Regeneración y reutilización de las aguas residualesLa reutilización de aguas residuales es una...

Regeneración y reutilizaciónde las aguas residualesM. Carmen Trapote Forné y Begoña Martínez López

Estación Regeneradora de Aguas de Prat de Llobregat (Barcelona). Foto: EMSSA.

Regeneration and reuse of sewage

DOSSIER

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El fantasma de la sequía asoma en oca-siones, dejándonos a merced de la mete-orología. Según la Agencia Estatal deMeteorología (Aemet), el mes de febrerode 2012 fue uno de los más secos desdeel año 2000 con una precipitación mediaque no llegó al 30% de lo habitual.

Los océanos suponen el 97,5% delagua del planeta. Únicamente el 2,5% esagua dulce. Por su parte, los glaciares, lanieve y el hielo de los cascos polaresrepresentan casi el 80% del agua dulce;el agua subterránea, el 19% y el aguade superficie rápidamente accesible, soloel 1%.

En situaciones prolongadas de esca-sez de agua, son múltiples los sectoresque se ven afectados y también las con-secuencias económicas derivadas de estasituación. La limitación de este recursoafecta a las reservas hídricas, pantanos,acuíferos y al medio ambiente. En con-secuencia, menguan los caudales de losríos, las reservas de los pantanos y se veafectado su estado ecológico.

En España ya se han vivido varios epi-sodios de sequía; sólo hay que recordarel que tuvo lugar en el año 2007. El

otoño y el invierno de 2007 se presenta-ron como los más secos de la serie his-tórica en todo el arco mediterráneo, enla cabecera del Tajo y en la cuenca delGuadalquivir. Ese año la mayoría de losembalses y pantanos alcanzaron un nivelcercano o por debajo de la mitad de sucapacidad (Magrama, 2007).

En marzo de 2007 se aprobaron LosPlanes Especiales de Actuación en Situa-ciones de Alerta o Eventual Sequía paracada una de las cuencas hidrográficas, talcomo se incluye en el artículo 27 de laLey 10/2001 del Plan HidrológicoNacional, con el objeto de minimizar losefectos ambientales, económicos y socia-les derivados de posibles situaciones desequía (Magrama, 2007).

La climatología en España, dondeexisten zonas de baja pluviometría y lar-gos periodos de sequía, obliga a raciona-lizar y optimizar la gestión del recurso.Esta condición, junto con el aumento dela demanda, provoca la necesidad de bus-car nuevos recursos complementarios oalternativos (Magrama, 2010).

Está claro que la conciencia socialsobre el agua como un recurso finito cada

vez está calando más en la sociedad, peroesto no parece ser suficiente. Es nece-sario pues, la búsqueda de alternativasque permitan contar con una herramientamás para mitigar los efectos que presentala escasez de dicho recurso, entre ellas laregeneración y reutilización de aguadepurada.

Precisamente por estas razones, yteniendo en cuenta la problemática quetodo esto supone, en este artículo se pre-senta un tipo de agua que resulta pococonocida para muchos, pero que puede serclave y una alternativa para otros cuantos.

El ciclo del aguaPara tener una idea de la cantidad derecurso del que se dispone en una zonageográfica concreta, se debe calcular elbalance hídrico. El cálculo del balance seobtiene como resultado de la diferenciaentre el aporte anual de agua, es decir,las entradas al sistema en forma de pre-cipitación, aportaciones de los ríos, acu-íferos y trasvases, y las pérdidas anualesde agua, es decir, agua irrecuperable,cuyo destino es la atmósfera o el mar(Mujeriego, 2005).

RESUMENEl agua es un recurso escaso y muy necesario. Su ausenciapuede ocasionar consecuencias no deseadas. El agua regene-rada supone una herramienta más para afrontar la escasezde este recurso. Este tipo de agua surge del aprovechamientodel agua residual que, en lugar de ser devuelta al dominio públicohidráulico terrestre o marino es reutilizada. La regeneración con-siste en el tratamiento del agua depurada mediante tecnolo-gías avanzadas, de modo que se consigue una calidad mínima,establecida por la legislación vigente para que pueda ser reu-tilizada en distintos ámbitos. Son muchos los usos y múltipleslos beneficios que se derivan de este aprovechamiento. El pre-sente artículo pretende resumir las técnicas de depuración, lastecnologías de reutilización y las principales aplicaciones delagua regenerada.

Encargado: 2 de marzo de 2012Recibido: 15 de abril de 2012Aceptado: 27 de abril de 2012

ABSTRACTThe absence of water may cause unintended consequences.Reclaimed water is a key tool to face up to the scarcity of thisresource. This type of water arises from the advanced treatmentof wastewater, normally returned to public water land or sea.Reclamation consists of purification of water and subsequenttreatment using advanced technologies, so as to provide a mini-mum quality, established by law in order to be reused in diffe-rent areas. There are many uses and multiple benefits derivedfrom such exploitation. This article aims to summarize the debug-ging techniques, technologies and key reuse applications forreclaimed water.

Commissioned: March 2, 2012Received: April 15, 2012Accepted: April 27, 2012

Palabras claveAgua, aguas residuales, depuración, normativa, calidad, agua regene-rada, reutilización del agua

KeywordsWater, sewage, depuration, rules, quality, reclaimed water, water reuse

Técnica Industrial, junio 2012, 298: 32-44


M. Carmen Trapote Forné y Begoña Martínez López

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Dentro del ciclo habitual del uso delagua, esta ha sido utilizada, depurada ydevuelta al río o al mar, de ese modo, elagua vuelve a su origen. Este último pasono supone ningún problema en momen-tos de abundancia de agua en los que elsistema disfruta de entradas por precipi-tación y contiene suficientes reservasde acuíferos y embalses, pero cuando elsistema experimenta más salidas queentradas y los recursos hídricos se vanagotando, el hecho de cerrar el ciclo,devolviendo el agua depurada al sistema,implica más salidas que entradas y, enconsecuencia, la aparición de un déficitque, en situaciones prolongadas, puedellegar al estado de sequía.

Pues bien, si en lugar de cerrar elciclo, se recupera el agua que ya ha sidoutilizada, aumentará la disponibilidad deagua para su aprovechamiento a lo largodel tiempo, y de ese modo se verá amor-tiguado, en parte, el déficit y retrasará lasconsecuencias de la falta de este recurso.

La reutilización de aguas residuales esuna práctica histórica, necesaria por laescasez estacional y/o estructural de aguaen muchas regiones y por la necesidad degestionar mejor los recursos hídricos dis-ponibles. Con la utilización del aguadepurada se obtiene un recurso no con-vencional que permite liberar agua demejor calidad para otros usos. Se trata,pues, de potenciar el desarrollo sosteni-ble, proporcionando un recurso escaso ynecesario como es el agua, a la vez quese mantiene un equilibrio con la protec-ción de la salud humana y el medioambiente.

Así pues, se debe entender la rege-neración y la reutilización de agua comoun incremento real de los recursos hídri-cos aprovechables en una zona, teniendoen cuenta que, de otro modo, esos recur-sos se pierden de forma irrecuperable,mediante su vertido al mar o al cauce delrío (Mujeriego, 2005).

