La demanda creciente de agua potable a nivel mundial lleva a la necesidad de tratar recursos hídricos complejos desde una perspectiva de calidad, afrontando una legislación cada vez más exigente. Teniendo en cuenta el coste energético creciente y el interés elevado en la sostenibilidad del proceso, los gestores de agua deben ofrecer la mejor calidad del producto final al menor coste posible para resultar competitivos. Por todo ello, la aplicación de tecnologías innovadoras combinadas con las mejores prácticas operacionales resulta imprescindible para poder reducir los costes de producción de agua a la vez que minimizar los riesgos ambientales y de salud.
En respuesta a los retos mencionados anteriormente, en el año 2010 se empezó el proyecto UFTEC, cuyo objetivo principal es el de proveer herramientas a los gestores de agua para adaptarse al contexto actual y futuro. El concepto UFTEC se basa en la aplicación de la tecnología de ultrafiltración directa (UF) en el pre-tratamiento de las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAPs), como alternativa al pre-tratamiento convencional utilizado en la actualidad, típicamente compuesto por dioxicloración, coagulación/floculación, decantación y filtración por arena. En la Figura 1, se muestra un esquema del concepto del proyecto.
Figura 1. Concepto UFTEC: UF directa como alternativa al pre-tratamiento convencional en ETAPs.
El concepto UFTEC se basa en la aplicación de la tecnología de ultrafiltración en el pre-tratamiento de las ETAPs como alternativa al pre-tratamiento convencional
El uso de la UF como etapa final en los procesos de potabilización es bastante conocida, sin embargo la aplicación de la UF que se propone en el proyecto UFTEC es innovadora, puesto que se implementa al principio del tratamiento, filtrando agua cruda del río Llobregat (Barcelona, España). El río Llobregat es un escenario complicado debido a su elevada variabilidad en términos de cantidad y calidad, presentado variaciones de turbidez entre 5NTU hasta máximos de >1000NTU. Esta elevada variabilidad permite una evaluación de la tecnología y del concepto en un amplio rango de condiciones en una aplicación real, a diferencia de otros trabajos previos que se pueden encontrar en la literatura.
Tres prototipos de UF directa con las configuraciones de módulo existentes en el mercado (presurizada dentro-fuera, presurizada fuera-dentro y sumergida fuera-dentro, dígase Pentair, Dow y GE) han sido diseñados, construidos y operados de forma continua (7/7, 24/24) desde Mayo 2011 hasta Abril 2013 en la ETAP de Sant Joan Despí (Figura 2). Para el diseño de los prototipos, se han empleado módulos del mismo tamaño a los implantados en instalaciones reales con el fin de minimizar los riesgos de escalado.
Figura 2. Vista exterior de los tres prototipos de UF directa evaluados: tecnología de Dow, GE y Pentair (de izquierda a derecha) instalados en la ETAP de Sant Joan Despí (caso de estudio del proyecto UFTEC).
A partir de la optimización de los tres prototipos de UF directa, se ha demostrado que la calidad de permeado obtenida es elevada, constante e independiente de las fluctuaciones de calidad del recurso. En el proceso de UF directa se produce un nulo o bajo consumo de coagulante (con su consiguiente minimización de fangos generados), es un sistema de tratamiento fiable, modular (y por tanto, fácil de escalar), tiene requerimientos de espacio inferiores al pre-tratamiento convencional existente y es capaz de trabajar incluso a turbideces extremas (> 1000 NTU), permitiendo una mayor disponibilidad del recurso hídrico. El impacto de la UF directa sobre el proceso de osmosis inversa (OI) ha sido estudiado mediante la operación continua de un prototipo de OI (Figura 3).
Figura 3. El impacto de la UF directa sobre el proceso de OI ha sido estudiado mediante la operación de un prototipo de OI alimentado por los permeados de los prototipos de UF y del pre-tratamiento convencional.
Debido a la gran variabilidad de la calidad del recurso considerado para el proyecto (río Llobregat) y puesto que la UF directa ha demostrado ser factible en todos estos escenarios, su aplicabilidad en otros casos de estudio está garantizada, resultando así transferibles los resultados del proyecto para futuras aplicaciones.
El proyecto UFTEC, de 3 años de duración, está coordinado por CETaqua y cuenta con la participación de Sociedad General de Aguas de Barcelona (SGAB), Pentair Water Process Technology BV y Dow Chemical Ibérica SL como socios. El presupuesto total asciende a 2,2 M€, con una co-financiación del 50% del programa LIFE+ de la Comisión Europea.
El workshop final del proyecto UFTEC tendrá lugar el 20 de Junio en Barcelona. Para obtener más información acerca del proyecto, visite la página web: www.life-uftec.eu o inscríbase de forma gratuita al evento a través del siguiente link http://ow.ly/kiw4j
Agradecimientos
Este trabajo se ha realizado con el soporte financiero del programa LIFE+ de la Comisión Europea en el marco del proyecto UFTEC (LIFE09 ENV/ES/000467 UFTEC).
