallan

ción). Esta tecnología combina las ven-

das se considera una de las soluciones

los valores máximos admisibles de deter-

tajas de los procesos de tratamiento

tecnológicas más prometedoras de las

minados tipos de microorganismos se-

anaerobio (baja demanda energética

disponibles en el sector del tratamiento

gún los usos del agua. Dado que un sis-

gracias a la ausencia de aireación y a la

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

45

TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

recuperación energética a través de la

metano producido no permite elevar la

adecuado), la reutilización urbana e in-

producción de metano) con los benefi-

temperatura del sistema. La completa

dustrial, el uso como agua de servicio,

cios de la tecnología de membranas (ej.

retención de la biomasa solventa los pro-

o la recarga de acuíferos, entre otros.

reducidas necesidades de espacio). El

blemas derivados de las bajas tasas de

Es de particular interés el potencial

proceso de separación física por mem-

crecimiento de las bacterias anaerobias

agronómico que presenta dicho efluen-

branas se caracteriza por una retención

a bajas temperaturas, posibilitando por

te, debido a las concentraciones de nu-

total de los sólidos suspendidos pre-

tanto su operación a temperatura am-

trientes (principalmente nitrógeno y

sentes en el licor mezcla, lo que permi-

biente, factor clave en la sostenibilidad

fósforo) que éste presenta.

te alcanzar grados de depuración supe-

tanto económica como ambiental del

• Se minimiza la extensión de terreno

riores a los alcanzados en sistemas

proceso (Pretel et al., 2013).

(footprint) necesaria para la EDAR gra-

anaerobios convencionales, incluso de

La elevada calidad del efluente obte-

cias a la supresión de decantadores

nido (libre de sólidos suspendidos y pa-

secundarios y tratamiento terciario.

tógenos) permitiría su uso directo so-

• TRH y TRC se controlan de forma in-

bre el terreno para aportar nutrientes (NH4+ y PO43-) a los cultivos, previa eliminación de los gases disueltos (i.e.

dependiente, permitiendo aumentar el

CH4 y H2S). Sin embargo, la legislación no permite realizar esta práctica

diente de TRH y TRC permite operar

en la actualidad, siendo necesario un

bajas temperaturas.

post-tratamiento del efluente generado

• Se intensifica el proceso de elimina-

con el objetivo de reducir los niveles de

ción de materia orgánica gracias a la

nutrientes presentes en el mismo.

completa retención de los microorga-

TRC sin necesidad de aumentar el volumen de reacción. El control indepenadecuadamente el sistema incluso a

Además, cabe destacar que la tecno-

nismos presentes en el licor mezcla.

logía AnMBR puede llegar a ser energé-

Esta característica permite alcanzar

ticamente autosuficiente gracias a la ge-

una mayor diversidad microbiológica

neración de biogás. Otro aspecto a

en el sistema, gracias a la retención de

considerar de la tecnología es la baja

aquellas especies que presentan una

cantidad de biosólidos producidos, factor

tasa de crecimiento más lenta, permi-

de vital importancia cuando se evalúa el

tiendo incluso la eliminación de conta-

impacto medioambiental de una EDAR.

minantes persistentes y refractarios.

Por tanto, los principales beneficios

• Permite reducir la demanda energéti-

de la tecnología AnMBR frente al siste-

ca, el coste y el impacto ambiental aso-

ma clásico de fangos activados se pue-

ciados al tratamiento del agua residual

den resumir como:

urbana a partir de factores tales como la reducción del volumen de biosólidos

• El uso de membranas, principalmen-

producidos, la reducción del consumo

te de ultrafiltración, permite obtener un

energético gracias a la ausencia de

efluente exento tanto de sólidos como

oxígeno para la eliminación de materia

de microorganismos y patógenos, de-

orgánica, o la recuperación energética

pendiendo del tamaño de poro de la

asociada a la producción de biogás,

contaminantes refractarios gracias al

membrana seleccionada. Se obtiene

entre otros (Pretel et al., 2016).

control independientes de los tiempos

por tanto un efluente de elevada cali-

de residencia del agua y de la biomasa

dad, completamente clarificado y prác-

3. APLICACIÓN DE LA

(TRH y TRC, respectivamente).

ticamente desinfectado.

TECNOLOGÍA ANMBR PARA EL

Además, el control independiente de

• La calidad del efluente obtenido con-

TRATAMIENTO DE AGUA

TRH y TRC es clave en el éxito de la im-

vierte a éste en un recurso de agua

RESIDUAL URBANA

plementación de cualquier biotecnología

adecuadamente regenerada y suscep-

anaerobia para el tratamiento de aguas

tible de reutilización con diversos fines,

Tal y como se ha mencionado ante-

residuales de baja carga, donde la canti-

tales como la irrigación agrícola (cuan-

riormente, la tecnología AnMBR para el

dad de energía calorífica recuperada del

do su contenido en nutrientes es el

tratamiento del agua residual urbana no

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RETEMA

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TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

se encuentra implementada a escala industrial en la actualidad. Sin embargo, los últimos años han supuesto un avance sustancial hacia este objetivo.

La Tabla 1 resume las principales características y rendimientos de operación de algunos de los estudios llevados a cabo a escala piloto en los últimos años con el objetivo de demostrar la viabilidad de la tecnología AnMBR para el tratamiento de aguas residuales urbanas. Tal y como muestra la Tabla 1, la tecnología AnMBR presenta resultados prometedores en lo que respecta a eliminación de materia orgánica, producción de metano y generación de biosólidos.

En concreto, se obtienen rendimientos

Figura 1. Balance energético de diferentes esquemas de tratamiento orientados a la eliminación de la materia orgánica y el nitrógeno presentes en un agua residual urbana (adaptado de Pretel et al., 2016). CAS: sistema convencional de fangos activados; AeMBR: biorreactor aerobio de membranas; AnMBR*: sistema AnMBR con recuperación del metano disuelto en el efluente mediante membranas de degasificación; y AnMBR**: sistema AnMBR que utiliza el metano disuelto en el efluente como fuente de carbono para desnitrificar.

de eliminación de materia orgánica en torno al 90%, producciones de metano por encima de 0,2 LCH4/gDQO y producciones de biosólidos alrededor de

Por otra parte, la tecnología AnMBR

gético de diferentes esquemas de tra-

En lo que respecta al potencial del

permite reducir considerablemente la

tamiento orientados a la eliminación de

efluente generado para irrigación agríco-

demanda energética asociada al pro-

la materia orgánica y el nitrógeno pre-

la o fertirrigación, para el caso específico

ceso de depuración del agua residual

sentes en un agua residual urbana, los

del agua residual afluente a la EDAR del

urbana, presentando balances energé-

cuales fueron diseñados para una ope-

Barranc del Carraixet (Valencia), la tec-

ración a temperatura media ambiente

nología AnMBR permite obtener un

ticos que varían desde -0,15 hasta 0,23 kWh/m3 en función de la configu-

efluente totalmente clarificado y exento

ración de tratamiento seleccionada

muestra los resultados relativos a cua-

de patógenos, y con un contenido en nutrientes en torno a 57 mg NH4+/L y 19 mg PO43-/L (Pretel et al. 2013).

(Ferrer et al., 2015; Pretel et al., 2016,

tro configuraciones cuya tecnología

2015; Smith et al., 2014).

principal es un sistema convencional

0,18 kg SS/kg DQO.

La Figura 1 resume el balance ener-

de 20ºC. En concreto, la Figura 1

de fangos activados (CAS), un biorre-

Tabla 1. Características y rendimientos de operación de sistemas AnMBR a escala piloto para el tratamiento de aguas residuales urbanas (adaptado de Lema & Suárez 2017). a observado; b Sólidos Volátiles Diámetro poro

Área de membrana

Volumen de reacción

DQOeliminada

Producción CH4

Producción biosólidos

(µm)

(m2)

(L)

(%)

LCH4/gDQO

kg SS/kg DQO

0,05

31

1500

87

0,294 (0,069a)

0,05

31

2100

0,04

3,5

350

84-94

0,05

31

2100

85

0,045

0,93

310

87

0,045

0,93

459

90

0,04

5,4

550

88-92

I www.retema.es I

(Giménez et al., 2011) 0,12-0,23

0,24-0,29

0,18-0,23

Enero/Febrero 2017

(Giménez et al., 2012) (Martinez-Sosa et al., 2012)

0,16-0,23

0,076-0,115

Fuente

(Robles et al., 2013) (Gouveia et al. 2015a)

0,05-0,083b

(Gouveia et al. 2015b)

0,15-0,20

(Dong et al., 2016)

RETEMA

47

TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

de los nutrientes presentes en el efluente generado. Como se ha comentado anteriormente, dicho efluente puede ser considerado una alternativa a los fertilizantes actuales mediante la posible aplicación de técnicas de irrigación, obteniéndose un recurso hídrico susceptible de reutilización.

4. RETOS Y PERSPECTIVAS FUTURAS A pesar de los continuos avances, siguen existiendo barreras o retos a superar para fomentar una mayor peneFigura 2. Impactos ambientales asociados a diferentes esquemas de tratamiento orientados a la eliminación de la materia orgánica y el nitrógeno presentes en un agua residual urbana (adaptado de Pretel et al., 2016). GWP: calentamiento global; E: eutrofización; MAE: ecotoxicidad del medio acuático marino; AD: agotamiento de recursos abióticos; y A: acidificación.

tración de la tecnología AnMBR en el sector. Algunos de los principales objetivos a alcanzar son: • Mejorar el balance energético y eco-

actor aerobio de membranas (AeMBR),

tecnología AnMBR mejora considera-

nómico de la tecnología mediante me-

un sistema AnMBR con recuperación

blemente si se contempla la posibilidad

joras en las estrategias de operación,

del metano disuelto en el efluente me-

de recuperar los nutrientes presentes en

la producción de materiales para la

diante membranas de degasificación

el efluente generado con fines agríco-

construcción de membranas más eco-

(AnMBR*) y un sistema AnMBR que

las, evitando por tanto la energía nece-

nómicos y la optimización de la econo-

utiliza el metano disuelto en el efluente

saria para su eliminación, generando

mía de escala.

como fuente de carbono para desnitrifi-

esquemas de tratamiento energética-

• Mejorar aspectos operacionales aso-

car (AnMBR**) (ver Pretel et al., 2016).

mente autosuficientes.

ciados al ensuciamiento de las membra-

Las configuraciones CAS y AeMBR

La Figura 2 muestra los impactos

nas mediante la adopción de estrategias

disponen de un sistema convencional

asociados a las siguientes categorías

de operación y control efectivas y de ba-

de digestión anaerobia para la valoriza-

de impacto para los esquemas de trata-

jo coste, el desarrollo de membranas

ción de los fangos producidos. Las

miento mencionados anteriormente (ver

con cualidades que minimicen su ensu-

configuraciones AnMBR* y AnMBR**

Pretel et al., 2016): calentamiento global

ciamiento y la identificación de protoco-

se complementan con un post-trata-

(GWP), eutrofización (E), ecotoxicidad

los de pre-tratamiento apropiados.

miento basado en fangos activados pa-

del medio acuático marino (MAE), ago-

• Desarrollar nuevos y eficientes protoco-

ra la eliminación de nitrógeno.

tamiento de recursos abióticos (AD), y

los para la limpieza del biogás generado.

La Figura 1 muestra que los esque-

acidificación (A). Tal y como muestra la

El tratamiento de aguas residuales urba-

mas de tratamiento basados en tecnolo-

figura, los esquemas de tratamiento ba-

nas con una baja relación DQO-sulfato

gía AnMBR presentan menores deman-

sados en tecnología AnMBR permiten

genera un biogás con un significante

das energéticas, debido principalmente

reducir los impactos ambientales aso-

contenido en sulfhídrico, el cual ha de ser

a la reducción de las necesidades de ai-

ciados a las categorías GWP, MAE, AD

gestionado adecuadamente para evitar

reación a los niveles necesarios para

y A. Por el contrario, estos esquemas

posibles problemas en elementos tales

oxidar el amonio presente en el agua re-

presentan impactos ambientales aso-

como los sistemas de cogeneración.

sidual. Además, estos esquemas pre-

ciados a la eutrofización superiores al

• Desarrollar nuevos y eficientes siste-

sentan un mejor aprovechamiento del

resto de tecnologías cuando no se con-

mas para la recuperación del metano di-

contenido energético de la materia orgá-

sidera el potencial de reutilización del

suelto en el efluente generado, con el

nica afluente a la EDAR gracias al direc-

agua regenerada. Por tanto, es posible

objetivo tanto de evitar la descarga a la

to consumo de la misma vía anaerobia.

maximizar tanto la rentabilidad como la

atmósfera del mismo, el cual presenta

Por otra parte, cabe destacar que el ba-

sostenibilidad del tratamiento de aguas

un potencial de efecto invernadero 21

lance energético asociado al tratamien-

residuales urbanas mediante la tecnolo-

veces superior al CO2, como de mejorar

to de agua residual urbana mediante la

gía AnMBR a partir de la recuperación

el balance energético del proceso. Este

48

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA ANMBR: ALTERNATIVA PARA EXPLOTAR EL POTENCIAL DEL AGUA RESIDUAL URBANA COMO FUENTE DE RECURSOS

punto es de especial importancia para la

Giménez, J.B., Martí, N., Robles, A., Ferrer, J.,

tewater Treatment & Resource Recovery Techno-

implementación de la tecnología AnMBR

Seco, A., 2014. Anaerobic treatment of urban was-

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Giménez, J.B., Robles, A., Carretero, L., Durán,

tor (AnSMBR) treating low-strength wastewater

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F., Ruano, M. V., Gatti, M.N., Ribes, J., Ferrer, J.,

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• Evaluar y legislar el uso potencial del

bic urban wastewater treatment in a submerged

bio.2012.02.011

efluente generado con fines agrícolas.

hollow-fibre membrane bioreactor at pilot scale.

El uso directo del efluente generado

Bioresour.

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cativamente el balance energético

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Pretel, R., Durán, F., Robles, A., Ruano,

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Enero/Febrero 2017

Environ.

Sci.

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doi:10.1021/es5006169

RETEMA

49

Conoce a fondo el proyecto SW4EU en este video

ACCIONA Agua incorpora el concepto smart city en la ciudad de Burgos

Adrián Campos Gibert ACCIONA Agua I www.acciona-agua.es

INTRODUCCIÓN

agua, en línea con las prioridades de

el acrónimo SWING: Smart Water Inno-

gestión sostenible, inteligente y efi-

vation Network in the city of BurGos.

En las tres próximas décadas se pro-

ciente del agua, determinadas por la

Para liderar este proyecto, ACCIONA

ducirá un enorme incremento de la de-

Asociación Europea para la Innova-

Agua tiene el privilegio de contar con el

manda de energía y agua debido al cre-

ción sobre el Agua.

apoyo y dedicación de la Sociedad Mu-

cimiento de la población en los países

SW4EU se enmarca dentro del Sépti-

nicipal Aguas de Burgos, empresa que

emergentes, que se concentrará en

mo Programa Marco de Investigación y

lleva a cabo la Gestión Integral del Ci-

grandes ciudades. La gestión sostenible

Desarrollo Tecnológico, está formado

clo del Agua en la ciudad, conocida por

del agua es una cuestión crítica para el

por un consorcio de 21 entidades euro-

su compromiso con la excelencia y los

futuro del planeta. Por ello se hacen in-

peas y tiene como objetivo la demostra-

estándares tecnológicos más avanza-

dispensables ciudades integradas, sos-

ción de soluciones integradas inteligen-

dos. SWING integra el desarrollo de

tenibles y eficientes: necesitamos ciuda-

tes para el suministro de agua en 4

soluciones inteligentes tanto para la

des inteligentes.

localidades europeas (conocidos como

determinación de la calidad de agua en

SmartWater4Europe es uno de los

demo sites o Sitios de demostración: Le-

tiempo real como para la detección

proyectos aprobados por la UE desti-

euwarden -Holanda-, Reading -Reino

precoz de pérdidas de agua, monitori-

nados a promover soluciones innova-

Unido-, Lille -Francia- y Burgos -Espa-

zando, optimizando y gestionando el

doras en los retos relacionados con el

ña). El proyecto español se identifica con

servicio con la máxima eficiencia.

