Parlem de membranes? (i V): AnMBR per a regadiu

AnMBR
Esquema de tecnologia AnMBR. Font: Scientific Research Publishing

Per tancar aquesta sèrie de posts sobre membranes us en presento una aplicació molt interessant. Al número de Maig/Juny de la revista RETEMA es fa menció en un article de l’ús de membranes per a poder reutilitzar l’aigua per a regadiu. Concretament, l’ús de la tecnologia AnMBR permet aprofitar tres tipus de recursos: l’aigua, el biogàs i els nutrients. Però anem a pams.

La tecnologia AnMBR és una evolució de la MBR, o sigui, l’ús de membranes en reactors de tipus anaerobi. Amb això guanyem en eficiència energètica, ja que al no haver d’airejar consumim molts menys kWh que en la combinació amb fangs actius. I no només això, del mateix procés anaerobi es genera biogàs mitjançant les comunitats bacterianes presents en el biorreactor, una barreja de gas metà, diòxid de carboni i sulfur d’hidrogen que caldrà tractar prèviament al seu ús com a font d’energia. Finalment, els tipus de microorganismes que porten a terme les reaccions anaeròbies no són capaces d’oxidar ni els compostos de nitrogen ni els de fòsfor. Amb tot, el que seria un desavantatge en comparació a d’altres sistemes d’eliminació de nutrients es converteix en una oportunitat a l’hora d’usar aquesta aigua resultant “enriquida” per a ús de regadiu.

AnMBR Comparativa
Font: RETEMA

Aprofitant la importància que la UE dóna cada vegada més a l’economia circular, aquesta tecnologia pren una dimensió més que interessant a l’hora d’abordar els reptes plantejats de cara al futur:

  1. Evitem el consum d’aigua potable per a regadiu mitjançant l’ús d’aigua regenerada provinent d’aigües residuals urbanes.
  2. Reduim el consum de fertilitzants aprofitant l'”enriquiment” d’aquest tipus d’aigua.
  3. Utilitzem el biogàs per a l’autoconsum de les instal·lacions, avançant cap a la sostenibilitat tan a nivell econòmic com energètic.

I per fer-vos una idea que el principal objectiu a perseguir en la reducció del consum d’aigua, almenys a l’Estat, és en el camp de l’agricultura, us deixo aquest gràfic aclaridor:

Gràfic consums d'aigua
Font: RETEMA

Per acabar, qui vulgui aprofundir en aquest article tant sols cal que vagi a la web de RETEMA i el llegeixi sencer de forma gratuïta mitjançant Issuu. Val la pena!

Continua la lectura de Parlem de membranes? (i V): AnMBR per a regadiu

Sobre la reutilització d’aigua

Aigua Port de la Selva
Aigua regenerada per a recàrrega d’aqüífer, a Port de la Selva. Font: Blog de Lluís Sala

El tipus de climatologia al Mediterrani, caracteritzada per una baixa pluviometria combinada amb períodes de sequera ens ha de fer veure que és urgent desenvolupar línies d’actuació en tots els àmbits que ens permetin avançar en la reutilització d’aigua. Si pensem en els efectes positius d’aquesta reutilització veurem que, d’una banda la recuperació d’aigua depurada permet aumentar de forma neta aquest recurs a les zones costaneres evitant-ne l’abocament al mar, i d’altra banda pot substituir l’ús d’aigua potable a les zones d’interior.

El RD 1620/2007 sobre reutilització d’aigües depurades ha estat fins ara la base per treballar en aquesta matèria, i distingeix entre tres tipus d’aigua:

· Aigües depurades: les aigües residuals que han estat tractades per adaptar-se a la qualitat exigida per la normativa d’abocaments, tant pel què fa a llera com a col·lector.

· Aigües regenerades: aigües depurades les quals han estat sotmeses a un tractament addicional per adequar-ne la qualitat depenent de l’ús que se’n vol fer (rec jardins o cultius, aigua de procés industrial, rec de camps de golf o recàrrega d’aqüífers).

· Aigües reciclades: aigua que s’utilitza més d’una vegada en el mateix lloc abans de ser abocada al cicle hídric.

I quin tipus de tractament hi ha actualment per a poder regenerar una aigua depurada per a les finalitats abans esmentades? Alguns exemples:

TRACTAMENT FÍSICO-QUÍMIC

La més utilitzada a l’Estat, elimina matèria en suspensió i redueix la terbolesa. Consisteix en afegir coagulant i floculant per ajudar a decantar després mitjançant un decantador convencional o o lamelar. Per augmentar la velocitat de decantació se li pot afegir un llast (en forma de partícules de sorra), és el cas del sistema Actiflo:

actiflo
Procés Actiflo. Font: Michael’s Water Cooler

TRACTAMENT PER FILTRACIÓ

En aquest cas eliminarem sòlids en suspensió de fins a 0,01 mm de mida i ous de de nemàtodes paràsits. Aquesta operació es fa mitjançant filtres de sorra, tamissos, teles o membranes, depenent de quan volem afinar el procés d’adeqüació al tipus d’ús que en farem a posteriori. En aquest tractament cal fer de forma habitual contrarrentats per mantenir l’eficàcia dels filtres, de manera que si es vol operar en continu s’hauria de tenir una segona línia. Com a alternativa es poden fer servir filtres amb recirculació de sorra (es netegen a partir del mateix procés) per no haver de parar. Aquí en teniu un esquema:

DESINFECCIÓ

Aquesta es combina amb els tractaments anteriors per acabar d’afinar l’aigua a reutilitzar. Les tecnologies més usades són:

a) Ozonització: és molt eficient però té una vida curta a dins de l’aigua, uns 20 minuts.

b) Cloració: menys eficient que l’ozó però una vida més llarga, entre 2 i 3 hores.

c) Llum ultraviolada: la desinfecció per UV es basa en l’emissió de radiació per inhibir el material genètic de virus i bacteris. No produeix subproductes com en el cas del clor i se sol combinar amb aquest per reduir-ne la dosi a aplicar.

