Implementación y explotación de un humedal artificial piloto para la deshidratación de lodos de estaciones de tratamiento de agua potable.

Abstract

[ES] La potabilización del agua es un proceso esencial para garantizar la disponibilidad de agua segura y apta para el consumo humano. Sin embargo, este proceso conlleva la generación de lodos, un subproducto que requiere una gestión cuidadosa para evitar impactos ambientales negativos. Estos lodos, cuyas características varían en función de la calidad del agua cruda y los procedimientos aplicados durante la potabilización, presentan principalmente un contenido de materia orgánica bajo, pero alta concentración de los metales empleados en el tratamiento de agua potable. En este contexto, surge la necesidad imperante de desarrollar métodos efectivos para el tratamiento de estos lodos, asegurando su disposición final sin causar perjuicios al entorno. El presente proyecto se centra en la implementación de un humedal artificial a escala piloto como una innovadora estrategia de tratamiento para los lodos generados en plantas potabilizadoras de agua. Este enfoque no solo busca abordar la deshidratación de los lodos, sino también la eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos presentes en los mismos, así como explorar la posibilidad de reutilizar el agua resultante del proceso. La problemática asociada a la gestión de lodos de potabilización ha motivado la búsqueda de soluciones sostenibles y eficientes que minimicen los impactos ambientales. La aplicación de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales ha demostrado ser una alternativa viable y respetuosa con el medio ambiente en diversas circunstancias. Estos sistemas naturales replicados artificialmente ofrecen un entorno propicio para la interacción de microorganismos y procesos biogeoquímicos que pueden desempeñar un papel crucial en la descomposición de sustancias orgánicas y la retención de compuestos inorgánicos. El humedal artificial propuesto en este proyecto actuará como una unidad piloto, permitiendo la evaluación detallada de su eficiencia en el tratamiento de los lodos de potabilización. Se llevará a cabo un análisis exhaustivo de diversos parámetros, como la reducción del contenido de humedad de los lodos, la eliminación de materia orgánica, la degradación de compuestos inorgánicos y la calidad del agua drenada. Además, se explorarán las posibilidades de reutilización del agua tratada, considerando su idoneidad para aplicaciones no potables, como riego o procesos industriales. La deshidratación de los lodos es un aspecto crucial en la gestión de residuos, ya que reduce significativamente el volumen final, facilitando su disposición y minimizando el espacio requerido para su almacenamiento o eliminación. El humedal artificial, al proporcionar un ambiente adecuado para la descomposición de la materia orgánica, contribuirá a la deshidratación de los lodos de manera natural. Se estudiará la variación en la composición fisicoquímica de los lodos antes y después del tratamiento en el humedal, analizando la eficacia del sistema en términos de deshidratación alcanzada.

[EN] Water purification is an essential process to ensure the availability of safe water suitable for human consumption. However, this process involves the generation of sludge, a by-product that requires careful management to avoid negative environmental impacts. These sludges, whose characteristics vary depending on the quality of the raw water and the procedures applied during purification, mainly have an inorganic content. In this context, there is an urgent need to develop effective methods for the treatment of this sludge, ensuring its final disposal without causing damage to the environment. This project focuses on the implementation of an artificial wetland on a pilot scale as an innovative treatment strategy for the sludge generated in water purification plants. This approach not only seeks to address the dewatering of sludge, but also the removal of organic and inorganic contaminants present in the sludge, as well as to explore the possibility of reusing the water resulting from the process. The problems associated with the management of water treatment sludge have motivated the search for sustainable and efficient solutions that minimize environmental impacts. The application of artificial wetlands for wastewater treatment has proven to be a viable and environmentally friendly alternative in various circumstances. These artificially replicated natural systems offer an environment conducive to the interaction of microorganisms and biogeochemical processes that can play a crucial role in the decomposition of organic substances and the retention of inorganic compounds. The artificial wetland proposed in this project will act as a pilot unit, allowing the detailed evaluation of its efficiency in the treatment of drinking water sludge. A thorough analysis of various parameters will be carried out, such as the reduction of the moisture content of the sludge, the removal of organic matter, the concentration of solids and the quality of the drained water. In addition, the possibilities of reusing treated water will be explored, considering its suitability for non-potable applications, such as irrigation or industrial processes. Sludge dewatering is a crucial aspect in waste management, as it significantly reduces the final volume, facilitating its disposal and minimizing the space required for storage or disposal. The artificial wetland, by providing a suitable environment for the decomposition of organic matter, will contribute to the dewatering of the sludge in a natural way. The variation in the physicochemical composition of the sludge before and after treatment in the wetland will be studied, analysing the effectiveness of the system in terms of dewatering achieved. In parallel, a comprehensive assessment of the capacity of the artificial wetland to remove organic and inorganic pollutants present in the sludge will be carried out.