La gestió dels biosòlids a Catalunya. Agència Catalana de l Aigua

Transcripción

1 La gestió dels biosòlids a Catalunya Agència Catalana de l Aigua

2 SUMARI Què és un biosòlid?...4 La producció de biosòlids...5 El model de gestió...6 Les vies de gestió...8 Agència Catalana de l Aigua Setembre de 2016.

3 Què és un biosòlid? La producció de biosòlids El biosòlid (o fang de depuració) és el residu produït en la depuració d aigua residual, on es concentra gran part de la càrrega contaminant separada en aquest procés. Sanejar les aigües residuals consisteix en la retirada de les substàncies contaminants presents en l aigua residual per a poder-la retornar al medi ambient sense afectar-lo ni comprometre als organismes vius (entre els quals les persones). Les aigües residuals que generem durant la nostra activitat diària són recollides i conduïdes fins a les plantes de depuració, per a ser tractades abans del seu retorn al medi. Part de les substàncies separades de l aigua constitueixen un residu que anomenem fang de depuració o biosòlid. Així doncs, la generació de biosòlids és conseqüència directa del sanejament. El principal component del fang és la matèria orgànica i la resta és matèria mineral. Una fracció de la matèria orgànica és fàcilment degradable per l acció de microorganismes. Això fa que el fang sigui un material que pot experimentar evolució. La descomposició de la matèria orgànica pot generar olors, que poden ser molestes. S estima que la producció de fangs per persona es troba entre els 40 i els 160 g de matèria seca /dia. A Catalunya aquesta producció es situa a l entorn dels 43 g/persona/ dia. El fang es genera a les depuradores en forma líquida i es deshidrata fins a aconseguir convertir-lo en un residu sòlid, d aparença pastosa. La producció de fangs a Catalunya es situa lleugerament per sobre del mig milió de tones de fang deshidratat a l any, una quantitat que equival al voltant de tones de matèria seca. A més del fang produït a partir de les aigües residuals d origen domèstic, també es produeix fang d origen industrial, que es gestiona de manera separada. Fang deshidratat En el fang es concentra també una part important dels nutrients que han estat retirats de l aigua i que en el medi aquàtic haurien pogut provocar fenòmens d eutrofització. A més, el fang pot contenir metalls pesants i altres substàncies que estaven presents en l aigua residual. El fang es retira de l aigua i es deshidrata en la pròpia estació depuradora o en un una altra planta fins a obtenir un residu sòlid. Posteriorment, el fang pot ser sotmès a diversos tipus de tractaments. Espessidor de fangs EDAR Granollers La despesa en gestió dels biosòlids representa un dels costos més importants de l activitat de depuració de l aigua residual. 4 5