Doncs bé, mitjançant aquests tractaments actualment s’aconsegueix una aigua regenerada òptima per als diferents requeriments d’ús. Però pel què fa a la reutilització com a aigua de consum humà necessitarem d’actualitzacions reglamentàries i sobretot d’una nova consciència la qual ens permeti fer-ho realitat. Tard o d’hora ens hi haurem d’enfrontar veient la creixent escassetat hídrica del sud d’Europa.

Complementa-ho:

· Takashi Asano: “Hay algo de dimensión histórica en el crecimiento actual de la reutilización”

· Conclusiones de las Jornadas “10 años del RD 1620/2007 sobre reutilización

· Agbar apuesta por la reutilización del agua como única alternativa para garantizar el suministro

 

Entrevista a Montserrat Termes (II)

estructura-tarifariaAnant al rebut de l’aigua, en el meu cas tan sols el 20% d’aquest es correspon a la que m’arriba a casa, la resta són impostos (cànon de l’aigua, taxes i IVA).

Sí però el cànon va destinat als costos de depuració i després també s’han de pagar les xarxes de sanejament, que surten de les llars per anar a les depuradores, tot això també s’ha de tenir en compte perquè és un tema de salut pública. Llavors en aquest rebut s’hi inclouria tant el fet de portar l’aigua a casa teva com el de transportar-la un cop usada a través del clavegueram per ser depurada i abocar a riu amb les garanties sanitàries i ecològiques que marca la llei. Si t’ho mires d’aquesta manera hauríem de pagar moltes coses en aquest rebut (captació, potabilització, transport, manteniment, depuració, obra nova, amortitzacions, etc.). I amb això tornem a la pedagogia, per exemple: les tovalloletes que es llencen pel vàter suposen un cost extraordinari quan aquestes arriben a les EDAR, fent un tap que col·lapsa de forma dramàtica la recepció d’aigua residual. Amb el petit gest de no llençar aquestes tovalloletes ja ens estaríem estalviant uns diners extra que s’han de destinar a aquest problema emergent i que com no pot ser d’altra manera acaben penalitzant en el nostre rebut.

I tot i això paguem poc en relació a altres béns…

De fet com a percentatge de la Renda Familiar Disponible, que seria la part que et queda dels teus ingressos un cop n’has pagat els impostos, moltes vegades no arriba ni a l’1%! Compara-ho amb la telefonia per exemple, aquest tant per cent és més elevat.

I més tenint en compte tota la infrastructura existent, mecanismes de depuració i potabilització, manteniment, controls de salut…

Si em permets un incís, cal tenir en ment la idea de què com menys embrutem o malgastem l’aigua en més bones condicions la podrem tornar a potabilitzar després, perquè ja saps que al llarg d’un riu l’aigua es capta per potabilitzar per llavors abocar-la depurada per, aigües avall tornar-la a tractar per a ús de boca, el que ja és una reutilització d’aquesta. Per tant, com en més bones condicions retornem aquesta aigua feta servir menys cost tindrà potabilitzar-la més endavant.

D’altra banda, amb el creixement de la població i donat que tenim una quantitat finita d’aigua, com més ús de forma eficient i més ben conservada estigui més tardarem a tornar a tenir problemes d’escassetat hídrica o sequera.

urban-water-cycleAra em fas pensar en un tema que al meu parer serà cabdal en els propers anys, la reutilització d’aigua. A Port de la Selva ho tenen clar de fa temps.

Sí, allà ja estan provant la reutilització indirecta d’aigua potable. De fet, en el nou Pla de Sequera de la Generalitat ja es comença a contemplar de forma tímida la reutilització, i això m’agrada tot i que no tinc clar si ha de ser com a últim recurs o no perquè encara no en tinc una opinió prou formada.

Ens hem de fixar amb els països capdavanters en la matèria, com diu el professor Rafael Mujeriego. En el seu cas se centra en la seva dilatada experiència a Califòrnia.

A més d’Israel, Austràlia i Singapur, que també són països mirall al meu parer.

Països amb tecnologia desenvolupada a partir dels problemes regulars d’estrés hídric.

Sí, a Israel treuen aigua de sota les pedres! Tot i que per raons geopolítiques costa de recopilar informació al respecte.

infiltracio-a-aqu%cc%88ifer
Infiltració d’aigua regenerada cap a aqüífer al Port de la Selva. Font: Projecte Demoware

Tornant a les tarifes, tu ets de la opinió que l’estructura tarifària ideal no existeix, però si fossis la responsable d’aplicar-la quina seria?

El que tinc clar és que hi ha d’haver una part de quota fixa i una altra de quota variable. La primera ajuda a recuperar tots els costos fixos (xarxa, inversions, manteniment, etc.) i la segona va lligada al consum. L’estructura actual de la part variable (per blocs) trobo que és un dels millor sistemes que hi ha. Amb tot, crec que s’hi podrien afegir uns complements en funció de, per exemple, en època de sequera augmentar la part dels blocs que correspon a aigua no bàsica i, un cop passada aquesta es tornen a baixar. En resum, depenent de la problemàtica que tinguis pots variar aquests complements amb l’objectiu de seguir oferint un servei de qualitat sense afectar en l’augment de costos associat per a l’operador.

És a dir, una estructura més flexible.

Sí, però encara no s’ha experimentat. I és que l’aigua no té un cost fix perquè com pots veure els costos no són mai els mateixos i ens hi hem d’anar adequant, tan com quan pugen com quan baixen, i a això últim s’hi ha de posar èmfasi.

comptador
Comptador. Font: Ayuntamiento de Sangüesa

Perquè sino ens quedem com amb la gasolina, que quan puja ho fa amb força però quan baixa ho fa de forma atenuada.

Justa la fusta. I això sí que no pot ser. Si el ciutadà té un bon comportament no s’ha de penalitzar, ans al contari, premiar i tot, i això vindria donat per aquests complements que he comentat abans.

Pot ser que a Chile tinguin els complements en funció hivern/estiu?

