Reutilización: tipos, gestión y visión estratégica

Heraclito de Efeso

Friedrich Nietzsche

LINEAL O CIRCULAR?

“Un hombre no puede bañarse dos veces en el mismo río” Esta frase, atribuida al filósofo presocrático Heráclito de Efeso, trata de que todo está siempre en movimiento, el tiempo pasa y todo cambia: nosotros y también el río. Cuando volvemos a bañarnos esta ya no es la misma, ni sus partículas, ni los minerales que lo acompañan… ni siquiera los átomos de hidrógeno y oxígeno. Esta concepción lineal del paso del tiempo no mezcla bien con conceptos como agua reciclada, regenerada o reutilizada pero si bien esta frase daría para una buena conversación entre amigos aficionados a la Filosofía, en este caso quizás encaja mejor una concepción circular como la Friedrich Nietzsche y su Eterno Retorno.

Aplicado al ciclo del agua, la idea circular del filósofo alemán quedaría así: a lo largo del cauce de un río hay varias poblaciones, la primera capta el agua, la utiliza, la vierte al alcantarillado, la depura mediante EDAR y la devuelve al mismo río pero aguas abajo donde, a continuación, el siguiente pueblo hará el mismo procedimiento… y así hasta la llegada de este río a su desembocadura. De este modo, la misma agua es captada, usada, ensuciada y limpiada para volver a empezar en otro punto del curso del río hasta su desembocadura, donde pasará a formar parte de un ciclo más grande que la traerá de vuelta mediante la evaporación y lluvia al nacimiento del río.

Explicados los fundamentos conceptuales, es el momento de poner en práctica dos tipos de reutilización de aguas superficiales para riego: en un caso tenemos una reutilización no planificada o simplemente “de facto” y en el otro una de consciente o planificada. Cómo funciona cada una? Lo explico en base al documento “Characterization of unplanned water reuse in the EU”, de la Universidad Técnica de Munich.

Reutilización no planificada del agua

O también denominada “de facto” es la que se produce, por ejemplo, cuando se consume el agua del río en un punto aguas abajo donde previamente una EDAR vierte su agua depurada. En función de los caudales del río y el efluente de la depuradora se producirá un mayor o menor efecto de dilución. Dicho esto, hay dos factores importantes a tener en cuenta:

  • La relación de caudales del agua depurada y el agua del río provocan que el efecto dilución sea más o menos importante. En el caso del esquema es 5/95 pero se puede dar la situación inversa.
  • Derivado del primer punto, si un 80-90% del caudal es agua depurada para un 10-20% del río, aunque la EDAR cumpla con los límites legales de vertido habrá muy poca dilución, provocando una concentración más alta de contaminantes persistentes (antibióticos, derivados del plástico, detergentes, etc.) y microorganismos como E. coli. Esta situación es consecuencia de que la ley no contempla la eliminación ni reducción de estos parámetros para los efluentes de agua depurada.

Reutilización planificada del agua

En este caso tenemos una EDAR que proporciona una parte de su agua depurada a usuarios interesados para riego de cultivos. Aquí previamente se pone en marcha una solicitud administrativa basada en la legislación RD 1620/2007 donde se incluyen unos parámetros límite. Para cumplir con estos la depuradora dispone de un tratamiento terciario compuesto por un sistema de filtración y desinfección que hace que el agua acabe siendo apta para el uso en cuestión.

Un recurso más para la gestión hídrica

Comparando los riesgos asociados a los dos tipos de reutilización, queda claro que en el caso de la no planificada nos encontramos con un fenómeno inevitable que abre muchos interrogantes de cara a la propia seguridad de su uso. Además, normalmente las aguas superficiales captadas para potabilización suelen ser de peor calidad que las del terciario de una EDAR, es por eso que tiene todo el sentido del mundo reconducir el agua regenerada de la EDAR del Prat de Llobregat a la cabecera de la potabilizadora de Sant Joan Despí para convertirse en un recurso extra de 2m3/s en épocas de sequía.

Una reflexión final

El tiempo dirá si las intenciones del actual gobierno catalán forman parte del tacticismo habitual de nuestros políticos o van más allá en una visión estratégica en materia de gestión hídrica. Si la segunda idea es cierta bienvenidos sean todos los esfuerzos para cerrar el círculo. Nietzsche estaría muy satisfecho de ello.