Conceptos básicosAgua regenerada, agua depurada y reu-tilización, tres palabras que vale la penadefinir. En el RD 1620/2007, de 7 dediciembre, por el que se establece el régi-men jurídico de la reutilización de lasaguas depuradas, se puede encontrar ladefinición y la diferencia de estos con-ceptos parecidos.

Se define como aguas depuradas aque-llas aguas residuales que han sido some-tidas a un proceso de tratamiento quepermite adecuar su calidad a la norma-tiva de vertidos aplicable, (RD 509/1996del 28 de diciembre, por el que se esta-

blecen las normas aplicables al trata-miento de las aguas residuales urbanas).Se entiende como aguas regeneradasaquellas aguas residuales depuradas quehan sido sometidas a un proceso de tra-tamiento adicional o complementarioque permite adecuar su calidad al uso alque se destinan. El agua regeneradaimplica depuración, con el objetivo devolver a ser utilizada, mientras que elagua depurada, a diferencia de la rege-nerada, no siempre opta a ser reutilizada,sino que su destino es el de ser vertida aldominio público hidráulico o al marítimoterrestre, según convenga.

Llegados a este punto es convenientedefinir el concepto de reutilización deagua. Se entiende como reutilización deaguas la aplicación, antes de su devolu-ción al medio, para un nuevo uso priva-tivo, de las aguas, que habiendo sido uti-lizadas por quien las derivó, se hansometido al proceso o procesos de depu-ración establecidos necesarios para alcan-zar la calidad requerida en función de losusos a que se van a destinar (RD 1620,2007).

Proceso de depuraciónEl agua cruda procedente del alcantari-llado, una vez entra en la estación depu-radora de aguas residuales (EDAR), pasapor una serie de procedimientos comu-nes, al inicio, por el pretratamiento y tra-tamiento primario y, posteriormente,según las necesidades y el destino de esta,por el tratamiento secundario, que puedevariar en tipología de proceso y cantidadde agua que tratar.

PretratamientoEl pretratamiento comprende una seriede tratamientos físicos que pretendenseparar, del agua residual, aquellos sóli-dos más groseros que, posteriormentepueden acarrear complicaciones mecá-nicas en la planta, ya sea por tratarse desólidos de gran volumen o arenas pesa-das de baja granulometría que sedi-mentan en canales y conducciones. Estosúltimos pueden erosionar aparatos mecá-nicos; por eso es necesaria su eliminaciónprevia.

Es conveniente que, en primer lugar,la EDAR posea un pozo para la separa-ción de grandes sólidos que irá seguidode rejas colocadas en serie, cuya separa-ción entre barrotes disminuye a medidaque el agua avanza, es decir, pasando derejas a tamices. Para eliminar arenas sehabla de desarenadores, que consisten encanales por los cuales circula el agua auna determinada velocidad (en algunos

casos con aireación) y que se ayudan deelementos mecánicos (tipo bombas o ras-quetas) que eliminan las arenas que sevan acumulando en el fondo.

Tratamiento primarioA continuación, se encuentra el trata-miento primario, que tiene como finali-dad principal la reducción de sólidos ensuspensión (SS). Este proceso está com-puesto por decantadores primarios en losque el agua proveniente del pretrata-miento, permanece durante un tiempo,diferente para cada caso, pero que suelecomprender entre 1,5 y 2,5 horas. (Met-calf & Eddy, 2000). El rendimiento deeste tipo de tratamientos se mide enreducción de SS, y es conveniente queesta se sitúe en entre el 50% y el 70%(Metcalf & Eddy, 2000). Se ha de teneren cuenta que, junto con los SS, se eli-mina parte de la materia orgánica quese encuentra agregada a los sólidos.

Tratamiento secundarioLlegados a este punto, el agua, continúahacia el tratamiento secundario, que tienecomo fundamento acelerar el proceso bio-lógico que se daría en la naturaleza. CadaEDAR, en función de diferentes criterios,costes de construcción, costes de explota-ción, calidad requerida en el efluente,capacidad de tratamiento necesaria, aspec-tos socio-económicos, debe escoger la tec-nología que mejor se adapte.

A continuación, se muestran las tec-nologías de tratamiento biológico másutilizadas.

La más conocida de ellas es el trata-miento mediante fangos activos. Este con-siste en mezclar, en un reactor, agua resi-dual que depurar con la biomasasuspendida mediante agitación y airea-ción. La acción depuradora de los micro-organismos es la que lleva a efecto eltrabajo. Por tanto, es importante contro-lar las condiciones del reactor con el obje-tivo de asegurar que el proceso se lleva acabo correctamente. En este tipo de pro-cesos se debe asegurar el control de laentrada de contaminantes tóxicos, o con-diciones que puedan desplazar las bacte-rias depuradoras, ya que esto puede des-equilibrar totalmente el proceso. La etapafinal es un decantador en el que agua cla-rifica completamente. Existen diferentesconfiguraciones de este mismo proceso,pero la variante más conocida es el flujopistón. En este tipo de reactores la geo-metría es alargada y el reactor se encuen-tra compartimentado, de tal manera quela materia orgánica se va degradando amedida que avanza. Vale la pena mencio-

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Regeneración y reutilización de las aguas residuales

nar también los sistemas MBR (biorreac-tor de membranas). Estos son sistemas enlos que la etapa de decantación ha sidosustituida por una filtración, normalmente,con membranas de microiltración o ultra-filtración. Estas filtran el agua eliminandoel resto de contaminantes y nutrientes quelos microorganismos no hayan eliminadopreviamente. La calidad de agua derivadade este proceso resulta superior a la de losfangos activos convencionales. Los SBR(Sequencing Batch Reactor) consisten enun sistema de tratamiento de fangos acti-vos cuyo funcionamiento se basa en lasecuencia de tratamiento llevada a caboen ciclos de llenado, depuración y vaciado.La diferencia principal con los fangos acti-vos es que el tratamiento ocurre secuen-cialmente en el mismo tanque. Ocupanmuy poca superficie y generan un efluentede buena calidad.

También se encuentran, dentro del tra-tamiento secundario, las tecnologías queutilizan la fijación de biopelículas para lle-var a cabo este tratamiento biológico.Estos son los sistemas IFFAS (IntegratedFixed Film Activated Sludge), filtros per-coladores y biodiscos.

En los sistemas IFFAS, la biomasa seencuentra fijada en piezas de aproxima-damente 2,5 cm de diámetro, normal-

mente circulares, y diseñadas específica-mente para que la adhesión de la biomasay su efecto sea el mejor posible. Estas pie-zas se encuentran suspendidas en el reac-tor que suele estar agitado mediante aire-ación.

En los filtros percoladores, a dife-rencia de los sistemas IFFAS, los mate-riales de relleno se encuentran fijos. La

biopelícula los recubre y el agua se infil-tra a lo largo de la disposición de esterelleno. Durante el paso del efluente losmicroorganismos llevan a cabo su fun-ción. Por último, cabe destacar que losbiodiscos son una buena opción paraaquellas estaciones en las que el caudalque depurar no es muy grande, ya queresulta un sistema compacto y fácil de

Figura 1. Tratamiento de agua residual mediante el sistema IFFAS. (imagen facilitada por EMSSA).

Fangosactivos MBR IFFAS Filtros

percoladores Biodiscos Lagunaje Filtrosverdes

Infiltraciónpercolaciónmodificada

Zonashúmedas

Tipo detecnología

Sistemaconvencional,filtración conmembrana.Biológico

Biomasasuspendida

> 1.500 > 1.500 300-2.000 300-2.000 100-2.000 100-400 200-1.300 50-1.000

Sistemaconvencional.