50

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS

ción en los tiempos de detección y resolución de incidencias de la red, reducción de los tiempos sin servicio, reducción de agua no facturada y priorización de actuaciones de mejora).

En los tiempos de la Digitalización, el Big Data y la Industria 4.0 se hace absolutamente necesario acercar y conectar al ciudadano con las infraestructuras de la ciudad. La interoperabilidad, el acceso a la información, la gestión eficiente y la conectividad hacen que el concepto smart sea extrapolable a cualquier servicio que se le pueda doEstructura conceptual proyecto

OBJETIVO

tar a la ciudadanía.

consumo de contadores y el estado de

DESCRIPCIÓN DE LA

la red, pudiendo así incidir directamen-

IMPLANTACIÓN, INSTRUMEN-

El objeto de ACCIONA Agua es im-

te en un aumento de la eficiencia global

TACIÓN Y SISTEMAS

plantar en la ciudad de Burgos una pla-

del sistema (optimización de las inver-

taforma (hardware y software) que ges-

siones destinadas a la rehabilitación,

tione la red de abastecimiento de agua

reducción de pérdidas de agua y con-

potable y controle de manera instantá-

sumos anómalos, reducción de costes

Para implantar este sistema de control

nea y remota la calidad del agua, el

de reparación y mantenimiento, reduc-

activo de la red y detectar posibles fugas

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

Instrumentación y sensores

RETEMA

51

ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS

dos umbrales que disparan alarmas –“naranja” y “roja”). Se está llevando a cabo un seguimiento continuo de todos los sensores instalados, realizándose analíticas de contraste con una frecuencia no inferior a una muestra por semana y analíticas de contraste diarias.

Por su parte, también se monitorea todo el agua de entrada al sector industrial.

Se miden parámetros específicos como COT, turbidez, UV254, color, temperatura, conductividad, pH y cloro residual libre.

Previo a la implantación en campo, los sensores se han validado previamente en el banco de pruebas que ACCIONA Agua tiene en su centro tecnológico del agua, en el laboratorio de Contadores electrónicos

I+D+i de ACCIONA Agua en Barcelona.

Transmisión de datos

as. La capacidad programática de es-

Sensor instalado

tos sensores para disparar alertas tem-

Como elemento vertebrador del siste-

pranas está directamente asociada a

ma de comunicación de la infraestructura

los algoritmos de detección de conta-

se ha diseñado e instalado en los tres

minación, que funcionan en base al ca-

sectores una red fija de comunicaciones

librado de umbrales que se está reali-

para transportar los datos registrados por

zando, consensuado en todo momento

cada contador hasta el Centro de Control

con el laboratorio de Aguas de Burgos.

de Datos vía radiofrecuencia 868 MHz y

5 analizadores monitorizan la calidad

GPRS. Se trata de un sistema de telelec-

del agua de todas las entradas a sector y

tura que permite combinar diferentes me-

puntos finales de arterias de reparto prin-

dios de comunicación e implementar di-

cipales (fábrica de San Miguel, Virgen del

ferentes protocolos de comunicaciones

Manzano, Barriada Yagüe, Castellana-

en la recepción de datos convirtiéndose

Plaza Mayor y Villalonquéjar Oeste). Su

en un sistema universal M2M.

automáticamente y de forma anticipada,

instalación tuvo lugar durante la tercera

La red desplegada está estructurada

se han transformado 3 sectores hidro-

semana de abril de 2015. Estos sensores

de forma escalable por niveles y consta

métricos de distinta naturaleza (un sec-

miden el índice de refracción del agua en

de diferentes tipologías de equipos (se

tor industrial, un sector urbano y un sec-

tiempo real: los cambios en este índice re-

han instalado 131 concentradores/repeti-

tor residencial: un total de 56 km de la

flejan alteraciones en la composición ma-

dores que enrutan la señal; de forma pre-

red de abastecimiento de agua y 1492

tricial y las propiedades físicas del agua.

liminar se ha llevado a cabo el cálculo de-

contadores) en una smart water network

De esta forma, el índice de refracción fun-

tallado de coberturas en cada sector).

con objeto de monitorear la red de distri-

ciona como indicador genérico de los

bución. Para ello, se han sustituido los

cambios de la calidad de agua, conside-

contadores “convencionales” por sus

rando todo el espectro de posibles conta-

versiones electrónicas con dispositivos

minantes químicos a nivel ppm. Estos

En el marco de este proyecto, se ha di-

de comunicación.

Gestión de datos

analizadores trabajan con una gran canti-

señado un modelo de gestión global de

Para llevar a cabo esta transforma-

dad de fuentes de datos (temperatura, in-

datos para la monitorización de la red.

ción también se ha desplegado una red

tensidad de señal, tres algoritmos diferen-

Para la instalación y desarrollo de la

de sensores de última generación que

tes para la detección de cambios - a largo,

plataforma software de Business Intelli-

trabajan en base a distintas tecnologí-

algA1; medio, algA2; corto plazo, algA3- y

gence que se ha implementado en Bur-

52

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS

gos, se ha hecho necesaria la adquisi-

optimizada para la utilización intensiva

mos, presiones y pérdidas, además de

ción y montaje de una estructura hardwa-

de bases de datos.La base de datos

la detección de la calidad de agua en

re (1 estación de control, 2 NAS, 1 UPS,

principal del Big Data Center corre den-

tiempo real. Los objetivos principales

1 switch de comunicaciones, 2 servido-

tro del DBMS instalado PostgreSQL

del SCADA desarrollado por ACCIONA

res y una matriz de almacenamiento

9.4.2. Los módulos de conexión con las

Agua quedan glosados como sigue:

MSA) instalada en el CPD (Centro de

distintas bases de datos se basan en la

Procesamiento de Datos) que dispone

utilización de drivers JDBC.

• Permitir un seguimiento del funcionamiento de la red de forma remota.

Aguas de Burgos en sus instalaciones.

Optimizar el abastecimiento de agua

Cabe destacar también que se ha imple-

de un municipio exige un seguimiento

• Posibilitar una única infraestructura pa-

mentado un sistema de seguridad de tri-

pormenorizado de los análisis realiza-

ra el control de contadores y sensores.

ple backup para asegurar la integridad de

dos, del funcionamiento del sistema de

• Captar de forma masiva la informa-

los datos, realizando copias de seguridad

distribución o de la eficiencia técnica y

ción de la red. Consumos de abona-

diarias en tres ubicaciones de respaldo

económica, entre otros. En este senti-

dos, balances y calidad.

distintas: tanto en los propios servidores,

do, ACCIONA Agua ha desarrollado un

• Controlar la infraestructura e instala-

como en una ubicación externa de Aguas

SCADA para la explotación, cuyo obje-

ciones.

de Burgos (depósitos del castillo) y en

tivo es el de crear un entorno que faci-

• Analizar datos y gestionar la informa-

otra ubicación física externa (Cáceres).

lite a los responsables del servicio una

ción de forma global.

El Big Data Center se basa en una

visión instantánea del estado y optimi-

instalación del sistema operativo Linux,

zación química de los tres sectores

concretamente, la distribución Debian

mencionados de la red de abasteci-

GNU/Linux 7 en arquitectura de 64 bits,

miento, la monitorización de consu-

Análisis y modelado de datos El desarrollo software del demo site es

ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS

Arquitectura de comunicación

Arquitectura de comunicación

Mozilla Firefox 35+, Google Chrome 35+ y Safari 7+. La aplicación cuenta con una zona de administración en la que se pueden configurar distintos parámetros, como los sectores seleccionados para el estudio, los tipos de tubería, visualización de nudos e infraestructura, análisis, predicción y estadísticas, información de la explotación, de los contadores y de los sensores de calidad. Además, también se puede acceder al registro de acciones de los usuarios, en el que se pueden visualizar todas las Sistema SCADA

operaciones realizadas en el sistema.

Además de todas estas funcionalidades la aplicación cuenta también con

exprofeso y gira en torno a la denomina-

en la que se ha instalado la distribución

un sistema de notificaciones para avi-

da Business Intelligence; esta platafor-

Debian GNU/Linux 7 en arquitectura de

sar de las posibles alertas notificadas

ma se encarga tanto de la adquisición y

64 bits. Sobre este sistema operativo,

(por los analizadores de calidad del

almacenamiento de los datos de campo,

se ha instalado el servidor de aplicacio-

agua, por las baterías de los elementos

como de su procesamiento, visualiza-

nes RED HAT JBOSS ENTERPRISE

de la red de contadores…).

ción y análisis, cruzándolos con el siste-

APPLICATION PLATFORM 6.4.0 GA.

Mediante diferentes técnicas de aná-

ma de gestión de abonados y factura-

La tecnología que utiliza el backend de

lisis y procesado de información, se

ción, la información geográfica de cada

la aplicación de Business Intelligence

han diseñado y programado tres algo-

elemento de la red, la base de datos me-

desarrollada es J2EE, siendo desplega-

ritmos diferentes, complementarios en-

teorológica, diferentes librerías para la

da sobre el servidor de aplicaciones

tre sí, que trabajan de manera diferente

optimización de la programación lineal

mencionado, y la utilizada para el propio

en la identificación de fugas, perfiles,

múltiple, las lecturas históricas de los to-

desarrollo de la Business Intelligence es

predicciones de consumo y gestión de

talizadores sectoriales de Aguas de Bur-

WebRatio Enterprise Platform v 7.2.7

la demanda. Para poder desarrollarlos,

La plataforma de Business Intelligen-

se han revisado las bases de datos y

ce es accesible desde cualquier nave-

se han reconstruido los errores que ha-

La aplicación de la Business Intelli-

gador moderno, teniendo total compati-

bía en las mismas (se ha llevado a ca-

gence se despliega sobre otra máquina

bilidad con Internet Explorer 10+,

bo la interpolación lineal de los datos

gos y los algoritmos diseñados y programados para la detección de fugas.

54

RETEMA

Enero/Febrero 2017

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ACCIONA AGUA INCORPORA EL CONCEPTO SMART CITY EN LA CIUDAD DE BURGOS

Plataforma de Business Intelligence

Plataforma de Business Intelligence

climatológicos a cada hora en caso de

Como todo proceso estocástico de se-

red y en el que el Internet de las Co-

no disponerse con esa frecuencia, se

ries temporales, se ha observado que

sas ofrece más posibilidades día a

han arreglado las ausencias de datos

éste es un proceso autoregresivo (cuya

día, el concepto de Smart City es ya

provocadas por los cambios estaciona-

variable depende linealmente de sus

una realidad en múltiples lugares del

les de hora en Octubre y Marzo, se han

propios valores anteriores).

planeta. Una Smart City es aquella

de

Los resultados individuales para ca-

ciudad que aplica la tecnología y la in-

caudal/presión -debidos a cortes por

da algoritmo se utilizan como entrada

novación en favor de un desarrollo

suministros, arreglos, fallos de comuni-

para un algoritmo superior, que se inte-

sostenible y del incremento de la cali-

cación, etc.-. Estos estudios realizados

rrelaciona y analiza con los resultados

dad de vida de sus ciudadanos: en

han permitido observar tendencias pro-

del nivel inferior, por lo que su combi-

Burgos encontramos un botón de

gramables claras, correlaciones direc-

nación en última instancia da lugar a la

muestra inmejorable. La ciudad se ha

tas y cambios bruscos de caudales y

posible detección de una fuga y a la

convertido en pionera con una red in-

presiones (por cambios de altura de las

mejora de su grado de precisión.

teligente de distribución del agua que

detectado

datos

erróneos

consumen los burgaleses con muchas

boyas del depósito del que se abastece el sector, por ajustes en la regulación

CONCLUSIÓN

nes de fugas; estos sucesos han sido a

En un mundo en el que cada vez

su vez contrastados con el Servicio).

hay más dispositivos conectados a la

Algoritmo mínimos nocturnos

I www.retema.es I

ventajas para la población y, de paso, para el medio ambiente. Burgos ya es

de abastecimiento, fugas y reparacio-

Enero/Febrero 2017

no sólo una ciudad bonita, sino también inteligente.

Algoritmo predicción

RETEMA

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TECNOLOGÍA DE FANGO GRANULAR AEROBIO PARA EL TRATAMIENTO EFICIENTE DE AGUAS RESIDUALES

Tecnología de fango granular aerobio para el tratamiento eficiente de aguas residuales Celia M. Castro1, Sonia Delpont1, Ivan Rodriguez1, José Antonio del Rey2, Alberto Sánchez1 Unidad Mixta CIGAT 1 Cetaqua I www.cetaqua.com • 2Viaqua I www.viaqua.com

CIGAT cuenta con el apoyo de la Consellería de Economía, Emprego e Industria de la Xunta de Galicia a través de la Axencia Galega de Innovación (GAIN).

El compromiso de la Unidad Mixta CIGAT es la reducción de la contaminación de las aguas y la protección y explotación sostenible de los recursos hídricos gallegos, promoviendo el desarrollo y puesta en mercado de tecnologías que contribuyan a la valorización de los recursos naturales y la mejora y modernización de los sistemas de aprovechamiento de los mismos. El objetivo del desarrollo de estas tecnologías es responder a la realidad gallega y estar Laboratorio Unidad Mixta CIGAT

alineadas con la Estrategia de especialización inteligente (RIS3) de Galicia, así como

DESARROLLO DE

zados de Tratamiento de Agua) repre-

ser transferibles y reproducibles inter-

TECNOLOGÍAS INNOVADORAS

senta la unión entre la empresa Viaqua

nacionalmente.

PARA EL TRATAMIENTO DE

S.A.U. y el centro tecnológico Funda-

Esta meta se logrará a través de ob-

AGUAS RESIDUALES EN

ción Centro Gallego de Investigacio-

jetivos generales centrados en incre-

GALICIA: UNIDAD MIXTA CIGAT

nes del Agua, Cetaqua Galicia, para

mentar la calidad de las aguas depura-

desenvolver líneas de investigación

das mediante:

La Unidad Mixta CIGAT (Centro de

enfocadas al desarrollo de tecnologías

• Eliminación de contaminantes presen-

Innovación Gallego de Sistemas Avan-

asociadas al ciclo integral del agua.

tes en pequeñas concentraciones pero

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RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TECNOLOGÍA DE FANGO GRANULAR AEROBIO PARA EL TRATAMIENTO EFICIENTE DE AGUAS RESIDUALES

Según su origen, las aguas residua-

cabo la eliminación de materia orgáni-

y personas (microcontaminantes).

les pueden ser clasificadas en dos

ca, nitrógeno y fósforo en sistemas

• Obtención de productos de alto valor

grandes tipos: las aguas residuales in-

compactos y más eficientes que los

añadido a partir de las corrientes resi-

dustriales, con elevadas cargas orgáni-

sistemas convencionales de lodos acti-

duales.

cas y/o de nutrientes, y compuestos

vos. Dentro de los gránulos se estable-

• Reducción de costes de instalación y

específicos según el tipo de industria; y

cen condiciones anaerobias, anóxicas

explotación.

las aguas urbanas, generadas en gran-

y aerobias, de modo que la eliminación

con grandes efectos en los ecosistemas

• Aplicación de tecnologí-

de los diferentes conta-

as innovadoras basadas

minantes del agua resi-

en la nanotecnología a

dual se efectúa en una

sistemas de tratamiento

única unidad, a diferen-

de corrientes residuales.

cia de las diferentes cámaras aerobias/anóxicas

Dentro de los objetivos

requeridas

en

específicos está el desa-

procesos convenciona-

rrollo de sistemas com-

les (Figura 1).

pactos y avanzados para

Además, el fango gra-

el tratamiento de aguas

nular tiene una alta ve-

residuales urbanas e in-

locidad de sedimenta-

dustriales de acuerdo a

ción en comparación

la realidad descentraliza-

con la biomasa flocular

da de Galicia y en el que

típica de los lodos acti-

se centra el proyecto

vos, lo que hace posible

que se describe en el presente artículo.

