sistemas de monitoreo avanzado para la eficiencia en aguas regeneradas
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Retos
•Adaptarelprocesodedesinfecciónauncaudalycalidaddelaguacambiantes.
•AjustarladosisderayosUVyreactivosparaunadesinfecciónóptima.
• Alcanzarlosobjetivosdecalidaddelaguaregeneradaparadiferentesusos.
• Reducirlahuellamedioambientalenlaproducción
deaguaregenerada.
Beneficios
•Ahorrarconsumodeenergíayreactivos.
• Proveeralertasencasodemalfuncionamientodelaplantaderegeneracióndeagua.
•Mejorarelcontroldelsistemadedesinfección.
• Incrementarlaeficienciaenelprocesodeproducciónde agua regenerada, evitando una sobredosis deproductosquímicosdedesinfecciónyelexcesodeconsumodeenergíaUV.
•Garantizar la producción de agua regeneradaadecuadaparacadauso.
Sistemas de Monitoreo Avanzado para la Eficiencia en Aguas Regeneradas
“El monitoreo en tiempo real de los procesos de desinfección es un elemento clave para asegurar un uso seguro del agua regenerada. Gracias a los análisis de laboratorio validamos el correcto funcionamiento de nuestras plantas de regeneración de aguas. En cualquier caso, la seguridad diaria se aporta a través del sistema de medida online, el cual garantiza un funcionamiento óptimo y de confianza.”
Xavier TristánCEOConsorciCostaBrava(EntePúblicodeAgua).España.
Resumen
Desde1989unadelasactividadesdelConsorciCostaBravaeslaregeneracióndelosefluentestratadosconelobjetivodecubrirlasdemandasdeaguanopotable.Elaguaregenerada debe cumplir las condiciones de seguridadparacadausoparticular:usomedioambiental,recargadeacuíferos,riegoparaagricultura,riegodecamposdegolfyzonasverdesyredesmunicipalesdeaguaregenerada.
Deacuerdoconlasdiferentesnormativaseuropeas,Escherichia coli es la bacteria habitualmente utilizadacomo indicador clave de contaminaciónmicrobiológicaenaguasregeneradas.Porestarazón,sehatesteadounsistemaavanzadodemonitoreoconelobjetivodemostrarsusvaloresrealesparamejorarlaeficienciadeplantasdeagua regenerada, así comoparamostrar los resultadosobtenidoscomoalertatemprana,loqueafianzalaseguridadenlaproduccióndeaguaregeneraday,consecuentemente,suaptitudparaelusodeseado.
Figura1.LocalizacióndelaCostaBrava.España.
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Sistemas de Monitoreo Avanzado para la Eficiencia en Aguas Regeneradas
ElConsorciCostaBrava(CCB)esunaInstituciónPúblicadelAguacreadaen1971porlosmunicipiosdelaprovinciadeGirona,situadaalnorestedeEspaña,conelobjetivodeproveerserviciosygestionarinfraestructurasrelacionadascon el ciclo integral del agua, incluyendo el suministrodeaguapotable,eltratamientodeaguasresiduales,asícomolaproducciónyabastecimientodeaguaregeneradaparacubrirlasdemandasdeaguanopotable.
Lapoblaciónresidenteeneláreaseestimaen250.000habitantes-equivalentes.Sinembargo,lapoblaciónsufreunincrementoestacionalduranteelveranodebidoalturismo,pudiéndosealcanzarmásdeunmillóndepersonas.Porestemotivo, es necesario tener en cuenta esteperiodoeneldiseñodelasinstalacionesafindeproporcionarunservicioadecuado.
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Volumen(m3);Porcentaje
Usosmedioambientales
Riegoparaagricultura
Riego de campos de golf yzonasverdes
Recargadeacuíferos
Redesmunicipalesdeaguaregenerada
1.63; 49%
0.39; 12%
1.19; 35%
0.06; 2%0.08; 2%
Desde1989,unadelasactividadesdelCCBeslarecuperacióndeefluentestratadosen 14 instalacionesparacubrir lasdemandasdeaguanopotabledediferentetipo(3.3millonesdem3/añoen2015,conunmáximoen2010,6.4millonesm3/año).Elaguaregeneradaesaguaqueharecibidountratamientoadicional,másalládeltratamientosecundario,permitiendosureutilizaciónseguraparapropósitosconcretos:usosmedioambientales,recargadeacuíferos,riegoparaagricultura,riegodecamposdegolfyzonasverdesyredesmunicipalesdeaguaregenerada.Comoejemplo,en lafigura2semuestranlosdiferentesusosdelasaguasregeneradasenlaCostaBravaduranteelaño2015.
Figura2.Usosdelagua regeneradaen laCostaBravadurante2015.
