Projecte INNOQUA

Planta pilot del projecte INNOQUA, situada a l’EDAR de Quart

I si us digués que hi ha un projecte europeu dedicat a la depuració low cost d’aigües residuals domèstiques que vol competir amb els actuals sistemes de sanejament autònom disponibles?

I si us digués que hi ha 11 països involucrats d’arreu del món on es provaran diferents sistemes modulables basats en la sostenibilitat ambiental i econòmica i adaptables a qualsevol clima?

I si us digués que un d’aquests sistemes s’està testant a l’EDAR de Quart (Girona), amb el lideratge del LEQUIA i diferents departaments implicats de la UdG?

Doncs bé, tot això i molt més engloba INNOQUA, i jo he aprofitat per fer una visita a Quart perquè en Narcís Pous, responsable de la planta pilot associada, m’expliqui una mica més sobre aquest interessant projecte.

“INNOQUA proposa testar diferents tecnologies per separat que són modulables i per tant costumitzables segons l’interès del client”, indica Pous. Aquestes tecnologies són les següents:

  • Vermifiltre, que actua de tractament primari i secundari.
  • Filtració mitjançant Dàfnia, actuant com a terciari.
  • Una unitat de control i supervisió online de baix cost.
  • Bioreactor d’algues, les quals actuen per fotooxidació.
  • Desinfecció per UV.

D’aquestes cinc tecnologies, a la planta pilot hi trobem la segona, la filtració de partícules mitjançant Dàfnia. Són uns organismes molt sensibles els quals normalment s’utilitzen per a tests de toxicitat ambiental, és per això que controlem i supervisem diferents paràmetres crítics com són la temperatura (l’aigua ha d’estar entre 5ºC i 25ºC), els nutrients, els metalls com el coure o el plom i els contaminants emergents com l’ibuprofè o els retardants de flama”. En les condicions adequades, les dàfnies eliminen les petites partícules col·loïdals que no poden eliminar els tractaments secundaris. En Narcís també m’explica que el temps de residència del bioreactor on els ha fet veure una cosa: “Hem vist que el sistema evoluciona cap a la generació de biofilms que poden ajudar a reduir la matèria orgànica romanent…seguint l’esquema evolutiu ens hem plantejat d’introduir-hi plantes per eliminar el nitrogen!”.

Superfície del reactor on hi creixen les dàfnies. El biofilm es forma a la zona perimetral

Un cop es tinguin els resultats de la planta pilot, descartaran un dels dos reactors i el que quedi serà acoblat a un vermifiltre, començant llavors una segona fase de control, supervisió i verificació del sistema conjunt. “Irlanda treballa amb la tecnologia de vermifiltres i estem esperant els seus resultats per, a partir d’aquí, dissenyar-ne un que s’adapti a les condicions de la nostra planta pilot”, comenta Pous. Més enllà d’això, i a banda de competir amb el clàssic sanejament autònom, la gràcia d’aquest projecte rau en la modularitat: “Això fa que el client es pugui muntar el seu propi sistema en funció del tipus de  l’aigua a tractar i les condicions climàtiques pròpies de la seva zona”.

Finalment, Pous justifica INNOQUA des del punt de vista de la seva aplicabilitat real: “Acabada la fase investigadora, passarem a les demostracions pràctiques. El projecte té previst validar la utilitat d’aquestes tecnologies en aigües de diferents tipus com són les d’origen ramader, aqüicultura o assimilables a domèstiques en llars unifamiliars, sempre per un màxim de 10 H-e”.

Cucs presents al vermifiltre. Font: INNOQUA

 

 

Les sinergies de l’aigua regenerada

L'aigua d'origen

La depuradora de Castell-Platja d'Aro disposa d'un tractament terciari el qual fa que els potencials usuaris interessats puguin consumir-ne-ne l'aigua regenerada i estalviar la que prové de l'aqüífer del Ridaura.

Aquest terciari funciona des del 1998, millorant de forma significativa la seva gestió a partir de l'automatització del control de paràmetres el 2012. Jordi Muñoz, el Cap de Procés de l'EDAR, recalca la importància de tenir una sortida del tractament secundari de qualitat: "si tenim uns bons paràmetres el tractament terciari no patirà i obtindrem una aigua apta per a la seva reutilització. Si no fos així, podria fer que un excés de terbolesa col·lapsés els filtres de sorra cada dos per tres". És per això que si els llaços de control detecten un nivell de terbolesa per sobre de l'establert es tanca la comporta que deriva l'aigua depurada als filtres del terciari. Un altre control fonamental és el redox present a l'aigua després de ser clorada: "Ens movem entre 250 i 350 mV per assegurar la desinfecció total i absència d'E. coli".