No ben bé, va lligat al seu consum mig. Si a l’estiu augmenten en un % aquest consum és quan se’ls hi aplica un complement de recàrrec. Però a casa nostra s’hauria de discutir quins complements són més adequats a la nostra realitat.

Projecte OMBReuse

forward-osmosis
Osmosi Directa (FO). Spectrum.ieee.org

Un article conjunt escrit pel LEQUIA i l’ICRA a la revista RETEMA (Gen-Feb 2016) fa referència a les opcions que tenim per a poder obtenir aigua potable a partir d’aigua de mar, salobre o residual; és a dir, a partir d’aigües de difícil potabilització i que fa un temps ni eren considerades un recurs.

Es parla de dessalinització, regeneració, reutilització indirecta i directa d’aigua potable. En aquest últim cas es parla de la obligació d’instal·lar una barrera múltiple com pot ser un biorreactor de membrana (MBR) seguit d’una osmosi inversa (RO) i una desinfecció (llum UV, ozó, cloració), per a obtenir una aigua de qualitat i segura per al seu consum, amb la contrapartida de costos semblants a les de la dessalinització, 0,5-1€/m3.

mbr
MBR acoplat a Osmosi Inversa (RO). Esquema publicat per  Sunmanyang

El projecte OMBReuse pretén reduir els costos de generar aigua potable per a la reutilització directa mantenint-ne la qualitat i seguretat en el consum. És per això que s’ha apostat per la Osmosi Directa (FO).

La FO ja ha estat provada a escala laboratori i pilot, i a diferència de la RO l’obtenció del permeat es produeix per diferència de gradient de salinitat entre les dues bandes de la membrana. L’ús d’una solució d’alta salinitat o “solució extractora” (aigua de mar o clorur sòdic) forma part del sistema empleat, la qual es barreja amb l’aigua residual per llavors ser separada per la RO convencional. En aquest sentit, i degut a que el sistema utilitza la doble barrera (FO+RO) és de possible aplicació a la reutilització d’aigua residual com a potable.

ombr
OMBR. Esquema de la revista Environmental Science

Aplicada en el context dels MBR, la novetat que ens aporta el projecte OMBReuse és la substitució en el reactor de les membranes habituals (de micro o ultrafiltració) per les d’osmosi directa, aconseguint unes elevades taxes d’eliminació de contaminants a més d’una disminució en l’embrutament. En definitiva, ens segueix aportant aigua d’alta qualitat però a un menor cost. Aquest nou esquema de depuració ha rebut el nom de OMBR (Osmotic Membrane Bioreactor) i té un futur prometedor, però també cal resoldre certs inconvenients.

fo
Fonaments de l’osmosi directa. Imatge de Porifera

Vistos els avantatges de la FO, l’acumulació de sals al reactor biològic i la posterior validació a escala real es presenten com els principals reptes a superar. En el cas de l’augment de salinitat, els microorganismes del reactor se’n veuen afectats i provoca inestabilitat en el procés de OMBR.

Però tornant al projecte en sí aquest té 5 eixos definits:

  1. Optimització del procés de membranes.
  2. Avaluació del benefici d’usar 2 membranes denses (FO i RO) com a concepte de doble barrera contra els contaminants.
  3. Avaluació de la problemàtica de l’embrutiment en comparació al MBR habitual.
  4. Desenvolupament d’eines de control per a la concentració de sals i optimització d’operació i neteja.
  5. Desenvolupament d’un sistema d’ajuda a la decisió per integrar la OMBR en l’esquema de tractament d’aigües residuals en àmbit local.

Aquest projecte va començar el 2015 i té una duració de 2 anys, així que properament podrem saber els resultats de tota l’experiència acumulada.

Complementa-ho:

· “Eight technologies for drinkable seawater” (Sprectrum ieee)

· “What is Forward Osmosis?” (Porifera)

· “The osmotic membrane bioreactor: a critical review” (Environmental Science: Water Research & Technology)

Entrevista a Lluís Sala

lluis-sala-1

Ens pots fer una breu presentació de qui ets? Quina és la teva dedicació actual?

Sóc un llicenciat en Biologia per la Universitat de Barcelona (1989) que al cap de poc d’acabar la carrera vaig tenir la fortuna de poder treballar en el primer projecte de reg de camps de golf amb aigua regenerada a Catalunya, el del Golf Mas Nou (avui en dia Golf d’Aro) com a becari del professor Rafael Mujeriego (UPC) en un acord que incloïa la Junta de Sanejament i el Consorci de la Costa Brava. A primers de 1993 vaig entrar a treballar en el Consorci de la Costa Brava, justament per ajudar a aplicar els coneixements pràctics adquirits en el marc d’aquell projecte de demostració inicial a altres indrets de la Costa Brava, amb la idea de contribuir al desenvolupament de la reutilització de l’aigua. Dues dècades i escaig després, i amb l’esforç conjunt de moltes persones, des de polítics fins a operaris, passant per gerents, tècnics i investigadors, la Costa Brava és un referent internacional en matèria de reutilització d’aigües, amb una producció actual d’uns 3,5 milions de metres cúbics d’aigua regenerada per a una gran varietat d’usos: reg de camps de golf, reg agrícola, usos ambientals, usos urbans no potables i recàrrega d’aqüífers, tant per al control de la intrusió marina com, més recentment, per a l’augment de recursos d’abastament en un projecte singular al Port de la Selva.

La meva dedicació actual en el Consorci de la Costa Brava passa per seguir procurant per la consolidació i desenvolupament de la reutilització de l’aigua, així com, des de 2012, per la gestió del servei d’abastament en alta, a través del qual se subministren entre 18 i 20 milions de metres cúbics d’aigua potable cada any en continu a 18 municipis i de manera discontínua a 10 més. Sense els recursos externs que rep la Costa Brava no podria subsistir, d’aquí que hi hagi hagut aquest esforç de dècades per recuperar cabals d’aigua depurada que eren abocats al mar, regenerant-los i utilitzant-los sobretot per cobrir demandes no potables.

En què consisteix el projecte Demoware al Port de la Selva?

