LA REUTILIZACIÓN DE LAS AGUAS DEPURADAS EN ESPAÑA. NORMATIVA Y TECNOLOGÍAS MAS UTILIZADAS

Transcripción

1 Congreso Mundial sobre Depuración en Pequeñas Poblaciones SmallWat07 Sevilla, noviembre 2007 LA REUTILIZACIÓN DE LAS AGUAS DEPURADAS EN ESPAÑA. NORMATIVA Y TECNOLOGÍAS MAS UTILIZADAS Enrique Ortega de Miguel Raquel Iglesias Esteban del CEDEX 1

2 EXTENSIÓN DE LA REUTILIZACIÓN EN ESPAÑA Importante desarrollo de la reutilización en España: 450 Hm 3 /año (2006). 13% del caudal total depurado. En algunas zonas constituye un recurso estratégico (p.e. en Gran Canaria satisface mas del 20% de la demanda total) Déficit hídrico CAUSAS DEL DESARROLLO: Degradación de los recursos existentes. Impulso de la depuración (aplicación Directiva 91/271/CEE). Ha permitido disponer volúmenes de agua depurada cerca de los lugares de demanda (Q depurado en 2004: Hm3/año) Tecnologías de regeneración mas fiables y a menor coste. Posibilidad de utilizar la reutilización como una herramienta en la mejora de la gestión de los recursos hídricos. 2

3 Situación de la reutilización de efluentes depurados en España ZONAS Volúmenes reutilizados (Hm 3 /año) Comunidad Valenciana 128,0 Comunidad de Murcia Islas Canarias Islas Baleares Cataluña Costa mediterránea andaluza Vitoria-Gaztei Madrid 106,0* 47,5 40,0 33,0 11,5 6,5 5,0 Zonas de España a destacar por la reutilización de sus aguas residuales (Fuente: R. Iglesias. CEDEX. 2004) 3

4 Situación de la reutilización de efluentes depurados en España Reutilización en España en el año 2006, según usos (Datos estimados por el MMA) USOS Volumen Hm 3 /año Porcentaje % Riego agrícola 334,0 75,0 Usos municipales Usos recreativos y campos de golf Usos ecológicos Usos industriales Total 55,0 27,0 24,0 10,0 450,0 12,0 6,0 4,0 3,7 100,0 Riego agrícola de aguas regeneradas en la comarca de Arrato (Álava) 4

5 NORMATIVA ESPAÑOLA EN MATERIA DE REUTILIZACIÓN Texto refundido de la Ley de Aguas (RD 1/ 2001). Indica que el Gobierno debe promulgar una normativa que establezca las bases de la reutilización. Reglamento de Dominio Público Hidráulico (RD 849/1986) Normas de reutilización en Planes Hidrológico de Cuenca : Tajo (1999)( y Guadalquivir (1999). Normas y recomendaciones establecidas en algunas CC.AA.:.: Cataluña ( ), Baleares ( ), Comunidad Valenciana (2004) Proyecto RD sobre Régimen Jurídico de la reutilización de las aguas a depuradas (Borrador octubre 2006). Contenido -Aspectos relativos a las concesiones y autorizaciones -Criterios de calidad según usos -Lugar y frecuencia muestreos y métodos analíticos -Criterios de conformidad 5

6 PROYECTO DE NORMATIVA ESPAÑOLA EN MATERIA DE REUTILIZACIÓN. USOS ESTABLECIDOS 1. URBANOS 2. RIEGO AGRÍCOLA 3. INDUSTRIALES 3. RECREATIVOS 5. AMBIENTALES a) Usos residenciales Riego jardines privados; Descarga de aparatos sanitarios b) Servicios urbanos Riego de zonas verdes; Baldeo de calles; Sistemas contra incendios; Lavado industrial de vehículos a) Contacto directo del agua con partes comestibles b) Productos cuyo consumo se realiza después de un tratamiento posterior; Pastos para consumo de animales productores de leche o carne; Acuicultura c) Cultivos leñosos; Flores ornamentales, viveros e invernaderos; Cultivos industriales, viveros, forrajes ensilados, cereales y semillas oleaginosas a) Aguas de proceso y limpieza b) Torres de refrigeración y condensadores evaporativos c) Otros usos industriales a) Riegos de campos de golf b) Estanque, caudales circulantes ornamentales a los que está impedido el acceso del público al agua a) Recarga de acuíferos por percolación a través del terreno b) Recarga de acuíferos por inyección directa c) Riego de bosques y zonas verdes; Silvicultura d) Otros usos ambientales: mantenimiento de humedales; caudales mínimos y similares. 6

