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SEMANA TEMÁTICA 10: NUEVAS FUENTES DE AGUA: REUTILIZACIÓN Y DESALACIÓN
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas
Regeneradas
Nazaret Ontañón Nasarre
DRACE MEDIOAMBIENTE
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
INTRODUCCIÓN
CRECIMIENTO DE POBLACIÓN
AUMENTO DE DOTACIÓN POR
HABITANTE
DESARROLLO INDUSTRIAL
DESARROLLO AGRÍCOLA
CLIMATOLOGÍA MEDITERRÁNEA
REUTILIZACIÓN DE AGUA REGENERADA
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
NUEVA FUENTE DE ABASTECIMIENTO
Agua residual
TRATAMIENTO
DE
REGENERACIÓN
AGUA
REGENERADA
RED DE REUTILIZACIÓN
uso
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TRATAMIENTOS DE REGENERACIÓN
• Tratamiento físico químico y decantación
• Filtración
• Tamizado
• Desinfección
• Microfiltración
• Ultrafiltración
• Reactores biológicos de membrana
• Electrodiálisis reversible
¿ USO ?
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
USO
CALIDAD DE
AGUA
TRATAMIENTO
NECESARIO
LEGISLACIÓN
VIGENTE
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ESTACIÓN REGENERADORA DE AGUA DE VILLABA (MADRID)
AÑO : 1986
CLIENTE: CANAL DE ISABEL II
36.400 m3 /d
Vertido al embalse de Valmayor:
Abastecimiento a Madrid
Efluente:
•DBO5: 10 mg/l
•SST : 5 mg/l
•Nt : 15 mg/l
•Pt : 2 mg/l
Mezcla y Floculación Filtración de
arena
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ESTACIÓN REGENERADORA DE AGUAS RESIDUALES DE VIVEROS DE LA VILLA
RÍO MANZANARES
100 m3/h
ERAR DE VIVEROS
8.000 m3/h
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ESTACIÓN REGENERADORA DE AGUAS RESIDUALES DE VIVEROS DE LA VILLA
AÑO : 1.999
CLIENTE: AYUNTAMIENTO DE MADRID
190.000 m3 /d
Vertido al cauce
Efluente:
•DBO5: 3 mg/l
•SST : 2 mg/l
•Nt : 10 mg/l
•Pt : 1 mg/l Mezcla y
Floculación Filtración de
arena
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ERAR VIVEROS DE LA VILLA
FILTRACIÓN TRAVELLING BRIDGE:
•Baja pérdida de carga
•Lavado celda a celda sin interrumpir el filtrado
• Arena- grava 0,4 m
• Vfiltracion :5 m/h
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE GURIEZO (Cantabria)
Efluente:
•DBO5: 5 mg/l
•SST : 5 mg/l
•Pt : 2 mg/l
•Coliformes: 10 UFC/100ml
AÑO : 2.002
CLIENTE: GOBIERNO DE CANTABRIA
370 m3/h
Vertido al cauce
Tratamiento terciario
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE GURIEZO (Cantabria)
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE GURIEZO (Cantabria)
•Posibilidad de adición de
reactivos
•Altura de arena 2 m
• Velocidad filtración 10,76 m/h
• Arena silícea de TE 1,4 mm
•Ultravioleta en canal
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
PLAN DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS REGENERADAS DE MADRID
USO
Baldeo calles Riego parques
• Anillo de 100 km de red subterránea
•18 depósitos de regulación
•15 estaciones de bombeo
•25 dársenas de baldeo
AHORRO DE AGUA POTABLE :
26 Hm3/año
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