El projecte DEMOWARE és un projecte FP7 de la Unió Europea, liderat pel Centre Tecnològic de Manresa i que és molt extens. La recàrrega de l’aqüífer del Port de la Selva amb aigua regenerada és un dels múltiples casos d’estudi que s’analitzen en detall en aquest projecte. Resumint, es tracta de veure si, maximitzant el rendiment de depuració i de tractament terciari actualment existents, a més del trànsit de l’aigua per l’aqüífer entre el punt de recàrrega i els pous d’abastament, això és suficient com per produir una aigua segura des del punt de vista sanitari per ser mesclada amb l’aigua nativa de l’aqüífer i posteriorment subministrada com a aigua potable. Es tracta, per tant, de veure fins a quin punt es pot tancar el cicle de l’aigua en l’abastament, la qual cosa ens situa de ple en el paradigma de l’economia circular, en aquest cas aplicada als recursos hídrics. Cal dir que, en general, la reutilització per a abastament ja succeeix de manera incidental, quan al llarg d’un riu els municipis d’aigües amunt aboquen aigües residuals depurades (i, fins no fa tant, sense depurar) i que, barrejades amb els cabals naturals del propi riu, són captades com a aigües que seran tractades i després subministrades per a l’abastament en els municipis aigües avall. El professor Mujeriego recentment ha publicat un article tècnic en el qual quantifica el percentatge d’aigües residuals depurades que hi ha en l’aigua que es potabilitza a Sant Joan Despí, al tram final del riu Llobregat; doncs bé, aquest percentatge varia entre el 12% dels anys humits, amb més cabals naturals per a diluir els abocaments, i el 25% dels anys secs. Per tant, la novetat no està tant en la producció d’aigua potable a partir d’aigües regenerades mesclades amb cabals naturals, que això ja passa de manera espontània al llarg d’un riu, sinó en que un municipi hagi apostat per fer-ho ell mateix, amb les seves pròpies aigües.

port-de-la-selva
Localització del projecte DEMOWARE Port de la Selva

Quina és la situació actual de l’aqüífer? Com afecta la salinitat de l’aigua a depurar en la posterior injecció a l’aqüífer com a aigua regenerada?

Aquest any ha estat un any difícil perquè la sequera tan intensa fins a finals de setembre ens ha augmentat la dimensió dels reptes. Tal com dius, la salinitat és un paràmetre clau en aquest cas, atès que no tenim un tractament per reduir-la, i de fet tan sols infiltrem aigua quan la conductivitat elèctrica de l’aigua regenerada és inferior a 1,5 dS/m. Hem mirat dades des del 2008 i habitualment al llarg d’un any teníem tan sols un 10 o un 15% del temps en què estàvem per sobre d’aquest valor, de manera que les oportunitats per a fer recàrrega sense aquesta restricció eren molt grans. No obstant, les fortes llevantades de la primavera, que van fer entrar aigua de mar en el clavegueram durant força temps, i la posterior salinització de l’aqüífer, van fer que les oportunitats per a infiltrar aigua hagin estat molt reduïdes en aquest any 2016. Estem a l’espera de la normalització de la situació per poder tornar a infiltrar aigua, però ja ens hem adonat que aquest és un tema que caldrà intentar solucionar i que hi hagi disponibilitat d’aigua per a la recàrrega quan més se la necessiti.

Quin % del cabal de sortida es dedica a reomplir l’aqüífer?

El cabal que podem produir és d’uns 200 m3/dia entre octubre i maig, sobre un total d’uns 300 m3/dia d’aigua residual for de temporada turística, que és quan es preveu dur a terme la recàrrega. El màxim que preveiem que podríem infiltrar amb els mitjans actuals són uns 50.000 m3/any sobre una demanda total d’aigua potable d’uns 300.000 m3/any. En els mesos d’estiu s’atura la recàrrega i aleshores l’objectiu de l’aprofitament és el subministrament d’aigua regenerada per al reg de jardins privats, que cal desenvolupar poc a poc, de manera que es podrien regenerar i subministrar uns altres 50.000 m3 com a màxim entre juny i setembre, que evitarien un consum d’igual volum d’aigua potable. Per tant, preveiem que la reutilització al Port de la Selva pugui aportar, una vegada completament desenvolupada, uns 100.000 m3/any de nous recursos, equivalents aproximadament a un terç de la demanda total anual.

newater_bottle_ndp_2014
Ampolla d’aigua regenerada NEWater (Singapur)

Com a expert en el camp de la regeneració i reutilització, quins països veus capdavanters en l’ús eficient d’aigua, tecnologia, etc.? Com veus la situació actual a Catalunya?

És conegut per la gent del sector que els Estats Units, i en especial l’estat de Califòrnia, són una gran referència. Porten molt de temps, per necessitat, treballant el tema de la reutilització de l’aigua i, a més, saben comunicar molt bé el que fan i donar-li una aura de transcendència que altres llocs on es fan coses similars no tenen. Aquest podria ser el cas dels estats americans de Florida i Texas, per exemple. També es parla molt d’Israel, però el cert és que transcendeixen relativament pocs detalls del que fan. Més recentment s’ha posat en relleu la feina feta a Windhoek, Namíbia, des de 1968, atès que és l’únic lloc del món on es fa reutilització potable directa, i també ha aparegut amb força Singapur, on hi ha un projecte important de reutilització potable que s’anirà desenvolupant al llarg de les properes dècades.

A Catalunya ara mateix estem en un moment clau. El govern de la Generalitat i l’Agència Catalana de l’Aigua han manifestat l’interès per desenvolupar la reutilització potable indirecta a l’àrea metropolitana de Barcelona, davant de la manca de recursos a les conques internes en situació de sequera. Si les intencions que s’han posat sobre la taula es materialitzen estarem davant d’un projecte que no solament ajudarà a solucionar la manca de recursos de les conques internes, sinó que permetrà millorar l’estat ecològic dels rius Ter i Llobregat i alhora esdevindrà un referent a escala internacional. En resum, ens haurem avançat al temps i haurem posat les bases per resoldre el problema de l’aigua a les conques internes a llarg termini.