Biológico

Biomasa fijada/ suspendida


Biológico.Medio de

soporte fijo.Tratamiento

aerobio

Biomasafijada

SistemaConvencional.

Biológico.Tratamiento

Aerobio.Cultivo fijosobre unsoportegiratorio

Biomasafijada

Sistema noconvencional

Biomasasuspendida


Biomasafijada


Biomasafijada


Biomasafijada

Característicasde la biomasa

Capacidad (he)


Biológico

Biomasasuspendida

> 1.500

> 1 0,2-1 0,2-0,7 0,5-0,7 10-15 8-40 1,2-3 2-6Extensión(m2/he) 0,2-1

10-17 6-9

5

15

20-30

20-35

Horas 1-4

20-35 30-40

30 30-100

< 5

< 5

25

30

20-25

20-30

Desde 38días hasta226 días

Días Horas/días DíasTiempo deretención (h)

Límites deeliminación

DBO5

(mg/l)SS

(mg/l)

5-8

> 25

> 25

8

8

Tabla 1. Resumen de las características de los tratamientos secundarios.He: habitante equivalente. Equivale a la carga orgánica biodegradable con una demanda bioquímica de oxígeno de 5 días (DBO5) de 60 g de oxígeno por día, utilizado paradimensionar EDAR.

manejar. En estos sistemas la biomasa seencuentra fijada en unos discos monta-dos sobre un eje rotatorio, dispuestoshorizontalmente. Mediante la rotación,el conjunto de discos situados en para-lelo, está expuesto alternativamente al airey al agua que depurar. El paso del aguaa lo largo de la disposición de los discosy el giro de los mismos con los microor-ganismos adheridos llevan a cabo la depu-ración.

A diferencia de las tecnologías ante-riormente citadas, denominadas tecno-logías convencionales, se puede recurrira otro tipo de tecnologías adaptadas fun-damentalmente a pequeñas comunida-des. Son las denominadas tecnologíasnaturales (también conocidas comoextensivas, blandas o de bajo coste ener-gético). Entre ellas se encuentrn los sis-temas de lagunaje. Se basan en hacerpasar el agua a través de lagunas en seriecon geometrías y funciones específicasen las que se desarrollan interaccionesentre el agua y el ecosistema. Es el sis-tema de depuración más antiguo y cono-cido (CSIC, 2008). Los filtros verdes osistemas suelo-planta acuífero utilizan unterreno sobre el que se establece un cul-tivo vegetal determinado y al que se leaplica el agua residual, de modo que elefecto filtro del terreno y de las plantasson los que llevan a cabo la depuración.

También cabe mencionar la infiltraciónpercolación modificada, que es un sistemade depuración aerobio con biomasa fijaday de alimentación secuencial que consisteen infiltrar de forma controlada aguas resi-duales a razón de algunos centenares delitros por metro cuadrado y día. Está com-puesto por un macizo filtrante de 1,50 mde profundidad de arena aportada (el 98%de granulometría y < 1 mm de diámetro).

Son comunes también las zonashúmedas, o también llamados humeda-les construidos, son sistemas de depu-ración construidos por lagunas o canalespoco profundos (de menos de 1 m) plan-tados con vegetación propia de zonashúmedas y en los que los procesos dedepuración tienen lugar mediante lasinteracciones entre el agua, el sustratosólido, los microorganismos y la vegeta-ción enraizada.

En la tabla 1 se muestra un resumende los tratamientos biológicos y sus carac-terísticas más relevantes.

El tipo de tratamiento y diseño de unaEDAR se determina en función de lacarga contaminante, estimada a partir delos habitantes equivalentes.

Los rendimientos que cada tecnolo-gía ofrece, deben ser estudiados con espe-

cial interés con la finalidad de alcanzarlas calidades de vertido.

Para llevar a cabo el proceso de rege-neración y cumplir con las calidades esta-blecidas, es necesario tratar el efluente desalida de la EDAR. La calidad exigida enel efluente de una estación depuradora estálegislada tanto en Europa como en España.Los documentos clave son la directiva

91/271 CE y el RD 509/1996 y tienen encuenta los parámetros de las tablas 2a y 2b:

Tratamientos avanzadosEl proceso de tratamiento necesario paraque un agua depurada pueda ser reutili-zada se denomina regeneración.

Para la regeneración de aguas las cali-dades establecidas por el RD 509/1996

PretratamientoRejas, tamices y desarenadores

Tratamiento primarioDecantadores primarios

Tratamiento secundarioFangos activos y decantadores

secundarios



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Figura 2. Esquema de una estación depuradora de aguas residuales (imagen facilitada por EMSSA).

Tabla 2a. Resumen de los requisitos para los vertidos procedentes de instalaciones de tratamiento de aguas resi-duales urbanas. Se aplica el valor de concentración o el porcentaje de reducción.

Tabla 2b. Resumen de los requisitos de los vertidos de instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanasrealizados en zonas sensibles cuyas aguas sean eutróficas o tengan tendencia a serlo en un futuro próximo. Segúnla situación local, se podrá aplicar uno o ambos parámetros. Se aplicará el valor de concentración o el porcentajede reducción.

Parámetro

Fósforo total (P)

Nitrógeno total (N)

Concentración Porcentaje dereducción mínimo

80

70-80

2 mg/l (de 10.000 hasta 100.000 he)

1mg/l (más de 100.000 he)

15 mg/l (de 10.000 hasta 100.000 he)

10 mg/l (más de 100.000 he)

Parámetro

DQO

Concentración Porcentaje de reducción mínimo

70-90

40 (en regiones de alta montaña)

75

DBO 25 mg/l O2

125 mg/l

Total de sólidosen suspensión

35 mg/l (para más de 10.000 he)

65 mg/l (de 2.000 hasta 10.000 he)

90

90 (para regiones de altamontaña hasta 10.000 he)

70 (en regiones de alta montañade 2.000 hasta 10.000 he)



antes mencionadas no son suficientes. ElRD 1620/2007 establece, en su anexo I,las calidades requeridas en función deluso de destino. En todos los usos descri-tos es necesario someter al efluente desalida de la EDAR a tecnologías avanza-das, muchas de las tecnologías utilizadasactualmente derivan de tecnologías exis-tentes en el tratamiento de aguas pota-bles. La selección de los procesos y tec-nologías necesarias para la regeneraciónde las aguas residuales implica el cono-cimiento previo del tipo de efluente quetratar, su calidad en el tiempo y la cali-dad exigida al agua regenerada (Asano,1998).

A continuación se presentan los tra-tamientos avanzados más utilizados parala regeneración de agua.

Coagulación-floculaciónEste tratamiento se basa en la adición desustancias químicas combinadas con laacción física de un decantador. Es un pro-ceso en el que las partículas se aglutinanen pequeñas masas llamadas flóculos, conel fin de que su peso específico supere eldel agua y así puedan precipitar.