R3Water, Proyecto Europeo para la reutilización del agua
”Actualmente muchas regiones se enfrentan a un gran estrés hídrico, resultando necesaria la reutilización del agua. Pretendemos demostrar las diferentes soluciones para apoyar la reutilización del agua.”Uwe Fortkamp, coordinador del proyecto R3Water delIVLInstitutodeInvestigaciónMedioAmbientaldeSuecia.
ElproyectoR3WateresunproyectofinanciadoporlaComisiónEuropeabajoelSéptimo ProgramaMarco(FP7).Nacióparamostrarlassolucionesinnovadorasparalareutilizacióndelagua,larecuperacióndeelementosvalorizablesyenlaeficienciaenlasplantasdetratamientourbanas.
“Garantizarlacalidaddelaguaescrucialparaunasociedadricaysaludable.Actualmentemuchasregionesafrontanseriosproblemas de estrés hídrico, haciendo la reutilización deaguanecesaria.EnelproyectoR3Watersepretendemostrardiferentessolucionesparaapoyarunareutilizaciónsegura”explicaUweFortkamp,coordinadordelproyectoR3WaterdelIVLInstitutodeInvestigaciónMedioAmbientaldeSuecia.
Análisis de E. coli, requerimientos de la regulación europea
E.coliesunabacteriaampliamenteutilizadacomoindicadordelacontaminaciónfecal.Supresenciaadviertedelpotencialriesgosanitario.Esteaspectoquedareflejadoenlamayoríadelasnormativaseuropeas,comolaDirectiva2006/7/CEdeaguasdebaño.Escherichiacoliyloscoliformesfecalessonparámetrosclaveparadeterminarelusopotencialdelaguaregeneradaapartirdel tratamientoterciarioen lasplantasdepuradoras.
Además,laconcentracióndeE.coliesunparámetroanalíticoclaveenlareutilizacióndelaguaenChipre,Francia,Grecia,ItaliayEspaña.Comoejemplo,deacuerdoconlanormativaespañola,serequiereunafrecuenciaaltadeanálisisdeE.coli(2o3vecesporsemana)parausosespecíficos.Estosrequerimientos incrementan los costes de muestreo ylaboratorio,haciendoquelossistemasdealertatempranasean la soluciónmásbeneficiosa y eficiente. El analizadoraquaBiohasidodiseñadoparatratarestetipodedesafíos.
Sistemas de monitoreo online para la regeneración de agua
ElanalizadoraquaBioesunadelassolucionesdemonitoreoprobadasdentrodelalcancedelproyectoeuropeoR3Water,cuyoobjetivoeselmonitoreoautomáticodeEscherichiacoliyloscoliformestotales.LamedidaprincipalsebasaenlatecnologíadeDST®(DefinedSubstrateTechnology)y un sistema de detección para medir la fluorescenciay absorbancia. El color y la fluorescencia aparecen tanprontocomoelsustratoespecíficoestásiendometabolizado.
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LadeterminacióndeE.coliycoliformestotalessebasaenlacorrelaciónentre laconcentracióndelabacteriayelmomentoenelcualaparecelafluorescenciaoelcolor.
Estametodologíapermiteobtenerresultadosenuncortoperiododetiempo,mientrasqueenloscontrolesactualessellevanacaboenlaboratorio,unsoloanálisispuedellevarentre24y96horas.aquaBioproveeunresultadoen3-12horas,dependiendodelaconcentracióndelabacteria.Esunaoperacióncompletamenteautomatizadaquepermitemejorarlaeficienciadelaplantadeaguaregeneradaentiemporeal,alavezqueproveeaguaregeneradasegura.
“El monitoreo automático de E. coli provee resultados en 3 horas frente a las 24-96 horas de los controles actuales.Contribuye activamente a mejorar la operación de la planta, así como la seguridad del agua regenerada.”
Figura3.aquaBio,analizadorautomáticodeE.coli.
Caso de estudio EDAR Castell - Platja d’Aro
ElanalizadoraquaBiosehaimplementadoenlaplantadepuradora de aguas residuales (EDAR) de Castell –Platjad’Aro,situadaenlaCostaBrava.
LalíneadetratamientodelaEDARCastell-Platjad’Aroposeeuntratamientoprimario,untratamientosecundarioconfangosactivosconvencionalesyuntratamientoterciarioparaaguaregenerada.Laplantadeaguaregeneradaestá diseñadapara un caudal de 15.000m3/día, lo quesignificaquetansolounapartedelaguadelclarificadorsecundario es tratadapara su reutilización. El restodelefluentesedescargaenelríoRidaurayenelmarMediterráneo.Losprincipalesusosdelaguaregeneradasonelriegoenagriculturaydecamposdegolf.
Figura4.EDARCastell-Platjad’Aro.
Figura5.PlantadeaguaregeneradadeCastell-Platjad’Aro.
Resultados
“El monitoreo online de E. coli mejora la eficiencia de la planta de agua regenerada y asegura la alerta temprana para la seguridad sanitaria.”