Quins són els teus referents?

Sempre és difícil donar noms, perquè és fàcil oblidar-se d’alguna persona, però no puc deixar de citar el professor Rafael Mujeriego, catedràtic jubilat de l’Escola de Camins, Canals i Ports de la Universitat Politècnica de Catalunya, amb qui vaig començar a treballar en aquest tema com a becari el 1989. També haig d’esmentar el professor Takashi Asano, amb qui mantinc el contacte i que també m’ha ajudat en la meva activitat professional. Altres persones de fora amb qui he tingut contacte al llarg dels anys i de qui també he après coses són els californians Bahman Sheikh, Eric Rosemblum i Earle Hartling, l’holandès Ruud Kampf, el britànic Bruce Durham i l’australià John Anderson. De la gent del país, vull esmentar els professors Joan Jofre i Francisco Lucena, del Departament de Microbiologia de la Facultat de Biologia de la Universitat de Barcelona, així com a Joan Sanz, director tècnic de Veolia Water Technologies. I, finalment, un esment per a tots els meus companys, passats i presents del Consorci de la Costa Brava, tècnics municipals i de les diferents empreses explotadores, tant d’abastament com de sanejament, amb qui he conviscut incomptables hores i de qui he après també un munt de coses relacionades amb el tractament i la gestió de l’aigua i amb els que hem fet avançar aquesta realitat a la Costa Brava.

hydrant
Hidrant d’aigua regenerada. Califòrnia

Recentment he llegit l’entrevista que li vas fer a Takashi Asano. Em va cridar l’atenció la referència que va fer al diferent “grau de neteja” que ha de tenir l’aigua regenerada segons la finalitat d’ús. És flexible el RD 1620/2007 sobre reutilització d’aigües depurades en aquest aspecte?

El RD 1620/2007 ha estat la primera aproximació a una legislació espanyola sobre la matèria i, com en qualsevol primer intent hi ha encerts i errors. Es tractaria, doncs, de deixar els encerts i esmenar els errors, reconeguts per molts experts i professionals, però el fet que la normativa tingui forma jurídica de Reial Decret fa que els canvis siguin molt difícils i a data d’avui encara no se n’ha tocat ni una coma. No es tracta de si és molt o poc flexible, es tracta que sigui coherent i que hi hagi un camí perquè la pròpia normativa pugui evolucionar, corregir errors i adaptar-se a les noves realitats que ens vindran de la mà de la ciència, la tècnica i la necessitat. No és un caprici, el país ho necessita.

I a nivell europeu, com veus les dificultats per arribar a una entesa entre els països amb escassetat hídrica i els que no tenen problemes d’abastiment en la redacció d’una normativa que englobi el continent? Cal deixar marge segons la realitat de cada regió?

Jo sóc partidari d’un vestit a mida segons les necessitats de cada país, perquè són molt diferents entre ells i una norma continental hauria de ser molt genèrica i per tant hi ha el risc que fos poc adequada a la realitat, que és de fet el que li passa a la Directiva Marc de l’Aigua. De fet, això mateix s’està veient ara mateix amb un esborrany que corre d’una possible normativa a nivell europeu i que, de sortir tal com està formulada, faria inviables algunes reutilitzacions que ara mateix estan funcionant sense problemes de cap mena. Com més gran és la distància entre el legislador i el legislat, més gran el risc que la norma deixi fora de la legalitat a realitats que no ho mereixen. A més, en el cas europeu ens trobem que allà on es reutilitza l’aigua és en els països del sud, però la normativa es promou des d’entorns acadèmics centreeuropeus perquè els primers no han fet una feina de lideratge en aquest camp i han perdut la capacitat d’influir i de fer valdre l’experiència real. És una llàstima.

En el teu article d’opinió “Gastos fijos, ingresos variables”, parles del finançament dels costos del cicle integral de l’aigua i la necessitat d’afrontar aquest repte de forma global. Concretant una mica, quina seria la teva proposta?

Seria una mica petulant per la meva part pensar que tinc una recepta per solucionar aquest tema i que la resta de professionals del món de l’aigua no l’han sabuda veure. És un tema molt difícil de resoldre, perquè hi ha multitud de factors que influeixen i fer unes tarifes que puguin ser considerades equitatives per a les diferents realitats socials és voler la quadratura del cercle. El que veig clar, però, és que cal posar sobre la taula els costos reals dels diferents serveis i que cal buscar la manera de cobrir-los, és a dir, s’ha de ser realista. No fer-ho, per exemple perquè pot ser impopular, és una manera de fer créixer el problema en el futur i de fer-lo encara més difícil de resoldre.

I com valores el fet que a l’Estat no hi hagi un regulador únic? És part de la solució a l’infrafinançament?

Crec que una possible solució aniria en sentit contrari al que apuntes i consistiria en què la responsabilitat completa sobre la gestió de l’aigua, també de la recaptació dels diners necessaris, fos de l’àmbit municipal. Que cada municipi -o agrupació de municipis, si així decidissin organitzar-se- fos completament autònom i s’autoregulés: per una banda, les despeses serien les més ajustades a les necessitats del municipi, perquè els polítics locals serien els primers interessats en no cobrar de més als seus ciutadans, per tal de no ser impopulars; i per altra, les necessitats d’un municipi no restarien pressupost de les d’un altre, com sí que passa ara amb una bossa comuna. Em fa l’efecte que tot plegat seria molt més realista. Per exemple, en un determinat moment a Catalunya semblava que els costos del sanejament en alta no eren assumibles per als municipis i que allò més adient era que els assumís la Generalitat, quan en realitat estàvem parlant dels mateixos costos i de diners que s’havien de recaptar dels mateixos ciutadans. Ha estat una il·lusió que ha durat mentre hi ha hagut crèdit i que la crisi dels darrers anys està obligant a repensar. Actualment s’estan analitzant alternatives a aquest model de gestió del sanejament.