7 PROYECTO DE NORMATIVA ESPAÑOLA EN MATERIA DE REUTILIZACIÓN (Borrador octubre 2007) Se establecen 13 tipos de uso, incluidos en 5 grandes grupos: 1. urbanos; 2. agrícolas; 3. industriales; 4. recreativos; 4. ambientales Se prohibe la reutilización para; a) consumo humano, salvo catástrofes; b) industria alimentaria; c) instalaciones hospitalarias; d) cultivo de moluscos filtradores; e) agua de baño; f) fuentes y láminas ornamentales en espacios públicos. Establece limitaciones muy estrictas para el uso en torres de refrigeración y condensadores evaporativos. CRITERIOS DE CALIDAD Para cada tipo de uso se establecen calidades mínimas para los siguientes parámetros: BIOLÓGICOS -Huevos de nematodos -Intestinales -Escherichia coli FISICO-QUÍMICOS -Sólidos Suspensión -Turbidez OTROS PARÁMETROS -Legionella spp -Taenia saginata y Taenia solium -Fósforo total o nitrógeno total 7

8 PROYECTO DE NORMATIVA ESPAÑOLA EN MATERIA DE REUTILIZACIÓN (Borrador octubre 2007) CRITERIOS DE CALIDAD USOS Escherichia coli UFC/100 ml Nematodos Nº huevos /10 L Legionella spp UFC/100 ml Torres de refrigeración y condensadores evaporativos Ausencia Ausencia Ausencia Residenciales Recarga acuíferos inyección directa Servicios urbanos Riego agrícola sin restricciones Riego campos de golf Riego productos que no se consumen frescos Acuicultura Riego cultivos leñosos, viveros, y cultivos industriales Estanques y masas d agua sin acceso al público Ausencia < < < < 1 huevo/10l < 1 huevo/10l < 1 huevo/1l < 1 huevo/1l < 100 < 100 presencia / ausencia apatógenos < 100 Riego de bosques y zonas verdes no accesible al público No se fija límite No se fija límite - Ambientales: mantenimiento humedales, caudales mínimos La calidad se estudiará caso por caso 8

9 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA Sistemas de reutilización existentes en España (2006): 280 Nº de tratamientos de regeneración (2006): 180 Se ha realizado un notable esfuerzo en analizar las tecnologías emergentes (a nivel de plantas piloto y a escala real) Creación de centros experimentales (DEREA, C.arrión de los Céspedes, etc) Proyecto DEREA. Planta piloto de MF Centro experimental Carrión de los Céspedes 9

10 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA LA LÍNEA MAS EXTENDIDA : Físico-Químico + Decantación lamelar + Filtración + Desinfección (Rayos UV) (Título 22 de California) S.S. mg/l < 10 Calidad del efluente regenerado Turbidez E. Coli Nematodos NTU UFC/100 Nª huevos/10 L < 5 < 10 Ausencia Costes explotación 0,10-0,20 /m 3 Tratamiento de regeneración de Arrato (34,500 m 3 /día), mediante físico-químico, decantación lamelar, filtración sobre arena y desinfección por hipoclorito 10

11 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA OTRA LÍNEA MUY EXTENDIDA: Filtración + Desinfección (rayos UV) EVOLUCIÓN DE LA FILTRACIÓN Rendimientos normales del efluente filtrado Anillas Arena (gravedad y presión Puente móvil Lecho pulsante Filtro Tamiz Doble filtración con recirculación Reducción S.S. (%) Reducción Turbidez (%) Reducción E. Coli (ulog) 0,5-0,6 0,5-1 0,4-0,8 0,4-0,8 0, ,5 Doble filtración con recirculación (Dualsand) Esquema de un filtro de tamiz 11

12 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA FILTRACIÓN POR MEMBRANA Valores normales del efluente filtrado Microfiltración (MF) Ultrafiltración (UF) DBO5 mg/l < 7 < 5 SS mg/l < 1 < 1 Turbidez NTU < 0,5 < 0,3 E. Coli ulog 3-4 Ausencia Nematodos Nº huevos/10 L Ausencia Ausencia SDI < 3 < 2 Membranas tubulares de ultrafiltración Biorreactor con membranas en la EDAR de Illescas (Toledo). 12

