DISEÑO DE UN TRATAMIENTO TERCIARIO BASADO EN TECNOLOGÍA DE MEMBRANAS DE UNA EDAR DE 43200 HABITANTES EQUIVALENTES SITUADA EN ALGEMESÍ

Abstract

[ES] La Ingeniería Química es un campo muy diversificado, con distintos enfoques en función del tipo de proceso o industria. El tratamiento de aguas, tanto la potabilización como la depuración, constituye una salida profesional habitual entre los ingenieros químicos. En este sentido, y con base en la realización de prácticas en una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), se plantea, como Trabajo Final de Máster (TFM), el diseño de un tratamiento terciario en la misma, basado en tecnología de membranas. Actualmente, la EDAR en cuestión no dispone de un tratamiento terciario que permita reutilizar el agua. Tras la salida de los decantadores secundarios de la planta, el agua pasa por un canal de cloración, que está en desuso, y se vierte a cauce, cumpliendo con los parámetros dispuestos en la legislación vigente. Ante la situación de escasez hídrica que sufre la costa levantina, sería interesante contar con un tratamiento terciario que permitiera adecuar el agua efluente de la EDAR para un nuevo uso, como podría ser el riego de la agricultura localizada en las proximidades. Por otra parte, la implementación de dicho tratamiento terciario permitiría que la EDAR estuviera en condiciones de adaptarse a algún posible cambio más restrictivo de la legislación medioambiental. Por todo ello, en el presente TFM se plantea el diseño de un tratamiento terciario para la EDAR con el objetivo de reutilizar el agua para riego. El Real Decreto 1620/2007, de 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas, exige como parámetros limitantes más destacados los microorganismos patógenos, los sólidos en suspensión y la turbidez. En este sentido, los procesos de membrana constituyen una técnica apropiada para adecuar el agua al nuevo uso deseado. El empleo de membranas está contrastado en distintas aplicaciones industriales, entre las que se encuentran la purificación y clarificación de efluentes, puesto que retienen parte de los solutos de la corriente de alimento, debido al reducido tamaño de poro y a la aplicación de presión. Las tecnologías de membrana también son ampliamente utilizadas para filtrar el agua depurada en los tratamientos terciarios. En función de las características de esta agua, y su uso final, la instalación se puede complementar con técnicas de desinfección, como la radiación ultravioleta o la dosificación de cloro. La aportación que se pretende realizar con la elaboración de este TFM, por lo tanto, es realizar un diseño que contemple el pretratamiento necesario para las membranas, el propio diseño de la instalación con ayuda de un software de simulación especializado, así como las alternativas más adecuadas de postratamiento para lograr la calidad del agua deseada. De esta forma, este TFM se alinea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de la ONU, concretamente con el ODS 6 (Agua limpia y saneamiento) y con el ODS 11 (Ciudades y comunidades sostenibles).

[EN] Chemical engineering is a very diversified field of study, with different approaches depending on the type of process or industry. Water treatment, both drinking water treatment and purification, is a common career path for chemical engineers. In this sense, and due to the internships carried out in a Wastewater Treatment Plant (WWTP), the design of a tertiary treatment based on membrane technology is proposed as a Master's Final Project (MFP). Currently, the WWTP in question does not have a tertiary treatment that allows the water to be reused. After leaving the plant's secondary decanters, the water passes through a chlorination channel, which is no longer in use, and is discharged into a watercourse, complying with the parameters laid down in the legislation. In view of the water shortage on the Levantine coast, it would be interesting to have tertiary treatment that would allow the effluent water from the WWTP to be adapted for a new use, such as irrigation of agriculture in nearby fields. On the other hand, the implementation of such tertiary treatment would allow the WWTP to be in a position to adapt to any possible change in environmental legislation. For all these reasons, this MFP proposes the design of a tertiary treatment for the WWTP with the aim of reusing the water for irrigation. RD 1620/2007, of 7 December, which establishes the legal regime for the reuse of treated water, requires pathogenic microorganisms, suspended solids and turbidity as the most important limiting parameters. In this sense, membrane processes are an appropriate technique for adapting water to the desired new use. The use of membranes is proven in various industrial applications, including effluent purification and clarification, as they retain part of the solutes in the feed stream, due to their small pore size and the application of pressure. Membrane technologies are also widely used to filter treated water in tertiary treatment. Depending on the characteristics of this water, and its final use, the installation can be complemented with disinfection techniques, such as ultraviolet radiation or chlorine. The aim of this MFP, therefore, is to make a design that considers the pre-treatment necessary for the membranes, the design of the installation itself with the help of specialised simulation software, as well as the most suitable post-treatment alternatives to achieve the desired water quality. In this way, this MFP is aligned with the Sustainable Development Goals of the UN 2030 Agenda, specifically with SDG 6 (Clean Water and Sanitation) and SDG 11 (Sustainable Cities and Communities).