El control de la instal·lació es fa per SCADA, aquí es pot veure de forma ràpida si hi ha alguna desviació que afecti el rendiment del terciari per poder actuar i avisar-ne els usuaris afectats:

L'esquema de tractament terciari de l'EDAR de Castell-Platja d'Aro és el següent: filtres de sorra i desinfecció mitjançant llum ultraviolada i hipoclorit sòdic. "La presència de sals de ferro a la nostra aigua fa baixar la transmitància, cosa que redueix el rendiment de desinfecció de la llum UV que normalment actua de forma òptima sobre els 254 nm", puntualitza Muñoz, "tot i que elimina bé clostridis i ous de nemàtodes".

Pel què fa a l'explotació, la porta de forma integral l'empresa concessionària, EMACBSA. Muñoz justifica l'avantatge principal d'aquest fet: "Som els primers interessats en obtenir una aigua de qualitat del decantador secundari per no tenir problemes al terciari. Si estés repartit en 2 explotadors costaria més d'evitar-los".

El 2017, el terciari ha aportat uns 800000 m3 desglossats de la següent manera:

  • 300000 m3 Golf d'Aro-Mas Nou.
  • 210000 m3 Golf Costa Brava.
  • 160000 m3 Regant principal (camps de blat de moro).
  • 100000 m3 Comunitat de regants de l'entorn de l'EDAR.
  • 30000 m3 Pitch & Putt Mas Torrellas.

L'aigua ja regenerada es bombeja i reparteix en tres línies principals per abastar tots aquests usuaris, els quals paguen per la gestió diària que es fa del tractament terciari: reposició de clor, analítiques de control, components sistema de desinfecció per UV, etc.

Al final de la visita Muñoz em fa una breu reflexió sobre el valor de l'aigua: "Gràcies a l'aportació d'aigua regenerada l'aqüífer pot respirar, sobretot a l'època d'estiu ja que aquesta zona és molt turística. De fet, el terciari fa que l'aigua tingui un cost raonable que, en absència d'aquell i en èpoques de sequera perllongada, podria arribar a ser molt més elevat".

Golf Costa Brava

Després de la visita a l'EDAR, m'he desplaçat al Golf Costa Brava, a la població de Santa Crisitna d'Aro, per parlar amb en Benjamí Ferrer, greenkeeper i actual responsable de la gestió hídrica: "el Golf Costa Brava va ser dels primers a plantejar-se la opció de regar amb aigua regenerada a partir de l'evolució dels camps cap a una imatge cuidada més extensiva, més enllà de l'espai d'ús per jugar-hi. És a partir d'aquest moment que a l'ampliar l'espai de reg ens trobem amb problemes durant els estius, on els pous i aqüífer de la zona no donen per més". També esmenta la figura clau de Xavier Millet en la posada en marxa del projecte: "Ell ho va començar, i a a partir d'aquí es varen construir els 2 km de col·lector que van des de la depuradora de Castell d'Aro fins al golf".

Per Ferrer, el més important de tot plegat és que ara disposen d'aigua els 365 dies de l'any, no han de patir per la manca d'aquesta i el nivell freàtic de la zona ho agraeix, però també hi veu algun inconvenient: "Els nivells de nitrogen amoniacal elevats ens perjudiquen, cosa que ens ha fet plantejar la instal·lació d'un sistema de tractament complementari mitjançant ozó. No és òptim per l'eliminació de nutrients però com a mínim elimina el biofilm que es forma a les parets del col·lector i les males olors que se'n deriven".

Camp del Golf Costa Brava

Reg de cultiu de blat de moro

Joan Pijoan és ramader d'una explotació de vaques per producció de llet a l'engròs. També disposa d'una sèrie de camps on hi planta, entre d'altres cereals, blat de moro. Des del 2004 utilitza l'aigua regenerada del terciari de Castell-Platja d'Aro: "N'estic bastant satisfet, sobretot quan vam veure que a l'estiu ens quedàvem curts d'aigua tot i disposar de diferents pous propis. De les 50 Ha de camp productiu, la meitat la rego amb aigua regenerada". També comenta l'agilitat en la gestió de la connexió a la xarxa: "Va ser relativament fàcil, ja que tan sols vam haver d'allargar una mica més el col·lector que ja arribava al Golf Costa Brava, uns 3 Km", explica Pijoan. D'aquesta manera, tan el golf com l'explotació ramadera formen una mini comunitat de regants que pot ser una bona experiència per a iniciatives futures.

