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ACCIONA combate la escasez hídrica con su mejor arma: la innovación

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  • ACCIONA combate escasez hídrica mejor arma: innovación
  • El proyecto RAMSES, liderado por ACCIONA, tiene como objetivo conseguir un agua regenerada de gran calidad para emplear en el riego agrícola a partir del agua residual de entrada a la depuradora.
  • Autora: Paula Pérez Sánchez. Responsable de transferencia tecnológica de ACCIONA.

Sobre la Entidad

ACCIONA
ACCIONA es una empresa líder con capacidad para diseñar, construir y operar plantas de tratamiento de agua potable, depuradoras de aguas residuales, tratamientos terciarios para reutilización y plantas desalinizadoras por ósmosis inversa.

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Quisiera empezar este artículo haciendo una reflexión: ¿qué sería de España sin agricultura? Parece algo imposible, ¿verdad? Pero no lo es. Se necesita asegurar el agua para el riego, y en ello llevamos trabajando las empresas del sector durante años. Desgraciadamente, ya no nos podemos asegurar el agua de lluvia. Procedo de Asturias, de la que he emigrado hace años, pero en la que recuerdo los veranos con el uniforme compuesto de chubasquero y katiuskas. En los últimos veranos, hemos conseguido hasta un moreno del sur de España en el norte.

Los datos son alarmantes. Un claro ejemplo es la contaminación que estamos viviendo en los últimos años en Madrid. Este invierno ha sido catalogado como el segundo más seco del siglo: solo ha llovido en la capital 10 días. La falta de lluvia hace que los virus campen a sus anchas. Que me lo digan a mí, que tengo dos hijas pequeñas…

¿Qué podemos hacer ante esta situación? Sabemos que los límites requeridos de calidad del agua regenerada que se utiliza para riego requieren procesos adicionales que encarecen los costes de tratamiento, y es posible que en un futuro próximo una legislación mucho más estricta suponga un incremento notable de estos costes. Luego debemos seguir trabajando en tecnologías y procesos que permitan reutilizar el agua residual para agricultura de una manera más eficiente y a un menor coste, intentando aprovechar todo lo aprovechable y maximizando los recursos, o como se conoce hoy en día, bajo el paraguas de la economía circular.

Junto a esta reflexión introductoria, uno de los proyectos que se ha impulsado desde ACCIONA Agua en la Región de Murcia en colaboración con una administración referencia en impulsar tecnologías innovadoras en el sector del agua, ESAMUR, es el proyecto RAMSES, que tiene como finalidad demostrar que podemos incluir pretratamientos en las Estaciones Depuradoras de Agua Residual (EDAR) que reduzcan los costes globales de tratamiento y ayuden a conseguir un agua regenerada de excelente calidad para utilizar en agricultura.

Debemos seguir trabajando en tecnologías y procesos que permitan reutilizar el agua residual para agricultura de manera eficiente

Murcia, como sabemos, es la región agrícola española por excelencia, con unos productos hortofrutícolas que gozan de una sólida posición y gran prestigio en los mercados nacionales e internacionales. ¿Quién no ha oído hablar de la “huerta murciana”? Desde luego, yo nunca había probado un tomate ni un melocotón hasta que viví en Murcia. Hasta el momento era algo que se hacía llamar por ese nombre.

El nombre del proyecto, RAMSES, proviene del resultado de combinar parte de las siglas del nombre completo en inglés (Enhanced reclaimed water quality through mainstream anaerobic treatment using supported biomass growth), y su finalidad es obtener un agua regenerada de gran calidad para aplicar en agricultura a partir del agua residual de entrada a la depuradora. Con este proyecto hemos podido reducir de manera representativa los costes de tratamiento del agua para riego mediante la aplicación en la línea principal de la EDAR de Blanca (Murcia) de un reactor anaerobio tipo UASB con relleno plástico.

El esquema general del proceso es el siguiente:

Durante el proyecto, se ha integrado un tratamiento anaerobio tipo UASB previo al tratamiento biológico con la finalidad de que este sistema sirva de pretratamiento al reactor biológico, eliminando parte de la materia orgánica y los sólidos en suspensión de entrada al biológico. Esto supone que la carga contaminante dentro del reactor sea inferior, haciendo que el tratamiento sea más efectivo y con un menor consumo energético. Además, se pueden realizar procesos de co-digestión en el interior del reactor anaerobio, lo que incrementa la producción de biogás generado y hace que el proceso sea más autosostenible energéticamente.