El agua depurada se trata en primerlugar con un coagulante. En este procesola materia disuelta que no se ha podidodecantar con anterioridad pasa a ser unasustancia no soluble. El efecto másimportante del coagulante es la forma-ción de puentes químicos que provocanla adsorción de coloides. Una agitaciónlenta favorece este proceso. Los produc-tos más utilizados como coagulantes sonsales metálicas, como policloruro de alu-minio, sulfato de aluminio o cloruroférrico (este último da un color rojizoal agua). Es importante tener en cuentala sensibilidad que estas sales tienen haciavariaciones de pH, si no se aplican den-tro del rango adecuado la clarificación espobre y el hierro o el aluminio puedensolubilizarse.

A continuación, se añade un floculanteque se caracteriza por poseer una largacadena de moléculas cargadas, capaz deagregar los coloides anteriormente for-mados. Las moléculas, ya desestabiliza-das, entran en contacto, agrandandolos flóculos y facilitando más la precipi-tación. La separación flóculo-agua se rea-liza mediante decantación.

FiltraciónSe utilizan también los tratamientos defiltración a través de soportes conven-cionales, estos son: los filtros de arenas,filtros de anillas y filtros tamiz. El prin-cipio en que se basan es el paso del

efluente a través de arena, anillas o tami-ces filtrando el agua y reteniendo partí-culas y sólidos en suspensión. Depen-diendo de la tipología de filtro que seescoja para el tratamiento, la eliminaciónde sustancias y SS variará. Sus resultadosdependerán del efluente de entrada, delmantenimiento y del sistema de lavadodel que dispongan.

Procesos de membranaLos procesos de membrana son una tec-nología de vanguardia y están siendomuy utilizados en los tratamientos avan-zados del agua. Son tecnologías no des-tructivas, basan el tratamiento del agua enla separación de los contaminantes / micro-contaminantes mediante el paso selectivodel agua a través de membranas semiper-meables (CSIC, 2008). Los sólidos pre-sentes en el agua no siempre aparecencomo materia en suspensión; también pue-den aparecer como materia coloidal quedebe ser eliminada, y para su remoción latecnología convencional no es suficiente.

Los procesos de membrana más cono-cidos para el tratamiento de aguas son lamicrofiltración (MF), ultrafiltración (UF)y nanofiltración (NF) y la ósmosis inversa(OI).

En la figura 3 se presentan los rangosefectivos de separación de los procesosde membrana y se comparan con otrastécnicas de separación.

Se observa que dependiendo de la tec-nología empleada se pueden separardesde sólidos hasta compuestos solubles.Una de las grandes dificultades que se

suelen encontrar en los procesos demembrana es la baja transferencia demasa por unidad de área de membrana.

En el caso de las filtraciones (MF, UFy NF) las partículas y los coloides se sepa-ran según la medida del poro aplicandouna presión elevada. Así pues, la dife-rencia entre estas técnicas es la medidadel poro.

La microfiltración elimina los sólidosen suspensión de tamaño superior a 0,1μm. Es efectiva eliminando patógenos degran tamaño, como Gyardia o Cryptospori-dium. Se puede emplear cuando la con-centración de sólidos totales en suspen-sión en el efluente no es problemática.También se utiliza como pretratamientode sistemas con membranas más delicadascomo la ósmosis inversa o la nanofiltra-ción. La presión de trabajo se encuentraentre 0,4 y 2 atm. La ultrafiltración eli-mina esencialmente todas las partículascoloidales y alguno de los contaminantesdisueltos más grandes (0,01 μm) y tambiénla mayor parte de microorganismos pató-genos. Estos sistemas, del mismo modoque la MF, se suelen utilizar como pretra-tamiento para sistemas de nanofiltraciónu ósmosis inversa. El agua tratada medianteeste sistema tiene una turbidez práctica-mente nula. La presión de trabajo eneste caso es de 0,8-3,5 atm. La nanofiltra-ción elimina los contaminantes de tamañosuperior a 0,001 μm. Se emplea cuando sequiere eliminar prácticamente la totalidadde los sólidos disueltos. Se eliminan tam-bién los iones de calcio y magnesio, queson los que aportan la dureza al agua. Por

Ósmosisinversa

Nanofiltración

Ultrafiltración

Microfiltración

Filtración

Centrifugación

Sedimentación

A 1

µ 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10

10 ¹ 10 ² 10 ³ 10 4 10 5 10 6 10 7

10 ² 10 ³

Rango

iónico

Rango

macromolecular

Rango

micromolecular

Rango

partícula

Figura 3. Rangos efectivos de separación (modificada de UdG, 2007).

Con

tam

inan

tes



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este motivo también se puede oír hablarde ablandamiento por membrana en lugarde nanofiltración. Los iones con dos car-gas positivas se eliminan más efectivamenteque aquellos que tienen solo una, como elsodio, el potasio y el cloro, entre otros. Lapresión de operación en este caso es mayorque las filtraciones anteriores llegandohasta 3,5 y 10 atm.

En la tabla 3 se muestran, de maneraresumida, los contaminantes que se pue-den separar con estas de las tecnologíasde membrana.

La ósmosis es un proceso físico natu-ral que consiste en el paso de un fluido,agua en este caso, a través de una mem-brana semipermeable, es decir, deja pasarmoléculas de pequeño tamaño y no solu-tos de mayor tamaño. Es un procesoespontáneo y reversible que se produce atemperatura ambiente. La membranaselectiva permite el paso del solvente enun porcentaje mucho más elevado que lossólidos disueltos. Cuando dos fluidosestán separados por una membrana semi-permeable, el fluido que contiene menor

concentración se mueve a través de lamembrana hacia el fluido que contienemayor concentración. Este movimientodel solvente (agua) a través de la mem-brana, para buscar el equilibrio, es cono-cido como ósmosis. Pasado un tiempo elnivel de agua es mayor en uno de los ladosde la membrana. A esta diferencia dealtura se le denomina presión osmótica.

Si se aplica en la columna del fluidomás concentrado una presión superior ala osmótica, se obtiene el efecto inverso,es decir, el fluido es presionado de vueltaa través de la membrana, pero los sólidosdisueltos permanecen en la columna. Estefenómeno se aprecia en la figura 4, y esel principio en el que se basa la ósmosisinversa.

Una de las principales aplicaciones dela ósmosis inversa es la desalación de aguas.La presión osmótica que es necesario apli-car depende de la concentración en salesde la solución. Para la mayoría de los casosde aguas depuradas, en los que la concen-tración en sales se encuentra entre 1.000 y10.000 mg/l la presión se encuentra entre

1 y 15 bares. En la ósmosis inversa el aguase bombea a alta presión hacia la membrana.Este proceso da lugar a una corriente desolvente que se difunde a través de la mem-brana denominado permeado. Por otrolado, existe otra corriente concentrada ensales que contiene el soluto y solvente queno ha atravesado dicha membrana y que sedenomina salmuera o rechazo.

Las membranas de ósmosis inversa secomponen de una fina capa de materialpolimérico depositada sobre un soporte.Se ha de considerar la permeabilidad de lamembrana al agua y a los iones, teniendoen cuenta que el transporte de agua debeser muy superior al de los iones. La esta-bilidad a cambios de pH y temperatura,además de la capacidad de soportar eleva-das presiones, son parámetros muy impor-tantes a la hora de escoger una membrana.

Existen diferentes tipos de configura-ciones para este proceso; los más habi-tuales son los módulos en espiral y losmódulos de fibra hueca. Los módulos enespiral poseen una elevada superficie porunidad de volumen.