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Las sinergias del agua regenerada

El agua de origen

La EDAR de Castell-Platja d’Aro dispone de un tratamiento terciario capaz de producir agua regenerada para potenciales usuarios interesados, ahorrando de forma diaria unos 6000 m3 que de otro modo serían captados del acuífero del río Ridaura.

Este terciario funciona desde el 1998, mejorando de forma significativa su gestión a partir de la automatización del control de parámetros en 2012. Jordi Muñoz, Jefe de Proceso de la depuradora, remarca la importancia de tener un agua de salida del tratamiento secundario de calidad: “Si tenemos unos buenos parámetros el tratamiento terciario no sufrirá y obtendremos una agua apta para su reutilización. Si no fuera así, podría darse un exceso de turbidez y colmataciones regulares de los filtros de arena”. Debido a esta potencial problemática, si los lazos de control detectan un nivel de turbidez por encima del límite establecido se cierra la compuerta que deriva el agua depurada a estos filtros. Otro control fundamental es el redox presente en el agua después de ser clorada: “Estamos entre los 250 y 350 mV para asegurar la desinfección total y ausencia de E. coli.

El control de la instalación se hace por SCADA, así se ve de forma rápida si hay alguna desviación que afecte el rendimiento del terciario para poder actuar y avisar los usuarios afectados:

El esquema de tratamiento terciario del EDAR de Castell-Platja d’Aro es el siguiente: filtros de arena y desinfección mediante luz ultravioleta e hipoclorito sódico. “En nuestro caso, la presencia de sales de hierro en el agua provoca una disminución de la transmitancia causando una reducción en el rendimiento de desinfección de la luz UV”, puntualiza Muñoz, “a pesar de que elimina bien los clostridios y huevos de nemátodos”.

Tanto la depuradora como el tratamiento terciario de regeneración es explotado de forma integral por la misma empresa concesionaria, EMACBSA. Muñoz justifica una de las ventajas de que sea así: “Somos los primeros interesados en obtener un agua de calidad del decantador secundario para no tener problemas en el terciario. Si estuviese repartido en dos explotadores costaría más de coordinar, además de la falta de incentivos por una de las partes”.

En 2017, el terciario ha aportado unos 800000 m3 desglosados de la siguiente manera:

  • 300000 m3 Golf d’Aro-Mas Nou.
  • 210000 m3 Golf Costa Brava.
  • 160000 m3 Regante principal (campos de maíz).
  • 100000 m3 Comunidad de regantes del entorno de la EDAR.
  • 30000 m3 Pitch & Putt Mas Torrellas.

El agua ya regenerada es bombeada y repartida en tres líneas principales para llegar a todos estos usuarios, los cuales pagan por la gestión diaria del tratamiento terciario: reposición de cloro, analíticas de control, componentes del sistema de desinfección por UV, etc.

Al final de la visita Muñoz reflexiona sobre el valor de este agua: “Gracias a la aportación de agua regenerada el acuífero puede respirar, sobre todo en la época de verano ya que esta zona es muy turística. Pensándolo bien, el terciario hace que el agua tenga un coste razonable que, en su ausencia y en épocas de sequía prolongada, podría llegar a ser mucho más elevado”.

Golf Costa Brava

Después de la visita a la EDAR me he desplazado hasta el Golf Costa Brava, en Santa Cristina d’Aro, para hablar con Benjamí Ferrer, actual greenkeeper y responsable de la gestión hídrica: “El Golf Costa Brava fue de los primeros en plantearse la opción de regar con agua regenerada debido a la evolución de los campos hacia una imagen cuidada más extensiva, más allá del espacio de juego. A partir de este momento en que se amplía este espacio de riego nos encontramos con problemas durante los veranos… los pozos de la zona ya no daban para más”. También menciona la figura clave de Xavier Millet en la puesta en marcha del proyecto: “Él lo inició, construyéndose los 2 km de tubería que van desde la depuradora de Castell d’Aro hasta este golf”.

Para Ferrer, lo más importante de todo es que ahora disponen de agua los 365 días del año, no tienen que sufrir por la falta de ésta y el nivel freático de la zona lo agradece, pero también hay algún inconveniente: “Los niveles de nitrógeno amoniacal elevados nos perjudican. Al final hemos optado por montar un sistema de tratamiento mediante ozono previo al riego. No es óptimo para la remoción de nutrientes pero almenos elimina el biofilm que se forma en las paredes del colector y los malos olores derivados”.