Durantelaprimerafasedelproyecto,aquaBiohamonitorizadolatomadeentradadelaplantadeaguaregenerada,despuésdelfiltrodearena,conlafinalidaddeproveerelvalordelaconcentracióndeE.coliycoliformestotalesonline,quepermitemejorarlaeficienciadelaplanta.
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Lafigura6muestralasconcentracionesmedidaspara2periodos de validación. Las concentraciones durante elveranoson2órdenesdemagnitudmayoresqueduranteel invierno,debidoaqueel incrementode temperaturaaumentalacapacidadreproductivadelosmicroorganismos.Elconocimientodelaconcentracióndemicroorganismosayudaalosoperadoresaproduciraguaregeneradaeficiente,dadoquelaconcentraciónantesdeltratamientodedesinfecciónevitalasobredosisdereactivosdesinfectantesyelexcesodeconsumodeenergíaUV.
Figura6.EDARCastell-Platjad’Aro:concentracióndemicroorganismosmedidosconaquaBiovsresultadosdellaboratorio.
Usoenfertirrigación
Usoenserviciosmunicipales
Recargadeacuíferos
Masadeagua
Aguatratada
Aguaresidual
Aguapotable
Aguaregeneradasegura
Aguacruda
Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Ciudad
Planta de regeneración de agua
ETAP
Agotamientodereservasdeaguaestratégicas
aquaBio®paraalertatemprana
aquaBio®paraeficiencia
Producciónagrícola
Fertilización
EmisionesentasdeCO2
Recuperacióneficientedenutrientes
Contaminacióndifusaagrícola
Aceptaciónpública
Demandadeaguaregenerada
Proteccióndelasmasasdeagua
Costesoperacionalesglobales- --
-
+
++
-
+
+
Figura7.BeneficiosalcanzadosconunaapropiadaestrategiademonitoreoonlinedeE.coli.
“Gracias al análisis de laboratorio validamos la correcta operación de la planta de agua regenerada. No obstante, la seguridad diaria es aportada por el sistema de medidas online, el cual asegura un funcionamiento óptimo y fiable.”XavierTristán.CEO.ConsorciCostaBrava.
Enero–Febrero2015
Julio–Agosto2015
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Como se ha detallado anteriormente, Escherichia colitambiénesunindicadorclaveparadefinirlosusospotencialesdelaguaregenerada.UnodelospróximosobjetivosdelaUniónEuropeaeselincrementodelratiodeaguareutilizada, garantizando la salud de los ciudadanos, laproteccióndelmedioambienteyelfomentodeprácticasdereutilizaciónseguras.
Por esta razón, se ha planificado una segunda fase depruebasparaelaño2016queconsistiráenelmonitoreodelasalidadelaplantadeaguaregeneradaqueproveeráunaalertatempranaparaasegurarlaseguridadsanitariaencasodemalfuncionamientodelaplanta.Tambiénsepretendealcanzarlosobjetivosdecalidaddeaguasregeneradasparadiferentesusosfinales,talescomolarecargadeacuíferos, fertirrigación, riegodecamposdegolfyzonasverdes,asícomousosmunicipales(porejemplo,limpiezadecalles).
La EDAR Castell – Platja d’Aro ha estado produciendoaguaregeneradadesde1989.Enelveranode2015alcanzó el record en el pico de producción de agua regenerada, 400 m3/hora,debidoa lasequíaprimaveralyaunaoladecalor.Tambiénganaronusuarios,casienellímitedelacapacidaddeproducciónanual.
Sobre Adasa
Adasaacumulamásde25añosdeexperienciaeneldiseño,construcciónymantenimientodeproductosysolucionesdestinadasalamonitorizaciónautomáticadelacalidaddelasaguas.
Másde15añosdeapuestaporlaI+D+iquedantraducidosen9patentesyunamplioportafoliodeequiposaltamentecompetitivos,quegarantizanlaalertainmediatadeepisodiosdecontaminación,laoptimizacióndelaexplotacióndedepuradoras,ladisuasiónantevertidosincontrolados,lasalvaguardadelascaptacionesdeaguaparaconsumohumanooeldiagnósticoespecíficodelacalidaddelasaguassegúnsuusofinalydemanda(riego,abastecimiento,vidapiscícola,aguasdebaño…).
Figura8.EDARCastell-Platjad’Aro.Vistaaérea.
FP7-ENV-2013.WATERINNO&DEMO-1.ThisprojecthasreceivedfundingfromtheEuropeanUnion’sSeventhProgrammeforresearch,technologicaldevelopmentanddemonstrationundergrantagreementNo619093.
“El monitoreo en tiempo real del proceso de desinfección es información valiosa para garantizar el uso seguro del agua regenerada.”XavierTristán.CEO.ConsorciCostaBrava.