Ósmosis Equilibrio Ósmosis inversa

P osmótica

P > P osmótica

Agua Soluciónsalina

Agua Soluciónsalina Agua

Soluciónsalina

Figura 4. Secuencia de imágenes que explican el proceso de ósmosis inversa (UdG, 2007).

Figura 5. Vista general de bastidores de ósmosis, módu-los de membranas en espiral (imagen cedida por EMSSA).

Microfiltración (MF)

Presión (atm)

Tamaño de poro (µm)

Sólidos en suspensión

Sólidos disueltos

Bacterias y protozoos

Virus

Materia orgánica disuelta

Hierro y manganeso

Dureza

Ultrafiltración (UF) Nanofiltración (NF) Ósmosis inversa (OI)

0,4-2

0,1-20

Sí

No

Sí

No

No

Sí, si se oxida

No

0,8-3,5

0,001-0,1

Sí

No

Sí

Sí

No

Sí, si se oxida

No

3,5-10

0,001-0,01

Sí

Algunos

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

> 10

< 0,001

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Tabla 3. Resumen de características principales de la MF, UF, NF y OI.

En ocasiones, es importante llevar acabo un tratamiento previo para adecuarla solución influente.

Electrodiálisis reversibleOtra tecnología habitualmente utilizadaes la electrodiálisis reversible (EDR). Esun proceso de separación electroquímicoen el cual los iones son transferidos a tra-vés de membranas de una solución menosconcentrada a otra de mayor concentra-ción, como resultado de una corrienteeléctrica continua.

Las membranas que hacen de ánodoy las que hacen de cátodo se disponen demanera alterna tal como se observa en lafigura 6. En los extremos de estas pilasse encuentran los electrodos que son losresponsables de aplicar la diferencia depotencial.

Las membranas catiónicas solo per-miten el paso de iones positivos y lasaniónicas de iones negativos. El resul-tado es la obtención de un efluente con-centrado y uno diluido (permeado). Lapurificación del agua se realiza única-mente en lo que a su contenido en salesse refiere. El grado de purificación quese desee depende del potencial eléc-trico aplicado. Para que la membrana seaeficiente es habitual que la polaridad delos electrodos se invierta cada ciertotiempo (diferente según las característi-cas de la membrana). Es lo que se conocecomo electrodiálisis reversible.

DesinfecciónFinalmente, y con el objetivo de garan-tizar la seguridad y la calidad del aguaregenerada, se llevan a cabo diferentesprocesos de desinfección en funcióndel objetivo de calidad.

El agua regenerada debe llegar a sudestino en las condiciones de calidad ydesinfección exigidas. Es responsabilidaddel productor de agua regenerada queesta llegue al usuario final en las condi-ciones establecidas por la ley. La desin-fección consiste en la destrucción selec-tiva de los organismos que producenenfermedades (Metcalf & Eddy, 2000).

Las características que se han de teneren cuenta para elegir un buen mecanismode desinfección son:

1. Eficacia: debe ser capaz de desin-fectar en la medida que se necesita (unamenor eficiencia en la desinfección nosería aceptable).

2. Asequible económicamente: no esviable la utilización de un método exce-sivamente caro de desinfección.

3. Disponible: el suministro y alma-cenamiento deben estar garantizados.

4. Ausencia de subproductos: no debedejar en el agua características no dese-adas (olores, sabores...).

5. Carácter residual: indica el mante-nimiento de un nivel de desinfeccióncorrecto (Magrama, 2010).

La desinfección la pueden llevar acabo agentes químicos, de los cuales des-tacan los productos químicos oxidan-tes. La utilización de derivados de cloroes la opción más empleada y entre ellosel más conocido es el NaClO (hipoclo-rito de sodio). Suele estar valorado muypositivamente por su facilidad de mani-pulación y por su carácter residual (rema-nente de cloro en el agua).

Se utiliza a pesar de generar subpro-ductos, tales como trihalometanos enpresencia de materia orgánica.

Como alternativas destacadas, existeel empleo de Cl2O (dióxido de cloro), quees un oxidante efectivo y que empleadoen aguas con fenoles elimina los proble-mas de olores. Sin embargo, al mismotiempo, tiene el inconveniente de queoxida un gran número de compuestos e

iones, como hierro, manganeso y nitri-tos. Se tiene que generar in situ debidoa su inestabilidad y no genera subpro-ductos en cantidad apreciable. Se con-sidera un buen biocida. Al contrario queel hipoclorito, no tiene carácter residual.

En el caso de la ozonización, lo habi-tual es que el ozono se produzca in situ,debido a su intensidad, mediante un gene-rador. Dependiendo de si la alimentaciónse hace con aire seco u oxígeno, el por-centaje en volumen de ozono respecto aloxígeno varía; es mayor para el segundocaso (CSIC, 2008). Las microburbujas deozono reaccionan con la materia orgá-nica, oxidándola y creando una reaccióncon radicales. De este modo, actúa prin-cipalmente contra virus y bacterias. Almismo tiempo, reduce los olores, nogenera sólidos disueltos adicionales yaumenta la oxigenación del efluente. Serecomienda para efluentes con baja con-centración de materia orgánica, a pesarde no poseer carácter residual.

La desinfección también puede lle-varse a cabo mediante agentes físicos, los



Electrodo (–)

Membrana catiónica

Agua desmineralizada

Membrana aniónica

Dislución concentrada en sales (rechazo)

Membrana catiónica

Electrodo (+)

Figura 6. Esquema de una pila de electrodiálisis reversible (Ionics, 2012).

Pretratamiento Trat. 1º Trat. 2ºAvanzados

Agua tratada

Desinfecciónalmacenaje

Aguaregenerada

Agua residualbruta

Figura 7. Esquema resumen de la línea de agua de una estación depuradora de aguas residuales (UdG, 2007).



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tratamientos con membranas, anterior-mente mencionados, también puedenconsiderarse un sistema de desinfección.Otro tratamiento de desinfecciónmediante agentes físicos es la radiaciónultravioleta (UV). A diferencia de losanteriores, que son métodos químicos,este es físico, lo cual implica la ausenciade carácter residual. La luz ultravioletaes la más energética del espectro de luzcon longitudes de onda entre el visible(400 nm) y los rayos X (100 nm) (CSIC,2008). Se basa en la acción de una partedel espectro electromagnético sobre áci-dos nucleicos y proteínas. De este modo,los microorganismos y los patógenos quese encuentren en el agua resultan inacti-vados. Se emplea la radiación a 253,7 nmque se considera la más adecuada. Esactivo especialmente contra bacterias yvirus. Se debe evitar cualquier tipo decoloración en el agua y los sólidos en sus-pensión del efluente deben estar en bajasconcentraciones, ya que, de esta forma,la penetrabilidad de la luz es mayor parala lámina de agua que se quiere tratar yse consigue un mejor mantenimiento delas lámparas. Las fuentes de radiaciónUV habituales son lámparas de vapor demercurio de baja o media presión y lám-paras de arco de xenón (CSIC, 2008).

Contexto legal No existe legislación europea sobre reu-tilización de aguas regeneradas. La única

referencia europea es el artículo 12, dela directiva 91/271 sobre tratamiento deaguas residuales. En este se indica que elagua residual tratada será reutilizadacuando sea apropiado; sin embargo, noespecífica qué se entiende por apropiado.