PLAN DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS REGENERADAS DE MADRID
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ESTACIÓN REGENERADORA DE AGUAS RESIDUALES DE REJAS (Madrid)
AÑO : 2.005
CLIENTE: AYUNTAMIENTO DE MADRID
70.000 m3 /d
Influente:
•DBO5:20 mg/l
•SST : 20 mg/l
•Nt : 17 mg/l
•Turbidez: 5NTU
•Colis fec:106 UFC/100 ml
Efluente:
•DBO5<10 mg/l
•SST < 5 mg/l
•Turbidez: 1,5 NTU
•Colis fec:20 UFC/100 ml
•Nemátodos intestinales < 1 huevo/l
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ESTACIÓN REGENERADORA DE AGUAS RESIDUALES DE REJAS (Madrid)
BOMBEO SALIDA
SECUNDARIO
DECANTACIÓN
LASTRADA
MICROTAMICES
DE 100 MICRAS
DESINFECCIÓN
ULTRAVIOLETA RED
M icroarena
Coagulante
Ef luente
Fango
Influ ente
Floc ulante
Decant ador lamelar
T. Madura ción T .Inyección T. Coagulación
Hidr ociclón
1 2 3 4
5
Bo mba
are nas
Fango + Microarena
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ERAR DE REJAS (Madrid)
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ERAR DE REJAS (Madrid)
Transmitancia UV > 60%
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
ERAR DE REJAS (Madrid)
CONSUMO ANUAL 5,3 hm3
DEPÓSITOS 6
E. BOMBEO 3
CONDUCCIONES 30 km
DÁRSENAS 3
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
AÑO : 1.999
CLIENTE : GOBIERNO DE CANARIAS
PRODUCCIÓN: 2.500 m3/d
USO: RIEGO DE FRUTALES
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
AGUA SECUNDARIO AGUA REGENERADA
DBO5 45 mg/l (65) DBO5 <10 mg/l
SST 45 mg/l (50) SST <10 mg/l
TDS 1150 mg/l TDS < 450 mg/l
Conductividad 1.700 µs/cm Conductividad < 1.000 µs/cm
Coliformes fecales
< 100 ufc/ 100 ml
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
BOMBEO
DESDE
SECUNDARIO
FILTRACIÓN
DOBLE
ETAPA
MICROFILTRACIÓN ÓSMOSIS INVERSA
•Turbidez < 3 NTU
•Fósforo > 92% de reducción del agua decantada
DEPÓSITO
REGULACIÓN PARA
RIEGO AGRÍCOLA
FILTRO 1
La arena se mueve constantemente al
fondo del filtro
La arena sube a la cámara de lavado impulsada por el
aire
La arena se agita, se lava y se deposita de nuevo en la capa alta.
COMPRESOR
DE AIRE
El mismo proceso del primer filtro
El rechazo del segundo filtro se envía a la entrada del primero
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
FILTRO 2
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
MICROFILTRACIÓN
•Presurizada de fibra hueca
polipropileno : exterior-interior
•Tamaño de poro 0,2 micras
•Factor de conversión 85%
•Contralavado con agua y aire
cada 18 min ( 2-3 min)
•Lavado químico : 3-9 días
•Hidróxido sódico
•Ácido sulfúrico 2 líneas de 60 membranas
PRODUCCIÓN 2.950 m3/d
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE GUÍA – GALDAR (Gran Canaria)
ÓSMOSIS INVERSA
•Adición de bisulfito y antiincrustante
•Filtros de cartucho de 5 micras
•Bombeo de alta presión ( 17 bar )
•Bastidor de OI con 15 tubos en doble
etapa, 10:5
•Factor de conversión 78%
•90 membranas de poliamida de
arrollamiento en espiral
Agua MF
2950 m3/d
OI
1.698 m3/d
Mezcla
802 m3/d
85%
