La reutilización de aguas industriales en la agricultura
Actualmente, la disponibilidad del agua es uno de los recursos imprescindibles para la vida, tanto para el consumo como para la agricultura y ganadería. El acceso al agua depende de muchos factores, principalmente geográficos y climáticos.
En España especialmente, los contrastes geográficos entre las diferentes regiones provocan la escasez frecuente de recursos hídricos, lo que motiva la búsqueda de fuentes alternativas de suministro.
Desde la publicación del Plan Nacional de Saneamiento y Depuración de Aguas Residuales (MOPTMA) en el año 1995, se han impulsado en España diferentes medidas para emprender el camino hacia la reutilización de aguas residuales. Esta línea de desarrollo en el saneamiento de agua se continuó legislando mediante el Plan Nacional de Calidad de las Aguas: Saneamiento y Depuración, que se llevó a cabo entre los años 2007 y 2015.
La reutilización del agua
La reutilización de agua se basa en aplicar un tratamiento adicional a las aguas depuradas de uso urbano o industrial, con el objetivo de volver a emplearla en otras aplicaciones. La reutilización de agua está considerada como un proceso prometedor para solventar los problemas de escasez hídrica.
Además, se trata de un proceso que ayuda a reducir el volumen de aguas residuales depuradas que se producen. El agua que se ha tratado para su reutilización en otros usos se denomina agua regenerada.
La reutilización de agua supone un ahorro de energía muy importante, ya que no se emplea energía en la distribución del agua desde el punto de potabilización hasta el de consumo. Por otro lado, la utilización del agua regenerada permite reservar el agua dulce para otros usos más exigentes, como el consumo humano, y reducir el vertido de agua residual.
Marco normativo
La normativa vigente sobre la reutilización de las aguas depuradas en España viene representada por el Real Decreto 1620/2007, de 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas. Esta ley asegura que las aguas regeneradas serán seguras para la salud y el medioambiente, al mismo tiempo que impulsa su utilización, introduciendo la reutilización dentro de la planificación de los recursos hídricos.
Durante el riego de cultivos y pastos en el sector agrícola se emplea alrededor del 70% del agua dulce que se extrae en el mundo
Según el R.D 1620/2007, las aguas regeneradas tienen diferentes usos siendo su empleo en el sector agrícola el más utilizado para el riego de cultivos y pastos. Otro uso sería para el sector industrial, empleándose estas aguas para los procesos de limpieza. En el sector ambiental también se pueden utilizar para la recarga directa e indirecta de los acuíferos y para el riego de bosques y zonas verdes. Finalmente, otros usos como el urbano y el recreativo también forman parte de los usos permitidos de las aguas regeneradas, empleándose, entre otros fines, para el riego de jardines privados y zonas verdes urbanas, lavado industrial de coches, riego de campos de golf y estanques.
Sin embargo, existen otros usos en los que no se permite el empleo del agua regenerada. En este caso hablamos de su uso en instalaciones hospitalarias u otros usos similares, en la industria alimentaria (a excepción de las aguas de proceso y de limpieza como ya comentamos) y, sobre todo, para el consumo humano, entre otros usos.
Por otro lado, la aprobación del Reglamento (UE) 2020/741 del Parlamento Europeo del Consejo de 25 de mayo de 2020 relativo a los requisitos mínimos para la reutilización del agua, obligará a revisar el citado R.D.
El nuevo reglamento entró en vigor el 25 de junio de 2020 y será aplicable a partir del 26 de junio de 2023. Este reglamento que solo incluye el uso de agua reutilizada para riego agrícola tiene la finalidad de “garantizar que las aguas regeneradas sean seguras para su uso previsto y de esta forma asegurar un alto nivel de protección de la salud humana y animal y del medioambiente, hacer frente a la escasez de agua y la correspondiente presión sobre los recursos hídricos de manera coordinada en toda la Unión, contribuyendo además al funcionamiento eficaz del mercado interior” (Art. 1.2.).
Aprovechamiento en el riego agrícola y sus limitaciones
Es importante que el agua regenerada haya recibido un tratamiento adecuado para proteger las plantas y los cultivos que van a ser regados
Teniendo en cuenta los principales usos del agua dulce, durante el riego de cultivos y pastos en el sector agrícola se emplea alrededor del 70% del agua dulce que se extrae en el mundo. La creciente escasez de agua debido a varios factores como el cambio climático hace que el recurso del agua sea cada vez más escaso y se fomente el uso del agua regenerada principalmente en el riego agrícola.
Por otro lado, es importante que el agua regenerada haya recibido un tratamiento adecuado para proteger las plantas y los cultivos que van a ser regados con esta agua. Entre los parámetros principales para un agua óptima para el riego se encuentra un alto contenido en nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio y bajo contenido en metales y patógenos.
Composición típica del agua residual de la industria
Para poder reutilizar las aguas residuales, es importante tener en cuenta que estas aguas contienen diversas sustancias y organismos que pueden presentar riesgos de toxicidad o de transmisión de enfermedades. Por esta razón, es fundamental conocer la composición del agua a tratar y aplicar el tratamiento adecuado para evitar o minimizar el riesgo.
En general, las aguas residuales industriales contienen una gran variedad de contaminantes de origen orgánico, inorgánico y biológico. Estas aguas suelen contener aceites, grasas y sólidos gruesos, siendo estos los contaminantes de mayor tamaño, y que se suelen eliminar durante el pretratamiento.
