Desi Esclapez: «el gemelo digital es una tecnología revolucionaria»

Desi Esclapez – Depuración de Aguas del Mediterráneo

Hablamos con Desi Esclapez, Gestora de Innovación de DAM-Aguas, sobre el gemelo digital o Digital Twin, una herramienta tecnológica con mucho potencial para la toma de decisiones en tiempo real en infraestructuras, entre ellas las depuradoras. Concretamente esta tecnología se ha probado en la EDAR de Alzira liderada por GAIA y la participación de DAM, el Catalan Water Partnership, INNOVAE y SASTESA, dando muy buenos resultados hasta el momento.

Más INFO:

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

 

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

 

Auditories tècniques a les EDARI

EDARI
Font: Water World

L’auditoria tècnica és una eina imprescindible que hauria de formar part del pla anual d’explotació d’una EDARI, ja que ens ajudarà a tenir una visió global del procés, visualitzar-ne les mancances i afegir punts de millora.

Quan podem fer-nos valer de les auditories? A sota llanço alguns exemples:

  • Visites inicials d’assessorament i consultoria.
  • Seguiment periòdic per avançar-se a futurs problemes.
  • Detecció de necessitats d’ampliació o modificació.
  • Reducció de consums, per exemple en productes químics o despesa energètica.
  • Propostes d’aprofitament de l’aigua depurada per a reutilització del procés.

Cal remarcar que una auditoria necessita de la col·laboració imprescindible del client, ja que l’auditor necessita el màxim de dades possible per fer-ne un bon diagnòstic. Malauradament no sempre és així, i molt sovint s’han de tenir unes qualitats detectivesques per aconseguir la informació. Això sol passar perquè el client separa mentalment el procés de producció del de depuració quan realment formen part del mateix procés. És a dir, si es generen aigües residuals és perquè hi ha hagut una etapa prèvia de consum d’aigua per a fabricar un producte (sucs, bolleria, fàrmacs, paper, galvanitzats, etc.). En definitiva, cal insistir en aquest aspecte i canviar l’esquema mental per a incorporar l’etapa de depuració a l’esquema global de producció.

Per acabar, us deixo un video del professor Jorge Chamorro en el que concreta els punts crítics a treballar dins el marc d’una auditoria tècnica:

 

Nou concepte d’EDAR i criteris de disseny

ingenio_xyz_cabecera
Font: Ingenio.xyz

Aquest passat dimecres vaig assistir a la masterclass online del professor Jorge Chamorro, Enginyer especialista en depuració d’aigües sobre bons criteris en el disseny d’EDARs, mitjançant la plataforma d’e-learning Ingenio.xyz.

Va ser una xerrada d’una mica més d’una hora que, tot i començar vint minuts tard per problemes tècnics va valdre molt la pena. Sobretot pel canvi de mentalitat que ens va remarcar el professor Chamorro sobre el concepte tradicional d’EDAR: de la producció d’aigua depurada a integrar les altres dues línies, la de fangs i (si és el cas) la de biogas. És més, se’ns va convidar a fer un gir copernicà intercanviant la línia de fangs amb la de l’aigua per ordre d’importància. En definitiva, l’EDAR com una fàbrica de llots més que com una d’aigua depurada.

compost
Els llots es poden destinar a compostatge. Font: infoagro.com

I això per què? Doncs perquè si la línia de fangs funciona bé la d’aigua hi anirà al darrera. A més, l’administració actualment prioritza la quantitat d’aigua depurada pagant-ne la producció per m3 sense influència de si s’aboca per sota o per sobre dels límits establerts, descuidant així la qualitat d’aquesta. De pas també s’obvia la importància de la gestió dels fangs produïts (perquè no pagar per aquesta producció també?), considerant-los com un mer residu quan es podrien valoritzar perfectament via agricultura, compostatge o valorització energètica.

Passada la introducció més general, se’ns va explicar un bon grapat de millores (aplicades principalment al pretractament) que es poden implementar a l’hora de dissenyar una planta més versàtil que pugui afrontar canvis sobtats de càrrega per abocaments o pluges, posades en marxa, etc. Perquè si d’alguna cosa pequen la majoria de depuradores al nostre país és de rigidesa operacional.

Imatge aèria EDAR
Imatge aèria EDAR. Font: blog de Jorge Chamorro

En resum, una EDAR del segle XXI s’ha de centrar més en la producció de llots, evitant males condicions d’operació i optimitzant-ne el rendiment global, així com dissenyar-la basant-se en la versatilitat per afrontar diferents condicions en funció de canvis estacionals, desequilibris tròfics o abocaments incontrolats.

Amplia-ho:

· Depuración para principiantes: Ejemplo de flexibilidad EDAR (Jorge Chamorro)