Figura 1. Capas de un gránulo aerobio

la separación y retención del fango dentro del propio reactor sin

PROBLEMÁTICA DE LAS

des volúmenes, pero con menor conte-

necesidad de instalar un sedimentador

AGUAS RESIDUALES Y LOS

nido en materia orgánica y nutrientes.

adicional. Los sistemas basados en

TRATAMIENTOS

Los tratamientos convencionales de

FGA resultan interesantes para el trata-

CONVENCIONALES

aguas residuales están basados en

miento de aguas residuales industria-

sistemas biológicos de lodos activos

les con altas cargas orgánicas y/o de

El tratamiento efectivo de las aguas re-

dónde la biomasa (conjunto de bacte-

nutrientes. El crecimiento en forma de

siduales es fundamental por motivos am-

rias que llevan a cabo la eliminación de

gránulos permite alcanzar altas con-

bientales y de salud pública, así como

la materia orgánica y nutrientes) crece

centraciones de fango y por tanto la eli-

por imposiciones legislativas cada vez

libremente. Estos sistemas presentan

minación de altas cargas contaminan-

más exigentes. El vertido de altas canti-

altos consumos energéticos y requie-

tes en volúmenes reducidos de reactor.

dades de materia orgánica, compuestos

ren mucho espacio para su implemen-

Además, la estructura granular actúa

de nitrógeno y fósforo (principales conta-

tación, derivando en altos costes de

como barrera y sistema amortiguador

minantes del agua residual) en el medio

operación e instalación.

frente a algunos inhibidores de las transformaciones biológicas.

natural provocan la alteración de los ecosistemas acuáticos. La materia orgánica

TECNOLOGÍA DE FANGO

causa la disminución del oxígeno disuel-

GRANULAR AEROBIO COMO

convencionales de lodos activos, la

to en los cauces naturales y una excesiva

ALTERNATIVA SOSTENIBLE

tecnología basada en FGA permite dis-

En comparación con los sistemas

minuir el espacio requerido para la im-

cantidad de nutrientes (nitrógeno y fósforo) promueve el fenómeno de la eutrofi-

El fango granular es un tipo especial

plementación del sistema de trata-

zación. Este fenómeno origina el creci-

de biopelícula dónde la biomasa crece

miento hasta el 75%, el ahorro

miento excesivo de algas, el cual acaba

formando agregados compactos deno-

energético puede alcanzar un 30% y

derivando a su vez en el cosumo de oxí-

minados gránulos debido a su geome-

los costes de operación y de inversión

geno del medio, haciendo inviable la vida

tría cuasi-esférica. La tecnología de

se pueden reducir hasta un 85% y

en los ecosistemas acuáticos.

fango granular aerobio (FGA) lleva a

80%, respectivamente.

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

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TECNOLOGÍA DE FANGO GRANULAR AEROBIO PARA EL TRATAMIENTO EFICIENTE DE AGUAS RESIDUALES

PROYECTO DE I+D+I BASADO

efectúa en reactores de configura-

dos en lodos activos). Los reactores

EN LA TECNOLOGÍA DE

ción vertical dónde resulta más sen-

se operarán en dos emplazamientos

FANGO GRANULAR AEROBIO

cillo establecer las condiciones se-

diferentes. En la EDAR de Placeres

lectivas necesarias para que la

en Pontevedra se han instalado 3 de

Dentro de la Unidad Mixta CIGAT

biomasa se agregue formando grá-

los reactores de configuración verti-

se está llevando a cabo un proyecto

nulos. Sin embargo, se ha construido

cal para el tratamiento del agua resi-

para el desarrollo de la tecnología de

un quinto reactor de 120 L con una

dual de la propia EDAR y las aguas

FGA para el tratamiento de diferentes

relación altura/diámetro de 0,6 en el

de la industria alimentaria de alta

tipologías de agua residual.

que se realizará el estudio de la via-

carga orgánica y de purín de cerdo.

bilidad de la granulación aerobia en

Uno de los reactores verticales y el

Objetivos del

reactores con una configuración geo-

de configuración horizontal se imple-

proyecto

métrica horizontal (típica de los sis-

mentarán en una instalación del sec-

temas actuales de tratamiento basa-

tor conservero (Figura 2).

El proyecto persigue demostrar la versatilidad de la tecnología de FGA evaluando su aplicación con distintas tipologías de aguas como agua urbana (baja carga orgánica y baja carga nitrogenada), agua industrial alimentaria (alta carga orgánica y baja carga nitrogenada), fracción líquida de purín de cerdo (baja carga orgánica y alta carga nitrogenada) y agua de industria conservera (alta carga orgánica, alta carga nitrogenada y alta salinidad). La evaluación de la potencial implementación de la tecnología de FGA en plantas existentes también se llevará a cabo en el proyecto. Ade-

Figura 2. Reactores del proyecto de fango granular aerobio y emplazamiento

más, la optimización del sistema para minimizar el consumo energético en el mismo y obtener un alto rendimien-

EDAR Placeres (Pontevedra)

to de eliminación de nutrientes y materia orgánica es otro de los objetivos perseguidos.

Metodología y emplazamiento de los prototipos Para llevar a cabo el proyecto se han diseñado y construido 5 reactores. Cuatro de estos reactores tienen un volumen de 30 L y una relación altura/diámetro de 3 (configuración vertical) y en ellos se probará la tecnología de FGA con las cuatro tipologías de agua residual descritas anteriormente (Figura 2). Típicamente, la formación de gránulos aerobios se

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RETEMA

Enero/Febrero 2017

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TECNOLOGÍA DE FANGO GRANULAR AEROBIO PARA EL TRATAMIENTO EFICIENTE DE AGUAS RESIDUALES

Los reactores se operarán en un ci-

la tecnología de FGA para el trata-

HACIA UN TRATAMIENTO DE

clo secuencial por lotes: alimentación

miento de diferentes tipologías de

AGUAS RESIDUALES MÁS

del reactor con el influente a tratar, re-

agua residual de un modo eficaz y

SOSTENIBLE

acción con aporte de oxígeno, sedi-

más eficiente que las tecnologías con-

mentación del fango granular y vacia-

vencionales. Por un lado se dará solu-

Los sistemas convencionales de trata-

do del efluente. El tamaño reducido de

ción al tratamiento de aguas residua-

miento de aguas son grandes consumi-

los reactores proporciona flexibilidad

les problemáticas industriales, como

dores de energía y en muchas ocasio-

para realizar cambios en la operación

las generadas en la industria conser-

nes presentan importantes limitaciones

y así poder establecer de un modo

vera, y por otro lado se establecerá

para un tratamiento eficaz, como en el

más rápido y sencillo estrategias de

una alternativa tecnológica de trata-

caso del tratamiento de algunas aguas

control mejoradas que puedan optimi-

miento más sostenible que los siste-

industriales. El desarrollo de los siste-

zar el ciclo de operación.

mas actuales.

mas compactos de fango granular aero-

• Optimización de la operación para

bio son una alternativa más sostenible

la obtención de un sistema granular

que los sistemas convencionales y supo-

aerobio con altos rendimientos de eli-

nen un paso adelante hacia el concepto

minación.

de depuradora autosuficiente con bajo (o

• Contribución al desarrollo e imple-

nulo) consumo energético, alto rendi-

mentación de la tecnología de FGA a

miento de eliminación de contaminantes

gran escala.

y mínimos costes de operación.

Resultados esperados Los resultados esperados de este proyecto son: • Demostración de la versatilidad de

ACTUALIDAD

ACCIONA Agua llevará a SIGA sus últimos desarrollos para optimizar la gestión del agua

A

CCIONA Agua participará en la primera edición de la feria SIGA. La innovación aplicada al sector del agua, la búsqueda

de una gestión más sostenible y los últimos desarrollos tecnológicos para la automatización y control de sistemas son algunos de los temas que ACCIONA Agua abordará durante la 1ª edición de la feria, que se celebrará en IFEMA, Madrid, del 28 de febrero al 3 de marzo.

El stand de ACCIONA Agua, que estará ubicado en la entrada de la zona expositiva, en el módulo 3D17, contará con un punto de encuentro para profesionales del sector y visitantes, en el que se celebrará un amplio programa de conferencias y workshops durante los cuatro días del evento.

Así, el 1 de marzo, quince representantes del grupo español de jóvenes profesionales del agua - Young Water Professionals Spain (YWP Spain) –

dor certificado de sistemas de automa-

la Feria, mediante la organización de

participarán en un encuentro abierto en

tización industrial y experto de proce-

varias sesiones y conferencias en las

el stand con el director de ACCIONA

sos en el ciclo del agua.

que intervendrán destacados profesionales del sector.

Agua, José Díaz-Caneja. La iniciativa

También dentro del stand se aborda-

YWP, impulsada por IWA (International

rán los últimos proyectos de innovación

La feria SIGA nace con la intención

Water Association) y la Asociación Es-

desarrollados por la Compañía dentro

de convertirse en evento de referencia

pañola de Abastecimientos de Agua y

del programa Life+, el principal instru-

a nivel internacional entre los profesio-

Saneamiento (AEAS), tiene como obje-

mento de la UE para financiar proyec-

nales del sector de tecnología del agua.

tivos la promoción y el desarrollo de jó-

tos de componente medio ambiental.

En su primera edición, contará con un

venes profesionales menores de 35

Durante el workshop que se celebrará

área expositiva y un amplio programa

años del sector a nivel internacional.

el 3 de marzo, se tratarán, entre otros,

de jornadas técnicas, en el que se abor-

Durante el evento, el día 2 de marzo,

los proyectos LIFE-BRAINYMEM®,

darán los principales retos relacionados

ACCIONA Agua presentará, además,

OptiAnMBR y LIFE Celsius, para la re-

con el ciclo integral del agua y se pre-

importantes novedades en el ámbito de

ducción del consumo energético en de-

sentarán los últimos desarrollos tecno-

la automatización y control, en forma

puradoras y la minimización del impac-

lógicos, con especial atención a las so-

de alianzas estratégicas con nuevos

to ambiental de las mismas.

luciones integradas para servicios

socios que reforzarán el posiciona-

Además, ACCIONA Agua participará

miento de la Compañía como integra-

en el programa de jornadas técnicas de

60

RETEMA

Enero/Febrero 2017

urbanos de abastecimiento y saneamiento, así como para uso industrial.

I www.retema.es I

WGM I TECNOLOGÍA

WGM lanza su nuevo sistema de movilidad multiplataforma WGM MOBILE GM acaba de lanzar al

W

ción según las indicaciones (hecho, no

mercado un sistema de

hecho, introducción de valores, obser-

movilidad MULTIPLATA-

vaciones, imputación de tiempos, imá-

FORMA basado en las últi-

genes (fotos), etc.).

mas tecnologías para operar tanto en

• Ejecución de OTʼs. Creación y recep-

forma online como offline.

ción de OT's en el dispositivo por usuario

Gracias a WGM MOBILE gran parte

para su ejecución según instrucciones,

de las intervenciones y sus controles

carga de documentos e imágenes (fo-

podrán hacerse de forma digital, facili-

tos), tiempo dedicado, imputaciones, etc.

tando además la captura de toda la in-

• Partes de Averías. Alta y resolución

formación de los trabajos, las actuacio-

de partes de avería, carga de documen-

nes realizadas, sus observaciones, los

tos, imágenes (fotos), prioridad, etc.

materiales empleados, fotos, hora de

• Geoposicionamiento. Facilitar el Ge-

inicio y de finalización, y en su caso ob-

oposicionamiento de los trabajadores

tener el visto bueno mediante firma del

en cada momento.

• Documentos. Carga de documentos

destinatario de los trabajos y todo ello sin papel y sin necesidad de personal

PDA Dolphin CT50 y tablet rugerizada

• Inventarios. Inventarios en general, FUNCIONALIDADES

y firmar documentos cuando sea requerida / visto bueno de la intervención

auxiliar para alimentar los sistemas.

por el destinatario.

entradas y salidas, imputación directa a una OT existente o temporal hasta su

Esta nueva tecnología permite una

• Lecturas. Captura de todo tipo de valo-

comprobación.

mayor eficiencia en la gestión y la vez

res como la lectura de contadores, facili-

• Ejecución de rutas o Check List. Distri-

obtener más beneficios, tanto para las

tando la identificación del activo median-

bución de actividades a realizar o

empresas como para todos los presta-

te NFC, código de barras / QR.

Check-List por usuario para su ejecu-

dores de servicios.

HARDWARE WGM MOBILE es un sistema de movilidad MULTIPLATAFORMA basada en las últimas tecnologías apto para usar en cualquier tipo de terminal y sistema operativo. WGM, gracias a acuerdos con fabricantes comercializa dos tipos de terminales resistentes y de alto rendimiento para su aplicación industrial.

WGM www.wgmsa.com

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RETEMA

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PROYECTO INCOVER: LAS AGUAS RESIDUALES PRODUCEN BIOPRODUCTOS Y BIOENERGÍA

Proyecto INCOVER: Las aguas residuales producen bioproductos y bioenergía Enrica Uggetti, María Jesús García Galán, Joan García GEMMA, grupo de investigación en Ingeniería y Microbiología del Medio Ambiente Universidad Politécnica de Catalunya I www.gemma.upc.edu

INTRODUCCIÓN

que en 2015 todas las masas de agua tu-

cada vez más la reutilización agrícola o

vieran un buen estado ecológico, sólo se

para el riego de parques y jardines, en re-

El constante crecimiento de la pobla-

cumple en aproximadamente la mitad de

alidad sólo un pequeño porcentaje de las

ción, así como la contaminación, el cam-

los casos. Es necesario por tanto realizar

aguas tratadas se reutilizan. En Cataluña,

bio climático y la sobreexplotación de los

un esfuerzo en el tratamiento de aguas

uno de los lugares de España y de Euro-

recursos de agua dulce son responsables

residuales mediante soluciones técnica y

de una progresiva presión sobre el recur-

económicamente viables. Por otro lado, la

pa con más práctica de la reutilización, sólo unos 30 de los 700 hm3 de aguas

so hídrico. Por ello es necesario su pre-

mayoría de las aguas tratadas se suelen

tratadas cada año se reutilizan para riego,

servación y uso de forma eficiente. A día

verter al medio ambiente y no se aprove-

limpieza de calles, usos ambientales y, en

de hoy, la Directiva Marco del Agua (Di-

chan para otros usos. A pesar de que en

menor medida, usos industriales (ACA,

rectiva 2000/60/CE, 2000), que preveía

los últimos años se esté promocionando

2016). Ciertamente un número bajo para el siglo XXI y con el cambio climático pisándonos los talones.

Fotobiorreactores del campus Agrópolis

En este contexto, la solución a la creciente escasez del recurso hídrico reside en parte en la búsqueda y aplicación de nuevas alternativas de tratamiento del agua con costes limitados y capaces de generar aguas que se puedan reutilizar y que puedan generar nuevos materiales o recursos en lugar de residuos. Así pues, el futuro de las plantas de tratamiento pasa necesariamente por su reconversión de elementos clave en el saneamiento actual a futuras unidades productivas capaces de generar bienes valorizables y eficientes energéticamente.

EL PROYECTO INCOVER La necesidad de cambio radical en el sector del agua ha impulsado el interés de la Unión Europea hacia la promoción

62

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

PROYECTO INCOVER: LAS AGUAS RESIDUALES PRODUCEN BIOPRODUCTOS Y BIOENERGÍA

de ideas innovadoras en el sector. Un

ma de biometano, bioplásticos, fertili-

biorreactores tubulares horizontales) en

ejemplo es el proyecto INCOVER, “Inno-

zante biológico, ácidos orgánicos y

los que las microalgas aprovechan la

vative Eco-Technologies for Resource

agua tratada para riego inteligente. Se

luz y los nutrientes presentes en las

Recovery from Wastewater” (http://inco-

utilizarán aguas residuales de origen ur-

aguas residuales para desarrollarse y, a

ver-project.eu/), que pretende ofrecer

bano, industrial y agrícola. El proyecto

través de la fotosíntesis, generar oxíge-

una respuesta a la necesidad de nuevas

pretende favorecer la economía circular,

no. Este oxigeno permite la degrada-

soluciones técnicas para el tratamiento

produciendo cero residuos y generando

ción aeróbica por parte de bacterias de

de agua residual que sean a su vez ca-

a su vez productos de valor añadido.

los contaminantes orgánicos presentes en el agua. Por tanto el sistema no re-

paces de promover la reutilización y de generar nuevos recursos. El proyecto,

LA PLANTA EXPERIMENTAL

quiere de aireación mecánica gracias a

coordinado por el centro tecnológico AI-

DEL CAMPUS AGRÒPOLIS-UPC

este oxígeno procedente de la fotosíntesis. La energía que permite funcionar

MEN, tiene un presupuesto de 8 millones

al sistema es la radiación solar.

de euros y cuenta con la participación de

En el marco del proyecto INCOVER,

18 socios entre empresas, universidades

el grupo de investigación en Ingeniería

y centros de investigación distribuidos en

y Microbiología del Medio Ambiente

TRATAMIENTO DEL AGUA Y

7 países europeos. Las actividades de in-

(GEMMA) de la Universidad Politécni-

GENERACIÓN DE BIOMASA

vestigación se desarrollarán a lo largo de

ca de Cataluña (UPC) está construyen-

los próximos 3 años en plantas experi-

do una planta piloto en el campus Agrò-

En el campus Agròpolis, se están

mentales situadas en Barcelona, Alme-

polis, en Viladecans (Barcelona) el cual

ría, Cádiz y Leipzig (Alemania), donde

forma parte de las instalaciones que

construyendo 3 fotobiorreactores con un volumen de 10 m3 cada uno (Figura

participarán expertos en tratamiento del

tiene la universidad en Baix Llobregat.

