Ante el creciente uso del agua reutilizada, Xylem desarrolla tecnologías
innovadoras para dar respuesta a los retos que se presentan a la hora de
cumplir los parámetros de calidad del agua regenerada.
Sobre la Entidad
En lenguaje anglosajón, se suele decir que “wastewater
is not a waste, wastewater is a resource”. Y efectivamente, el agua
residual no es un deshecho; es un recurso y cada vez más apreciado.
Debido a la superpoblación del planeta por parte del
ser humano y a su constante e imparable crecimiento, cada vez habrá más demanda
de agua pero con las siempre presentes limitaciones de disponibilidad: es el
caso de acuíferos/agua superficial (embalses, ríos...) que dependen de su
recarga natural a través de las precipitaciones de lluvia.
La otra fuente alternativa de agua es la proveniente del
mar, prácticamente infinito, pero con dos grandes inconvenientes: el primero es
la necesidad de la proximidad al mar del receptor (nadie se plantea desalar
agua para alimentar una ciudad como Madrid); y el segundo es el alto coste de explotación
(principalmente energético) para desalar el agua mediante ósmosis inversa.
Estos factores de aumento de “demanda” pero con una
limitada “oferta”, han propiciado que en las últimas décadas se haya
considerado seriamente la reutilización del agua como una fuente inagotable y necesaria
para poder satisfacer dicha demanda, principalmente promovida por el regadío.
Xylem, como empresa líder en soluciones tecnológicas a
nivel mundial y focalizado con su lema “Let´s Solve Water” en la solución de
problemas del agua, siempre ha considerado la reutilización como un
mercado de presente y, sobre todo, de futuro, invirtiendo en las nuevas
tecnologías y la optimización de las existentes para poder afrontar este ya no
tan nuevo reto en el tratamiento del agua.
El agua
residual no es un deshecho; es un recurso y cada vez más apreciado Xylem, como empresa internacional, está presente a
nivel mundial en todas las regiones con mayor demanda de reutilización, a
destacar: Oriente Medio, España,
California, Italia… entre otras, con legislaciones/requerimientos de
calidad de agua bastante diferentes. Unas regiones son más estrictas que otras,
aunque básicamente cuentan con los mismos parámetros de medida: sólidos en
suspensión, turbidez, huevos de nematodos y E. Coli/coliformes fecales/totales.
El principal objetivo de la reutilización siempre ha
sido evitar la proliferación de organismos que puedan provocar enfermedades, entendiéndose como tales principalmente las
bacterias coliformes fecales (grupo de bacterias con mayor riesgo de generación
de enfermedades), así como los nématodos intestinales.
Las bacterias, por su tamaño, entre 0,2 y 30 micras,
difícilmente pueden ser retenidas mediante sistemas de filtración
convencionales. La Eschericia coli (2 micras de longitud y 0,25-1 micra de
ancho) siempre se ha usado como bacteria patrón por su facilidad de detección,
así como su representatividad de la familia de bacterias patógenas. El método
de desinfección más utilizado tradicionalmente ha sido el cloro, que más
adelante ha sido reemplazado por la tecnología ultravioleta:
un sistema de desinfección igual de eficaz que no daña
el medio ambiente con subproductos clorados. Posteriormente se han ido
considerando otros procesos más complejos y costosos de desinfección, como el
ozono y la ultrafiltración. Estos últimos, más bien como sinergias de otros
procesos y/o requerimientos más exhaustivos como la desinfección total mediante
soluciones “Multi Barrier” (Multibarrera), consistente en combinar varios
procesos de desinfección para asegurarla de forma total.
Trenes de membrana
El gran reto en la desinfección siempre han sido
aquellos patógenos que principalmente por su tamaño y sobre todo si están
presentes en forma de huevos, son prácticamente invulnerables a los métodos de
desinfección convencionales:
UV y cloro, e incluso al ozono salvo dosis muy elevadas. Esta clase de
patógenos suelen estar representados por los nemátodos intestinales (20-40
micras ancho y 60-80 micras largo), aunque también por ciertos protozoos que
presentan esta resistencia (aunque no tanta) como la Giardia lambia (10-12
Micras) y Cryptosporidium (2-5 micras), muy conocidos por su problemática en el
agua potable. Así como las bacterias necesitan un mínimo de población para
poder provocar enfermedades, los nematodos tienen el gran inconveniente de
causar enfermedades con un solo individuo; de ahí que normalmente se exija
prácticamente su ausencia total (< 1 Huevos /10 Litros).