La directiva 91/271 es una disposiciónnormativa de derecho comunitario quevincula a los Estados miembros a cumpliruna serie de objetivos en un plazo deter-minado, dejando a las autoridades inter-nas competentes, la elección de la formay los medios adecuados para tal fin.

Hay diversos Estados miembros que dis-ponen de legislación al respecto. Uno deellos, España, con el RD 1620/2007, otroscomo Francia, se basan en recomendacio-nes, que siguen en esencia las establecidaspor la Organización Mundial de la Salud(OMS). Son variadas las formas y estánda-res que se consideran dentro de los dife-rentes Estados que componen la UniónEuropea. En Italia, por ejemplo, se esta-blecieron nuevos estándares para la reuti-lización mediante la elaboración de undecreto ministerial. Este resulta bastanterestrictivo y en algunos casos la calidad exi-gida es la misma que para el agua potable.En cambio, en otros países, como EstadosUnidos, la regeneración y la reutilizaciónde agua residual están perfectamenteimplantadas. California, es uno de los Esta-dos pioneros en este campo.

En 2004 se publicó la actualizacióndel manual editado por la EPA (Envi-

romental Protection Agency) sobre lareutilización de aguas residuales. No hayuna legislación específica en Estados Uni-dos, cada Estado puede establecer suspropias limitaciones. Para el caso de Cali-fornia, estas limitaciones son bastanteestrictas (Huertas, 2009).

Otros países como Israel, donde elagua es un bien muy escaso, la apariciónde su primera legislación con relación ala reutilización, tuvo lugar en 1948(Huertas, 2009).

Actualmente, son muchos los paísesque consideran la reutilización de aguauna herramienta más para la gestión deeste recurso y que disponen de las insta-laciones y la tecnología para llevarlo acabo. Afortunadamente, también sonmuchos aquellos países que se plantean lareutilización y que están llevando a caboproyectos de implementación de tecno-logías, ampliación de estaciones ya exis-tentes e instalación de procesos destina-dos a ello. En la tabla 4, se muestra a modode ejemplo, alguno de los proyectos quese están llevando a cabo o que se encuen-tran en fase de elaboración en diferentespartes del mundo.

En España: El RD 1620 y lascalidades exigidasEn el ámbito comunitario, en la Direc-tiva Marco de Aguas (DMA) se incluyela reutilización del agua entre las medi-das complementarias que se pueden

Localización

Adeje Arona,Tenerife

Se está llevando a cabo la segunda fase de incremento de agua de tratamientoterciario. El agua tratada se destinará a uso agrícola

Tipo deinstalación Descripción Capacidad de

terciario m3/díaPaís

España

Israel

India

Desaladora 16.000

El Chorrillo,Tenerife Nueva EDAR con 8.000 m3/día de capacidad de tratamiento terciarioEDAR 8.000

Los Letrados,Tenerife Nueva EDAR, con tecnología dedicada al tratamiento terciarioEDAR No especificada

San Agustín deGuadalix, Madrid

Aumento de la capacidad del tratamiento terciario. El agua regenerada se des-tinará a uso municipalEDAR 2.500

Drom SharonMizrachi

Mejora y aumento de la EDAR existente con incorporación de tratamiento ter-ciario. El agua del terciario se destinará a agriculturaEDAR 12.000

Na'amIndustrial Park

Mejora y aumento de la EDAR existente con incorporación de tratamiento ter-ciario. El agua del terciario se destinará a agricultura y riego de jardines ur-banos

EDAR 27.397

Solapur Construcción de 3 nuevas EDAREDAR75.000;15.000;12.500

Koyambedu Ro,Tamil Nadu

Incorporación de ósmosis inversa a la planta para tratar agua que se desti-nará a usos industrialesEDAR 45.000

Tabla 4. Algunos de los proyectos de regeneración previstos en diferentes partes del mundo.


Riesgos laborales nuevos y emergentes en los procesos de fabricación

incluir en el programa de medidas a apli-car en cada demarcación hidrográfica conel fin de cumplir los objetivos estableci-dos en el artículo 4 de la DMA (Magra-ma, 2010).

El 7 de diciembre de 2007 se apruebaen el Consejo de Ministros, el RealDecreto 1620, por el que se establece elrégimen jurídico de aguas regeneradas,y el Ministerio de Medioambiente,Medio Rural y Marino publica su GuíaPráctica de Aplicación en el año 2010.

En el artículo 2 de este RD se definenuna serie de conceptos ya mencionadosen la introducción del presente docu-mento que facilitan la comprensión deltexto. Destaca la definición de reutiliza-ción y la introducción del concepto deagua regenerada.

En esta norma se tratan también losaspectos relativos al régimen jurídico,tales como el título requerido para su uso,los procedimientos de obtención de laconcesión y/o autorización y los contra-tos de cesión de derechos. Finalmente,establece las condiciones de calidad quedebe cumplir el agua para su uso, indi-cando los usos permitidos y los prohi-bidos y el régimen de responsabilidadescon relación al mantenimiento de la cali-dad (Magrama, 2010).

El anexo I, del RD, fija los valoresmáximos admisibles de los parámetrosen función de los usos a los que estádestinada el agua regenerada. En la

tabla 5, se muestran algunos de los usosmás comunes y sus parámetros de cali-dad. Se distinguen 5 grandes grupos:urbano, agrícola, industrial, recreativoy ambiental.

En este mismo anexo, se establece, ade-más, la frecuencia y los métodos de análi-sis de los parámetros para valorar el cum-plimiento de los requerimientos de calidady establecen los criterios de conformidady las medidas de gestión frente a incum-plimientos (Magrama, 2010).

En el anexo II, del RD, se incluye elmodelo de solicitud y autorización, querecoge toda la documentación requeridapara poder reutilizar el agua.

Además de los valores mostrados enla tabla anterior, para cada uno de losusos, se especifican, en el anexo I.A, otroscriterios que atienden a las particulari-dades de cada uso, como la ausencia de

Legionella spp en usos en que el agua seasusceptible de crear aerosoles.

También se establecen, en este RD,los usos para los que el agua regeneradatiene prohibido su uso. Estos son:

– Consumo humano (salvo catástrofe).– La mayoría de usos para industria

alimentaria y refrigeración.– Usos hospitalarios.– Cultivo de moluscos filtradores.– Agua de baño.– Fuentes y láminas ornamentales.

Usos del agua regenerada en EspañaSe puede afirmar que el gran impulso dela depuración en España se produjo comoconsecuencia de la directiva 91/271/CEE,que obliga a la depuración del agua resi-dual de los núcleos urbanos a partir decierto número de habitantes (CSIC, 2008).

Riego de jardines privados 1 Ausencia 10 2

1 200 20 10

1 1.000 35 No se fijalímite

1 100 20 10

No se fija límite 10.000 35 15

1 Ausencia 5 1

1 200 20 No se fijalímite

No se fija límite 1.000 35 No se fijalímite

1 0 10 2

Riego de zonas verdes urbanas

Riego de productos con contacto directo con la partecomestible de la planta (consumo no fresco)

Riego de productos agrícolas en que el agua tenga con-tacto directo con la parte comestible de la planta

Aguas de proceso y limpieza excepto en la industria ali-mentaria

Torres de refrigeración y condensadores evaporativos

Riego de campos de golf

Recarga de acuíferos por percolación localizada a travésde terreno

Recarga de acuíferos por inyección directa

Descripción Nematodos intestinales(huevos/10 l)

E. Coli(UFC/100 ml)

SS(mg/l)

Turbidez(UNT)Uso

Urbano

Agrícola

Industrial

Recreativo

Tabla 5. Resumen de algunos de los usos más comunes y calidades para aguas regeneradas (RD 1620/2007). UFC: unidades formadoras de colonias. UNT: unidades nefelo-métricas de turbidez.