[CAT] L’Enginyeria Química és un camp molt diversificat, amb diversos enfocaments en funció del tipus de procés o indústria. El tractament d’aigües, tant la potabilització com la depuració, constituïxen una eixida professional comú per als enginyers químics. En aquest sentit, i degut a la realització de pràctiques a una Estació Depuradora d’Aigües Residuals (EDAR), es planteja, com Treball Final de Màster (TFM), el disseny d’un tractament terciari en aquesta EDAR, basat en tecnologia de membranes. Actualment, l’EDAR en qüestió no té un tractament terciari per a reutilitzar l’aigua. Després de l’eixida dels decantadors secundaris de la planta, l’aigua passa per un canal de cloració, que no s’utilitza, i s’aboca al llit, complint amb els paràmetres disposats en la legislació vigent. Davant la situació de sequera que pateix la costa llevantina, seria interessant comptar amb un tractament terciari que permetera adequar l'aigua efluent de l’EDAR per a un nou ús, com podria ser el reg de l'agricultura localitzada en les proximitats. D'altra banda, la implementació d'aquest tractament terciari permetria que l’EDAR estiguera en condicions d'adaptar-se a algun possible canvi més restrictiu de la legislació mediambiental. Per tot això, en el present TFM es planteja el disseny d'un tractament terciari per a l’EDAR amb l'objectiu de reutilitzar l'aigua per a reg. El Reial Decret 1620/2007, de 7 de desembre, pel qual s'estableix el règim jurídic de la reutilització de les aigües depurades, exigeix com a paràmetres limitants més destacats els microorganismes patògens, els sòlids en suspensió i la terbolesa. En aquest sentit, els processos de membrana constitueixen una tècnica apropiada per a adequar l'aigua al nou ús desitjat. L'ús de membranes està contrastat en diferents aplicacions industrials, entre les quals es troben la purificació i clarificació d'efluents, ja que retenen part dels soluts del corrent d'aliment, a causa de la reduïda grandària de porus i a l'aplicació de pressió. Les tecnologies de membrana també són àmpliament utilitzades per a filtrar l'aigua depurada en els tractaments terciaris. En funció de les característiques d'aquesta aigua, i el seu ús final, la instal·lació es pot complementar amb tècniques de desinfecció, com la radiació ultraviolada o el dosatge de clor. L'aportació que es pretén realitzar amb l'elaboració d'aquest TFM, per tant, és realitzar un disseny que contemple el pretractament necessari per a les membranes, el propi disseny de la instal·lació amb ajuda d'un software de simulació especialitzat, així com les alternatives més adequades de postractament per a aconseguir la qualitat de l'aigua desitjada. D'aquesta manera, aquest TFM s'alinea amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible de l'Agenda 2030 de l'ONU, concretament amb l’ODS 6 (Aigua neta i sanejament) i amb l’ODS 11 (Ciutats i comunitats sostenibles).