Pel què fa a la presència de nitrogen, al contrari de Ferrer, ell ho veu com un avantatge per la funció de substitució de nutrient pels cultius: "Gasto molt menys fertilitzant que quan faig servir l'aigua de pou". Igualment, també hi veu algun inconvenient: "L'administració hi està molt a sobre pel fet de no passar-nos de les quantitats recomanables a nivell ambiental, aquí la gestió en aquest sentit es podria millorar".

Aigua regenerada
Camps regats amb aigua regenerada

 

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (i III)

– Aquest any estreneu el Màster en Recursos Hídrics, que entenc que és una revisió a fons de l’antic que ja oferia la Universitat de Girona.

Correcte. Fa un parell d’anys, a la reunió amb el Consell Assessor Sectorial del Campus de l’Aigua els hi vam proposar que ens ajudessin a millorar el Màster que ja oferíem des de en fa més de deu. Bàsicament el volíem fer més atractiu per als alumnes però també que hi hagués una major implicació de les empreses.

– I com va anar?

Vam estar parlant més de tres hores! Va ser la llavor del replantejament actual, bàsicament ens van dir el què moltes vegades veiem: els alumnes surten molt preparats a nivell teòric però són poc pràctics.

– Segueixen a dins de la bombolla de la universitat…

En certa mesura és així. Un dia un empresari em va dir això: “saben aprovar exàmens però millor que no hi hagi canvis d’un dia per l’altre, no saben com afrontar-los i si ho fan és amb por”. En definitiva ens van dir que si ens atrevíem a canviar aquesta dinàmica ens ajudarien amb tot.

– I així ho vau fer.

Sí, i hem estat dos anys amb un grup de treball amb vàries empreses refent el Màster. En un principi volíem ampliar continguts però haguéssim caigut en el mateix error d’abans, pel què al final ens vam preocupar de donar més coneixements generals de tipus pràctic com pot ser nocions d’enginyeria, economia, gestió empresarial i TICs.

– I el més significatiu, heu canviat la metodologia.

Hem copiat els de Medicina! A banda d’aprovar bé les assignatures han millorat amb el tracte amb els pacients. Podríem dir que són més humans…

– I els vostres alumnes?

Aprendran a atrevir-se a parlar amb els clients, a dialogar entre ells, a saber trobar informació pel seu compte… la metodologia ABP o Aprenentatge Basat en Projectes. Això ho capgira tot.

– Per exemple…

Hi ha una setmana dedicada a aigües potables, no hi ha classes magistrals. En lloc d’això imagina’t una ampolla d’aigua al mig de la taula, un grup de deu alumnes i un tutor. Comença un dels alumnes parlant sobre l’aigua de l’aixeta i que és millor que l’embotellada, però de sobte surt un altre alumne que diu que la de l’aigua té molt mal gust i llavors un altre hi afegeix una altra aportació.

Font: Orientación Andújar

– I de mica en mica van sortint tots els conceptes a tractar.

Sí, però llavors si el tutor (que ha estat observant sense participar en la discussió) veu que no han sortit tots els introdueix i acaba de rematar la classe. També es parla d’altres temes dels quals els alumnes han de buscar-ne la informació corresponent. Al cap d’uns dies es posa en comú per arribar ara ja sí a les conclusions finals guiats pel mateix tutor.

– Es complementa amb altres recursos educatius?

Els dimarts hi ha seminaris i dijous visites a laboratoris, empreses, etc. Es tracta de fer-ho molt més dinàmic i útil de cara al dia a dia del món laboral.

– Quin tant per cent representa tota aquesta feina desenvolupada per l’alumne?

Un 50%. L’altra meitat avalua coneixements en forma d’examen.

– Ja per acabar, com veus el model català de recerca?