4 El model de gestió El model de gestió Una mica d història Des de l inici de l aplicació del Pla de sanejament de Catalunya la gestió dels biosòlids s ha incorporat com un aspecte intrínsecament lligat a la depuració de l aigua residual. En aquest sentit, des dels anys 90 la Junta de Sanejament, primer, i l ACA, posteriorment, han redactat i aplicat successius Programes de gestió de fangs, que han permès garantir la correcta destinació dels biosòlids generats a Catalunya. La política descrita ha aconseguit que el més de mig milió de tones de fang que es produeixen cada any a Catalunya es gestionin d acord amb l acompliment estricte de la normativa vigent, l aplicació de la jerarquia de gestió de residus, amb un baix impacte ambiental, una bona acceptació social i a uns costs econòmics continguts. La pràctica totalitat dels biosòlids produïts a Catalunya són sotmesos a algun tipus de tractament i, posteriorment, són valoritzats. Assecatge tèrmic de Rubí Per assegurar la correcta gestió dels fangs un dels objectius històrics de l administració ha estat dotar-se d instal lacions de tractament de titularitat pública a fi i efecte de garantir la disponibilitat de la capacitat necessària, especialment per a l adequada destinació del fang no apte per a la seva valorització agronòmica. Així doncs, des dels inicis de la dècada dels anys noranta s ha implantat un parc d instal lacions de disposició i tractament de fangs de titularitat pública constituït per 1 dipòsit controlat, 5 plantes de compostatge i 9 d assecatge tèrmic, aquestes darreres associades a instal lacions de cogeneració d energia elèctrica amb l objectiu de reduir-ne l impacte ambiental i la despesa econòmica de tractament. Paral lelament, els darrers anys s ha anat desenvolupant una xarxa d empreses especialitzades en el tractament i destinació del fang de depuració, amb instal lacions pròpies, dedicades, principalment, al compostatge i a la valorització agrícola dels biosòlids. Aquesta circumstància ha permès combinar la gestió pública i privada del residu, incrementant progressivament la participació privada a mesura que aquesta ha disposat de maduresa tècnica, autorització administrativa i capacitat de tractament. El resultat d aquesta actuació combinada possibilita l acompliment dels principis de proximitat i autosuficiència enunciats per la legislació comunitària en la gestió dels biosòlids en l àmbit de Catalunya. Planta de Compostatge de Manresa Planta de Compostatge La política catalana de gestió de biosòlids ha estat pionera a l Estat espanyol i és un referent en l àmbit estatal i internacional. La gestió dels fangs s ha dut a terme mitjançant un model integral per al conjunt de Catalunya, que ha permès aprofitar els avantatges de l economia d escala en la implantació i l explotació d instal lacions i les sinèrgies transversals que superen habitualment l àmbit de gestió local. Piles de compost/ Compostatge de Blanes 6 7

5 Vies de gestió La gestió de biosòlids es troba condicionada per nombrosos factors, que es troben en constant evolució. Aquests factors són d índole diversa: normativa, econòmica, ambiental, social, tècnica i logística, entre d altres. L experiència ha demostrat que la incorporació de la gestió dels fangs en les fases de disseny i explotació de les estacions depuradores d aigües residuals (EDAR) permet afrontar-la de manera òptima, reduint-ne l impacte i arribant a convertir aquest residu en un recurs. Aquesta pràctica compleix amb els principis de l economia circular, promoguda en l àmbit de la Unió europea. El fang es sotmet a diversos tractaments a fi i efecte d adequar-lo a la seva destinació final. Els tractaments es poden dur a terme a la pròpia EDAR o en una EDAR o planta de tractament externa. Destinació dels fangs: Els principals destins finals dels fangs són: Valorització agronòmica Valorització energètica Dipòsit controlat/disposició controlada Etapa de digestió de fangs i valorització del biogàs generat a l EDAR d El Terri 8 9

