Diseño de un proceso de regeneración de aguas residuales mediante técnicas de membrana para la reutilización de 5.000 m3/d de agua residual urbana

Abstract

[ES] La escasez del agua es un problema actual que cada vez afecta a una mayor parte de la población. El Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 6 (Agua limpia y saneamiento) que se describe en la Agenda 2030 establece querer garantizar la disponibilidad de agua y su correspondiente saneamiento para toda la población. Para ello, se establecen diferentes medidas, entre las que se encuentra la reutilización del agua. Para conseguirlo, se han de desarrollar diferentes sistemas de regeneración de agua que hagan que esta consiga la calidad adecuada para la reutilización, ya que aplicándole el tratamiento convencional de depuración (sin un tratamiento terciario) no se puede reutilizar. Es importante que sean tratamientos efectivos, ya que las normas que establecen el valor de los diferentes parámetros del agua para que pueda ser reutilizada son cada vez más restrictivos. No todas las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales Urbanas (EDARU) tienen sistemas para regenerar el agua depurada ya que no es obligatorio. Si no disponen de estos sistemas, el vertido es directamente a dominio público hidráulico. Así pues, para poder utilizar este agua una vez depurada, se le debe aplicar un tratamiento terciario. El objetivo de este Trabajo Final de Grado (TFG) es la ampliación de una EDARU para conseguir que el agua pueda ser reutilizada, principalmente para uso agrícola. Es decir, se propone la instalación en la EDARU de un tratamiento terciario. Existen varios procesos de regeneración, en este caso, se ha optado por un sistema de regeneración con técnicas de membrana, ya que es un sistema muy eficaz, sostenible, versátil y que ofrece un agua de excelente calidad. En concreto, el presente TFG establece un sistema de ultrafiltración (UF) y uno de ósmosis inversa (OI) instalados en serie. En conclusión, se va a diseñar un sistema de regeneración de aguas residuales urbanas mediante el uso de membranas y se va a comprobar bibliográficamente si el agua que se genera es de la suficiente calidad para la reutilización. Por último, se va a hacer una valoración económica del proceso.

[EN] Water scarcity is a current problem that increasingly affects a greater part of the population. Sustainable Development Goal 6 (Clean Water and Sanitation), which can be found in the Agenda 2030, sets out to ensure the availability of water and its corresponding sanitation for the entire population. For this purpose, different measures are established, among them the water reclamation. To achieve this, different water regeneration systems must be developed to ensure that water has the suitable quality for different reuses because only with the conventional treatment (without a tertiary treatment) is not sufficient. They must be effective treatments because the legislation that establish the values of the different parameters for water reclamation are increasingly restrictive. Not all the Urban Wastewater Treatment Plants (UWWTP) have systems to regenerate the water since it is not obligatory. In this case, the discharge is to hydraulic public domain. In order to reuse this water, it is necessary to install a tertiary treatment. The objective of this final work is the extension of a Wastewater Treatment Plant to achieve the quality necessary to be reused. Although there are several regeneration processes, in this case it has decided a system with membrane techniques. This technology is effective, versatile, sustainable and offers water of excellent qualities. Specifically, this final work proposes an ultrafiltration system and a reverse osmosis system installed in series. In conclusion, a system for the regeneration of wastewater using membranes will be designed and it will be checked the water quality produced. Finally, an economic assessment of the process will be made.

[CAT] L'escassetat de l'aigua és un problema actual que cada vegada afecta a una major part de la població. L'Objectiu de Desenvolupament Sostenible 6 (Aigua neta i sanejament) que trobem en l'Agenda 2030 estableix voler garantir la disponibilitat d'aigua i el seu corresponent sanejament per a tota la població. Per cumplir-ho s'estableixen diferents mesures, entre les que es troba la reutilització de l'aigua. Per a aconseguir-ho s'han de desenvolupar diferents sistemes de regeneració d'aigua que facen que aquesta aconseguisca la qualitat adequada per a diferents usos, ja que amb el tractament convencional de depuració (sense tractament terciari) no és suficient. És important que siguen tractaments efectius, ja que les normes que estableixen el valor dels diferents paràmetres de l'aigua que pot ser reutilitzada són cada vegada més restrictius. No totes les Estacions de Depuració d'Aigües Residuals Urbanes (EDARU) tenen sistemes per a regenerar l'aigua depurada ja que no és obligatori, i és per això que l'abocament és directament a domini públic hidràulic. Per a poder utilitzar aquesta aigua una vegada depurada se'ls ha d'instal·lar un tractament terciari. L'objectiu d'aquest Treball Fi de Grau (TFG) és l'ampliació d'una EDARU per a aconseguir que l'aigua tinga la qualitat necessària per a ser reutilitzada. Es coneixen molts processos de regeneració, però en aquest cas s'ha optat per un sistema de regeneració amb tècniques de membrana, ja que és un sistema molt eficaç, sostenible, versàtil i que ofereix una aigua d'excel·lent qualitat. En concret, el present TFG estableix un sistema d'ultrafiltració (UF) i un d'osmosi inversa (OI) instal·lats en serie. En conclusió, es dissenyarà un sistema de regeneració d'aigües residuals mitjançant l'ús de membranes i es comprovarà bibliogràficament si l'aigua que genera és de la suficient qualitat per a la reutilització. Finalment, es farà una valoració econòmica del procés.