Aquest és un tema el qual podríem estar parlant tot un dia sencer! Concretant… tot i que no és el millor model per nosaltres els investigadors, el veig bastant realista ja que està més orientat a què la innovació la faci l’empresa i no tant la universitat, d’aquesta manera acaba repercutint en els indicadors econòmics del país. En el fons és un model més ambiciós que el que està basat únicament en subvencions, tot i així és millorable.

– Gràcies pel teu temps Ignasi, espero tornar per aquí i seguir documentant el què aneu fent.

Estem a disposar. Fins la propera!

Continua la lectura de Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (i III)

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

– El teu periple investigador comença amb la tesi doctoral.

Sí, la vaig centrar en l’aplicació de la IA en el camp de les depuradores d’aigües residuals, però era l’any 98 i el Big Data i Data Mining encara es trobaven a les beceroles. En definitiva, les dades “objectives” d’aquella època eren majoritàriament de mala qualitat, i per tant, nosaltres ens basàvem més en la percepció que tenia el cap de planta de la seva instal·lació: olor, color, funcionament línia de fangs, etc.

– Igualment vau ser uns avançats a la vostra època.

Pot ser… fa poc que les grans empreses del sector de l’aigua han començat a parlar de forma habitual de la IA. D’alguna forma el concepte ha traspassat els centres de recerca, entrant amb força en la indústria i ja és una realitat per a diversos sectors.

– Des que estàs a l’ICRA treballes amb diverses tecnologies, més concretament en membranes.

Sí, treballem en diferents tipus com són membranes de terciari, dessalinització, osmosi inversa i directa… Però també tenim una segona línia d’investigació igualment important dedicada a l’eliminació de fàrmacs, en fem el seguiment i veiem com es transformen en el medi, quins i com s’eliminen, toxicitat, etc. De fet l’ICRA és un referent per fer-ne les mesures.

– Relacionat amb el tema de membranes, abans has mencionat la Osmosi Directa. És una tecnologia interessant pel què fa a la reducció del consum energètic però té alguns inconvenients…

Efectivament, encara té molt camí per recórrer, tan sols hi ha 3 o 4 empreses que s’hi dediquen i hi ha problemes amb el tipus de solució salina a utilitzar. També tenim una legislació incompleta en reutilització d’aigües i la reposició d’aquestes membranes no té la mateixa agilitat que les convencionals, tot això sumat als càlculs de retorn econòmic fa que encara es vegi amb certa recança en el món de empresarial.

– Parlant d’empreses, vas participar en un estudi de reutilització d’aigües grises en un hotel de la Costa Brava. Surt a compte?

Econòmicament parlant l’hotel no nota aquest estalvi, ja que la factura d’aigua és una part molt petita de la seva despesa i si ho mirem des del punt de vista del consum d’aigua tampoc. Ara bé, si l’ajuntament algun dia ha de fer restriccions per sequera és evident que tindran un avantatge competitiu. Després també hi ha un tema de promoció com a empresa ambientalment responsable, que potser seria la part més aprofitable per ser un exemple de cara a l’ús sostenible del recurs.

Font: Dutch Water Sector

– I una millora en la Petjada Hídrica

També, però jo sóc bastant escèptic amb aquest tema. Tot i que reconec el valor de conscienciació que té aquest concepte crec que és molt difícil de calcular perquè els criteris són massa dispars per tenir-ne una visió acurada.

– “Comparativa a gran escala de diverses tecnologies en aigua reciclada, en especial èmfasi als MBR”. Em pots explicar l’objectiu d’aquest article en el què has col·laborat recentment?

Aquest article el vam escriure arrel de la manca de dades reals d’aquest tipus de tecnologia, i és per això que va acabar sortint a The MBR site. Les dades, que són de les licitacions de les plantes, es poden consultar al CEDEX. Un cop recopilades i analitzades vam veure que els MBR eren prou competitius en comparació als terciaris convencionals (filtres de sorra+desinfecció), a més de què s’obté una aigua final de més bona qualitat.

– Així, en contra del tòpic no hi ha tanta diferència a l’hora de tenir-los com a tractament terciari.

Sí, el què passa és que hem de veure quin ús volem que tingui l’aigua produïda per un tractament terciari, la volem per regar camps de golf? Per regadiu? Per recàrrega d’un aqüífer? Per neteja de carrers? O fins i tot per reutilització com a aigua potable…

– I en funció de l’ús final construir la tecnologia que s’hi adapti millor?