Los tratamientos anaerobios están basados en la digestión de la materia orgánica por parte de microorganismos en ausencia oxígeno, obteniéndose como resultado de esta degradación metano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, amoníaco y otros compuestos. No es necesario aporte de aire para el proceso, y se genera biogás que puede reutilizarse con fines energéticos en el mismo proceso, lo que supone una solución energéticamente muy favorable.

RAMSES tiene como finalidad demostrar que podemos incluir pretratamientos en las EDAR que reduzcan los costes globales de tratamiento

Entre los procesos anaerobios avanzados existentes, para nuestro proceso se utiliza el UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), que fue desarrollado en la década de los setenta. En nuestro caso, se construye un UASB con diseño propio de ACCIONA Agua a partir del tanque de homogenización existente en la planta, y por primera vez con la posibilidad de poder adicionar relleno plástico en su interior. Con ello se le confiere una mayor capacidad de depuración. Este tipo de reactores consigue un agua de salida de buena calidad y con un bajo coste de tratamiento, siendo muy utilizado en países tropicales y para aguas relativamente complejas con alta carga orgánica.

El funcionamiento de los reactores UASB es muy sencillo: el agua residual se introduce por la parte inferior del reactor o digestor y fluye en sentido ascendente a través de un manto de fango constituido por gránulos o partículas formadas biológicamente. El tratamiento se produce al entrar en contacto el agua residual y las partículas.

El biogás producido durante el proceso provoca una circulación en el interior, que colabora a la formación y mantenimiento de los gránulos, removiendo el manto de fangos y permitiendo el intercambio de éstos con el agua residual.

El reactor UASB representa un gran avance en el tratamiento anaerobio, debido a que puede tolerar cargas orgánicas altas en comparación a otros sistemas. Además, tiene la ventaja de que los flóculos formados durante el proceso, después de un tiempo y bajo determinadas circunstancias, pueden convertirse en lodo granular, que presenta mayor contacto con el agua residual, mayor estabilidad y acepta mayor velocidad de carga orgánica.

Aunque el tratamiento de aguas residuales mediante reactores UASB generalmente es empleando en regiones tropicales, su aplicación en zonas de temperaturas bajas o moderadas es también posible, y así se ha constatado a lo largo del proyecto RAMSES. Se ha podido demostrar una de las hipótesis más importantes de partida: que el tratamiento anaerobio de aguas residuales urbanas en la línea principal es una opción factible y atractiva en climas suaves.

Además, se ha podido probar dentro de nuestro proceso la posibilidad de poder realizar co-digestión en el mismo reactor anaerobio UASB, lo que nos permite obtener mayor cantidad de biogás susceptible de poder ser utilizado dentro del propio proceso, reduciendo los costes de tratamiento.

El reactor UASB representa un avance en tratamiento anaerobio debido a que tolera cargas orgánicas altas en comparación a otros sistemas

Los resultados principales obtenidos han llevado a que el proyecto sea un éxito y una gran alternativa a incluir en las EDAR, reduciendo considerablemente los costes de tratamiento del agua utilizada para riego tanto a nivel energético como a nivel de tratamiento de lodos, ya que, con el proceso, se ha conseguido mejorar la sequedad final del fango debido a la mayor estabilización del fango procedente del reactor anaerobio.

A nivel constructivo, el sistema planteado ha funcionado según el diseño previo, cumpliendo las expectativas y objetivos propuestos, siendo un sistema que puede replicarse en cualquier EDAR a nivel mundial, además de ser un sistema que una vez implantado no tiene apenas costes de operación y mantenimiento.

A nivel de proceso, se han cumplido los objetivos principales que se planteaban al inicio:

El sistema lleva trabajado de manera eficiente y de forma estable a temperaturas entre 15 y 26ºC durante más de un año y medio. Cabe destacar la importante reducción de volátiles dentro del reactor UASB, la alta calidad del agua final aplicada 100% para riego en agricultura, la reducción de los costes totales de tratamiento no solo a nivel del consumo energético en el reactor biológico, sino en el tratamiento terciario dado que se ha mejorado la turbidez y transmitancia del agua depurada, lo que se traduce en una mayor optimización del tratamiento con ultravioleta. Y si a esto le añadimos que disponemos de biogás que antes no teníamos, hace del proceso una excelente alternativa para incluir en la línea principal de agua de una EDAR y poder utilizar el agua para regar. Finalmente, con el fango producido durante el proceso se pueden abonar los cultivos, aplicando al máximo la cultura de economía circular y aprovechamiento de todos los recursos. En este caso, tanto el agua como el fango obtenido están estabilizados e higienizados para utilizarlos como abono agrícola, pudiendo de esta forma mantener, sin utilizar abonos químicos, los maravillosos cultivos de los que disponemos en nuestro país.

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