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE BENIDORM (Alicante)
AÑO : 2.003
CLIENTE : COMUNIDAD VALENCIANA
• PRODUCCIÓN: 24.500 m3/d
•USO: RIEGO DE FRUTALES
Tratamiento terciario EDAR
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE BENIDORM (Alicante)
< 1,000 µS/cm Conductividad 3,800 µS/cm Conductividad
< 200 UFC/100 mL
< 1 Huevo/l
Coliformes fecales 100,000 UFC/100 mL Coliformes fecales
Huevos de Helminto 7.20 pH
6.5 -7.5 pH 4mg/l Pt
5mg/L SST 40 mg/l SST
10 mg/L DBO530 mg/l DBO5
24,500 m3/d Agua producto 30,000 m3/d Caudal
AGUA REGENERADA SALIDA DE SECUNDARIO
DEPÓSITO AGUA
SECUNDARIO
TAMIZADO
500 µ
ULTRAFILTRACIÓN
SUMERGIDA
ÓSMOSIS
INVERSA
BALSA
REGANTES
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE BENIDORM (Alicante)
UF
OI
TERCIARIO DE BENIDORM (Alicante)
ULTRAFILTRACIÓN SUMERGIDA
• 6 trenes de 5.000 m3/d
•Membranas de fibra hueca de 0,02µm de poro
•Factor de conversión : 90%
•Flux: 24 lmh
•Agitación con aire
•Sistemas de limpieza química
TERCIARIO DE BENIDORM (Alicante)
ÓSMOSIS INVERSA
• Filtros de cartucho
•Bombas de alta presión (14 bar)
• 3 RACKS de 254 m3/h de producción
•Configuración 2:1
•1ª etapa 44 tubos de 7 eltos
•2ª etapa 23 tubos de 7 eltos
•Bomba booster
•Factor de conversión : 75%
•Membranas de arrollamiento en espiral de Polyamide-Urea
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
TERCIARIO DE BOADILLA DEL MONTE (Madrid)
•AÑO : 2.005
•CLIENTE : BSCH
• CAUDAL: 4.500 m3/d
• USO: Riego campo de golf
Tratamiento terciario
EDAR BOADILLA
TubularFibra Hueca
Presurizada
Arrollamiento
en espiral
TERCIARIO DE BOADILLA DEL MONTE (Madrid)
ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO UF
Tubular Hoja Plana
Fibra Hueca
Presurizada
Arrollamiento
en espiral Fibra Hueca
Sumergida
TERCIARIO DE BOADILLA DEL MONTE (Madrid)
UF MEMBRANA SUMERGIDA DE ARROLLAMIENTO EN ESPIRAL
•POLYETHERSULFONE
•Poro 0,05 µm
•Flux : 50 lmh
•Conversión : 90 %
•Retrolavable
•Agitación con aire
TERCIARIO DE BOADILLA DEL MONTE (Madrid)
TRATAMIENTO
SECUNDARIO
FILTROS
DE ARENA
ULTRAFILTRACIÓN
SUMERGIDA
ULTRAVIOLETA RIEGO
DE GOLF
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
AÑO : 2.005
CLIENTE : AGÈNCIA CATALANA DE L´AIGUA
CAUDAL PLANTA : 50.000 m3/d
Impacto Ambiental de las Aguas Residuales en el Riu Sec
Dotar al Riu Sec de un agua producto con calidad de Terciario
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
REACTOR BIOLÓGICO DE MEMBRANAS
•Qd : 35.000 m3/d
• 2 reactores MBR
• 4 líneas por reactor
• Eliminación de nutrientes
•N tot < 10 mg/l
•Pt < 1 mg/l
•Concentración licor mezcla
• reactor: 8.000 mg/l
•membranas:10.000 mg/l
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
AGUA DECANTACIÓN
PRIMARIA
RRííuu SecSec
TAMIZ: 2TAMIZ: 2 mmmm (2 por reactor(2 por reactor))
LLÍÍNEA MBRNEA MBR 4 L4 Lííneas / reactorneas / reactor
BOMBA DEBOMBA DE PERMEADOPERMEADO
ARQUETAARQUETA ROTURAROTURA CARGACARGA
ZONAZONA ANANÓÓXICAXICA
•• ReducciReduccióón den de N.N. •• 2 agitadores.2 agitadores.