6 Vies de gestió Valorització agronòmica L aplicació en profit de l agricultura representa la principal destinació dels biosòlids a Catalunya. Aquesta pràctica es duu a terme de manera controlada, amb estricte acompliment de la normativa vigent i amb l aplicació de codis de bones pràctiques agràries. El fang de depuració conté nutrients i matèria orgànica. Els principals nutrients pels cultius són el nitrogen (N), el fòsfor (P en forma de P 2 O 5 ), i el potassi (K en forma de K 2 O). Cada cultiu té un consum de nutrients diferent. Per tant, en el procés d adobat s ha d ajustar la dosificació dels fertilitzants a les necessitats dels cultius i a les característiques del sòl. Els nutrients presenten formes més o menys disponibles. El N amoniacal és immediatament disponible i el N orgànic s ha de mineralitzar prèviament a la seva absorció per part de les plantes. El mateix passa amb el P i el K, que presenten fraccions amb diferent solubilitat. La matèria orgànica permet millorar les qualitats edafològiques dels sòls i que aquests funcionin millor com a sòls agrícoles. Aquest fet diferencia el fang i, especialment el compost, dels fertilitzants minerals. Aplicació agrícola L aportació de matèria orgànica als sòls és important, sobretot en la zona mediterrània on els sòls es troben molt empobrits i hi ha risc d erosió i de desertització. L aportació de matèria orgànica (mitjançant l aplicació de fertilització orgànica) permet restituir les extraccions fetes amb les collites i mantenir (i evitar el descens) els nivells de matèria orgànica. En resum, la utilització de fang amb finalitats agronòmiques, incloent els usos en jardineria i la restauració de terrenys degradats i obra pública, representa una operació de valorització material, atès que permet l aportació dels nutrients necessaris pels cultius i de matèria orgànica per a la millora edafològica dels sòls. D aquesta manera, es tanquen els cicles dels nutrients i de la matèria orgànica i s evita la seva importació, fet que representa un estalvi de recursos. La utilització del fang en profit de l agricultura constitueix una actuació de valorització que permet convertir un residu en un recurs. En tractar-se d una valorització, la utilització agrícola del fang té uns costs reduïts que repercuteixen en la contenció de la despesa econòmica dels processos de depuració d aigües residuals que els generen. Catalunya disposa de superfície agrària útil suficient per a la valorització agronòmica dels biosòlids produïts al propi territori. La varietat de cultius existents configura l existència d un calendari d aplicació que permet disposar de la capacitat necessària al llarg de l any. Si bé existeixen altres fertilitzants d origen orgànic que podrien competir per a l ús del sòl, l experiència ha demostrat que existeix demanda per a la utilització de fang. Aquest fet és degut a la relativament baixa quantitat de biosòlids a aplicar i a l aplicació dels tractaments a què es sotmet el fang, que permeten que aquest pugui accedir a cultius on els altres fertilitzants no ho fan. En qualsevol cas, continua existint un important consum de fertilitzants químics molts dels quals d importació que es podrien substituir per fertilitzants d origen orgànic com el fang de depuració, abaratint en molts casos els costs a assumir pels agricultors. Respecte al compost, el fang (i el fem i el purí) tenen una matèria orgànica més degradable i el nitrogen està en una forma més mineralitzable, per tant més immediatament 10 disponible pels cultius. En el compost la matèria orgànica està més 11

7 Vies de gestió estabilitzada i el nitrogen té una proporció orgànica més alta. Això fa que els nutrients s alliberin més lentament. Habitualment el compost té una relació C/N més alta que el fang, per tant una proporció de matèria orgànica superior en relació al contingut de N. Així doncs, el fang actua de manera més equivalent a un fertilitzant mineral (amb la diferència de l aportació de matèria orgànica) i un compost equivaldria més a una esmena orgànica. Consegüentment, el compost i el fang poden tenir indicacions d ús diferenciades. L aplicació de fang en profit de l agricultura està regulada per una normativa específica, el RD 1310/1990, que estableix la necessitat que el fang estigui tractat i fixa el límit de contingut de metalls pesants en els fangs i en els sòls. Complementàriament, a Catalunya s apliquen codis de bones pràctiques agràries i requeriments administratius de control. El conjunt de totes les mesures aplicades garanteix la protecció del medi ambient. Un compost es pot considerar un fang tractat i aplicar-lo d acord amb el RD 1310/1990, com un fang digerit, o legalitzar-lo com a fertilitzant d acord amb el RD 506/2013. La legalització com a fertilitzant comporta una major exigència en la concentració de metalls pesants i, a canvi, en facilita la gestió. Els càlculs indiquen que si es dosifica (tant el fang com el compost) en base N les aportacions de metalls pesants als sòls són molt baixes i es situen molt lluny de les limitacions fixades per la normativa (de l ordre del 10%). Aquesta circumstància es confirma en els estudis duts a terme per l IRTA i el DARP en aplicacions reiterades en parcel les de control, les quals conclouen que no es produeixen acumulacions de metalls derivades de l aplicació repetida de fang i compost. Des d una visió general, la utilització de fang d EDAR en profit de l agricultura permet el retorn de la matèria orgànica i els nutrients al sòl i proporciona autonomia en consum de recursos i de l energia necessària per a la síntesi dels fertilitzants minerals. Al mateix temps, facilita la gestió d aquest residu. Aquesta pràctica s emmarca en les iniciatives de l anomenada economia circular, que promou la Unió Europea. Valorització energètica Des de l any 2003 una part del fang de depuració assecat tèrmicament a Catalunya s utilitza com a combustible a fàbriques de ciment. Aquesta via de gestió ha estat promoguda pel Departament de Medi Ambient i Habitatge de la Generalitat de Catalunya i pel sector cimenter. Els avantatges de la utilització del fang com a combustible són diversos: Permet valoritzar energèticament la part orgànica i valoritzar materialment la part mineral del fang, acomplint la jerarquia de gestió de residus. Permet aplicar el principi de proximitat el la gestió del fang, atesa la proximitat entre les EDAR productores i les fàbriques de ciment. Permet el correcte tractament dels biosòlids no aptes per a la valorització agronòmica, erigint-se com l única alternativa al dipòsit controlat (amb una important minimització de l impacte ambiental). Assecatge tèrmic de Montornès del Vallès Es pot concloure que tant el fang com el compost tenen valor agronòmic, per la millora del sòl que aconsegueixen i per la funció de fertilització que realitzen