2). Cada fotobiorreactor está formado

agua y residuos orgánicos, automatiza-

En esta planta (Figura 1), una mezcla

por 2 colectores abiertos conectados

ción, generación de bioproductos, análi-

de agua residual doméstica y agrícola

entre ellos por 12 tubos de PVC traspa-

sis del ciclo de vida y marketing.

se tratará mediante cultivos mixtos de

rentes por los cuales circula el líquido

En el proyecto, a partir de las aguas

microalgas y bacterias. Se trata de re-

de mezcla (cultivo) con las microalgas

residuales se obtendrá energía en for-

actores de paredes transparentes (foto-

y las bacterias. El movimiento del líqui-

Figura 1. Esquema de la planta experimental del campus Agrópolis

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

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PROYECTO INCOVER: LAS AGUAS RESIDUALES PRODUCEN BIOPRODUCTOS Y BIOENERGÍA

Figura 2. Imagen de uno de los fotobiorreactores del campus Agrópolis

do en el fotobiorreactor es activado por

bioplásticos y en parte para la genera-

una disminución sustancial de los costes

unas ruedas de aspas situadas en los

ción de biogás.

de producción. Así pues, la producción de bioplásticos a partir de las cianobac-

colectores, las cuales generan una diferencia de nivel piezométrico a cada

PRODUCCIÓN DE

terias cultivadas en agua residual es uno

lado del colector. Las aguas residuales

BIOPLÁSTICOS

de los aspectos más novedosos y prometedores de este proyecto. Es por ello

domésticas y agrícolas se mezclan en un tanque de homogeneización, antes

Para la producción de bioplásticos se

que las condiciones de operación de los

de alimentar a los 3 fotobiorreactores

seleccionarán en los fotobiorreactores

fotobiorreactores se adaptarán para fa-

en paralelo y de forma semi-continua.

un tipo de microalgas muy particular: cia-

vorecer el crecimiento de las cianobacte-

El proceso se controla fundamental-

nobacterias. Estos organismos en condi-

rias y crear las condiciones óptimas para

mente a través del pH (inyección de

ciones de estrés almacenan el carbono

la acumulación de bioplásticos.

CO2), la concentración de nutrientes y el tiempo de retención hidráulico.

inorgánico fijado a través del ciclo de

El efluente de los 3 fotobiorreactores

tos, mayoritariamente polihidroxibutirato

pasará a un decantador lamelar, en el

(PHB). Se trata de poliésteres lineales

Parte de la biomasa generada en los

cual, gracias a la ayuda de un polímero

con una amplia gama de aplicaciones,

fotobiorreactores será destinada a la pro-

natural, se lleva a cabo el proceso de

entre ellas los bioplásticos. Éstos tienen

ducción de biogás, que se obtendrá a

coagulación-floculación y sedimenta-

propiedades muy similares a las de los

partir de un proceso de digestión anaero-

ción de la biomasa. Dicho proceso per-

plásticos tradicionales que provienen de

bia. En este caso, para poder mejorar las

mite separar de forma eficaz la bioma-

la industria petroquímica, y con la venta-

prestaciones del sistema, se implemen-

sa contenida en el líquido de mezcla de

ja de que son totalmente biodegrada-

tará un pretratamiento térmico de baja

los fotobiorreactores. El agua efluente

bles. Su principal salida es el mercado

temperatura de la biomasa, seguido por

del decantador será sometida a ultrafil-

de los embalajes y envases, pero tam-

un sistema de codigestión de ésta con re-

tración y desinfección con radiación ul-

bién se está investigando usarlos en bio-

siduos de la industria agroalimentaria

travioleta en un sistema alimentado ex-

medicina para fabricar prótesis.

(por ejemplo melazas), puesto que la co-

Calvin en forma de polihidroxialcanoa-

PRODUCCIÓN DE BIOMETANO

clusivamente por energía solar antes

En la actualidad la producción de bio-

de ser reutilizada como agua de riego

plásticos con cianobacterias se hace

en cultivos presentes en el propio cam-

mediante cultivos puros de agua dulce

El biogás producido será enriquecido

pus Agròpolis, mediante un sistema de

enriquecidos con nutrientes, lo cual en-

hasta producir biometano mediante una

riego inteligente. Por otro lado, la bio-

carece de forma innecesaria el proceso.

columna de absorción alimentada con

masa separada en el decantador será

La posibilidad de generar este producto

el mismo liquido de mezcla de los foto-

aprovechará en parte para producir

a partir de aguas residuales permitiría

biorreactores. En esta columna, el CO2

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digestión ha demostrado ser más favorable que la digestión de biomasa sola.

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PROYECTO INCOVER: LAS AGUAS RESIDUALES PRODUCEN BIOPRODUCTOS Y BIOENERGÍA

contenido en el biogás se disuelve y es

En la planta piloto de Leipzig, el

consumido por las microalgas de mane-

Helmholtz Centre for Environmental

ra que ello permite obtener biometano

Research (UFZ) está poniendo en mar-

Los datos generados a lo largo del pro-

enriquecido en más de un 99%. Por

cha una planta piloto para tratamiento

yecto se utilizarán para desarrollar el

otro lado, el residuo sólido generado

de aguas industriales mediante levadu-

análisis del ciclo de vida de las solucio-

por la codigestión (digestato) se estabi-

ras que generarán ácidos orgánicos.

nes tecnológicas propuestas. Finalmen-

lizará en sistemas de humedales cons-

Estos ácidos son compuestos oxigena-

te, el proyecto INCOVER pretende desa-

truidos para producir biofertilizante.

dos derivados de los hidrocarburos que

rrollar un sistema de soporte a la decisión

acostumbran a producirse en la indus-

para ayudar a la selección de un trata-

OTRAS PLANTAS PILOTO DEL

tria petroquímica y se utilizan en ali-

miento de aguas viable y de bajo coste,

PROYECTO INCOVER

mentación, fármacos y productos quí-

favoreciendo un enfoque holístico para la

micos. El residuo de las levaduras se

gestión del agua. Se pretende además

Las actividades del proyecto INCO-

procesará para obtener carbón biológi-

validar la viabilidad económica y ambien-

VER también se desarrollarán en otras

co en vez de biometano, y carbones ac-

tal del tratamiento para comunidades,

plantas experimentales. En Almería y

tivos en lugar de fertilizantes biológicos.

granjas e industrias hasta aproximada-

una consecuente reducción de los costes energéticos del sistema.

mente 100.000 personas equivalentes,

Cádiz (Chiclana), la empresa Aqualia está realizando actividades con objetivos

MONITOREO Y SISTEMA DE

principalmente localizadas en climas ári-

parecidos a las del campus Agròpolis,

APOYO A LA DECISIÓN

dos y con escasez de recurso hídrico.

pero con la diferencia que el crecimiento REFERENCIAS

de las microalgas se realiza en reactores

La operación y el mantenimiento de

abiertos tipo raceway (lagunas de alta

las plantas será optimizado de cara a la

carga). Por otro lado, los sistemas de de-

producción de biomasa, bioplásticos,

ACA 2016, Agencia Catalana del Agua,

sinfección se basan en oxidación anódi-

biometano y ácidos orgánicos median-

http://aca-web.gencat.cat/aca/appmana-

ca alimentada por energía solar y el tra-

te al diseño y la implementación de téc-

ger/aca/aca?_nfpb=true&_pageLabel=P120

tamiento para obtener biofertilizantes no

nicas de monitoreo novedosas basada

6654461208200604395&profileLocale=es

se hará en humedales, sino en sistemas

en sensores ópticos. El desarrollo de

Directiva 2000/60/CE del Parlamento Eu-

evaporativos basados en la plantación

nuevos sensores in situ permitirá un

ropeo y del Consejo, de 23 de octubre de

de árboles (sauces entre otros). Esto

monitoreo continuo de parámetros físi-

2000, por la que se establece un marco co-

permitirá poder comparar diferentes sis-

co-químicos que conseguirá un mejor

munitario de actuación en el ámbito de la

temas de cultivos y de post-tratamiento.

control y gestión del tratamiento, con

política de aguas

Nueva estación Depuradora de Aguas Residuales de Peñíscola Castellón Enrique Lapuente Ojeda1, Mariano López Sánchez2, Jose Mª Santos Asensi3, Carlos Domínguez Domínguez4 Gerente, 2Jefe del Área Técnica, 3Jefe del Departamento de Proyectos, Obras y Explotaciones, 4Técnico responsable del contrato EPSAR I www.epsar.gva.es

1

l municipio de Peñíscola está si-

E

de los destinos más frecuentes de la

tivado que se promueva el cambio de

tuado en la costa norte de la

Comunidad Valenciana. Las antiguas

la tipología de tratamiento por uno más

provincia de Castellón, en la co-

instalaciones de depuración de aguas

avanzado, así como un aumento de la

marca del Bajo Maestrazgo. Se extiende en una superficie de 79 km2,

residuales de Peñíscola, proyectadas

capacidad de depuración.

en 1988, consistían en una única esta-

La Conselleria de Agricultura, Medio

17 de los cuales discurren paralelos al

ción de pretratramiento ubicada en el

Ambiente, Cambio Climático y Desa-

litoral. Es una población de 7.400 habi-

centro de la población, junto a la playa

rrollo Rural es la administración de la

tantes censados y de gran importancia

Generalitat Valenciana competente en

histórica y turística centralizada en el

sur de la localidad, de una capacidad de 15.000 m3/día dotada de equipos

Castillo del Papa Luna, una fortaleza

de tamizado y desarenado-desengra-

ciones que resuelvan el saneamiento y

templaria datada del año 1307, lo que

sado. Las aguas pretratadas eran verti-

depuración de los municipios de la Co-

induce un aumento de los efluentes ur-

das al mar mediante un emisario de fi-

munidad Valenciana.

banos durante la temporada estival,

brocemento de diámetro nominal 600

pudiéndose multiplicar la población por

mm de 2.000 m de longitud.

la materia para llevar a cabo las actua-

La Entidad de Saneamiento de Aguas Residuales de la Comunidad

diez en verano. La economía del muni-

La evolución de la población y las

Valenciana (EPSAR), en virtud de las

cipio se centra en la pesca, la hostele-

mayores exigencias en la normativa en

atribuciones y funciones que le confiere

ría y en especial el turismo, siendo uno

materia de calidad de las aguas ha mo-

la Ley 2/1992 de 26 de marzo de sane-

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RETEMA

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REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

amiento de las aguas residuales de la

ción de una nueva Estación Depurado-

es de 5,20 Ha. La cota en la zona más

Comunidad Valenciana y sus modifica-

ra de Aguas Residuales (en adelante

elevada es de +49,00 m y el desnivel

ciones, es un órgano dependiente de la

EDAR) para el tratamiento de las

máximo de 6,50 m. La parcela linda al

Generalitat Valenciana, a través de la

aguas residuales, reservando espacio

noroeste con la antigua vía del FFCC

referida Conselleria de Agricultura, Me-

para una futura ampliación; las nuevas

Valencia-Barcelona, abandonada por

dio Ambiente, Cambio Climático y De-

conducciones de saneamiento desde

una mejora del trazado. Al suroeste

sarrollo Rural, creado para llevar a ca-

la zona urbana hasta la parcela de la

nos encontramos el cauce de la Ram-

bo de modo eficaz, entre otras

EDAR y de retorno al emisario existen-

bla de Alcalá.

actividades, la ejecución de las obras

te, así como el acondicionamiento de la

Para alcanzar los objetivos estableci-

de saneamiento, depuración y reutiliza-

estación de pretratamiento existente.

dos, el sistema ejecutado contempla

ción que la administración de la Gene-

Todas las obras se ubican en el tér-

ralitat determine, entre ellas, las previs-

mino municipal de Peñíscola. La EDAR

tas en el proyecto de ejecución de las

se sitúa en una parcela alejada del Par-

• Construcción de los colectores, esta-

obras de la estación depuradora de

que Natural de la Sierra de Irta y de la

ciones de bombeo e impulsiones que

aguas residuales y de los colectores

Zona Húmeda y L.I.C. de la Marjal de

reúnan las aguas residuales que se

generales de Peñíscola (Castellón).

Peñíscola. Se emplaza a una cota ele-

produzcan en el término municipal de

vada, colindante con la Rambla de Al-

Peñíscola y se conduzcan hasta la

CONDICIONANTES DE LA

calá, aguas arriba de su intersección

nueva EDAR.

ACTUACIÓN

con la carretera N-340, en el paraje de-

• Construcción de una nueva EDAR

nominado “Poach”. La superficie total

que trata las aguas residuales hasta

ocupada por la nueva infraestructura

los límites señalados en la normativa

Las obras han consistido en la ejecu-

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Enero/Febrero 2017

las siguientes actuaciones:

RETEMA

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REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

vigente, incluyendo el tratamiento de fangos que se derive del proceso de depuración.

• Ejecución de un emisario terrestre que conecte con el actual emisario submarino, para la restitución al medio, de las aguas depuradas procedentes de la EDAR. El valor definitivo del contrato ha ascendido a la cantidad de 24.897.408,34 € (IVA incluido). El plazo de ejecución de las obras ha sido de 26 meses.

BASES DE DISEÑO DEL PROYECTO La EDAR se ha ejecutado para la primera fase de caudales de diseño, de-

DESCRIPCIÓN DE LAS

Constitución a la arqueta rotura de car-

jando una reserva de espacio en previ-

INSTALACIONES

ga (PRFV DN600 ): 2.378 m • Eje 2. Colector de gravedad desde la

sión de una segunda fase a ejecutar en un futuro según necesidades, cuyas

Colectores Generales y

arqueta rotura de carga a la EBAR Vial

características son:

Estaciones de Bombeo

(PRFV DN900 ): 1.081 m • Eje 3. Impulsión desde la EBAR Vial a

La actuación en los colectoCAUDALES DE DISEÑO

FASE I

FASE II

Diario (m /d)

20.000

30.000

3

Caudal medio (m3/h) Caudal máximo pretratamiento (m /h) 3

la nueva EDAR (PRFV DN800): 4.408 m

res generales ha contemplado la rehabilitación de la actual

Se ha ejecutado en la misma zanja un

Estación de Pretratamiento

colector de retorno de las aguas depura-

833

1.250

del Ayuntamiento (EPAR), la

das de PRFV DN700 y 7.588 m de lon-

1.667

2.500

ejecución de los nuevos bom-

gitud que conecta la salida de agua tra-

beos denominados “Estación

tada de la EDAR al emisario submarino

de Bombeo Constitución” y

actual para su vertido al mar. (Eje 4).