Ambiental

Figura 8. Huevos de helminto en aguas residuales: Trichuris, Hymenolepis, Taenia.



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En la actualidad, prácticamente todaslas grandes ciudades españolas disponende depuradoras. Siguiendo la directivamencionada, todas las poblaciones mayo-res de 2.000 habitantes equivalentes queviertan a aguas continentales y estuarios,y mayores de 10.000 que viertan a aguascosteras, quedaban emplazadas a garan-tizar la correcta recogida y tratamientode sus aguas residuales urbanas antes desu vertido y antes de 2005 (CSIC, 2008).

Dado que la mayor parte de las depu-radoras de las ciudades españolas ya estánconstruidas, el suministro de materiaprima para la regeneración y su posteriorreutilización parece garantizado. Portanto, la reutilización debería poderpotenciarse siempre que se consiga unamentalización adecuada.

En cuanto a proyectos llevados a caboen España, podemos mencionar:

– La reutilización agrícola en Vito-ria, activa desde hace más de 10 años.

– La reutilización agrícola y de recu-peración de la Albufera en Valencia.

– La reutilización en el llano dePalma, que incluye riego de jardinesurbanos y campos de golf, riego agrícolay recarga de acuíferos.

– La Costa Brava, con una red muni-cipal de distribución exclusiva en el muni-cipio de Tossa de Mar (Girona).

– El proyecto de reutilización enMadrid, para riego de parques y jardines,campos de golf y otros usos.

– Los grandes proyectos de las islasCanarias, para riego agrícola y de cam-pos de golf.

– El gran sistema de regeneración yreutilización de la depuradora de El Pratde Llobregat de Barcelona (CSIC, 2008).

A continuación, se explica más deta-lladamente las acciones que se llevan acabo en la Estación Regeneradora deAguas (ERA) de El Prat de Llobregat, amodo práctico y como ilustración deun proceso de regeneración.

El Área Metropolitana de Barcelona(AMB) comprende 600 km2 e incluye 36

municipios. El AMB es la primera zonaindustrial de España y la segunda en tér-minos de población, con una densidad depoblación media de 5.800 habitantes/km2,(Mujeriego et al, 2008). EMSSA (EmpresaMetropolitana de Sanejament, SA) es laempresa pública del AMB encargada degestionar el saneamiento y dispone de sieteestaciones depuradoras, cuatro de las cua-les, disponen de ERA (Estación Regene-radora de Aguas), distribuidas por todo elterritorio metropolitano. Diariamente enel conjunto de instalaciones gestionadaspor EMSSA, se tratan 1.050.000 m3 deaguas residuales, lo que comporta unapoblación equivalente de 5.700.000 habi-tantes, el 55% de toda Cataluña. La ele-vada cantidad de población afecta direc-tamente a los recursos hídricos de la zona,y el río Llobregat es uno de los más afec-tados. Para paliar la escasez de agua cuan-titativa y cualitativa de esta zona desdeel año 2006, EMSSA dispone de una ERAen la EDAR del Llobregat.

El influente de la ERA se destina adiferentes usos según los tratamientos alos que se someta, entre ellos cabe des-tacar: agua para riego agrícola, agua para

el mantenimiento del caudal ecológicodel río Llobregat, restauración de zonashúmedas, agua para riego de jardines (enla zona de Montjuïc, en Barcelona) y lainyección de agua para frenar la intru-sión salina en el delta del Llobregat.

La ERA del Llobregat sigue el siguienteque se detalla en la figura 9.

La EDAR del Llobregat tiene unacapacidad de 420.000m3/día, de los cua-les el tratamiento de regeneración puedetratar 300.000 m3/día dando una calidad1 que se detalla en la tabla 6.

Los usos para los que esta calidad esapta son:

– Restauración del caudal ecológicodel río Llobregat (175.000 m3/día).

– Restauración de zonas húmedas(40.000 m3/día).

– Riego de jardines (10.000 m3/día).La capacidad de la estación de elec-

trodiálisis reversible es de 55.000 m3/díade agua producto (47.000 m3/día aguadesalada) y su uso está destinado al riegoagrícola. El agua de salida de la EDR(como en la mayoría de los casos de des-alación) contiene una concentración desales muy baja (~800 μS), lo cual implica

Calidad 1

Calidad 2

Calidad 3

Efluentesecundario

Decantaciónde sólidos ensuspensión

Eliminación dehuevos parásitos

de helminto

Desinfección porUV

Ultrafiltración

Ósmosis inversa

Desactivación deE. coli

Desinfección porUV

EDR

EDARFloculación-coagulación(Actiflo®)

Microfiltración(10 µm)

(HydrotechDiscfilter)

Figura 9. Esquema ERA del Llobregat.

Calidad 1

DBO5 SS Turbidez Huevos helmintosparásitos Conductividad

mg/l O2 mg/l NTU Uds/l µS

≤10 ≤5 ≤5 ≤1 ~ 3000

Calidad 2 (EDR)

Calidad 3 (ósmosis inversa)

≤10 ≤5 ≤5 ≤1800 (agua desalada)

1.300 (agua producto)

≤10 ~ 0 ~ 0 ≤10 (agua desalada)

< 1.500 (agua producto)

Tabla 6. Calidades de la ERA El Prat de Llobregat según el tratamiento aplicado.



que el agua desalada debe ser reminera-lizada, mediante la mezcla con agua decalidad 1, hasta encontrar el valor de con-ductividad deseado, que en este caso esde 1.300 μS (valor similar a la conducti-vidad del agua del río Llobregat). En latabla 6, pueden observarse las calidadesque resultan de este proceso.

La recarga artificial de acuíferos seincluye en el RD 1620/2007, como unuso de agua ambiental. En la tabla 5, semuestran las calidades requeridas parala recarga según el método utilizado. Larecarga de acuíferos supone una reservade los recursos hídricos, de forma quepueden ser utilizados en épocas de faltade agua, o también puede ser un métodoefectivo para luchar contra la intrusiónsalina. Un ejemplo de este proceso es elque se lleva a cabo en el acuífero princi-pal del delta del Llobregat. El acuíferodel delta del Llobregat tiene un descensopiezométrico bajo el nivel del mar desdeprincipios de la década de 1970, pro-ducto de la sobreexplotación. Ello hacomportado, entre otros factores, la apa-rición y el avance de la intrusión marinaen el acuífero y el empeoramiento pro-gresivo de la calidad de agua (OrtuñoGovern et al, 2009). En la ERA del Llo-bregat existe una planta desaladora, cons-truida con el fin de inyectar agua en esteacuífero. Está constituida por cinco tre-nes de ultrafiltración, seis bastidoresde ósmosis inversa y tres canales de des-infección por UV. La ultrafiltración

supone un tratamiento previo, con el finde preservar las membranas de ósmosisinversa ya que éstas son propensas alensuciamiento. La planta está diseñadapara la inyección de 15.000m3/día deagua producto. El agua de salida de laósmosis inversa se mezcla con agua ultra-filtrada para conseguir la conductividaddeseada.