Efectivament, el què passa és que a Catalunya majoritàriament la tecnologia MBR s’ha construït per circumstàncies que no tenen massa a veure amb aquest criteri.

– És a dir que s’aboca a riu sense reaprofitar-la…

Llavors si ho compares amb una EDAR convencional sí que no surt a compte, ja que a més de no donar-li un segon ús aquesta tecnologia és aproximadament un 20% més cara. Un esforç en va. Continua la lectura de Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (I)

Ignasi Rodríguez-Roda Layret és professor de la Universitat de Girona al dept. d’Enginyeria Química des del 95, membre del grup de recerca LEQUIA, investigador en l’àrea de Tecnologia a l’ICRA i Director Científic al Campus de l’Aigua. A la primera part d’aquesta entrevista hem parlat de qui és qui en aquest complex ecosistema o Innovation Hub, un concepte que es vol potenciar, doncs implica associar la marca Girona-Aigua en el camp de la recerca a nivell internacional.

– Bon dia Ignasi, podries descriure breument els centres on estàs implicat actualment?

Bon dia Jordi, actualment estic repartit principalment entre el LEQUIA, l’ICRA i el Campus de l’Aigua.

El LEQUIA (Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental) és un grup de recerca dins de la Universitat de Girona, el qual es dedica principalment a l’àrea de tractament biològic d’aigües residuals, tot i que ara ha començat a treballar també en les potables. És un grup dels més potents de la universitat.

En canvi l’ICRA (Institut Català de Recerca de l’Aigua) és un institut de recerca d’excel·lència que depèn de la Generalitat i en el qual es treballa en una línia més àgil, flexible o executiva. Un dels objectius principals és atreure talent estranger per fer bona recerca. Això a la universitat costa més perquè els professors no poden dedicar el 100% de la seva activitat a fer recerca ja que també han de donar classes, lluitar pels crèdits, fer gestions acadèmiques, etc.

– És l’ICRA un fet aïllat o forma part d’algun tipus de xarxa?

Pertany a la xarxa CERCA, que té uns 40 centres repartits per Catalunya. El què passa és que tot i ser una entitat dependent de la Generalitat, la UdG ha cedit 5 professors perquè ara sí, aquests puguin dedicar-se a temps complet a la recerca. Cadascun d’ells s’encarrega d’una àrea diferent, i jo com a professor “cedit” porto l’àrea de Tecnologies.

– Què és el Campus de l’Aigua?

El campus forma part d’una política sectorial iniciada per l’antic equip rector, aglutinant tots els actors de l’aigua en un concepte Market Driven. És a dir, no es reuneixen catedràtics i professors a dins la universitat per decidir la recerca, màsters, etc. sinó que primer es parla amb empreses, administracions, etc. per veure quines són les necessitats d’aquests actors per llavors tornar a la universitat i posar en marxa les línies de treball per poder cobrir aquestes necessitats. Per exemple, si a l’ACA li interessa més la posada en marxa de sistemes de depuració mitjançant membranes i a la universitat encara s’està fent feina en tractaments biològics, reenfocar la feina que es fa des dels departaments en aquest sentit.

– Qui hi forma part?

Hi ha unes 100 empreses associades col·labores, a més d’englobar-hi l’ICRA i el CEAB (Centre d’Estudis Avançats de Blanes. Hi ha un Director Científic i una Project Manager, la Núria Frigola, que s’encarrega de la relació amb les empreses i ens permet promoure projectes més grans i transversals com el nou Màster en Recursos Hídrics.

– Per acabar amb aquest ecosistema hi hauria el Catalan Water Partnership…

Però aquest ja és diferent, el CWP és un cluster d’empreses on l’objectiu és ampliar i internacionalitzar el seu negoci. Per exemple, si de les 75 empreses que hi ha actualment n’hi ha 3 que volen vendre a Jordània, el CWP organitza missions, promoció, etc. o si hi ha interès d’entrar en el sector vinícola o de les TIC, busca les oportunitats que puguin sortir.

– I amb tot aquest conglomerat al final es busca algun concepte que ho englobi tot, la marca Girona-Aigua.

Sí, perquè una persona de fora li és igual si els projectes els porta un o altre si aquests funcionen, al final es queda amb el concepte global i creiem que una marca que relacioni Girona amb l’aigua acabaria de donar l’empenta en el posicionament del nostre ecosistema o com ens agrada dir-ho a nosaltres Innovation Hub.