Caudal punta tratamiento secundario (m3/h)

1.667

2.500

Población equivalente (hab-eq)

86.000

130.000

“Estación de Bombeo Vial Pe-

Se han ejecutado varias hincas de

ñíscola-Benicarló” y la reorde-

un metro de diámetro bajo la AP-7 y la

nación de algunos tramos de

N-340, de 600 metros de longitud, a los

La calidad en el agua tratada deberá

conducciones municipales (sobretodo

efectos de lograr una menor afección a

cumplir los siguientes valores límite de

en el entorno de la Plaza Constitución).

las vías que se atraviesan.

emisión:

CARACTERÍSTICAS DEL AGUA DEPURADA DBO5 (mg/l) DQO (mg/l) SS (mg/l) N total (mg/l) P total (mg/l)

68

RETEMA

≤25 ≤125

El sistema de colectores generales se

El trazado de los colectores junto a la

ha proyectado con capacidad para el caudal futuro de 30.000 m3/día, y está

Marjal de Peñíscola ha presentado una

compuesto por una conducción de agua

nico, ya que se ha dado de forma simul-

bruta de diversos diámetros, de 8.060 m.

tánea un nivel freático muy somero jun-

de longitud, desde la Estación de Pretra-

to con un terreno de tipo turboso, por lo

tamiento actual (EPAR) hasta la nueva

que en varios tramos, y debido a la pro-

E.D.A.R., en los siguientes tramos:

ximidad de la propia marjal, por la proxi-

≤35 ≤10 ≤1

importante complejidad a nivel geotéc-

midad de edificaciones, o por la presen• Eje 0. Colector de gravedad cone-

cia de servicios en funcionamiento, ha

xión de la EPAR con la EBAR Consti-

sido necesario sostener la excavación

tución (PEAD DN800): 193 m

con tablestacas, empotradas algunas

• Eje 1. Impulsión desde la EBAR

de ellas hasta 9 metros de profundidad.

Enero/Febrero 2017

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REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

2) Construcción de una nueva EBAR Constitución, para impulsar las aguas residuales hasta una arqueta de rotura de carga situada a 2.378 m en el Vial del Polígono, mediante cuatro bombas sumergibles (3+1) de caudal unitario de 640 m3/h a 20 mca y potencia nominal de 55 kw. Dos bombas se podrán regular mediante variador de frecuencia y la tercera mediante un arrancador estático.

La estación de bombeo se sitúa en un parterre actual junto a la rotonda de la plaza Constitución. La cámara principal de bombeo, dilaceración y bombeo de emergencia se proyecta en un recinto Estaciones de Bombeo

1) Adaptación de la EPAR actual del

enterrado con unas dimensiones de

Ayuntamiento, de tal manera que la to-

5,90 x 12,10 m y con una profundidad

Con respecto a las Estaciones de

talidad de las acometidas municipales

total de 7,90 m. Se ha modificado el di-

Bombeo se han ejecutado las siguien-

se deriven por el viario urbano hasta la

seño de la estación para integrar el edi-

tes actuaciones:

nueva EBAR Constitución.

ficio a semejanza de los edificios singu-

REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

lares existentes en la Plaza Constitución en la que se encuentra, junto a la línea de costa. El edificio para cuadros, centro de transformación y grupo electrógeno, tiene unas dimensiones de 11,50 x 6,50 m con una altura de 6,45 m. La potencia del grupo es de 440 kVA. Se instala un equipo compacto de desodorización por carbón activo de 2.500 Nm3/h.

3) Nueva EBAR Vial de Peñíscola – Benicarló que impulsará las aguas hasta la obra de llegada de la EDAR. La cámara principal húmeda se proyecta con unas dimensiones de 4,50 x 11,00 m con una profundidad total de 5,70 m, instalando las bombas de eje horizontal en una cámara anexa de dimensiones 10,30 x 11,00 m con una profundidad máxima de 5,70 m. El edificio se ejecuta, a semejanza de las construcciones típicas de la zona, de color blanco y con la cubierta abovedada. El edificio para cuadros, centro de transformación y grupo electrógeno es prefabricado y tiene unas dimensiones de 12,00 x 5,00 m con una altura de 5,75 m.

Se han instalado 3+1 bombas con capacidad para bombear holgadamente y con un rendimiento óptimo un caudal unitario en el entorno de 555 m3/h a 55 mca ( Fase I). Para el suministro eléctrico en caso de emergencia se ha instalado un grupo electrógeno de 520 kVA. Para el tratamiento de olores se ha instalado un equipo compacto de desodorización por carbón activo de 2500 Nm3/h.

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Estación depuradora La línea de tratamiento consta de las

BIDAPRO INSTALA SUS COMPUERTAS EN LA PEÑÍSCOLA

DEPURADORA DE

siguientes operaciones unitarias: A) Línea de agua: • Obra de llegada y by-pass general.

• Tamizado de sólidos en canal de 0,80 metros de ancho en dos líneas con luz de paso de 3 mm. Canal de emergencia del mismo ancho dotado de reja manual y luz de paso de 25 mm. Los

BIDAPRO participa en el suministro de compuertas para la EDAR de Peñíscola y compuertas para los bombeos a la estación de depuración, aportando valor con sus nuevos diseños de última generación en compuertas murales cierre 4 lados y compuertas de canal cierre 3 lados modelo ASP “adaptable spindle penstock” desarrollados mediante modelos de innovación y diseños optimizados consiguiendo una gama de compuertas de altas prestaciones con un mantenimiento mínimo.

El alcance del suministro se compone de compuertas murales cierre 4 lados 7 CM 500, 1CM600,3 CM800, 9CM 700 y 1 CM1000, y en las compuertas de canal cierre 3 lados 2CC de 800x1300 y, 4 CC 1000x1300 todas ellas fabricadas en material de acero inoxidable AISI316, con sus correspondientes extensiones y soportes de accionamiento. Los accionamientos de las compuertas han sido manuales y mediante servomotores, incluidos sus sistemas de señalización de posición, limitación de par.

El montaje ha sido supervisado por personal especializado de BIDAPRO con un resultado final excelente de los equipos suministrados a la planta.

residuos serán recogidos y compacta-

70

RETEMA

Enero/Febrero 2017

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REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

dos mediante tornillo transportador pa-

co para precipitación del fósforo.

caudal unitario 55 m3/h, a espesador.

ra su almacenamiento en contenedor.

• Decantación secundaria (2 Uds.) con

• Espesamiento de fangos mediante

• Desarenador-desengrasador en ca-

clarificadores de succión circulares de

dos espesadores por gravedad de 10

nal aireado (2 Ud.) de dimensiones en

34 metros de diámetro, dotados de

metros de diámetro.

planta de 15 x 3,75 m dotado de cubier-

puentes y extracción de fangos. Bom-

tas flexibles con extracción localizada

beos de flotantes con dos bombas sumergibles de caudal unitario 15 m3/h.

• Deshidratación mecánica mediante centrífuga (2 Uds.) de 15 m3/h de caudal e instalación de un sistema de dosi-

cador de arenas de tornillo de 100 m3/h de capacidad y un desnatador.

• Depósito de agua depurada de 67 m3

ficación de polielectrolito catiónico.

y salida mediante vertedero a emisario

• Bombeo de los fangos deshidratados

• Medida de caudal y derivación gene-

terrestre.

ral del caudal antes del tratamiento se-

• Instalación de hipoclorito sódico.

con dos (1+1 Uds) bombas de tornillo helicoidal de 5,0 m3/h.

B) Línea de fangos:

• Almacenamiento de los fangos deshidratados en una tolva de 100 m3.

• Bombeo de recirculación de fangos

C) Instalaciones auxiliares:

de aire para desodorización. Un clasifi-

cundario.

• Reparto a tratamiento biológico.

• Reactor biológico (2 Uds.), de fangos activados de baja carga en canal de oxidación de volumen total 22.958 m3,

mediante bombas sumergibles (2+2) de 700 m3/h y dos impulsiones con descar-

ción. Suministro de aire mediante seis (5+1) soplantes de 2850 Nm 3 /h de

ga en la cámara de reparto de los reac-

• Red de agua industrial. Se ha instalado un grupo de presión de 32 m3/h que

tores biológicos.

aspira de la arqueta de agua filtrada y

caudal unitario. Instalación de almace-

• Bombeo de fangos en exceso me-

desinfectada para su uso en servicios y

namiento y dosificación de cloruro férri-

diante bombas sumergibles (2+2) de

mangueos de la planta depuradora.

con parrillas de difusores para airea-

REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

• Red y bombeo de drenajes y vacia-

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dos. Se ejecuta una red de drenajes y

DAGA SUMINISTRA E INSTALA SUS EQUIPOS DE TRATAMIENTO EN LA EDAR DE PEÑÍSCOLA

vaciados a lo largo de toda la EDAR y se recircula este flujo de nuevo a cabecera de planta.

• Desodorización. Se ha considerado una instalación de desodorización por vía química para tratar convenientemente los espacios confinados del pretratamiento y la deshidratación de fangos, así como los espesadores y la tolva de fangos. El criterio adoptado para la desodo-

DAGA suministró en el 2015, equipos para el pretratamiento, decantación y espesamiento del EDAR de Peñíscola.

Para la zona de pretratamiento, se ha instalado una reja de gruesos modelo MR01; un puente desarenador-desengrasador modelo MR16A, para un recinto de 3,75 m de anchura y recorrido de 15,00 m; un extractor de arenas modelo MR37T, diseñado para un caudal de 50 m3/h y un concentrador de grasas MR08D, diseñado para un caudal de 100 m3/h.

Para la zona de decantación, se han instalado dos puentes decantadores de succión MR39, para un recinto de 34,00 m de diámetro y para una extracción de fangos de 900 m3/h.

Para la zona de espesamiento, se han instalado dos espesadores modelo MR21N, para un recinto de 10,00 m de diámetro.

rización (localizada) ha sido el de considerar al menos una tasa de renovación de 10 renov/h. La capacidad del equipo de desodorización es de 4.600 Nm3/h.

mite al usuario monitorizar y actuar sobre

• Instalaciones eléctricas, incluso grupo

la instalación, así como generar archivos

electrógeno de emergencia. Se ejecuta

Se colocan ventiladores helicoidales

de datos históricos, gestionar las alarmas

la acometida en media tensión con su co-

en cada cara de los edificios a diferen-

que se producen y servir datos a otras

rrespondiente centro de seccionamiento

tes alturas generando unos flujos de ai-

aplicaciones o PCs en red, lo que propor-

en el límite de la propiedad. Desde dicho

re que garanticen la ventilación de todo

ciona la información suficiente para to-

centro de medida se ha tendido una línea

el volumen de los edificios.

mar rápidamente las decisiones adecua-

de Media Tensión que conecta dicho cen-

• Sistema de control e instrumentación.

das en cada momento. Su diseño

tro con el centro de transformación. El

El PLC previsto es totalmente modular y

permite múltiples configuraciones, desde

centro de transformación está compues-

flexible para su fácil mantenimiento y am-

un solo puesto de control a varios pues-

to por un edificio prefabricado de superfi-

pliación en el caso de ser necesario. Se

tos distribuidos por toda la instalación.

cie con capacidad para albergar en su in-

ha instalado un SCADA redundante con

• Se instalan sondas, medidores e inte-

terior hasta dos transformadores de

software de supervisión es totalmente

rruptores de nivel tanto en la EDAR co-

1.000 kVA cada uno. Este edificio prefa-

configurable y programable, lo que per-

mo en ambas EBAR.

bricado se diseña con dos salas, una pa-

72

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

REPORTAJE I NUEVA DEPURADORA DE PEÑÍSCOLA

baste, equipos de concentrador de grasas y lavador de arenas; así como, los equipos de deshidratación de fangos.

• Edificio de soplantes. Se trata de un edificio de planta sensiblemente rectangular y dimensiones 17,80x11,00 m.

Alberga los equipos de generación de aire del tratamiento biológico.

• Edificio grupo electrógeno y centro de transformación: Se contempla la disposición del centro de transformación y del grupo electrógeno en un único edificio prefabricado. El edificio tiene unas dimensiones de 9ʼ95 x 3ʼ90 m, separado en dos salas de aproximadamente 18 m2 cada una.

La ejecución de las obras fue adjudicada a la UTE formada por las empresas DRAGADOS y URBAMED. Los servicios de Dirección de Obra de las obras de construcción y de redacción del proyecto modificado nº1 han sido llevados a cabo por la UTE formada por las empresas VIELCA INGENIEROS, S.A e INGIOPSA.

I FICHA DEL PROYECTO

ra Centro de Transformación y otra para

siones 21,75 x 10,22 m y altura 4,30 m.

sala de Grupo Electrógeno. La potencia

El edificio dispone de zona interior de

de dicho grupo es de 440 kVA.

espera, sala de control, laboratorio,

• Elementos de seguridad, de taller, de

despacho y sala de reuniones y aseos.

laboratorio, mobiliario y repuestos. Se

Así como, zona de vestuarios, come-

instalan los equipos necesarios para la

dor y almacén – biblioteca, para com-

funcionalidad y seguridad de cada una

pletar las necesidades.

de las instalaciones.

• Edificio de explotación. Se trata de un edificio compuesto por dos módulos in-

D) Edificios:

dependientes de plantas sensiblemente rectangulares

y

dimensiones

• Edificio de Control: esta edificación

15,90x6,00 m y 25,90x16,50 m, respec-

consta de un único volumen de dimen-

tivamente. Alberga los equipos de des-

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

PROMOTOR DE LAS OBRAS EPSAR D. Enrique Lapuente Ojeda. GERENTE D. Mariano López Sánchez. JEFE DEL ÁREA TÉCNICA D. Jose Mª Santos Asensi. JEFE DPTO. PROYECTOS, OBRAS Y EXPLOTACIONES D. Carlos Domínguez Domínguez. TÉCNICO DE LA EPSAR RESPONSABLE DEL CONTRATO EMPRESA CONSTRUCTORA UTE DRAGADOS-URBAMED DIRECCIÓN DE LAS OBRAS UTE VIELCA INGENIEROS-INGIOPSA Director de las Obras durante su ejecución: Luis G. Sapiña Vidal.

Directora actual de las obras: Jessica Almazán Lope.

RETEMA

73

TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

Tratamiento de aguas industriales con producción simultánea de bioenergía mediante pilas de combustible microbianas mejoradas Francisco José Hernández Fernández1, Antonia Pérez de los Ríos2, María José Salar García2, Víctor Manuel Ortiz Martínez2, Andrés Lara Guillén3, Anahí Ginestá Anzola3, Mª Francisca Olmo Mira4, Amalia Vega Carranza4, José María Soria Domínguez4 1 Universidad Politécnica de Cartagena I www.upct.es • 2Universidad de Murcia I www.um.es • 3CETENMA I www.cetenma.es • 4Cyclus ID I www.cyclusid.com

U

na pila de combustible micro-

residuales domésticas e industriales. Al

de construcción y los complicados dise-

biana es un dispositivo que uti-

utilizarse la materia orgánica contenida

ños de las mismas. Para ello, este pro-

liza microorganismos para con-

en las aguas residuales como combusti-

yecto, liderado por la empresa tecnoló-

vertir la energía química

ble, paralelamente a la producción de

gica de ingeniería de aguas Cyclus ID,

contenida en un combustible en energía

energía se consigue la depuración de

en colaboración con los expertos en pi-

eléctrica. La viabilidad técnica de este

las aguas contaminadas. En este artícu-

las microbianas CETENMA y Universi-

concepto ha sido demostrada en traba-

lo se muestran las nuevas líneas de tra-

dad de Murcia, desarrolla nuevas confi-

jos recientes de manera que se han cre-

bajo que permiten hacer realidad esta

guraciones de reactor que mejoren los

ado grandes expectativas en la comuni-

tecnología, al salvar las principales limi-

rendimientos obtenidos desde el punto

dad científica de poder producir una

taciones que ha presentado hasta aho-

de vista energético y de depuración y

energía “verde” mediante la explotación

ra: bajos niveles de potencia y eficiencia

aplica nuevos materiales, como los líqui-

de la biomasa contenida en las aguas

generados, alto coste de los materiales

dos iónicos y las nanopartículas.

INTRODUCCIÓN Las pilas de combustible microbianas (MFCs, Microbial Fuel Cells) son una biotecnología emergente que podría contribuir a afrontar dos de los problemas más acuciantes a los que se enfrenta la sociedad actual: la crisis energética y la disponibilidad de agua.

Una pila de combustible microbiana es un dispositivo que utiliza microorganismos para convertir la energía química contenida en un medio hidrocarbonado en energía eléctrica. El dispositivo (Figura 1) es un reactor electroquímico en cuyo ánodo los microorganismos descomponen la materia orgánica pro-

Imagen 1. Detalle del laboratorio de Cyclus ID en Morón de la Frontera (Sevilla)

duciendo electrones y protones.