Campo del Golf Costa Brava

Riego de cultivo de maíz

Joan Pijoan es el responsable de una explotación ganadera de producción de leche al por mayor. También dispone de varios campos donde planta, entre otros cereales, maíz. Desde el 2004 es usuario del agua regenerada del terciario de Castell-Platja d’Aro: “Estoy bastante satisfecho, sobre todo cuando empezamos a ver de que en verano nos quedábamos cortos de agua a pesar de disponer de varios pozos propios. De las 50 Ha de campo productivo, la mitad la regamos con agua regenerada”. También me comenta la agilidad en llevar a la práctica la conexión a la red: “Fue relativamente fácil, puesto que tan sólo tuvimos que alargar un poco más el colector que ya llegaba al Golf Costa Brava, unos 3 Km”, explica Pijoan. De este modo, tanto el golf como la explotación ganadera forman una mini comunidad de regantes que puede ser una buena experiencia para iniciativas futuras.

Por lo que respecta a la presencia de nitrógeno, al contrario de Ferrer, él lo ve como una ventaja al reducir el uso de nutrientes externos: “Gasto mucho menos fertilizante que cuando capto agua de pozo”. Sin embargo, Pijoan también ve algún inconveniente: “La administración es muy exigente con el hecho de no pasarnos de los límites recomendables de nitrogeno a nivel ambiental, en este sentido hay margen para la mejora”.

Aigua regenerada
Campos de maíz regados con agua regenerada

 

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (y III)

– Este año estrenáis el Máster en Recursos Hídricos, que vendría a ser una revisión a fondo del antiguo que ya ofrecía la Universitat de Girona.

Correcto. Hace un par de años, en la reunión con el Consejo Asesor Sectorial del Campus del Agua propusimos que nos ayudaran a mejorar el Máster. Básicamente lo queríamos hacer más atractivo para los alumnos pero también que hubiera una mayor implicación de las empresas.


– Qué tal fue?

Estuvimos hablando más de tres horas! Fue la semilla del replanteamiento actual, básicamente nos dijeron lo que muchas veces vemos: los alumnos salen muy preparados a nivel teórico pero son poco prácticos.

– Siguen dentro de la burbuja de la universidad…

En cierta medida así es. Un día un empresario me dijo esto: “saben aprobar exámenes pero mejor que no haya cambios de un día para otro, no saben como enfrentarse a ellos o tienen miedo”. En definitiva nos dijeron que si nos atrevíamos a cambiar esta dinámica nos ayudarían con todo.

– Y os pusisteis manos a la obra.

Si, y hemos estado dos años en un grupo de trabajo con varias empresas rehaciendo el Máster. En un principio queríamos ampliar contenidos pero hubiéramos caído en el mismo error de antes, por el que al final nos preocupamos de dar más conocimientos generales de tipo práctico como son nociones de ingeniería, economía, gestión empresarial, TICs, etc.

– Lo más significativo, habéis cambiado la metodología.

Hemos copiado a Medicina!* Además de aprobar bien las asignaturas han mejorado en el trato con los pacientes. Podríamos decir que son más humanos…

– Y tus alumnos?

Aprenderán a atreverse a hablar con los clientes, a dialogar, a saber encontrar información por su cuenta… la metodología ABP o Aprendizaje Basado en Proyectos. Esto lo cambia todo.


– Por ejemplo…

Hay una semana dedicada a aguas potables, no hay clases magistrales. En lugar de esto imagínate una botella de agua en medio de la mesa, un grupo de diez alumnos y un tutor. Empieza uno de los alumnos hablando sobre el agua del grifo y que ésta es mejor que la embotellada, pero de repente otro estudiante dice que la del agua tiene muy mal sabor y entonces otro añade otra aportación.

Fuente: Orientación Andújar

– Y poco a poco van saliendo los conceptos a tratar.

Si, y entonces si el tutor (que ha ido observando sin participar en la discusión) ve que no se ha hablado de uno de ellos lo introduce y acaba de complementar la clase. También se habla otros temas de los cuales los alumnos tienen que buscar la información correspondiente. Al cabo de unos días se pone en común para llegar a las conclusiones finales guiados por el mismo tutor.

– Estas sesiones se complementan con otros recursos educativos?

Los martes hay seminarios y los jueves visitas a laboratorios, empresas, etc. Se trata de hacerlo mucho más dinámico y útil de cara al día a día del mundo laboral.

– Qué % representa este trabajo desarrollado por el alumno?

Un 50%. En la otra mitad se evalúan conocimientos mediante un exámen.