13 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA ELIMINACIÓN DE SALES: LAS LÍNEAS MAS EXTENDIDAS Filtración por membranas (UF ó MF) + Ósmosis Inversa (OI) Físico-Químico con decantación + Electrodiálisis Reversible (EDR) lamelar y filtración UF + OI F/Q + EDR Valores normales de los efluentes desalados DBO5 mg/l < < SS mg/l < 0,5 < 5 Turbidez NTU < 0,3 < 2 E. Coli UFC/100 ml Ausencia < 10 Nematodos Nº huevos/10 L Ausencia Ausencia Reducción Salinidad (%) Tratamiento de regeneración de Benidorm (34,500 m3/día), mediante Ultrafiltración + ósmosis inversa 13

14 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA DESINFECCIÓN a) Agentes químicos: Hipoclorito, cloro gas, ozono Sistemas: b) Agentes físicos: Rayos Ultravioleta (UV) c) Membranas: Micro y ultra filtración, osmosis inversa Sistemas mas utilizados en España: hipoclorito y rayos UV, siendo ésta última la tecnología mas aplicada en nuevos tratamientos. Muchas veces se utilizan de forma combinada. Tipo de procesos Secundario NIVEL DE DESINFECCIÓN MEDIANTE RAYOS UV TUV (%) SS (mg/l) Tamaño medio partículas (micras) Nivel desinfección (UFC/100 ml) < Terciario (filtración) < Terciario (F/Q + F) < 2,2 14

15 EL PAPEL DE LAS TECNOLOGÍAS EXTENSIVAS EN LA REGENERACIÓN DE EFLUENTES DEPURADOS Implantación escasa en España de este tipo de tecnologías. Las mas m extendidas son: el lagunaje,, la infiltración percolación y los humedales artificiales. Usos principales: - Medioambientales (mejora de riberas, recuperación del paisaje o recuperación de humedales) - Afino de tratamientos secundarios - Riego de cultivos leñosos, industriales, cereales, etc. Observaciones: - Sus limitaciones en cuanto a capacidad de tratamiento, debido a las grandes superficies necesarias para su implantación. n. - Escasas experiencias contrastadas que verifiquen su fiabilidad. d. Necesidad de realizar proyectos rigurosos, basados en dichas experiencias. - Lo límites rigurosos en cuanto a microorganismos patógenos que imponen las normativas de reutilización, sugieren la combinación de diversas tecnologías. 15

16 EL PAPEL DE LAS TECNOLOGÍAS EXTENSIVAS EN LA REGENERACIÓN DE EFLUENTES DEPURADOS Infiltración-percolación Actuaciones destacadas: Piera (Barcelona), Orihuela (Alicante), San Lluis (Menorca), Val-Llobrega (Gerona), Biar (Alicante) Infiltración-percolación Rendimientos de la Infiltración-Percolación Turbidez NTU < 5 S.S. mg/l < 10 % E. coli UFC/100 ml > u.log 2-4 Nematodos Nº huevos/10l Ausencia Sistema de infiltraciónpercolación de San Lluis (Menorca) 16

17 El papel de la tecnologías extensivas en la regeneración de los efluentes depurados Lagunaje Se ha uilizado tradicionalmente en España para utilizar su efluente en agricultura (Castilla-La Mancha, Murcia, Baleares, Andalucía), con resultados diversos. También se están utilizando sólo las lagunas de maduración como tratamiento terciario de sistemas biológicos, para afino y reducción de patógenos (Andalucía, Navarra) Rendimientos del lagunaje Sistema lagunaje completo Lagunas de maduración DBO5 (%) 85-95% 75-85% S.S, 75-90% 50-70% E. coli 4-6 ulog 2-3 ulog Nematodos Ausencia h/10 L Ausencia h/10 L Laguna de maduración de la EDAR de Lecumberri (Navarra) Laguna de maduración del sistema de lagunaje de Camuñas (Toledo) 17

18 El papel de la tecnologías extensivas en la regeneración de los efluentes depurados Humedales artificiales En España esta tecnología está en ascenso, existiendo mas de 49 realizaciones (Cataluña, Andalucía, Castilla -León, Canarias, Navarra). Los humedales de flujo superficial se emplean fundamentalmente para eliminación de nutrientes y recuperación zonas degradadas ( Ampuria Brava, Son Cabanyes). Los humedales de flujo subsuperficial se emplean como tratamiento terciario de sistemas de depuración para riego agrícola (Hostalets de Pierola). Humedales artificiales Rendimiento de los humedales artificiales DBO5 (%) 60-80% S.S, 60-80% E. coli 1-3 ulog Nematodos Ausencia h/10 L Parque natural de Aiguamoll de l`empordá (Gerona) Humedal artificial de Garde (Navarra) 18