74

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

La generación de corriente

pilas de combustible microbianas

eléctrica se hace posible al

no necesita del uso de aireado-

mantener los microorganismos

res, reduciéndose por lo tanto el

separados de oxígeno o cual-

consumo energético, y eliminán-

quier otro extremo aceptor ter-

dose los costes de amortización

minal de electrones que no sea

y mantenimiento debidos a estos

el ánodo, lo cual requiere una

equipos de aireación. Se sustitu-

cámara anódica anaeróbica.

ye en definitiva un proceso con

Los electrones generados se

un gran consumo de energía por

hacen circular por un circuito

otro que se generador.

externo produciendo energía

• Frente a los procesos anaero-

eléctrica. Los protones atravie-

bios: se consiguen unos mayo-

san la membrana de la pila y

res rendimientos de depuración

se combinan con los electro-

y de velocidad de eliminación de

nes y oxígeno en el cátodo pro-

materia orgánica, además de

duciendo agua. El resultado es

una producción de energía eléc-

la descomposición de la mate-

trica adicional. En relación a la

ria orgánica con que se alimen-

producción de energía eléctrica

ta el ánodo y la producción si-

respecto a la cantidad de mate-

multanea de energía eléctrica.

ria orgánica eliminada, los ren-

Las reacciones típicas de los

dimientos de los sistemas MFC

electrodos se muestran a conti-

son sustancialmente mayores,

nuación:

ya que en el caso de los procesos anaerobios, dicha genera-

Reacción anódica: materia orgánica

ción se basa en la valorización

+ H2O microorganismos CO2 + H+ + e−

energética del CH4 formado al degradarse la materia orgánica,

Reacción catódica: n O2 + 4n e− + 4 nH+ 2n H2O

la cual necesita de grupos de mayores con esta nueva tecnología.

cogeneración, para los cuales muy difí-

Por tanto, las principales ventajas de la

cilmente pueden conseguirse rendi-

tecnología MFC frente a las extendidas

mientos superiores al 40% de energía

to ha sido demostrada en trabajos re-

tecnologías aerobia y anaerobia son:

eléctrica generada con respecto a la

cientes de manera que se han creado

• Frente a los procesos aerobios: la de-

grandes expectativas en la comunidad

gradación de la materia orgánica en las

contenida en el CH4, debido a que el ciclo de Carnot limita la transformación

La viabilidad técnica de este concep-

científica de depurar aguas resi-

de energía química en energía

duales y producir al mismo tiem-

eléctrica. Adicionalmente, los

po una energía “verde” a partir

costes de inversión de los siste-

de la materia orgánica conteni-

mas de cogeneración son muy

da en aguas residuales domésti-

elevados y se ven muy afecta-

cas e industriales. Es importante

dos por la economía de escala,

destacar que la velocidad de re-

por lo que los sistemas de trata-

ducción de DQO y otras sustan-

miento anaerobio normalmente

cias inorgánicas contenidas en

van asociados a grandes capa-

las aguas residuales es mayor

cidades instaladas. El uso de pi-

en estos dispositivos que en re-

las de combustible microbianas

actores anaerobios convencio-

permite la producción directa de

nales, y además, los rendimien-

energía eléctrica sin aumentar

tos

los costes de capital y al ser una

de

eliminación

en

producción directa, el rendi-

condiciones extremas de temperatura son sustancialmente

I www.retema.es I

Figura 1. Principio de funcionamiento de una pila de combustible microbiana de dos cámaras

Enero/Febrero 2017

miento de esta transformación

RETEMA

75

TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

no está limitada por el mencionado ciclo de Carnot.

La corriente puede producirse a partir de substratos simples como por ejemplo acetato, lactato, o glucosa, pero lo realmente innovador fue el descubrimiento del Profesor Logan, que apuntaba la posibilidad de hacerlo a partir de substratos más complejos tales como aguas residuales industriales o domésticas. El potencial de las pilas de combustible microbianas (MFCs) es enorme dado que esta novedosa tecnología aporta importantes ventajas funcionales y operativas sobre las tecnologías actualmente utilizadas para la generación de energía y para la depuración de aguas a partir de biomasa: Figura 2. Esquema simplificado de funcionamiento de una pila microbiana

• La conversión de energía desde substrato a electricidad es directa.

• Las MFCs tienen una amplia aplica-

Sin embargo, la implementación

• Las MFCs pueden operan a tempera-

ción potencial en las localizaciones

práctica de esta tecnología se ha visto

tura ambiente, e incluso a muy bajas

donde se carece de infraestructura

limitada por los bajos niveles de poten-

temperaturas, distinguiéndose de to-

eléctrica.

cia y eficiencia alcanzados y el coste

dos los demás procesos bio-energéti-

• Comparativamente con otras tecnolo-

de los materiales de construcción. La

cos actuales.

gías de depuración biológica de aguas

consecuencia directa es que para al-

• Las MFCs no tienen partes móviles y

tradicionales, las MFCs generan menor

canzar un nivel de depuración y gene-

por tanto no necesitan aporte de ener-

cantidad de fangos, con el consiguien-

ración aceptable es necesario un ele-

gía siempre que el cátodo sea aireado

te ahorro en los costes de deshidrata-

vado volumen de módulos en relación

pasivamente.

ción que tienen estos materiales.

al volumen de agua tratada. Esto, su-

Imagen 3. Planta de depuración industrial para vertidos de fundición y metalmecánica de Cyclus ID

Imagen 2. Planta piloto de Cyclus ID para filtración por membrana cerámica

76

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

mado a los elevados costes de los materiales de los módulos supone unos costes de inversión que pueden condicionar seriamente la eficiencia de estos sistemas.

Otro problema deriva de la dificultad en adaptar los actuales diseños de laboratorio a sistemas de mayor capacidad de tratamiento. Las pilas actuales validadas a nivel de laboratorio no se encuentran por lo tanto optimizadas en términos de área de electrodo por volumen de módulo, y existe un campo de mejora en cuanto a la disposición de sistemas de varios módulos y la optimización de las condiciones de operación.

Teniendo en cuenta lo anterior, la viabilidad técnica y económica de esta nueva tecnología requiere de la búsqueda de nuevos materiales (ánodos, cátodos y membranas) más económicos y que permitan a la vez obtener potencias de salida más elevadas.

Además, es necesaria la búsqueda de nuevas configuraciones de reactor

Imagen 4. Detalle de las pilas de combustible microbianas del equipo técnico de la Universidad de Murcia

que mejoren los rendimientos obtenidos desde el punto de vista energético y de depuración, y que sean fácilmen-

culas, que mejoran notablemente los

que los sistemas existentes en la ac-

te escalables.

niveles de potencia y los rendimientos

tualidad, así como su validación y optimización en condiciones reales.

La empresa Cyclus ID, empresa in-

de depuración de las aguas residuales,

novadora en tecnologías del agua, cu-

además de ser aproximadamente 10

A nivel tecnológico, el objetivo final es

ya finalidad es el desarrollo de solucio-

veces más económicos que los emple-

el diseño y construcción de la primera

nes para el tratamiento de aguas

ados actualmente.

planta piloto de tratamiento de aguas re-

residuales industriales, residuos y aguas de proceso, lidera este consor-

siduales basada en la tecnología de las OBJETIVO DEL PROYECTO

cio, formado por el Grupo GSCT de la

pilas de combustible microbianas, a una escala técnica y económicamente significativa (0,5 – 1 m 3 /h y 0,5 – 1

Universidad de Murcia, con una dilata-

El objetivo general del proyecto

da experiencia en la tecnología de pilas

“Tratamiento de Aguas Residuales In-

de combustible microbianas, y el Cen-

dustriales con Producción Simultánea

kWh/m3ánodo de producción eléctrica) y su validación como sistema de trata-

tro Tecnológico de la Energía y el Me-

de Energía Mediante Pilas de Com-

miento de aguas residuales industriales.

dio Ambiente, CETENMA, que centra

bustible Microbianas Mejoradas

El tipo de pila de combustible mi-

su actividad en la investigación aplica-

(MFCs)”es el desarrollo de un proceso

crobiana propuesta es de configura-

da, y está especializado en el diseño y

innovador para la depuración de aguas

ción modular y de una sola cámara

validación de nuevas tecnologías para

y producción simultánea de energía

(Figura 2), con una capacidad de tra-

el tratamiento de aguas residuales y re-

mediante la aplicación de pilas de

tamiento que puede ser aumentada

siduos. Los resultados preliminares ob-

combustible microbianas mejoradas

en función del número y disposición

tenidos han sido muy satisfactorios ya

con la aplicación de nuevos materiales

de módulos conectados en serie / pa-

que se han encontrado nuevas mem-

(líquidos iónicos y nanopartículas) y

ralelo. En el interior de la membrana

branas y cátodos, basados respectiva-

nuevas configuraciones de módulo,

se produce la oxidación de la materia

mente en líquidos iónicos y nanopartí-

con menor coste y mayor rendimiento

orgánica y en el cátodo (parte exter-

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

77

TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

Imagen 5. Banco de pruebas de membranas planas poliméricas y piloto de desgasificación por membranas de CETENMA

na) la reducción del O2 presente en el aire para producir H2O. La membra-

generación en un 80% sin reducir los

suceden sobre la materia a tamaño na-

rendimientos de eliminación de materia

nométrico en comparación con el tama-

na, que es la que permite el paso se-

orgánica). Frente a los sistemas actua-

ño ordinario son considerables: afectan

lectivo de H+ e impide el paso de O2 al interior de la pila, está basada en lí-

les basados en procesos aerobios y

muy positivamente a la conductividad

anaerobios, seobtendrá un mejor ba-

electrónica, a la reactividad química y a

quidos iónicos. Este tipo de membra-

lance energético en términos de poten-

las propiedades mecánicas. Además, el

nas son 10 veces más económicas

cia consumida en relación a la materia

empleo de esta tecnología permite un

que las membranas de intercambio

orgánica eliminada.

uso más eficaz de los recursos, a la vez que minimiza cualquier posible perjuicio

protónico convencionales (fabricadas en Nafion®) y han sido recientemente

PRINCIPALES ELEMENTOS

patentadas por el GSCT.

INNOVADORES

para el medio ambiente y la salud.

2. Los líquidos iónicos son sales que tienen la particularidad de que se en-

Este método innovador tecnológicamente tendrá la ventaja frente a los ac-

1. El empleo de materiales nanoes-

cuentran en estado líquido a temperatu-

tuales sistemas MFC de una mayor efi-

tructurados permite la obtención de

ra ambiente. Estos nuevos disolventes

ciencia en la depuración (se reducirán

nuevos materiales mediante el control

presentan propiedades físicas y quími-

los costes de las pilas microbianas en

de sus propiedades físicas y químicas a

cas únicas, entre las que destaca su

un 50%, y se aumentará la potencia de

escala nanométrica. Los cambios que

prácticamente nula presión de vapor y su elevada estabilidad química y térmica. Por todo ello se les ha atribuido el

Figura 3. Esquema de MFC modular de una sola cámara

calificativo de disolventes “verdes”. Estos nuevos disolventes poseen además propiedades interesantísimas para su aplicación en procesos electroquímicos, tales como una gran estabilidad a la oxidación/reducción, resistiendo un amplio rango de potenciales y una buena conductividad iónica. Otra de las grandes ventajas de los líquidos iónicos es la posibilidad de modular finamente sus propiedades físico-químicas, permitiendo diseñar el líquido iónico más adecuado para cada aplicación, en función del tipo de anión y catión empleados.

78

RETEMA

Enero/Febrero 2017

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TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES CON PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA MEDIANTE PILAS DE COMBUSTIBLE MICROBIANAS MEJORADAS

Dentro de esta línea de trabajo, los

Perez De Los Rios, A., et al., Understanding

Quesada Medina, J. Microbial Fuel Cell Application

resultados obtenidos por los equipos

The Influence Of The Ionic Liquid Composition

for Azoic Dye Decolorization with Simultaneous

de investigación de este proyecto han

And The Surrounding Phase Nature On The Stabi-

Bioenergy Production using Stenotrophomonas

sido muy satisfactorios ya que se han

lity Of Supported Ionic Liquid Membranes. AICHE

sp.. Chemical Engineering & Technology, 38

encontrado nuevas membranas y cáto-

JOURNAL 58 (2012) 583-590

(2015) 1511–1518

dos que mejoran notablemente los ni-

De Los Ríos, A.P., et al., A Sem-Edx Study Of

Galai, S., Pérez de los Ríos, A., Hernández-Fer-

veles de potencia y los rendimientos de

Highly Stable Supported Liquid Membranes Based

nández, F.J., Haj Kacem, S., Tomas-Alonso, F.

depuración de las aguas residuales,

On Ionic Liquids. Journal of Membrane Science

Over-activity and stability of laccase using ionic li-

además de ser aproximadamente 10

300, (2007) 88-94

quids: screening and application in dye decolori-

veces más económicos que los empleados actualmente.

La configuración y modo de operación de los módulos MFC es otro de los

Perez De Los Rios, A., et al., Stability Studies

zation. RSC Advances, 21 (2015) 16173-16189.

Of Supported Liquid Membranes Based On Ionic

Hernández-Fernández, F.J., Pérez de los Ríos,

Liquids: Effects Of Surrounding Phase Nature. De-

A., Mateo-Ramírez, F., Godínez, C., Lozano-Blan-

salination 11, (2008) 20-40

co, L.J., Moreno, J.I., Tomás-Alonso, F. New appli-

factores clave que afecta al comporta-

Perez De Los Rios, A., et al., Stability Studies

cation of supported ionic liquids membranes as

miento de esta tecnología. A mayor sen-

Of Supported Liquid Membranes Based On Ionic

proton exchange membranes in microbial fuel cell

cillez de diseño, mayor facilidad en la

Liquids: Effect Of Surrounding Phase Nature. De-

for waste water treatment. Chemical Engineering

implementación industrial del módulo.

salination 245, (2009) 776-782

Journal, 279 (2015) 115-119.

En este sentido, los diseños más sim-

Salar-García, M.J., Ortiz-Martínez, V.M., Pérez

Hernández-Fernández, F.J., Pérez de los Ríos,

ples son los basados en módulos de

de los Ríos, A., Hernández-Fernández, F.J. Pilas de

A., Salar-García, M.J., Ortiz-Martínez, V.M., Loza-

una única cámara, en los que el cátodo

combustible microbianas: Una tecnología prome-

no-Blanco, L.J., Godínez, C., Tomás-Alonso, F.,

tiene una de sus caras en contacto con

tedora. Dyna Bilbao (Energía y Sostenibilidad), 90

Quesada-Medina, F. Recent progress and perspec-

la membrana, y la otra en contacto con

(2015) 254-255.

tives in microbial fuel cells for bioenergy genera-

el aire, de manera que es el oxígeno del

Hernández-Fernández, F.J., Bayo, J., Pérez de

medio el aceptor final de electrones. A

los Ríos, A., Vicente, M.A., Bernal, F.J., Quesada-

este respecto, el Grupo de investigación

Medina, J. Discovering less toxic ionic liquids by

Ortiz-Martínez, V.M., Salar-García, M.J., Pérez

está trabajando en el diseño de nuevas

using the Microtox® toxicity test. Ecotoxicology

de los Ríos, A., Hernández-Fernández, F.J., Egea,

configuraciones para pilas de combusti-

and Environmental Safety, 116 (2015) 29-33

J.A., Lozano, L.J. Developments in microbial fuel

ble microbianas para su aplicación a es-

Galai, S., Pérez de los Ríos, A., Hernández Fer-

cala real en la depuración de aguas de

nández, F.J., Haj Kacem, S., Mateo Ramírez, F.,

tion and wastewater treatment. Fuel Processing Technology, 138 (2015) 284-297

cell modeling. Chemical Engineering Journal, 271 (2015) 50-60

residuales urbanas e industriales, con producción simultánea de bioenergía.

REFERENCIAS Logan B.E, Extracting hydrogen and electricity from renewable resources. Environmental Science Technology 38 (2004) 4040-4046 Larrosa-Guerrero A., K Scott, I.M. Head, F. Mateo, A. Ginesta, C. Godinez, Effect of temperature on the performance of microbial fuel cells, Fuel 89 (2010b) 3985-3994 Logan B.E., S. Cheng, V. Watson, G. Stadt, Graphite fiber brush anode for increased power production in air-cathode microbial fuel cells, Environ. Sci. Technol. 41 (2007) 3341-3346 Hernández Fernández, F.J., et al., Preparation Of Supported Ionic Liquid Membranes: Influence Of The Immobilization Method Of The Ionic Liquid On Their Operational Stability. Journal of Membrane Science 341 (2009) 172-177

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

79

ACTUALIDAD

Dimasa Grupo estará en SIGA y SMAGUA 2017

D

imasa Grupo apuesta por mantener un contacto directo con todos los agentes del sector.