– Para terminar, como ves el modelo catalán de investigación?

Este es un tema del cual podríamos estar hablando un día entero! Concretando… a pesar de que no es el mejor modelo para nosotros los investigadores, lo veo bastante realista ya que está pensado para que la innovación la haga la empresa y en menor medida la universidad, de este modo acaba repercutiendo en los indicadores económicos del país. En el fondo es un modelo más ambicioso que el basado únicamente en subvenciones, aún así es mejorable.


– Gracias por tu tiempo Ignasi, espero volver por aquí y seguir documentando lo que vais haciendo.

Gracias a ti! Hasta pronto.

* Se refiere a la facultad de Medicina de la UdG.

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Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

– Tu periplo investigador empieza con la tesis doctoral.

Sí, la hice en el campo de la Inteligencia Artificial aplicada a las depuradoras de aguas residuales, pero era 1998 y el Big Data y Data Mining aún estaban muy poco desarrollados. En definitiva, los datos “objetivos” del momento eran mayoritariamente de mala calidad, y por lo tanto, nos centrábamos más en la percepción que tenía en cada momento el jefe de planta: olores, colores, funcionamento de la línea de fangos, etc.

– Fuisteis unos avanzados a vuestra época.

Puede ser… hace poco que las grandes empresas del sector del agua han empezado a hablar de forma habitual de la IA. De alguna forma el concepto ha traspasado los centros de investigación, entrando con fuerza en la industria y ya es una realidad para varios sectores.

– Desde que estás en el ICRA trabajas con varias tecnologías, concretamente con membranas.

Sí, trabajamos con diferentes tipos como son membranas de terciario, desalinización, osmosis inversa y directa…. Pero también tenemos una segunda línea de investigación igualmente importante dedicada a la eliminación de fármacos; hacemos el seguimiento y vemos como se transforman en el medio acuático, como se eliminan, la toxicidad, etc. El ICRA es referente en tomar las medidas.

– Relacionado con el tema de membranas, has mencionado la Osmosis Directa. Es una tecnología interesante porque reduce mucho el consumo energético en comparación con la inversa, aunque tiene algunos inconvenientes…

Efectivamente, aún le queda un largo camino por recorrer, tan solo hay 3 o 4 empresas que se dedican a esta tecnología en el mundo y hay ciertos problemas con el tipo de solución salina a utilizar. También tenemos una legislación incompleta en reutilización y la reposición de estas membranas no tiene la misma agilidad que las convencionales, estos inconvenientes sumados al cálculo de retorno económico hacen que las empresas vean con cierta cautela su uso en la industria.

– Hablando de empresas, participaste en un estudio en reutilización de aguas grises en un hotel de la Costa Brava. Sale a cuenta?

Económicamente hablando el hotel no nota este ahorro ya que la factura del agua es una parte pequeña de sus gastos totales, y si lo miramos por el lado del consumo de agua tampoco. Pero si un día el ayuntamiento impone restricciones por sequía es evidente que tendran una ventaja competitiva. Luego también hay un tema de promoción como empresa ambientalmente responsable, que ahora mismo sería dar un ejemplo de cara al uso sostenible del recurso.

Font: Dutch Water Sector

– Y una mejora de la Huella Hídrica

Desde luego, pero soy bastante escéptico al respecto. Reconozco el valor de concienciación del concepto pero creo que es muy difícil de calcular porque los criterios son demasiado dispares para tener una visión global significativa.

– “Comparativa a gran escala de varias tecnologías en agua reciclada, con especial émfasis en MBR”. Me puedes explicar el objetivo de este artículo en el que has colaborado recientemente?

Este artículo lo escribimos debido a la ausencia de datos reales a gran escala de este tipo de tecnología, y por eso acabó saliendo en The MBR site. Los datos, que son de las licitaciones de las plantas , se pueden consultar en el CEDEX. Una vez recopiladas y analizadas vimos que los MBR eran bastante competitivos en comparación con los terciarios convencionales, además de que se obtiene una agua final de gran calidad.

– Así, en contra del tópico no hay tanta diferencia para contar con ellos en tratamiento terciario.

Sí, pero hay que tener en cuenta qué uso le queremos dar al agua producida, la queremos para regar campos de golf? Regadío? Recargar un acuífero? Baldeo de calles? O quizás para reutilización como agua potable…

– Y en función de este uso final construir la tecnología que se adapte mejor?