ZONA MEMBRANASZONA MEMBRANAS MICROFILTRACIMICROFILTRACIÓÓNN
ZONAZONA ÓÓXICA:XICA: DIFUSORESDIFUSORES
•• DDifusores enifusores en dos zonas, condos zonas, con sistema desistema de aportaciaportacióón den de aireaire independiente.independiente.
•• 24 m24 móódulos dedulos de membrana plana fueramembrana plana fuera--dentrodentro ••1 m1 móódulo: 400dulo: 400 cartuchos en dos pisoscartuchos en dos pisos ••TamaTamañño poro 0,4o poro 0,4 µµmm ••Flux :26Flux :26 lmhlmh
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
EDAR DE SABADELL – RIU SEC (Barcelona)
•Limpieza por piso y línea con hipoclorito sódico sin detener filtración
•Aireación continua en cámaras de membranas
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
AÑO FINALIZACIÓN : 2.007
CLIENTE : MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE .-GOBIERNO DE CANARIAS
Tratamiento terciario
EDAR DE GRAN TARAJAL
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
PUERTO DEL ROSARIO GRAN TARAJAL CORRALEJOPUERTO DEL ROSARIO GRAN TARAJAL CORRALEJO
Caudal Terciario:Caudal Terciario: 3.0003.000 mm³³/d/dííaa 1.5001.500 mm³³/d/dííaa 2.0002.000 mm³³/d/dííaa Conductividad entrada: 2.500Conductividad entrada: 2.500 µµSS//cmcm 2.5002.500 µµSS//cmcm 3.0003.000 µµSS//cmcm
Conductividad salida: 750Conductividad salida: 750 µµSS//cmcm 750750 µµSS//cmcm 750750 µµSS//cmcm DBO5 salida:DBO5 salida: 1010 mgmg/l/l 1010 mgmg/l/l 1010 mgmg/l/l SST salida:SST salida: 1010 mgmg/l/l 1010 mgmg/l/l 1010 mgmg/l/l Turbidez salida:Turbidez salida: 5 NTU5 NTU 5 NTU5 NTU 5 NTU5 NTU STD salida:STD salida: 4450 mg/l50 mg/l 4450 mg/l50 mg/l 4450 mg/l50 mg/l Coliformes fecales:Coliformes fecales: 10/10010/100 mlml 10/10010/100 mlml 10/10010/100 mlml NemNemáátodos intestinales: 1/1 ltodos intestinales: 1/1 l 1/1 l1/1 l 1/1 l1/1 l
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
FILTROS DE ARENA FLUIDIZADA EN DOS ETAPAS
18,90
35,30
19,63 21,14
19,40 20,42
24,32
28,84
32,72
37,27
39,54
42,15 40,99
232,00
100,00
137,00 201,00
192,00
798,00
52,40
24,47
41,98
52,60
47,75
37,90 37,38
36,94
38,93
40,44 40,87
38,58
24,99 26,73
19,61
19,30
24,30 27,00
27,92 29,65
32,48
19,21 20,22
19,37
45,13
42,50
36,60
26,48
20,15 19,00 18,70
29,00
12,90
1,4 1,4 1,2 1,4 0,9 0,8 0,7 0,6 0,7 0,6 0,7 0,6 0,7 0,8 0,8 0,6 0,6 0,7 1,0 0,8 0,9 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 1,1 0,7 0,6 0,6 0,6 0,7 1,1 1,2 1,3 0,9 0,8 0,8 1,2 0,9 0,9 0,7 0,7 0,7
TURBIDEZ (NTU) ALIMENTACION TURBIDEZ (NTU) PRODUCTO
