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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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.


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.

sistemas de monitoreo avanzado para la eficiencia en aguas regeneradas

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