Efectivamente, lo que pasa es que en Catalunya mayoritariamente se ha construido por circunstancias que no tienen mucho que ver con este criterio.

– Es decir, se vierte al río sin reaprovecharla…

Y si esta tecnología la comparas con una EDAR convencional ya no sale a cuenta, porque aparte de desaprovechar este agua para reutilización el sistema con MBR suele ser un 20% mas caro. Un esfuerzo en vano. Continúa leyendo Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (I)

Ignasi Rodríguez-Roda Layret es profesor de la Universitat de Girona en el dept. de Ingeniería Química desde 1995, miembro del grupo de investigación LEQUIA, investigador en el área de Tecnología del ICRA y Director Científico en el Campus del Agua. En la primera parte de esta entrevista hablamos de quien es quien en este variado ecosistema o Innovation Hub, un concepto que quiere potenciar, pues implica asociar la marca Girona-Agua en el campo de la investigación a nivel internacional.

– Buenos días Ignasi, podrías describirnos brevemente los centros donde estás actualmente implicado?

Actualmente estoy repartido entre el LEQUIA, ICRA y el Campus de l’Aigua.

El LEQUIA (Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental) es un grupo de investigación dentro de la Universitat de Girona, dedicado principalmente al tratamiento biológico de aguas residuales, además ahora está empezando a trabajar también en el área de las aguas potables. Es un grupo de los más potentes de la universidad.

En cambio, el ICRA (Institut Català de Recerca de l’Aigua) es un instituto de investigación de excelencia que depende de la Generalitat de Catalunya y donde se trabaja en una línea más ágil, flexible o ejecutiva. Uno de los objetivos principales es atraer talento del extranjero para generar investigación de calidad. Hacer esto último en la misma universidad cuesta más porque los profesores no pueden dedicar el 100% de su tiempo puramente a la investigación ya que tienen que dar clases, luchar por los créditos, hacer gestiones académicas, etc.

– El ICRA forma parte de algun tipo de red o estructura superior?

Pertenece al CERCA, una red de unos 40 centros repartidos por toda Catalunya, pero aún siendo dependiente de la administración catalana, la UdG ha cedido 5 profesores al ICRA para que éstos puedan dedicarse a tiempo completo a la investigación. Cada uno de ellos se encarga de un área distinta, y yo como profesor “cedido” llevo la de Tecnologías.

– Qué es el Campus del Agua?

El campus forma parte de una política sectorial iniciada por el antiguo equipo rector, que aglutina todos los actores del agua en un concepto llamado Market Driven. Es decir, no se reunen catedráticos y profesores dentro de la universidad para decidir la investigación, másters, postgrados, etc. que se llevarán a cargo sino que primero se habla con empresas, administraciones, etc., ver cuáles son las necesidades de estos actores y luego volver a la universidad para poner en marcha las líneas de trabajo y cubrir estas necesidades. Por ejemplo, si el ACA tiene una política de puesta en marcha de sistemas de depuración a través de membranas y en la universidad aún se está trabajando en tratamientos biológicos, reenfocar el trabajo que se está llevando a cabo en los departamentos para coincidir con la estrategia de la administración pública.

– Quién hay en el campus?

Unas 100 empresas asociadas colaboradoras, además del ICRA y el CEAB (Centre d’Estudis Avançats de Blanes. Hay un Director Científico y una Project Manager, Núria Frigola, que se encarga de la relación con las empresas y nos permite promocionar proyectos más grandes y transversales como el nuevo Máster en Recursos Hídricos.

– Para completar este ecosistema también está el Catalan Water Partnership…

Pero es diferente al resto, el CWP es un clúster de empresas relacionadas con el sector del agua donde el objetivo es ampliar e internacionalizar su negocio. Por ejemplo, si de las 75 empresas que hay actualmente hay 3 que quieren vender en Jordania, el clúster organiza misiones, promociones, etc. o si hay interés en entrar en el sector vinícola o de las TIC, por poner otros dos ejemplos, busca las oportunidades existentes hablando con estos sectores.

– Y con todo este mosaico al final se busca un concepto que lo englobe todo, la marca Girona-Agua.

Si, porque a la gente de fuera del territorio le da igual si los proyectos los lleva uno u otro si estos funcionan. Al final se quedan con el concepto global y somos de la opinión de que una marca que relacione Girona con el Agua acabaría de dar el empujón definitivo en el posicionamiento de nuesto ecosistema a nivel internacional, o como nos gusta decirlo a nosotros: Innovation Hub.