Teóricamente, el tamaño de estos patógenos les
hace susceptibles de decantar. De hecho, el método de análisis consiste en
dejar las muestras decantar durante 24 horas, para posteriormente extraer del
fondo muestras de menor volumen para concentrar dicho patógeno y, finalmente,
ser susceptible de ser localizado mediante microscopio. Sin embargo, la
decantación-sedimentación, que es un proceso intrínseco en la propia depuración del agua, no es un sistema robusto en cuanto a
fiabilidad.
Por tanto, actualmente los procesos contemplados para
evitar estos patógenos se basan en sistemas de filtración que asegure un corte
absoluto inferior a 20 micras. No obstante, se ha comprobado en instalaciones
existentes de tratamiento terciarios con sistemas de filtración diferentes y
mediante un análisis a través de contadores de partículas, que es prácticamente
imposible asegurar dicho corte de 20 micras, salvo con membranas de
ultrafiltración. Obviamente, asegurándose la integridad de las mismas.
Por otro lado, la
experiencia de los últimos años ha demostrado que los sistemas convencionales
como filtros de arena (en todas sus variantes: lavado continuo, abiertos por
gravedad o cerrados), tamices de malla de 10 micras, tamices de tela de 10
micras... son considerados como válidos para la retención de dichos patógenos.
De cara a asegurar una eliminación más fiable/robusta, se podría pensar en
incluir dobles barreras de filtración y/o combinadas con procesos de oxidación
como el ozono, tal y como se ha analizado durante un pilotaje realizado en
Tubli-Bahréin en el que actualmente existe una instalación en operación y que
se está llevando a cabo la ampliación de la misma para 200 MLD.
Xylem
considera la reutilización como un mercado de presente y, sobre todo, de futuro
Hasta ahora, siempre se ha hablado de la reutilización
directa y muy poco de la reutilización indirecta, que es aquella donde se
produce un vertido a un medio intermedio como ríos, embalses/lagos o acuíferos
(esté ultimo sí viene legislado) para posteriormente ser reutilizado para agricultura
y otros usos, como el potable. Está reutilización indirecta, al final,
termina siendo una reutilización directa con ciertos factores de dilución.
Hay depuradoras que vierten a ríos cuyo cauce en
verano es incluso inferior al de la propia depuradora. Por ello, en algunos
países se habla de reutilización para aguas superficiales, no solo las
destinadas a acuíferos, llegándose a exigir cierto grado de desinfección para
verter al cauce e incluso la reducción de los famosos “compuestos emergentes” o
CEC (Contaminants of Emerging Concerns): compuestos farmacéuticos, disruptores
endocrinos…
Estos compuestos CEC están siendo muy analizados en la actualidad, y
empiezan a ser tenidos en cuenta para futuras legislaciones. Por lo general,
son compuestos solubles (no pueden ser retenidos mediante filtración) y
difícilmente biodegradables (para conseguirlo eficazmente se necesitarían
edades de fango altísimas, haciéndolo inviable). Por tanto, las tecnologías que
actualmente se consideran, están basadas principalmente en la oxidación
mediante ozono solo, combinaciones de O3/UV/H2O2 en forma de oxidación
avanzada, absorción con carbón activo y, la más drástica, la ósmosis inversa.
Ésta tiene el inconveniente de producir un rechazo con altas concentraciones de
estos compuestos, ya que ni los transforma (oxidación) ni los absorbe (carbón
activo).
Xylem, como especialista en soluciones de tratamiento de agua, ha estado
involucrado en muchos estudios sobre estos compuestos, como el proyecto
Poseidon, Pilotox o KomOzon; así como en instalaciones, como las existentes en
Regensdorf, Schwerte o Gelsenkirchen.
Reactor biológico cubierto
Desde el punto de vista técnico, se puede llegar a
reducir considerablemente estos compuestos CEC. Sin embargo, la problemática actual reside
en identificar exactamente qué compuestos y a que concentración deberían ser
recogidos bajo legislación (la lista actual es amplísima), así como los
métodos de análisis y sus frecuencias, debido a que analizar dichos compuestos requiere un coste económico muy
importante.
Uno de los retos del agua a futuro será la
reutilización directa para uso en agua potable, algo que en algunos países ya
se está llevando a cabo. Recordemos que el “agua dulce” es un bien limitado y
desalar agua de mar demasiado caro, solo viable para zonas costeras. La
tecnología está disponible, solo será cuestión de tiempo que la oferta actual
de agua no pueda suplir la demanda futura.
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