Para ello seguirán tejiendo una

amplia red de contactos profesionales en las dos próximas ferias clave del sector: SIGA y SMAGUA. En su holding internacional, con sede en Barcelona (España), filial en Puebla (México) y una amplia red comercial en Sudamérica, cuentan con más de 30 años de experiencia diseñando y fabricando depósitos y equipos en Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio (PRFV) para el almacenamiento y tratamiento de agua.

Desde Dimasa Grupo apuestan por la innovación, y la propuesta de IFEMA les parece interesante, pues no nace

cuentan con una amplia gama de depó-

solo como un salón, sino como un pun-

sitos y equipos en PRFV, por los que

to de encuentro para todos los agentes

son reconocidos desde hace años en el

que intervienen en el ciclo integral del

sector industrial.

agua, y además en la ubicación en la PLANTAS PILOTO

que se encuentran la mayoría de sus grandes protagonistas, Madrid.

Por otro lado, un año más Dimasa

Otra de sus últimas novedades son

Grupo estará presente en la feria nacio-

las plantas piloto para la optimización de

nal más importante del sector del agua y

procesos de aguas residuales industria-

del riego, SMAGUA. Ya será la quinta

medio ambiente, Dimasa Grupo ha me-

les, con las que recuperar gran parte del

edición a la que acuden como exposito-

jorado su línea de productos para de-

agua residual, tal y como ya han hecho

res en la emblemática cita de Zaragoza.

salación. Sus filtros de arena en PRFV

en plantas autorizadas para el tratamien-

Además, esta será una edición clave,

ya han despertado el interés de los me-

to de residuos industriales, y para impor-

pues supone su reposicionamiento en el

dios de comunicación especializados,

tantes empresas del sector alimentario.

calendario ferial europeo, pasando a ce-

han tenido un papel protagonista en

lebrarse en los años impares. Para Di-

congresos internacionales del sector, y

Dimasa Grupo estará encantado de

masa, la última edición fue todo un éxi-

cuentan con referencias de peso que

recibir visitas en sus stands durante

to, atendiendo a multitud de visitas en

avalan su trabajo. Además, dicha línea

los días de feria, y así presentarles de

su stand.

se completa con los filtros de cartucho,

primera mano su gama de equipos en

producto que cuenta también con im-

poliéster.

FLITROS DE PRFV

portantes referencias.

Estas soluciones tendrán un gran

Siempre con el compromiso firme

protagonismo durante su presencia en

por la innovación y el respeto por el

las ferias. Además, en su catálogo

80

RETEMA

Enero/Febrero 2017

DIMASA GRUPO www.dimasagrupo.com

I www.retema.es I

ACTUALIDAD

El proceso BiostyrTM de Veolia, elegido para la ampliación de la EDAR de Peirce Island en EEUU

L

a localidad estadounidense de

dráulica y de contaminación para el di-

costes. Su puesta en funcionamiento

Porstmounth, localizada al su-

seño del sistema a escala real. La con-

está prevista para finales del año 2019,

reste del estado de New

figuración final de este sistema se ha

lo que permitirá que la EDAR cumpla

Hampshire en EEUU, ha confia-

diseñado con 6 celdas en la primera

con el nivel de 8 mg/l requerido actual-

do en el proceso Biostyr™ de Veolia

etapa de nitrificación y eliminación de

mente para la descarga de nitrógeno,

para los trabajos de ampliación de su

la DBO, seguida de otras 6 celdas para

con la posibilidad de poder reducir este

EDAR. Biostyr™ es un proceso de bio-

la etapa de desnitrificación.

valor a 3 mg/l en el futuro.

filtración de flujo ascendente por agua y aire para la elimi-

VENTAJAS Y

nación de la DBO (demanda

BENEFICIOS DEL

biológica de oxígeno) y el ni-

PROCESO

trógeno, lo que permitirá a esta EDAR cumplir con los es-

• Obtención de un efluente de

trictos niveles de descarga de

alta calidad, ya que el proceso

nitrógeno que la Agencia de

combina la depuración biológi-

Protección del Medio Ambien-

ca y la filtración.

te (EPA – Environmental Pro-

• Eliminación de materia orgáni-

tection Agency) va a estable-

ca y nitrógeno de forma simultá-

cer en el río Piscataqua.

nea, en la misma cámara.

Tras varias evaluaciones de

• Velocidad de filtración: 6 - 30

ingeniería, incluyendo dos es-

m/h, en función de la aplicación.

tudios piloto, el proceso

• Permite su implantación en

Biostyr™ fue elegido como la

instalaciones ya existentes que

mejor tecnología para las

tengan limitado el espacio de

obras de ampliación de la

ampliación y que requieran au-

EDAR de Peirce Island. El pri-

mentar la capacidad y/o calidad

mer estudio, finalizado en el

del efluente.

año 2012, se realizó junto con

• No hay emisión de aerosoles,

las tecnologías de depuración

por lo que puede ser implanta-

biológica de lecho móvil

do en zonas residenciales sin

(MBBR) y fangos activos. Los

perjuicio para los habitantes.

resultados demostraban que

• Facilidad de operación y man-

Biostyr™ era la mejor tecnolo-

tenimiento. El contralavado se

gía en muchos aspectos, in-

produce de forma automática y

cluyendo los factores económicos de

Biostyr™ es un proceso eficiente,

construcción y operación, reducción de

versátil y fácil de operar que será inte-

sin necesidad de vaciado.

espacio de implantación y facilidad y

grado dentro de las instalaciones exis-

• Diferentes configuraciones: elimina-

robustez de operación.

tentes de la EDAR de Peirce Island gra-

ción de materia orgánica, nitrificación,

El segundo piloto se llevó a cabo en

cias a su compacidad, lo que permitirá

nitrificación/desnitrificación simultánea

2014 con el fin de validar la carga hi-

reducir el tiempo de ejecución y ahorrar

o para la post-desnitrificación.

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

las boquillas son de fácil accesibilidad,

RETEMA

81

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

Filtros verdes intensivos para depuración y reutilización de agua Adrián Pérez-Barbón1, Irene de Bustamante1,2, Javier Lillo3 IMDEA Agua I www.agua.imdea.org • 2Universidad de Alcalá I www.uah.es • 2Universidad Rey Juan Carlos I www.urjc.es

1

E

l uso del suelo para la disposición de las aguas residuales es tan antiguo como la humanidad, por lo que cabe considerar al

suelo como la “primera depuradora de aguas residuales”. Sin embargo, no es hasta el siglo XIX cuando empieza a emplearse como una tecnología controlada para el tratamiento de los vertidos líquidos generados en las poblaciones.

Los Filtros Verdes (FVs) se incluyen dentro de las tecnologías de aplicación de aguas residuales al terreno. En ellos, el agua residual pretratada o tratada (de Miguel et al. 2014, Pérez-Barbón et al.,2016), se utiliza para el riego de cultivos (generalmente forestales) y la depuración se produce por la acción conjunta del suelo, los microorganismos y la vegetación superior. Estos sistemas son una solución viable para la depuración de los efluentes procedentes de núcleos de población de pequeImagen del FVIt en junio de 2016

ño tamaño, gracias a sus bajos costes de implantación y operación, su robustez y los beneficios asociados, suponiendo así una alternativa a las tecno-

Berndes 2006; Tzanakakis et al. 2009;

mente denominadas tecnologías de ba-

logías de tratamiento tradicional

Tzanakakis et al. 2012; Cozzi et al.

jo coste o tecnologías blandas y que en

(Ortega et al., 2011).

2015; Farahat & Linderholm 2015; Pé-

la actualidad se conocen como tecnolo-

De esta forma el agua residual, un

rez-Barbón et al. 2016) con la que se

gías extensivas, los FVs alcanzaron su

desecho que se debía someter a un

obtienen beneficios ambientales (sumi-

mayor grado de implantación, con ins-

tratamiento, se convierte en un recurso

dero de CO2) y económicos (incremen-

talaciones de gran tamaño en Villarru-

cuando se utiliza como fertilizante de

to de la producción maderera).

bia de los Ojos y Daimiel (Ciudad Real)

una plantación (Hasselgren 1998; Di-

En España, en la década de los 80,

para el tratamiento de las aguas resi-

mitriou & Aronsson 2005; Börjesson &

coincidiendo con el boom de las inicial-

duales generadas por poblaciones que

82

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

rondaban los 10.000 habitantes y con

corta (15-17 años) con el fin de obtener

DESCRIPCIÓN DEL

un extensión en torno a las 100 hectá-

madera de calidad (De Bustamante,

EMPLAZAMIENTO

reas; o Monzón (Huesca), con una ca-

1990; Magesan y Wang, 2003; Sanz et

pacidad de tratamiento de 20.000 habi-

al., 2013). En la actualidad, y también

Los FVIs se ubican en la localidad de

tantes y una extensión de 200

con el fin de maximizar la capacidad de

Alcalá de Henares (Comunidad de Ma-

hectáreas (MOPU, 1982). En la actuali-

tratamiento del filtro frente a la superfi-

drid), en una parcela experimental del

dad, se acepta que el rango de aplica-

cie requerida, estos sistemas se enfo-

instituto de investigación iMdea agua.

ción más adecuado para esta tecnolo-

can a la producción de madera de bio-

En la parcela se han instalado dos

gía se sitúa por debajo de los 2.000

masa, se emplean altas densidades de

FVIs de 60 m2, en los que se han plan-

habitantes equivalentes (Ortega et al.,

plantación (>10.000 plantas/ha) y tur-

tado choperas (clon I214) en alta den-

2011), esto es debido a la gran superfi-

nos bajos de corta (2-4 años), pasando

sidad (10.000 árboles/ha). Uno de los

cie de suelo necesaria para su instala-

a denominar este tratamiento como fil-

dos FVIs se riega con el agua residual

ción, más que a su capacidad para ob-

tros verdes intensivos (FVIs).

procedente del edificio del centro de in-

tener buenos rendimientos en la

En el marco del proyecto de investi-

vestigación, pretratada en un tanque

depuración. En ese rango de población,

gación FILVER+, financiado por el Mi-

Imhoff y el otro se regará con agua de-

España cuenta con un gran número de

nisterio de Economía y Competitividad

purada procedente de un humedal bio-

pequeñas poblaciones: de los 8.111

(Ref. CTM2016-79211-C2-1-R), se ha

electrogénico (hasta el momento este

municipios existentes, el 72% presenta

construido en una planta piloto dos fil-

filtro se ha regado con agua de red ya

una población inferior a los 2.000 habi-

tros verdes intensivos (FVIs), uno utili-

que el sistema biolectrogénico no se

tantes, siendo de 3.800 (47%) el de los

zado para depurar aguas residuales de

encontraba operativo). Los FVIs están

municipios menores de 500 habitantes.

un edificio y el otro utilizado para reutili-

equipados, cada uno, con un caudalí-

Con la entrada en vigor del Real De-

zar aguas procedentes de un tratamien-

metro y un piezómetro, además de

creto 1620/2007, sobre reutilización de

to secundario. En este trabajo se pre-

otros tres piezómetros distribuidos en

las aguas residuales, los FVs utilizados

sentan el diseño realizado, así como la

la parcela. En la Figura 1 se puede ob-

hasta entonces para la depuración de

caracterización preliminar del sistema y

servar la disposición de los FVIs, de los

aguas residuales, se han convertido

los primeros resultados obtenidos.

piezómetros y del tanque Imhoff. El

también en estaciones de reutilización y regeneración de aguas depuradas, ya sea para el riego de plantaciones y/o para la recarga de acuíferos.

El uso de especies de rápido crecimiento, como chopos, sauces y eucaliptos, con grandes requerimientos hídricos y nutritivos (de Miguel et al.

2014; Mirck et al. 2005) y cuyas raíces sean tolerantes a condiciones anaerobias (Herschbach et al. 2005; Persson y Lindroth 1994), permite la aplicación de grandes volúmenes de agua residual mejorando además la capacidad de eliminación de nutrientes.

Habitualmente, en climas fríos se utilizan sauces (Salix spp.) y en climas templados chopos (Populus spp.) ( Dimitriou y Rosenqvist 2011; Romano et al., 2013; De Miguel et al., 2014; Cozzi et al., 2015).

Tradicionalmente, en los FVs se utilizaba una baja densidad de plantación

Imagen del FVIt en noviembre de 2016

(300-500 plantas/ha) y turnos largos de

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

83

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

Tabla 1. Características físico-químicas del suelo % Arena

30,0

% Limo

53,0

% Arcilla

16,0

Conductividad (dS/m)

0,9

pH

8,7

Materia orgánica (%)

0,9

Contenido en (CaCO3)(%)

1,4

Contenido en (NO3-)(%)

3,7

Contenido en humedad (%)

1,4

Contenido en NT (%)

0,4

Contenido en Pasimilable (mg/kg)

3,6

Figura 1. Esquema de situación de los FVs

piezómetro, situado aguas arriba en la

Caracterización previa

bles de arenas, arcillas y limos (IGME, 1990). En la parte superior de la terra-

dirección del flujo (Pz9), representa el agua con la calidad de fondo del acuí-

La parcela en donde se sitúan los

za se desarrolla un suelo clasificado

fero, y los piezómetros situados aguas

FVIs se localiza en una terraza fluvial

como Calcisol (Monturiol y Alcalá,

abajo de los FVIs (Pz7 y Pz8), repre-

del río Henares (T+18-20m), constituida por

1990) debido a la abundancia de car-

sentan el agua del acuífero con la in-

gravas de cantos mayoritariamente

bonato cálcico secundario (en cemen-

corporación de los retornos de riego de

cuarcíticos y en menor proporción de

taciones, encostramientos y agregados

los FVIs.

calizas, que excepcionalmente llegan a

pulverulentos). Antes de su parcelación

Los FVIs se han diseñado en fun-

superar los 20 cm de tamaño, incluidos

para uso industrial, el suelo tenía un

ción del volumen de agua residual ge-

en una matriz de proporciones varia-

uso agrario (cultivo de secano).

Previo al diseño de los

nerado en el edificio del instituto iMdea Agua (2-3 m3/día)

FVIs se realizó una caracte-

en los meses con mayores ne-

rización del suelo de la par-

cesidades hídricas. Esta agua

cela (Tabla 1) y el agua sub-

residual se repartirá entre el

terránea (Figura 2).

FVI y el sistema bioelectrogé-

De acuerdo con la clasifi-

nico, con cuyo efluente se re-

cación textural de la USDA

gará el FVIt. La media anual

(1987) el suelo en el que se

de precipitación y temperatura

instalaron los FVIs es fran-

es de 389,8 mm y 14,5 ºC,

co-limoso.

respectivamente (AEMET,

Según la clasificación de

2015). Las precipitaciones se

Piper (Figura 2) el agua sub-

producen fundamentalmente

terránea de la zona es bicar-

en los meses de primavera y

bonatada cálcico-magnésica.

otoño, siendo mínimas en ve-

La tasa de infiltración me-

rano. Las temperaturas mues-

dia determinada mediante in-

tran una clara distribución es-

filtrómetro de doble anillo es

tacional, con mínimas durante

de 1.400 mm/día y el nivel piezométrico local se sitúa

el invierno y máximas durante Figura 2. Diagrama Piper agua subterránea de la parcela

el verano.

84

RETEMA

Enero/Febrero 2017

entre los 602 y 605 m s.n.m.

I www.retema.es I

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

DISEÑO DE LOS FVIs Existen metodologías de diseño de FVs basadas en distintos criterios como

aplicará dos veces el volumen de la

getación herbácea (noviembre-marzo)

ETP. Para ello, se calculó la superficie

se emplearon los valores determinados

de los FVIs a partir de la siguiente

por Blaney y Criddle (1962) en Pasade-

ecuación:

na (California).

son: el número de habitantes equivalen-

El balance se realizó con los datos

tes (he), la permeabilidad del suelo, el ba-

meteorológicos de la estación de la AE-

lance de nitrógeno y el balance hídrico.