Existen 14 pozos de inyección distri-buidos formando una barrera en paraleloal litoral. En la figura 10 se observanlas ubicaciones de cada uno de los pun-tos de reutilización del agua regeneradaen la ERA El Prat de Llobregat.

RiesgosEl agua en condiciones no adecuadas esla causa de numerosas enfermedades,incluso en países desarrollados.

Los peligros que puede presentar unagua son básicamente de dos tipos: bio-lógicos y químicos. Los biológicos se ori-ginan por la presencia de microorga-nismos patógenos en el agua, mientrasque los peligros químicos se deben a lapresencia de productos químicos o meta-les pesados procedentes de la industria ola agricultura.

Es conveniente aclarar la diferenciaentre riesgo y peligro, ya que muchasveces son conceptos que se confunden.Un peligro es un agente que puede oca-sionar un efecto nocivo para la salud,mientras que un riesgo, es una funciónque permite valorar la probabilidad de

que se produzca un efecto adverso sobrela salud y con una determinada gravedad.

Aunque la utilización de aguas rege-neradas para la producción directa deagua potable es una alternativa gene-ralmente descartada, la calidad sanita-ria del agua regenerada es un factor muyimportante para cualquier uso. La reu-tilización de agua regenerada implicariesgos sanitarios que es imprescindiblecontrolar.

Una herramienta para establecer pro-cedimientos de autocontrol eficaces es lautilización del sistema de Análisis de Peli-gros y Puntos Críticos de Control(APPCC) en inglés conocido comoHazard Analysis and Critical ControlPoint (HACCP), el cual, bajo funda-mentos científicos y con un caráctersistemático, permite identificar lospeligros específicos y establecer medidaspara su control. Este sistema se basa enla prevención, en lugar de basarse úni-camente en el control de la calidad delproducto final. El APPCC, es una herra-mienta que debe adaptarse permanente-mente a los cambios y modificaciones enel diseño del equipo o instalaciones y alos cambios en los procedimientos deaplicación y producción (UdG, 2007).

Este método fue desarrollado inicial-mente por la NASA (National Aero-nautics and Space Administration), loslaboratorios del ejercito Natiki y la Com-pañía Pillsbury. El objetivo era asegurarque los alimentos de los astronautas estu-vieran libres de contaminación. Para ellodiseñaron un método basado en la obser-vación de cada etapa del proceso que lespermitiera detectar aquello que podíafallar e investigar las causas y los efectosmás probables del posible fallo. El sistemaha tenido muchas revisiones y actual-mente muchas autoridades sanitarias dediferentes países recomiendan o inclusoobligan a su implantación (UdG, 2007).

El APPCC consta de 12 etapas. Lasdos más importantes son el análisis de lospeligros y la determinación de los pun-tos de control crítico (PCC), que son lasfases del proceso dedicadas a controlarla eliminación de un determinado peli-gro. Para el caso del tratamiento deaguas, los PCC suelen coincidir con lasetapas de desinfección, almacenamientoy distribución.

La aplicación del APPCC en la rege-neración de agua aportaría diversos bene-ficios, tales como un mejor control de losriesgos sanitarios asociados al agua rege-nerada, disminución de la frecuencia demuestreo del agua regenerada y, portanto, la reducción de los costes deriva-

Figura 10. Visión de las reutilizaciones llevadas a cabo por la Estación Regeneradora de Aguas El Prat de Llobregat(Imagen: EMSSA)



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dos del sistema de muestreo establecido.Aparte de los beneficios más directa-mente cuantificables, la implementaciónde uno de estos sistemas aporta al orga-nismo, empresa o responsable de la rege-neración el reconocimiento de la calidad,tanto del sistema utilizado como del pro-ducto obtenido.

ConclusionesUna vez visto el proceso de regeneraciónde aguas residuales y sus características ypeculiaridades, vale la pena destacar cier-tos aspectos e ideas que se han ido pre-sentando a lo largo de este documento.

La regeneración se debe plantear comoun proceso destinado a obtener un pro-ducto de calidad, de modo muy similar alque se adopta en las instalaciones de pota-bilización de agua de abastecimiento, esdecir, los procesos que conforman la rege-neración son asimilables a los de potabi-lización. Estos difieren en la calidad quese exige para cada una de estas aguas. Esevidente que para el caso del agua pota-ble las exigencias sanitarias son más estric-tas, pero no se debe olvidar que la utili-zación del agua regenerada tambiénimplica el cumplimiento de la legislaciónvigente, que establece los parámetros decalidad exigidos para cada uno de los usosestablecidos. El proceso de reutilizaciónpermite disponer de un aporte de aguaadicional que se traduce en la posibilidadde reservar el agua de mayor calidad parausos más exigentes, como la producciónde agua potable.

Es también importante el dimensio-namiento de las plantas de regeneraciónen función de los usos actuales y nece-sidades futuras, entendiendo que el aguaregenerada es un recurso al alza y queaporta mayor fiabilidad y regularidad decaudal que los cauces naturales, en laszonas semiáridas españolas. El flujo y lacalidad del agua depurada son, general-mente, conocidos y constantes.

La implementación de un sistemaAPPCC en el proceso de regeneracióndel agua permitiría un mejor control delos riesgos sanitarios asociados. Este sis-tema implica el reconocimiento de la cali-dad del procedimiento utilizado y delproducto obtenido.

El mantenimiento de los ecosistemases un claro ejemplo de una reutilizaciónacertada y con resultados visibles. Larecarga de acuíferos, además de suponerun mantenimiento ecológico de la zona,supone un almacén natural de agua dis-ponible para épocas de sequía, con la ven-taja de que el almacenamiento tiene lugarde forma natural y no es necesaria la cons-

trucción de infraestructuras. Además delos beneficios intrínsecos de cada uno delos usos, el ahorro del recurso natural escomún para todos ellos. Se debe recordarque es la escasez del recurso hídrico la quelleva a poner en boga la reutilización. Sonya muchos los países que están llevando acabo la implantación de sistemas de rege-neración y que están reutilizando sus aguasresiduales. En muchos otros, la cultura deregeneración ya formaba parte de la ges-tión de sus aguas desde tiempos más leja-nos, sobre todo en zonas donde la falta deagua es la normalidad (zonas áridas ysemiáridas).

AgradecimientosLas autoras agradecen a la Dra. Montserrat Folch, dela Universidad de Barcelona, su contribución directaen muchos de los datos que se han recogido en elpresente artículo y su soporte técnico. También aEMSSA (Empresa Metropolitana de Sanejament S.A.)y en especial a Pere Aguiló, director de Explotaciónde EMSSA, y a Joaquín Bosque, jefe de Planta dela EDAR El Prat de Llobregat, por su ayuda técnica ypor facilitarnos los datos relacionados con la EDAREl Prat, que han sido utilizados para la elaboración deeste documento.

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M. Carmen Trapote Forné[email protected] en ingeniería técnica industrial (química).Licenciada en ciencias ambientales.

Begoña Martínez Ló[email protected] en ciencias químicas. Actualmente des-arrolla su carrera profesional como jefa de línea deaguas de la EDAR El Prat de Llobregat (Barcelona).

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