8 Vies de gestió Permet estalviar combustible i, en menor grau, matèria primera a les fàbriques de ciment, millorant la seva viabilitat econòmica i reduint la dependència energètica nacional. Permet reduir les emissions de CO 2 d origen no biogènic en el procés de fabricació de ciment i, per tant, al conjunt del país. La valorització energètica del fang va arribar a representar representar pràcticament el 50% del destí final de la producció, tot i que s ha anat reduint durant els darrers anys. Dipòsit controlat/disposició controlada D acord amb la jerarquia de gestió de residus la destinació a dipòsit controlat ha de ser la darrera prioritat a l hora de decidir el destí d un residu. Aquest fet es basa en el risc d impacte ambiental d aquesta via de gestió i en les mesures que cal adoptar per a minimitzar-lo. Concretament, la disposició de biosòlids en un dipòsit controlat, a més d hipotecar part de la limitada capacitat que disposa Catalunya, provoca la generació de metà i lixiviats que cal captar i tractar adequadament. El Programa de fangs estableix com un dels seus objectius la minimització de la quantitat de fang enviada a dipòsit controlat. Durant aquests darrers anys aquest objectiu s ha acomplert molt satisfactòriament fins a situar aquesta destinació per sota de l 1% del fang produït.. En qualsevol cas, atès que existeix una petita proporció del fang generat a Catalunya que no pot ser valoritzat agronòmicament pel contingut en metalls pesants, pot ser necessària la utilització del dipòsit controlat com a via de destinació en casos de manca d altres alternatives. La major part del fang destinat a dipòsit controlat a Catalunya és sotmès prèviament a un procés d estabilització i de reducció de massa i volum mitjançant digestió anaeròbia i/o compostatge. Compost produït amb fang Abocador de Vic 14 15

9 Vies de gestió La situació actual de la gestió dels fangs a Catalunya ve determinada per les característiques següents: a) La producció es troba estabilitzada per sobre de t/any, sense perspectives de notables variacions. d) L aplicació del fang en profit de l agricultura es veu condicionada per la competència d altres fonts de fertilització orgàniques com les dejeccions ramaderes, així com per l ús de fertilitzants d origen mineral. g) El 99% del b) 2/3 parts de la producció es genera a EDAR situades a l entorn de la ciutat de Barcelona. c) La pràctica totalitat de la producció (>90%) és apta per a la seva valorització agronòmica, d acord amb la normativa vigent. La producció de fang no apte es situa per sota de t/any. e) El 50 % del fang és digerit i, si és apte, pot ser aplicat directament al sòl. fang apte pot ser f) La resta de destinat a plantes de compostatge de ti- fang és sotmès a tularitat pública i h) El fang no apte per algun tipus de tractament per adequar-lo a privada. a la valorització agronòmica ha de ser destinat a dipòsit controlat, de manera directa la seva destinació final. o a posteriroment al seu compostatge compostatge gris. Una alternativa al dipòsit controlat és la valorització i) La gestió energètica en fàbriques de ciment, es realitza contenint però cal que el fang sigui assecat al màxim la prèviament en plantes despesa econòmica. 16 d assecatge tèrmic. 17

10 18 gencat.cat/aca twitter.com/aigua_cat instagram.com/aigua_cat aigua.blog.gencat.cat aca canal youtube