Un sistema que optimiza el tratamiento del agua

El objeto de una planta de fangos es reaprovechar las aguas usadas o consuntivas, reducir el uso del agua por lo tanto y extraer lodos, como residuo con fines o reaprovechamientos posibles (rellenos, cerámica, etc.); y todo ellos contribuye ello a evitar colapsos en canales o conductos de aguas debajo de la instalación e, incluso, no provocar trasvases ilegalizados.

Tras cuatro años de estudios, análisis de laboratorio y aplicación de lecturas por instrumental electrónico, Rafael Álvarez, doctor en Ingeniería Mecánica por la Universidad de La Rioja, ha determinado la concentración o caracterización de los lodos a tratar en la planta que los contiene.

Por otro lado, la investigación llevada a cabo por el ingeniero riojano demuestra que la recirculación de los lodos no es de utilidad y que, por lo tanto, los futuros diseños de este tipo de procesos deberán asumirlo, reduciendo el consumo energético y los costes de primera instalación de la planta.

En consecuencia, estudia la deshidratación de los lodos y cómo puede mejorarse a partir de la aplicación de polielectrolitos catiónicos, obteniendo resultados experimentales y estadísticos clarificadores que apuntan a la aplicación del electrolito como medida idónea, a pesar de disponer de equipos de deshidratación basados en centrifugación.

Por último, a partir de un software estadístico se consigue comprobar la experiencia de estos años en expresiones analíticas de alto valor para mejora del rendimiento del proceso. Tras el estudio del lodo, el proceso se mejora y se consigue determinar dosis de polielectrolito para mejorar la sequedad de los lodos. Este último aspecto reduce el coste por transportes de lodos y el consumo de energía en las bombas de desplazamiento positivo del proceso

Optimización y ahorro

Para llevar a cabo cualquier proceso de potabilización es necesario desechar parte del agua recogida en el río por ser portadora de una cantidad considerable de lodos. A principios de los años 90, la Confederación Hidrográfica del río Iregua hace una llamada de atención al Ayuntamiento de Logroño por estar ‘tirando’ demasiada agua procedente de ese tratamiento, lo que hacía imprescindible plantear una reutilización de la misma.

“Eso no es algo que se hubiera inventado entonces”, explica Rafael Álvarez, “sino que ya se ponía en práctica en países como Estados Unidos e Inglaterra”. ¿Qué sistema se sigue para reutilizar esas aguas repletas de barro? “En esencia”, explica, “tiene el mismo esquema que una línea de agua residual, con algunas diferencias”.

Y son esos ajustes los que centran una de las líneas principales del trabajo desarrollado por el investigador, “adaptando ese proceso a las necesidades que precisa ese tipo de agua para poder reutilizarla una vez clarificada”. El barro extraído se deshidrata y puede emplearse para elaborar cemento clinker, fabricar ladrillos, relleno de caminos, etc.

Esas aguas consuntivas filtradas se recuperan y se revierten a la cabecera para su tratamiento como agua de boca o, “como se está llevando a cabo de manera singular en Logroño, se emplean para el riego de jardines. Desde la Estación de Tratamientos de Agua Potable Río Iregua de Lardero se cogen esas aguas consuntivas clarificadas y se llevan hasta los parques de la zona sur de la capital”. Como explica el experto, “el desnivel existente entre la ETAP y la ciudad evita la necesidad de sistemas de bombeo, ya que la presión resulta suficiente”. Eso redunda, además, en un importante ahorro energético.

Aprovechamiento

Este sistema permite en Logroño el aprovechamiento de unos 2,5 a 3 Hm3 al año, es decir, “la cantidad necesaria para regar el equivalente a unos diez campos de fútbol de forma constante en la campaña de riego”, aclara Álvarez.

Uno de los objetivos de su trabajo se ha centrado, por tanto, en tratar que el diseño, la construcción y los consumos energéticos de la línea de aguas consuntivas de Logroño instalada en 1993 -con un modelo similar al establecido en el resto de España-, vea corregidas una serie de deficiencias que se han mostrado evidentes: “Resulta necesario cambiar el concepto, porque se estaban aplicando a estas aguas consuntivas los mismos procesos que los destinados al tratamiento de aguas residuales, lo que incluía maquinaria y equipos innecesarios.

El lodo extraído”, argumenta, “no requiere recirculación, es decir: el reaprovechamiento que se efectúa en las plantas de agua residual, o en otros procesos similares, no tiene sentido aquí porque el lodo que queda es muy concentrado, con una densidad superior al 4%, lo que hace recomendable su retirada y posterior deshidratación”.ç

Otra de las grandes conclusiones alcanzadas por Rafael Álvarez es el ‘modelado’ del proceso, es decir: “Tras una recogida constante de datos y a partir del conocimiento de las variables, podemos estimar el comportamiento en otras condiciones”.

En cuanto a la deshidratación, el estudio analiza y concluye cuál es el procedimiento más idóneo y la cantidad óptima de tratamiento aplicable al lodo, dependiendo de las características que presenta en cada momento: “El agua tiene, según su procedencia y recorrido, una características propias, y arrastra a lo largo de su cauce un lodo diferente: en Tarragona, por ejemplo, es granítico y el de Logroño, en cambio, es calcáreo”, especifica el ingeniero. “Cada agua presenta la personalidad de su región”.

El ingeniero analiza también la situación de las líneas de aguas consuntivas a lo largo y ancho de la geografía española, “y llama la atención de que en el litoral mediterráneo no encontramos ni una sola línea de este tipo, por estar generalizado el proceso de desalado de agua marina, carente de barro”, indica Rafael Álvarez. “Aunque resulta mucho más caro y exige un consumo energético considerablemente mayor”.