lluis-sala-2

Fa poc vaig llegir en un fòrum que un productor d’aigua regenerada es queixava de la baixada de volum d’aigua residual (per polítiques d’estalvi) a la seva planta i que per això no podia abastir els seus demandants. També les queixes d’ambientalistes alertant que l’ús d’aigua depurada per reutilització fa baixar els cabals ecològics dels rius, afectant la fauna de la zona. Les noves solucions també aporten nous conflictes…

Efectivament, com tot a la vida, la reutilització també té avantatges i inconvenients i genera adhesions i rebujos. L’estalvi d’aigua potable fa disminuir els volums d’aigua regenerada però, si es mira globalment, les mesures de conservació són bones, perquè l’aigua que no es gasta és aigua que no s’extreu del medi. I en relació a la disminució de cabals ecològics resulta molt difícil fer generalitzacions, però jo plantejaria la qüestió de què és millor: un riu amb més aigua perquè rep l’abocament d’una EDAR o un riu amb menys aigua però més neta perquè li hem tret l’abocament reciclant l’aigua. Jo penso que si aquesta situació existís i es pogués estudiar veuríem uns millors resultats d’estat ecològic en el riu que té menys abocaments, encara que pugui tenir una mica menys d’aigua.

Per aprofundir-hi:

· Blog de Lluís Sala

· “El Port de la Selva recarga el acuífero con agua regenerada para hacer frente a futuras sequías”

· Entrevista al Professor Rafael Mujeriego sobre regeneració i reutilització d’aigua

· Entrevista al professor Asano, feta pel mateix Lluís Sala

· NEWater Singapur

· DEMOWARE

Les fotos on hi apareix en Lluís són de Sternalia Productions amb motiu de la conferència Sopars amb Estrelles.

Aigua regenerada i pedagogia

img_tperez_20161205-183226_imagenes_lv_otras_fuentes_no_archivables_vb7r9231-ku8e-u412425478063anf-992x558lavanguardia-web
EDAR El Prat (Pere Vivas/Biel Puig). Foto publicada a La Vanguardia

La notícia:

subministre-aigua-reutilitzada

El comentari:

comentari-reutilitzacio

La primera impressió del ciutadà mitjà sol ser aquesta. Ens cal molta pedagogia per anar avançant en la reutilització d’aigua per a ús de boca; serveixi a tall d’exemple els fragments seleccionats d’aquest article:

“El agua regenerada que se verterá en el río en Molins de Rei será de mejor calidad que la que lleva el río Llobregat. Esta agua pasará, pues, por tres nuevos filtros antes de que sea conectada a la red para el suministro”.

El RD 1620/2007, sobre reutilització d’aigües, és una garantia per al monitoratge i la minimització del risc sanitari:

La legislación permite la reutilización de las aguas depuradas para diversos usos con los correspondientes requisitos de calidad sanitaria; pero es mucho más estricta cuando las aguas tratadas van a consumo humano.

I al meu parer, l’argument definitiu:

“No tiene sentido que se acepte sin ningún problema destinar para consumo humano agua que ha sido tratada en las depuradoras de Manresa, Igualada o Berga (cuyos caudales vertidos al Llobregat son luego potabilizados luego en Sant Joan Despí), y tenga problemas cuando el consumo viene de la planta de El Prat”.

Amb aquest paràgraf m’ha vingut al cap la reflexió de Peter Gleick:

“If you’re living in a downstream city you’re already drinking a kind of purified water by upstream city”.

Crec que la presa en consideració de tot el potencial que té l’ERA (Estació Regeneradora d’Aigües) d’El Prat marcarà un punt d’inflexió en els propers anys a l’hora d’afrontar l’escassetat hídrica a casa nostra. En definitiva, una molt bona notícia que cal ser ben explicada per tal d’anar guanyant acceptació entre la població.

Finalment, us deixo un video on la reutilització d’aigua (de forma directa) ja fa temps que funciona sense cap problema, a la ISS:
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=BCjH3k5gODI]

iWater (i III): visites a les EDAR (R3Water)

CASTELL D’ARO

20161117_115450
Decantador de l’EDAR de Castell d’Aro

El tractament terciari d’aquesta EDAR consta de 3 elements:

· Filtració mitjançant filtre de sorra.

· Desinfecció per UV.

· Cloració mitjançant hipoclorit.

L’aigua provinent del decantador secundari té entre 5-10 NTU; amb la filtració s’aconsegueix reduir entre 1 i 2 unitats aquesta terbolesa, cosa que a primera vista no sembla massa però és suficient perquè el procés de desinfecció per UV sigui eficient.

A aquest tractament terciari funciona 24/7 durant els mesos de Maig a Setembre i que subministra aigua regenerada a demanda dels usuaris (cultius i camps de golf).

A sota podeu veure una galeria de fotos d’un filtre de sorra treballant, un altre on se li aplica un contrarrentat i un tercer buit esperant el seu torn:

Un cop explicat el funcionament de l’Estació Regeneradora d’Aigües o ERA (al tractament terciari també se’l pot anomenar així ja que treballa com una unitat independent de l’EDAR), vam entrar en les tecnologies pròpies del projecte R3Water existents a Castell d’Aro: aquaBio i DosControl.

img_20161117_111907
L’analitzador aquaBio per dins

Com ja vaig explicar en un post anterior, aquaBio (ADASA) proporciona un anàlisi en continu de patògens (E. coli i coliformes fecals) per fluorescència i absorbància. El temps de detecció es troba entre les 3 i 12 hores, molt inferior a l’analítica tradicional per laboratori (24-96 hores), dotant així d’una capacitat de resposta de l’ERA molt superior de cara als seus demandants.

img_20161117_112710
Ernest Mejías de TEQMA explicant DosControl

Complementant-se a aquaBio tenim DosControl (TEQMA), la tecnologia de control en el procés de desinfecció. Així, en funció dels paràmetres que li pugui donar aquaBio, DosControl donarà l’ordre de dosificació correcta per a la desinfecció de la posterior aigua regenerada.