MET de Torrejón de Ardoz, situada a unos 8 km de la zona de estudio y utili-

Los FVs son sistemas forestales en

zando la serie 1961-2015 (Figura 3).

sea por defecto o exceso, es una de las

Donde ETP es la evapotranspiración potencial mensual (L/m2·mes) y ETR la

principales causas de fracaso. De ahí

evapotranspiración real (L/m2·mes).

caudales medios mensuales de diseño

los que la mala operación del riego, ya

que, diversos autores señalen el ba-

El cálculo de la ETP se realiza apli-

lance hídrico como la mejor metodolo-

cando la fórmula de Blaney & Criddle –

gía a emplear ( Qi-Xing & Zhang 2006;

FAO (1977).

De dicho balance se obtienen los que aparecen en la Figura 4.

El riego se realiza diariamente mediante surcos y caballones, aplicando

Los coeficientes de cultivo utilizados

volumen total requerido a un solo sur-

para el cálculo de la ETP para la cho-

co, con el fin de establecer en toda la

Con este criterio, y puesto que se

pera y la pradera han sido tomados de

superficie condiciones alternantes ae-

pretende producir recarga del acuífero

Urbano-Terrón (1990) y para los meses

robias y anaerobias. De esta forma, por

subyacente por retornos del riego se

en que se carecen de datos para la ve-

un lado se favorece el proceso de nitri-

De Bustamante et al. 2009; Duan & Fedler 2009; Cozzi et al. 2015).

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

ficación-desnitrificación y por otro, se evita que el exceso de agua produzca un deterioro de la vegetación.

Con los volúmenes aplicados, se ha estimado una recarga anual del acuífero por retornos de riego en torno a 100 m3.

Se ha elegido la especie Populus x euroamericana (clon I214), una especie de rápido crecimiento con grandes necesidades hídricas y nutritivas.

La plantación se realizó en cinco filas de 8 árboles a raíz desnuda y una longitud media de 2,00 m. La plantación de los chopos tiene un marco de 1 m 2

Figura 3. Balance hídrico Torrejón de Ardoz (Fuente datos: AEMET, 2015)

(10.000 plantas/ha) y se someterá a turnos de corta bajos (2-3 años), así una vez el árbol comienza a rebrotar, su capacidad de evapotranspirar agua y captar nutrientes será mayor que de haber proseguido su crecimiento normal (Dimitriou y Aronsson 2005; Tzanakakis et al., 2009). Esta práctica, después de tres o cuatro cortes, mejora el rendimiento del FVI (Guidi Nissim et al., 2013).

RESULTADOS Los FVIs comenzaron a funcionar en

Figura 4. Caudales de diseño de los FVIs

Imagen del FVI en noviembre de 2016

86

RETEMA

Enero/Febrero 2017

I www.retema.es I

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

abril de 2016. A los tres meses de su puesta en marcha, se realizó un análisis del suelo del FVI (se descartó el análisis del suelo del FVIt por no estar operando con el efluente del sistema bioelectrogénico), análisis mensuales de la calidad del agua subterránea, medidas del nivel piezométrico y medidas del diámetro de los árboles a 1,30m.

En la Tabla 2 aparecen los resultados analíticos de la muestra de suelo recogida en el FVI, en la que puede apreciarse el incremento de materia orgánica (22%) y nutrientes (50% para el NT y de 11% para el Pasimilable).

Figura 5. Crecimiento medio de 3 árboles aleatorios de cada FVI

En la Tabla 3 se muestran los valores de abril a diciembre de la demanda química de oxígeno (DQO) y nutrientes

so del FVIt, en los mejores casos está

afección al agua subterránea debido al

(NT y PT) en el agua de riego y en el subterránea, no observándose ninguna

en torno a 1,1.

riego del FVI después de nueve meses

afección a ésta última por la primera.

nes de los FVIs en el momento de su

En cuanto a la producción de bioma-

En la Figura 6 aparecen las imáge-

de operación.

Con respecto a la producción de bio-

plantación (imágenes superiores) y seis

sa, existe una gran influencia del apor-

masa de ambos FVIs, se aprecia clara-

meses después (imagen inferior), apre-

te de agua residual en el crecimiento

mente un crecimiento superior en el

ciándose el mayor crecimiento del FVI.

de los árboles. Se observa un creci-

FVI regado con agua residual que en el FVIt regado, hasta el momento, con

miento mucho más pronunciado y, por CONCLUSIONES

tanto, una mayor producción de made-

agua de red (Figuras 5). En el caso del

ra, en el FVI regado con el agua resi-

primero el diámetro es 6 veces superior

Con respecto a la depuración de

al inicial después de 8 meses de fun-

agua residual y debido al corto tiempo

cionamiento, mientras que, para el ca-

de operación del sistema, sólo se apre-

dual que en el regado con agua de red.

BIBLIOGRAFÍA

cia un incremento en la concentración

Tabla 2. Características físico-químicas del suelo 3 meses después de la puesta en marcha % Arena

31,5

% Limo

42,5

% Arcilla

26,0

Conductividad (dS/m)

0,16

pH

8,5

Materia orgánica (%)

1,1

Contenido en (CaCO3)(%)

2,5

Contenido en (NO3-)(%)

39,9

Contenido en humedad (%)

1,9

Contenido en NT (%)

0,6

Contenido en Pasimilable (mg/kg)

3,9

I www.retema.es I

de nutrientes y materia orgánica en el

BLANEY, H.F., CRIDDLE, W.D. (1962). Determi-

suelo. Por otra parte, y hasta el mo-

ning consumptive use and irrigation water requi-

mento, no se observa ningún tipo de

rements. USDA Tech. Bull., 1275, 1-59.

Tabla 3. Evolución de la DQO y los nutrientes en el influente y en el agua subterránea (Pz8) Influente

Agua subterránea

DQO (mg/L)

NT (mg/L)

PT (mg/L)

DQP (mg/L)

NT (mg/L)

PT (mg/L)

abril 16

23

29

2,17

15,8

8,7

<0,05

mayo 16

8,9

4,2

0,52

>4

5,6

<0,05

junio 16

59

47

0,1

12

7,2

<0,05

julio 16

29

14,5

1,32

12

5,1

<0,05

agosto 16

30,6

6

0,9

3

7,6

<0,05

septiembre 16

29,9

17

1,67

4,2

7,1

<0,05

noviembre 16

34,3

24

1,89

3

7,5

0,17

diciembre 16

44

20

2

3

6,7

0,17

Enero/Febrero 2017

RETEMA

87

FILTROS VERDES INTENSIVOS PARA DEPURACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

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88

RETEMA

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Enero/Febrero 2017

35(10),

1485–1492.

I www.retema.es I

BIDAPRO I TECNOLOGÍA

BIDAPRO refuerza su presencia en África

B

IDAPRO continúa su desarrollo en África con la adjudicación de varios equipos para la depuradora de agua potable KIGORO

en Nairobi. Actualmente está en fase de desarrollo y fabricación de las compuertas murales, compuertas canal y compuertas tipo vertedero para este proyecto de reciente adjudicación.

La planta de agua potable que se está construyendo tiene una capacidad de tratamiento de agua potable de 142.500 m3/d para Nairobi. BIDAPRO aportará valor con sus diseños de última generación en compuertas murales cierre 4 lados, compuertas de canal cierre 3 lados y compuertas vertedero regulables modelo ASP “adaptable spindle penstock” desarrollados mediante modelos de innovación y diseños optimizados consiguiendo una ejecución de compuertas de altas prestaciones con un mantenimiento mínimo.

ALCANCE DE SUMINISTRO

BIDAPRO se muestra ilusionado con

Compuerta mural modelo ASP ENDIN cierre 4 lados

estos nuevos contratos que demues-

Cantidad

Dimensiones

Alt. Agua

Montaje

Alt. Solera

2

1700X1700

4620

ON OFF

5020

3

800X800

4430

ON OFF

5610

1

1200X1200

4140

ON OFF

5190

1

1200X1200

4140

ON OFF

5190

7

500X600

1140

ON OFF

1590

7

600X600

1900

ON

3200

1

1200X1200

3040

ON

3140

te en varios proyectos en África y la in-

2

1400X1400

5580

ON OFF

6080

tención es continuar poniendo toda su

2

1200X1200

5210

ON OFF

6080

experiencia en valor a disposición de

Cantidad

Canal

Compuerta

ACCTO

1

1250X1720

1300

2600

tran la capacidad de la compañía para ofrecer soluciones eficientes que garantizan el buen funcionamiento de los equipos en la planta y dan acceso al agua potable a una población en rápido crecimiento. La compañía está presen-

los proyectos que precisen de sus equi-

Compuerta canal cierre 3 lados modelo CC

pos en el tratamiento del agua.

Con este contrato, BIDAPRO consoli-

STOP LOG cierre a 3 lados modelo CSL

da y refuerza su presencia en África, un

Cantidad

Canal

Alt. Agua

STOP LOG

STOP LOG

8

800X800

800

800

1

Cantidad

Canal

Compuerta

Solera

BIDAPRO

6

5100X430

430

750

www.bidapro.net

mercado prometedor para la compañía.

Compuerta vertedero cierre 3 lados modelo CV

I www.retema.es I

Enero/Febrero 2017

RETEMA

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TECNOLOGÍA I MOLECOR

Proyección de redes de reutilización con Tuberías TOM® de PVC-O, solución sostenible dentro del marco de la economía circular

L

a regeneración y reutilización planificada

del

agua

constituye un com-

ponente esencial para el uso apropiado de los recursos hídricos y el desarrollo sostenible, ocupando un papel muy importante dentro del nuevo marco de la Ciclo de vida de las tuberías en PVC-O

economía circular.

Es preciso cambiar el modelo de gestión de forma que fomente el

fiabilidad en el abastecimiento y la pro-

consumo se traduce en ahorro de ener-

ahorro y la eficiencia del uso del agua,

tección ambiental.

gía durante la extracción de las mismas

buscando materiales alternativos en la

y la producción del material.

proyección de las redes de abasteci-

Mejor contribución al desarrollo

miento. Para evitar pérdidas del agua

sostenible debido a:

canalizada y aprovechar al máximo las aguas residuales que nosotros mismos generamos, es necesaria la optimización

Eficiencia durante el uso La vida útil de una tubería para trans-

Eficiencia en materias primas y en proceso productivo

porte de agua es bastante larga, se considera un periodo de 50 años para su

de las redes hidráulicas así como su mo-

El novedoso proceso de fabricación,

estudio, pero en el caso de tuberías

dernización y la elección adecuada del

posee una gran eficiencia energética,

plásticas este dato podría ser superior

material a utilizar en la conducción.

ya que requiere mucha menor cantidad

teniendo en cuenta el perfecto estado

Por ello, las tuberías TOM® de PVC

de energía que la necesaria para la

en que se encentran las tuberías tras

Orientado en su gama de color morado,

producción de conducciones de otros

muchos años enterradas. Esta vida útil,

fabricadas con la tecnología Molecor,

materiales, e incluso que otros proce-

comienza en el momento de la cons-

se han afianzado en el mercado como

sos productivos de PVC Orientado. El

trucción de la red con la instalación de la

una solución idónea para la distribución

proceso Molecor además, sólo consu-

tubería. Al respecto de la eficiencia y el

de agua regenerada gracias a sus ven-

me energía eléctrica, con lo que se eli-

ahorro energético que tiene lugar duran-

tajas técnicas y económicas, para todos

mina la contribución más importante al

te esta etapa, se pueden diferenciar va-

los actores implicados en el sector, des-

efecto invernadero por la emisión de

rios aspectos:

de el promotor hasta el usuario final.

CO2 debida al uso de combustibles,

Se presentan como una excelente alternativa en redes de reutilización

minimizándose el efecto sobre el cam-

● Optimización del transporte. Gracias al

bio climático del planeta.

menor peso de la tubería, podemos trans-

gracias a su eficiencia en explotación y

Las excepcionales propiedades me-

portar más cantidad de material, por tanto

a sus bajos costes de mantenimiento,

cánicas de las tuberías TOM® permiten

realizaremos ahorro de combustible y mi-

debido a sus altas propiedades físico-

un importantísimo ahorro de los recur-

mecánicas y químicas, asegurando la

sos de materias primas. Este menor

nimizaremos de las emisiones de CO2. ● Eficiencia en costes de instalación.

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RETEMA

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I www.retema.es I

MOLECOR I TECNOLOGÍA Debido a su menor peso, es

así como una elevadísima resis-

más ligera y manejable que los

tencia a la propagación de las

tubos fabricados con otros ma-

grietas hacia el interior del tubo.

teriales. Así, la manipulación y

La tubería es muy resistente y

la conexión de las tuberías, se

permanece inalterada durante

pueden hacer manualmente

años, con lo que se minimizan

hasta diámetros de 250 mm. En

de forma significativa las roturas

el caso de diámetros mayores,

durante su manipulación e insta-

aunque se necesita un elemen-

lación en obra, minimizando las

to mecánico para facilitar el mo-

sustituciones de tuberías daña-

vimiento, no es necesaria una

das en la red con el consiguiente

grúa de gran tonelaje.

ahorro de recursos económicos.

También el eficaz diseño de la

Esta resistencia es especial-

copa que incluye un anillo anti

mente destacable a temperaturas bajas, donde otros materia-

arrastre, hace que la junta de estanqueidad quede perfecta-

Energía consumida en bombeo

les son muy frágiles.

mente fijada, y que la conexión Eficiencia en la gestión de residuos

entre los tubos se realice de forma más

Politécnica de Catalunya, se obtiene el

rápida, consiguiendo un mayor rendi-

mejor comportamiento tanto en el me-

El PVC es un material 100% reciclable.

miento de instalación.

nor consumo energético (825 kWh), co-

De esta forma, se reduce el consumo de

Obtendremos un rendimiento de insta-

materias primas vírgenes y también el

lación muy alto, reduciéndose así de

mo en la menor emisión de CO2 (363 kg) a la atmósfera, por lo que su contri-

forma considerable los tiempos de eje-

bución al efecto invernadero es menor.

cución con el consiguiente ahorro.

● Elevada vida útil. La estructura lami-

Optimización de recursos hídricos

● Eficiencia durante el funcionamiento.

nar, obtenida durante el proceso de

Las redes de suministro de agua fabri-

El proceso de orientación molecular ha-

orientación molecular confiere a la tube-

cadas con materiales tradicionales, están

ce que aumente de forma considerable

rías de PVC-O una mejora significativa

registrando actualmente, un elevado por-

la capacidad hidráulica de la conduc-

de sus propiedades mecánicas, resul-

centaje de fugas del agua canalizadas,

ción, debido al aumento de sección in-

tando una canalización con una gran re-

debido tanto a la falta de estanqueidad

terna de la tubería, ésta varía entre el

sistencia al impacto y a cargas externas,

de las uniones, como a las roturas produ-

volumen de los residuos generados.

15% y el 40% dependiendo del mate-

cidas por el deterioro de los tubos. En

rial, y el diámetro con que se compare.

muchos casos, esto lleva a que las cana-

También se da el hecho, de que las pér-

lizaciones tengan que ser reemplazadas

didas de carga producidas son mucho

pocos años después de ser instaladas.

menores, ya que la superficie interior

Los parámetros que contribuyen al

del tubo es extremadamente lisa, y por

aseguramiento de la calidad y durabili-

tanto, se puede realizar el transporte a

dad de las redes con las tuberías TOM®

mayor velocidad aumentando así, la ca-

de PVC Orientado son:

pacidad de la red y minimizándose el

● La completa estanqueidad de las

consumo de energía en el bombeo.

uniones gracias a la junta elástica de al-

En la vida útil de un sistema de tuberías,

ta calidad utilizada y al eficaz diseño de

el parámetro que más contribuye al con-

las copas, que evitan las fugas del agua

sumo de energía, es la energía necesa-

canalizada.

ria para realizar el bombeo. En el caso

● La alta resistencia química del PVC

de las tuberías de PVC-O, según el es-

que hace que las tuberías permanezcan

tudio 'Estimación del consumo energéti-

inalteradas durante toda su vida útil.

co y de la emisión de CO2 asociada a la producción, uso y disposición final de tu-

MOLECOR

berías de PVC, PEHD, PP, Fundición y

www.molecor.com

Hormigón' realizado por la Universidad

I www.retema.es I

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RETEMA

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DIRECTORIO DE EMPRESAS

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