98% reducción de
turbidez
Garantiza un agua de 2 a 3 NTU
74
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
FILTROS DE ARENA FLUIDIZADA EN DOS ETAPAS
27
0,4
40
2,4
24
1,6
27
2,0
27
0,9
30
1,0
43
1,0
62
1,6
56
1,0
92
4,4
70
3,6
36
5,6
33
2,0
30
2,8
37
1,0
34
2,0
20
1,7
120
8,8
78
4,8
68
4,0
68
4,4
62
4,6
25
6,8
34
4,1
47
6,8
53
1,6
60
4,0
80
1,6
163
3,6
213
2,0
252
2,4
260
1,7
268
3,2
1700
3,2
48
1,0
44
1,0
42
1,0
58
1,0
62
1,0
80
1,0
78
1,0
88
1,0
72
1,0
84
1,0
80
1,0
86
1,0
56
1,0
60
1,0
55
1,0 1,0
59
1,0
SOLIDOS EN SUSPENSION ENTRADA SOLIDOS EN SUSPENSION PRODUCTO
97,52% reducción de
SST
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
FILTROS DE ARENA FLUIDIZADA EN DOS ETAPAS
20,0
0,8
20,0
0,9
19,0
1,2
19,0
0,6
18,0
0,6
19,0
5,5
22,0
1,0
22,0
3,1
16,0
1,0
20,0
1,0
21,0
1,0
9,0
1,5
9,2
1,2
8,0
1,8
8,3
2,4
10,0
1,0
11,0
2,8
22,0
1,0
15,0
1,0
16,0
1,0
14,0
1,0
14,0
1,0
15,0
1,0
15,0
1,0
16,0
1,0
19,0
1,0
8,0
1,0
9,2
1,0
11,0
1,0
10,0
1,0
18,0
1,8
12,0
1,0
11,0
1,0
26,0
1,0
9,2
1,0
7,0
1,0
9,8
1,0
6,0
1,0
6,2
1,0
9,2
1,0
7,7
1,0
8,0
1,0
9,2
1,0
9,8
1,0
9,2
1,0
11,0
1,0
9,0
1,0
7,7
1,2
8,3
1,0
8,9
1,0
8,3
1,0
9,8
1,0
FOSFATOS ENTRADA FOSFATOS PRODUCTO
91,65% reducción de
fosfatos
Dosificación de 9 a 15 mg/l policloruro de aluminio
-Cl-
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
PROCESO DE ELECTRODIÁLISIS
Cátodo (-)
Anodo (+)
Membrana de Transferencia Catiónica
Membrana de Transferencia Aniónica
Producto Desmineralizado
Concentrado Membrana de Transferencia Cationica Na+
Na+
Cl-Na+
Na+
Cl -Cl
Na+ Na+
Cl -Cl -
Cl
Na+
Na+
Cl -Na+
Na+ Na+
Na+
Cl -Cl
- - - - -
Cl
+ + + + +
Na+ Na+ Na+
__
__
__
_
_
_
_
_
_
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE (EDR)
Cambia la polaridad de los electrodos, lo que genera una autolimpieza continua.
Polaridad Negativa Polaridad Positiva
Cl
Na+
Na+
Na+
Cl
Cl Cl
Na+
C
A
C
A
C
A
C
ANODO (+) "X" ENTRADA
"X" SALIDA PRODUCTO
"Y" ENTRADA "Y" SALIDA DESECHO
CATODO (-)
Cl Cl
Na+
Na+
Cl
Na+
Na+
Cl
Cl
Cl
Na+
C
A
C
A
C
A
C
CATODO (-) "X" ENTRADA
"X" SALIDA RECHAZO
"Y" ENTRADA "Y" SALIDA PRODUCTO
ANODO (+)
Cl
Cl
Na+
Na+
Na+
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE (EDR)
MODULO EDR
AGUA DE
ALIMENTACIÓN
CONCENTRADO
AGUA
DESMINERALIZADA
Aplicación de Nuevas Tecnologías para la Reutilización de Aguas Regeneradas
REUTILIZACIÓN EN LA ISLA DE FUERTEVENTURA
RENDIMIENTO FAF…………….. 97%
RENDIMIENTO EDR…………..…85%
RENDIMIENTO GLOBAL…………82%
FAF+EDR
Coste de explotación : 0,24 €/m3