Acabades les presentacions i anant cap a l’autocar per dirigir-nos a la següent EDAR encara vam poder veure la distribució de l’aigua en flux pistó, augmentant el temps de contacte amb el clor abans de ser impulsada 5 km amunt per regar els camps de blat de moro de Solius:

img_20161117_115238

LA BISBAL

20161117_124632

Em va cridar l’atenció de la presència d’un MBR en una EDAR municipal com la de La Bisbal. Després ens van explicar que en un primer moment aquesta disposava d’un tractament secundari convencional però que a l’hora d’ampliar-la, per problemes d’espai, es va decidir per aquesta opció i no per una segona línia. Immediatament em va venir al cap l’EDAR de Riu Sec de Sabadell com a exemple similar.

Un exemple de com treballen les membranes de fibra buida (hollow fiber) d’un sistema MBR:

https://youtu.be/d0bcPBjNz2g

En aquesta EDAR hi ha instal·lat AQUATRACK, un sistema de monitoratge en continu d’ampli espectre de contaminants. En aquest cas la detecció és immediata però ens caldrà d’un analitzador per concretar exactament de quin patògen o contaminant orgànic es tracta.

Per acabar, l’aigua que entra a l’EDAR passa tota pel sistema MBR, i només és derivada a la línia convencional si a la línia MBR s’arriba al màxim de cabal projectat.

EMPURIABRAVA

La tarda la vam dedicar íntegrament a l’EDAR d’Empuriabrava, on se’ns va explicar Optimedar.

img_20161117_160950

Aquest sistema de control s’adapta al que vol l’explotador, tant si funciona mitjançant on/off com si ho fa per variadors de freqüència.

[wpvideo GzYaYiXy]

L’EDAR consta de 2 plantes independents, una més extensa i antiga i una altra de compacta que és la que funciona habitualment durant l’any. L’antiga consta de dues línies i actua de suport en èpoques estivals.

El tractament terciari disposa d’unes llacunes d’afinament que fan de pulmó (el temps de retenció és de 6-8 dies a l’hivern i de 2-4 dies a l’estiu) i principalment s’hi eliminen patògens. Llavors l’aigua passa a un sistema d’aiguamolls artificials fet de 3 cel·les (80 cm. de profunditat) i a una llacuna natural, l’estany Europa (40 cm.) on l’aigua s’infiltra per gravetat i va a parar a les bombes d’impulsió que la portaran a l’espai protegit dels Aiguamolls de l’Empordà per a diferents usos.

img_20161117_164339
Llacunes d’afinament a l’EDAR d’Empuriabrava

I fins aquí la jornada pràctica de R3Water. Un 10 a l’organització per com ha preparat aquest dia. A mi m’ha servit per fer un petit tast del que s’està movent a l’entorn de la reutilització i la seva importància creixent a curt i mitjà termini.

iWater (II): Workshop R3Water i visita a la fira

20161116_092525

El passat dia 16 de Novembre vaig anar al Workshop de R3Water de la fira iWater de Barcelona. Com que tenia una mica de temps fins que no comencessin les xerrades vaig fer una ronda per la zona d’exposició. Em va semblar de dimensions petites però sabent que els diamond partners són Suez, Canal Isabel II i Aqualia fa presagiar que la fira tindrà continuitat (2018) i que anirà a més.

I parlant del Canal, una molt bona idea la promoció de la seva aigua potable:

img-20161116-wa0002

Ja deixant l’exposició per més tard, em vaig acreditar per R3Water i acomodar per poder gaudir d’un matí d’intessants experiències en reutilització.

La benvinguda va ser a càrrec de Uwe Fortkamp, de l’IVL, i que va posar l’èmfasi en veure les EDAR com una unitat de producció (de fet, com una fàbrica amb els seus inputs i outputs) més que com una de tractament d’un residu concret.

De fet, l’esperit del projecte r3Water posa en valor i vol impulsar un canvi de paradigma: l’aigua residual com a matèria primera per, un cop tractada afavorir-ne diferents usos (rec, neteja de carrers, manteniment d’aqüífers o fins i tot com a aigua de boca mitjançant la potabilització indirecta o directa), reciclar els seus components i millorar l’eficiència de recursos del procés.

logo-r3water

Tornant a les xerrades, un cop el Sr. Fortkamp va acabar la seva intervenció va ser el torn d’en Lluís Sala, el qual es va centrar en diferents exemples de reutilització que ha portat a terme el Consorci de la Costa Brava. De la seva part em va semblar especialment interessant que l’aigua regenerada que s’utilitza per rec ja conté un mínim de nitrogen que fa que no sigui necessari l’addició d’aquest als camps, sent un factor clau per a les zones d’especial vulnerabilitat.

REUSE OF WATER

Més tard, i ja formant part del grup de tecnologies de control de la reutilització, li tocà a l’Ernest Mejías (TEQMA) presentar DosControl, una tecnologia que supervisa i controla el procés final de desinfecció. Aquest indica la dosi justa que optimitza la despesa de clor o radiació UV amb l’assegurament d’una aigua de qualitat per a ser reutilitzada i que per tant, compleix amb els paràmetres legals establerts.

La següent presentació va correspondre a la Montserrat Batlle (ADASA), que ens va presentar l’analitzador AquaBio, el qual determina a partir de la fluorescència i l’absorbància la presència de E. coli  i els coliforms totals presents en l’aigua regenerada. L’avantatge d’aquest analitzador, que a més actua en continu, és la seva rapidesa a l’hora de detectar els patògens (entre 3 i 12 hores). Actualment, pel mètode tradicional de laboratori se sol trigar entre 24 i 96 hores, una eternitat en comparació!

Finalment, per tancar la part de tecnologia de la reutilització es va presentar AQUATRACK, un altre analitzador que a diferència d’AquaBio detecta els patògens en temps real, tot i que necessitarem un analitzador de mostres al laboratori per saber de quin patogen es tracta. En aquest cas AQUATRACK ens aniria molt bé si necessitéssim saber al moment si l’aigua que estem subministrant és apta o no per a l’ús que se n’està fent.