A continuación, se encuentran los sólidos en suspensión y la materia coloidal, microorganismos y sustancias de menor tamaño y no sedimentables. Finalmente, la materia disuelta puede contener metales pesados, contaminantes de preocupación emergente, bacterias y hongos, entre otros muchos.
El análisis de las aguas residuales previo a su tratamiento es fundamental para poder caracterizar dichas aguas y aplicarles el tratamiento que mejor se ajuste dependiendo de su composición, su origen y su destino.
Procesos y tecnologías para la reutilización del agua en la agricultura
El tipo de tratamiento a aplicar a las aguas residuales que haya que regenerar depende de su calidad y el uso al que se vayan a destinar, pero lo común es que haya que someterlas a tratamientos primarios, secundarios y terciarios o adicionales, siendo el tratamiento terciario la etapa fundamental para obtener un agua regenerada.
Tanque de aguas sanitarias Central de Ciclo combinado Dulces Nombres II, en Monterey, México.
Tratamiento terciario o de regeneración
En el tratamiento terciario se combina etapas y tecnologías que permiten desinfectar el agua y adecuar las calidades fisicoquímicas del agua resultante a las requeridas por el uso demandado.
Entre las distintas etapas y tecnologías, se encuentra el pretratamiento fisicoquímico conocido como proceso de coagulación-floculación-decantación. Mediante la adición de coagulantes y floculantes se consigue que los sólidos en el agua formen unos flóculos los cuales serán más sencillos de separar posteriormente.
A continuación, los procesos de microfiltración, ultrafiltración y ósmosis inversa permiten separar de forma física contaminantes de mayor tamaño que los diámetros de las membranas.
En el tratamiento terciario se combinan etapas y tecnologías que permiten desinfectar el agua y adecuar las calidades fisicoquímicas
Una tecnología que combina la tecnología de membranas con el proceso biológico son los biorreactores de membrana o MBR, una tecnología que cada vez se utiliza más y permite unir el tratamiento secundario y terciario en uno solo.
Finalmente, se encuentra la desinfección. Con este proceso se consigue inactivar o eliminar los microorganismos patógenos causantes de enfermedades. Entre las posibles desinfecciones se encuentran la cloración, la radiación ultravioleta y la ozonización. También los procesos fisicoquímicos de oxidación avanzada capaces de degradar los compuestos orgánicos utilizando radicales hidroxilo se utilizan en los tratamientos terciarios.
El tratamiento de triple barrera es un sistema que combina en serie el proceso de ultrafiltración o microfiltración, seguido de ósmosis inversa y de desinfección mediante radiación ultravioleta u otro proceso de oxidación avanzada, el cual proporciona un agua de excelente calidad. Por otro lado, una calidad de agua similar también se puede obtener empleando la combinación de biorreactor de membrana, ósmosis inversa y desinfección por ultravioleta.
BlueGold en la reutilización del agua
Con el proceso de desinfección se consigue inactivar o eliminar los microorganismos patógenos causantes de enfermedades
El primer proyecto que realizó BlueGold de planta depuradora compacta con MBR para reutilización de aguas residuales industriales se llevó a cabo en el año 2015 en la Central de Ciclo combinado Dulces Nombres II, en Monterey, México, a petición de Iberdrola, para la reutilización del agua en el riego de todas las zonas vegetales de la central eléctrica.
La función de la planta de aguas sanitarias era tratar las aguas residuales procedentes de todas las zonas comunes de trabajo de la central (oficinas, aseos, talleres, vestuarios y zonas de producción), de modo que tuvieran una calidad apta para el riego de zonas verdes. La instalación estaba constituida por un tanque dividido internamente en tres cámaras en las cuales se llevaban a cabo los distintos procesos de decantación, tratamiento biológico y ultrafiltración, mientras que el agua tratada se recogía finalmente en otro tanque de 3.000 litros donde se bombeaba al riego de todas las zonas verdes. La planta de aguas sanitarias fue diseñada para tener una vida útil de veinticinco años y proporcionando una calidad de agua de acuerdo con la normativa vigente de reutilización de aguas.
Mediante este tratamiento, BlueGold consiguió la reutilización de las aguas residuales al reducir la concentración de grasas y aceites en el agua a valores inferiores a 5 ppm, la carga de sólidos en suspensión de 400 ppm a 0 ppm, y la demanda biológica de oxígeno de 300 ppm a 6 ppm.
Conclusión
Los recursos no convencionales como las aguas regeneradas representan una fuente alternativa que permitirá aumentar la disponibilidad de los recursos hídricos. El proyecto realizado por BlueGold que se ha expuesto en el presente artículo, pone de manifiesto la profesionalidad y la calidad de una empresa con diecisiete años de experiencia en proyectos de ingeniería ofreciendo soluciones para aguas residuales. En BlueGold, nuestro compromiso es tu tranquilidad.
La economía circular representa un peso muy importante en nuestra sociedad, ya que para que la población siga aumentando y desarrollándose, es necesario reciclar y alargar la vida útil de los productos, y también de las materias primas. Este mismo concepto es el que aplica a la reutilización de aguas residuales. Se trata de intentar llevar la filosofía de la economía circular a la depuración de aguas.