19 CONCLUSIONES Tendencia creciente en España a la reutilización de efluentes depurados. El Plan Nacional de Calidad de las Aguas ( ) incrementará las disponibilidades de agua depurada y profundizará en la depuración de las pequeñas poblaciones. Se estiman en Hm3/año las aguas depuradas potencialmente reutilizables. La aplicación del nuevo marco legal (PNCA, Directiva Marco, R.D.. sobre régimen jurídico de la reutilización), abre nuevas espectativas,, pero también nuevas exigencias (mayor calidad de los efluentes regenerados, especialmente en la reducción de patógenos y nutrientes ). En los últimos 10 años ha existido un importante desarrollo de las l tecnologías extensivas de regeneración que a través de la I+D+I han mejorado su eficacia y fiabilidad. En el ámbito de las tecnologías extensivas, la experiencia en este campo es todavía reducida, si bien existen realizaciones eficientes, especialmente en el ámbito de los usos medioambientales. Es necesario impulsar la I+D+I para mejorar los rendimientos y la fiabilidad de estas tecnologías (mejorar parámetros de diseño, combinación de tecnologías, etc.) 19

20 GRACIAS POR SU ATENCIÓN 20

21 DISPONIBILIDAD DE EFLUENTES DEPURADOS Plan Nacional de Saneamiento y Depuración ( ) Estado saneamiento y depuración según exigencias de la Directiva 91/271/CEE, en diciembre de 2005 Conformidad Conforme En construcción No conforme aglomeraciones afectadas Población afectada (h-e) Estaciones depuradoras existentes (2005): Porcentaje sobre Población (%) 77,0 14,0 9,0 100,0 Se han depurado fundamentalmente las aglomeraciones > h-e Caudal total depurado (2005): Hm 3 /año Caudal total reutilizado (2005): 450 Hm 3 /año (30% del total) 21

22 PERSPECTIVAS FUTURAS PLAN NACIONAL DE CALIDAD DE LAS AGUAS, SANEAMIENTO Y DEPURACIÓN ( ) OBJETIVOS: Requerimientos no satisfechos en la aplicación Directiva 91/271/CEE. Depuración pequeñas poblaciones (< h-e). Adecuación EDAR a ampliación de zonas sensibles y aplicación de la DMA. Mejora redes de colectores y tratamiento cargas en episodios de lluvia. Mejorar la gestión y explotación de las EDAR existentes. R.D. SOBRE RÉGIMEN JURÍDICO DE LA REUTILIZACIÓN DE LAS AGUAS DEPURADAS (En proceso de aprobación) PLAN NACIONAL DE REUTILIZACIÓN (En elaboración) OBJETIVOS: Estudiar caudales depurados disponibles y posiblesdemandas. Potenciar la reutilización planificada (volumen máximo: Hm3/año). Apoyo a la aplicación de la futura norma estatal sobre reutilización. Establecer mecanismos finacieros para garantizar la sostenibilidad de la reutilización 22

23 TECNOLOGÍAS DE REGENERACIÓN DE AGUAS DEPURADAS UTILIZADAS EN ESPAÑA DESINFECCIÓN a) Agentes químicos: Hipoclorito, cloro gas, ozono Sistemas: b) Agentes físicos: Rayos Ultravioleta (UV) c) Membranas: Micro y ultra filtración, osmosis inversa Sistemas mas utilizados en España: hipoclorito y rayos UV, siendo ésta última la tecnología mas aplicada en nuevos tratamientos. Muchas veces se utilizan de forma combinada. Tipo de procesos Secundario Terciario (filtración) Terciario (F/Q + F) NIVEL DE DESINFECCIÓN MEDIANTE RAYOS UV TUV (%) SS (mg/l) Tamaño medio partículas (micras) NIVEL DE DESINFECCIÓN MEDIANTE HIPOCLORITO SÓDICO Nivel desinfección (UFC/100 ml) < < < 2,2 Tipo de procesos SS (mg/l) Nivel desinfección (UFC/100 ml) Secundario < 200 Terciario (filtración) 5-10 < 10 Terciario (F/Q + F) 1-5 < 2,2 23