RESOURCE RECOVERY

D’aquest apartat em va cridar l’atenció la carbonització hidrotèrmica (HTC), presentat per l’Stepan Kusche, de AVA-CO2. És un procés pel qual es transforma la biomassa en biocoal (carbó biològic?) i on les emissions de CO2 queden neutralitzades pel mateix procés.

Aquí en teniu més informació: AVA-CO2

En una segona fase està previst de poder millorar la recuperació de fòsfor en la mateixa HTC.

RESOURCE EFFICIENCY

simba-icra

En l’últim apartat es va parlar tant de sistemes de microbombolles que augmentaven l’Oxigen Dissolt (DO) en un 50%, com de la millora del control de Anammox, així com la necessitat d’auditar el procés energètic de les plantes (per part d’en Lluís Corominas de l’ICRA). Per completar el conjunt de tecnologies presentades i sabent que en faré referència en la propera entrada al blog (EDAR Empuriabrava), es va presentar un sistema basat en la monitorització online del procés d’aireació biològic, anomenat OptimEDAR.

optimedar

En Jordi Cros (ADASA) ens va explicar el principi d’operació en què es basa OptimEDAR: l’ús de l’Oxigen Dissolt i la sonda Redox per determinar l’estat del reactor biològic. A partir d’aquí s’usen les dades en el temps d’aquests dos paràmetres i uns algoritmes per calcular la càrrega orgànica equivalent (EOC), ajustant així les condicions de temps i operació de les bufants del reactor. D’aquesta manera s’optimitza el consum energètic, aconseguint una reducció mitjana d’un 20%. També s’ha vist un augment de l’eficiència en el tractament biològic (sobretot en l’eliminació de nitrogen i fòsfor, així com una estabilització de la microbiota). En aquest gràfic hi teniu els resultats obtinguts a l’EDAR d’Empuriabrava:

01

També es va comentar que és més fàcil que OptimEDAR capti l’atenció de les EDAR més grans que de les petites, donat que aquest % és més significatiu en valor econòmic a mida que el volum a tractar creix.

Cap a les 13h hi va haver un temps per les reflexions finals:

· Actualment hi ha unes certes barreres burocràtiques (Comissió Europea) per seguir promovent la reutilització, però és totalment necessari insisitir en aquesta per les futures previsions d’escassetat hídrica.

· S’ha de seguir mantenint l’obertura de fronteres entre els països europeus per una millor eficiència d’intercanvi i col·laboració entre els proveïdors.

· Des dels anys 80 del segle passat s’ha fet un llarg camí en el monitoratge i control de l’aigua, és a dir que la tecnologia ja existeix, és qüestió de promoure-ho.

Finalment em quedo amb una frase de l’Ernest Mejías, la reprodueixo tal com la va dir en anglès perquè crec que té més força:

“Reuse of water is not a hobby, is a real need”.

Després de les conclusions es va convidar als assistents que ens presentéssim i expliquéssim el motiu del nostre interès per aquest workshop així com les nostres impressions finals. També se’ns va recordar el punt de trobada per iniciar les visites del dia següent, sortint des de Girona per anar a visitar tres EDAR on ja treballen amb alguna de les tecnologies proposades.

Acabat el workshop, temps per dinar en 10 minuts i trobada amb els meus excompanys del Màster en Tecnologia i Gestió de l’Aigua, amb els quals vaig tafanejar per la fira al llarg de la tarda.

young-water-professionals

Les activitats proposades per la fira més interessants, al meu parer, van ser les presentacions-llampec (10 minuts) que es feien a banda i banda del saló. Tech Hub tenia a veure amb projectes d’inversió, solucions i exemples de bones pràctiques; aquí vam poder escoltar la xerrada de la YWP, on se’ns posava al dia de l’estat en què es troben els treballs per legislar a nivell europeu sobre reutilització.

techhub

L’altre sector de xerrades de 10 minuts el representava Inno Hub, dedicat a tendències, models de negoci i emprenedoria en el sector de l’aigua. En aquest cas vam poder gaudir d’una interessant presentació de l’Àlex Vega (AGBAR) sobre nous sistemes de reutilització i contaminants emergents.

Com a curiositat, tot i que em va faltar temps perquè me’n fessin una, a l’stand d’Aqualia hi tenien un dibuixant de caricatures que et representava segons el teu sector de feina. A un dels meus companys el van dibuixar apareguent sota d’una tapa de clavegueram atrapant rates, ja que es dedica al sector del drenatge 🙂

Més enllà de l’anècdota també regalaven un llibre molt interessant:

20161121_135230

I havent expremut el dia i amb temps just per agafar el tren de tornada, crec que va ser una bona experiència, valorant l’encert de la programació dels workshops, TechHub i InnoHub com a fet diferencial. Si iWater vol seguir creixent penso que ha de mantenir l’aposta pel coneixement més enllà de l’innegable importància de l’àmbit comercial. D’aquesta manera podria arribar a ser molt ben valorada dintre de la gran oferta de fires existent actualment.

PS: em queda per explicar la jornada de visites a les EDAR. Ho deixo pel proper post. Stay tuned!

iWater (I): Taller R3Water

aixeta

Aquests dies he estat repassant els tallers i xerrades que es faran a iWater i me n’ha cridat especialment l’atenció un de molt complet:

Reuse of water, recovery of valuables and Resourse efficiency in urban wastewater treatment.

És especialment interessant perquè no tan sols parla de reutilització de l’aigua depurada, sinó que a més a més es planteja la recuperació de subproductes que poden ser matèria prima per a altres processos, així com l’eficiència d’aquests.

Així que després de repassar-ne el programa i veure que comença les ponències un crac sobre la matèria, en Lluís Sala, m’he decidit a anar-hi i aprendre una mica més sobre el que per mi és un dels camps clau per gestionar la nostra escassetat hídrica creixent: la reutilització tan directa com indirecta de l’aigua depurada.

Aquí teniu el Programa del dia 16 de novembre. El 17 també hi haurà una visita a 3 depuradores de les comarques de Girona on veurem la teoria posada a la pràctica.

Us ho explico tot quan torni la setmana vinent!