La Unidad Mixta de Investigación CALAGUA UV-UPV, coordinada por Aurora Seco, catedrática de Tecnologías del Medio Ambiente de la Universitat de València (UV), ha identificado la existencia de barreras legales que dificultan la innovación en el campo del tratamiento de aguas. Estas barreras impiden aprovechar los recursos presentes en el agua (nutrientes o energía, entre otros) en línea con los principios de la Economía Circular y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas.
Entre las medidas propuestas figura la aplicación combinada de la tecnología anaerobia de membranas con la fertirrigación (uso agrícola de las aguas tratadas junto con los nutrientes presentes en las mismas). Esto requeriría de la introducción de un nuevo agente público o privado, el Gestor de Agua Regenerada, que suministraría agua apta para la agricultura con el caudal y la calidad necesaria en cada momento.
La iniciativa forma parte del programa Innovation Deal for Circular Economy (ID) de la Dirección General de Investigación e Innovación de la Comisión Europea (DG RTD), y busca poner en contacto a diferentes grupos de interés de un sector concreto para estudiar y proponer soluciones a las barreras de las diferentes normativas europeas, nacionales y regionales a la innovación.
En concreto, en este ID se ha propuesto la mejora de la sostenibilidad de los tratamientos de las aguas residuales a través de la tecnología de biorreactores anaerobios de membrana (AnMBR). El agua obtenida mediante esta tecnología sería apta para el riego por su elevada calidad microbiológica y podría tener un impacto positivo en la conservación de los recursos hídricos en regiones con escasez del sur de Europa.
El equipo valenciano, en compañía de otros agentes europeos, ha elaborado un informe entregado en mayo de 2019 en Bruselas en el que se recogen las soluciones propuestas. Entre las barreras reguladoras se halla la Directiva 91/271/CEE del Consejo, sobre tratamiento de las aguas residuales urbanas, la cual establece la necesidad de eliminar los nutrientes en todas las EDAR cuyos vertidos se realicen en zonas catalogadas como sensibles independientemente de su uso posterior. Como consecuencia, en zonas sensibles será necesario eliminar los nutrientes en la depuradora (con el consiguiente consumo energético y de reactivos), nutrientes que luego deberán ser añadidos en forma de fertilizantes químicos si el agua es reutilizada para riego agrícola.
Además, también se ha constatado una falta de reconocimiento de los beneficios ambientales y económicos del tratamiento para nuevos usos, especialmente en la agricultura. El equipo coordinado por Aurora Seco también resalta la necesidad de una metodología clara para la evaluación y gestión de los riesgos en los proyectos de reutilización de aguas.
Entre las tareas que ha desarrollado el consorcio se encuentra el estudio de diferentes casos de tratamiento y reutilización de aguas bajo distintos escenarios. En todos ellos se observó que la aplicación de la tecnología AnMBR combinada con fertirrigación suponía tanto un ahorro económico como menores impactos ambientales (reducción en la descarga de nutrientes al medio natural y disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero).
Para poder profundizar en la cuantificación de las mencionadas ventajas, se recomienda la realización de proyectos piloto que permitan demostrar la viabilidad técnica, económica y ambiental de la propuesta. Además, se remarca la necesaria cooperación entre los distintos agentes involucrados en la gestión de los recursos hídricos y el tratamiento de las aguas residuales y los agricultores. Una adecuada coordinación permitirá asegurar, no solo la obtención de beneficios económicos, sino una alta protección de la salud y del medio ambiente.
Por último, el consorcio propone la elaboración de una guía europea sobre planes de gestión de riesgos que podría ser utilizada por todos los grupos de interés del sector.
Consorcio
El consorcio está liderado por la Unidad Mixta de Investigación CALAGUA UV-UPV, formada por personal investigador del Departamento de Ingeniería Química de la Universitat de València y del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València.
En este consorcio también participa personal técnico de la Dirección General de Investigación e Innovación (DG RTD), de la Dirección General de Agricultura y Desarrollo Rural (DG AGRI) y de la Dirección General de Medio Ambientnte (DG ENV) de la Comisión Europea, junto a diferentes autoridades públicas nacionales y regionales como son la Confederación Hidrográfica del Júcar, Águas de Portugal, The Energy and Water Agency (Malta), la Consellería de Agricultura, Medio Ambiente, Cambio Climático y Desarrollo Rural de la GVA y la Entidad Pública de Saneamiento de Aguas Residuales (EPSAR).
También forman parte del consorcio universidades españolas y portuguesas (Universitat de València, Universitat Politècnica de València, Universidad Nueva de Lisboa), centros de investigación franceses (el Instituto Europeo de las Membranas y el Laboratorio de Biotecnología del Medio Ambiente del INRA), el consorcio del proyecto H2020 SMART Plant, la empresa ECOFILAE y la comunidad de regantes del Canal de Riego del Río Turia, estos últimos como usuarios finales del agua regenerada.
Tecnología anaerobia de membranas
La tecnología AnMBR contribuye a reducir el impacto ambiental dentro del campo del tratamiento de las aguas residuales, ya que presenta un mejor balance energético por la valorización de la materia orgánica mediante la producción de metano. Este gas puede ser utilizado para producir electricidad y calor, y permite minimizar las emisiones de CO2 asociadas a la depuración. Otra ventaja de esta tecnología es su menor producción de lodos en comparación con otros tratamientos convencionales, como los fangos activados. Por último, el uso de membranas permite diseñar plantas más compactas, lo cual resulta también ventajoso, sobre todo en caso de ampliar la capacidad de tratamiento de las depuradoras ya existentes sin que haya disponibilidad de espacio.
Actualmente, los tratamientos para agua potable y aguas residuales representan el 7,6% del consumo total de energía en la Unión Europea. Por tanto, el ahorro de energía y la mejora de la eficiencia dentro del sector tendrían un impacto positivo significativo en el consumo energético total. Además, la combinación del tratamiento de las aguas residuales mediante tecnología AnMBR y la fertirrigación (riego con el agua regenerada y los nutrientes que contiene) contribuyen a aliviar los problemas de escasez de agua, a proporcionar estabilidad en la producción de alimentos y a aumentar el rendimiento económico de los cultivos al reducir las necesidades de adición de fertilizantes minerales.
Esta estrategia de tratamiento y reutilización también presenta beneficios económicos, sociales y ambientales adicionales vinculados al aumento de la disponibilidad de agua: mantenimiento de la actividad económica en las zonas rurales y conservación de los ecosistemas asociados a las prácticas agrícolas.
Fuente: UV