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Ingeniería ambiental

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Tratamiento de aguas residuales, efluentes y aire al servicio del Medio Ambiente

Solución a un problema de lixiviados en un vertedero de RSU

residuos_defCondorchem Iberica ha ganado el concurso para llevar a cabo la segunda fase de la ampliación de la planta de residuos urbanos del Segriá, en la provincia de Lérida.

Un problema muy común en los vertederos de residuos sólidos urbanos (RSU), como es el caso que nos ocupa, es que se generan unos efluentes líquidos muy contaminantes que suponen un serio problema medioambiental: los lixiviados. Dichos efluentes proceden de la degradación y descomposición de la materia orgánica presente en estos residuos, así como del agua de lluvia que percola a través de ellos.

En consecuencia, en un vertedero de RSU se generan unos efluentes líquidos de color oscuro y olor penetrante que no pueden verterse sin un tratamiento previo, y que se caracterizan por una muy elevada carga orgánica, alta conductividad, fuerte presencia de iones metálicos y también por un elevado contenido en nitrógeno amoniacal.

El doble objetivo de esta ampliación es obtener una planta con capacidad para tratar una mayor cantidad de residuos, provenientes de diversas poblaciones cercanas al vertedero, y mejorar al mismo tiempo la eficacia en los sistemas de tratamiento empleados con los residuos urbanos que se reciben, de forma que los resultados obtenidos se ajusten a las normativas estatales y europeas.

En este sentido, cabe destacar que el tratamiento actual de los lixiviados en el vertedero comarcal permite reducir 100 litros de líquido con materia residual a unos 50. Con la nueva planta, que se unirá a la ya existente, la fracción resultante será de 25, lo que supone un importante avance. Además, estos desechos se transportaran a otra planta externa para completar su tratamiento y reducirlos a una pasta de residuos inerte que pueda almacenarse.

Aunque originalmente se optó por realizar tratamientos de depuración fisico-química de aguas residuales y/o biológicos en este tipo de efluentes, para obtener los resultados deseados será necesario desarrollar y poner en marcha tratamientos físicos de concentración, que ofrecen una mayor eficacia y rendimiento en estos casos. En especial, los sistemas de evaporación al vacío combinados o no con ósmosis inversa previa o posterior, dado el elevado porcentaje de minimización del lixiviado y la obtención de un agua depurada resultante que permite ser adecuada a vertido de una forma sencilla, incluso cuando los límites son los más exigentes. Otra de las ventajas de estos sistemas son los muy moderados costes de tratamiento.

Además, en los casos en que exista en el vertedero generación de biogás, éste puede aprovecharse como fuente energética de aporte al sistema de evaporación al vacío, bien mediante una caldera con quemador de biogás, o bien mediante sistemas de cogeneración.

Tratamiento de purines

Secciones

Desarrollo ganadero e impacto actual

Los residuos y las consecuencias de su vertido se están convirtiendo en uno de los principales problemas del mundo moderno debido al deterioro que causan al medioambiente.

La industria porcina representa una importante actividad económica en España. De acuerdo con los datos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, en 2013 había en España más de 25 millones de cabezas de porcino, el 51% de las cuales sólo entre las comunidades de Catalunya y Aragón.

Esta cifra ha ido creciendo año tras año en las últimas décadas, proliferando la implantación de granjas de tipo industrial al margen de criterios de ordenación del territorio, que han contribuido al desequilibrio entre ganadería y agricultura. Este hecho ha conllevado a la aparición de numerosos problemas de contaminación ambiental.

Las explotaciones ganaderas, fundamentalmente las de cerdos, no son ajenas a esta problemática, ya que albergan a un gran número de animales, y en numerosas ocasiones no cuentan con terreno suficiente para absorber la gran cantidad de residuos, lo cual plantea serios problemas en el manejo de los mismos.

La Legislación y controles son cada vez más rígidos de cara a encontrar una solución viable a un problema de graves repercusiones medio ambientales.

La Administración, con la intención de atajar los problemas derivados de la sobredosificación de purines a modo de abono en los suelos, ha desarrollado un marco legislativo muy estricto que afecta a la explotación de las granjas.

Así, sistemas que traten los efluentes de forma eficiente y que además sean viables económicamente son indispensables para la supervivencia de las explotaciones actuales así como para la promoción de nuevas.

Problemas derivados de los purines

El doble objetivo consiste en solucionar los problemas planteados por los residuos (olores, problemas de almacenamiento, contaminación de cauces, aguas freáticas y suelos), y por otro lado, aprovechar la carga orgánica y fertilizante que estos poseen para la utilización en la agricultura dando una solución a un producto difícilmente eliminable.

El proceso que se desarrolla en la granja es la cría intensiva de cerdos, por lo general en ciclos cerrados, con una enorme generación de residuos, sólidos y líquidos, que contienen un alto poder contaminante hacia los suelos, aguas, y aire.

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El uso lógico para estos residuos es aportarlos al campo como abono, pero ante la gran concentración de granjas, y por tanto de purines, la cantidad de excrementos resulta excesiva, contaminando suelos, aguas, y emitiendo a la atmósfera gran cantidad de gases generados.

Hasta la fecha, la mayoría de plantas de tratamiento de purines han consistido en plantas de cogeneración, donde se quema gas natural para secar térmicamente los purines y, con el calor residual de combustión, se genera energía eléctrica que se vende e inyecta a la red. No obstante, la nueva reforma del sector eléctrico, que ha reducido sustancialmente el precio del kWh cogenerado, así como el aumento de precio del gas natural, han hecho que este mecanismo técnico-financiero no se sostenga económicamente.

En este contexto, los sistemas en desarrollo de tratamiento de purines deberán ser, además de eficientes y respetuosos con el medio ambiente, también sostenibles económicamente sin la ayuda de bonificaciones artificiales susceptibles de ser retiradas vía un cambio legislativo.

Estos sistemas de tratamiento deberán ser diseñados con arreglo al funcionamiento de las granjas intensivas, las cuales emplean como sistema de limpieza el agua a presión para arrastrar las deyecciones. Esta técnica, que facilita la limpieza e incrementa las condiciones sanitarias de la granja, en contrapartida conlleva un elevado consumo de agua y genera un elevado caudal de purines, que no son más que una mezcla líquido-pastosa de defecaciones, aguas de lavado y restos de pienso.

La concentración de contaminantes de los purines depende del tamaño de la granja, puesto que las explotaciones más grandes hacen un uso más intensivo del agua. En general, la carga contaminante presenta una elevada variabilidad, ya que depende del proceso productivo (maternidad, destete, lechones, engorde, etc.), de la alimentación, de la edad de los animales, etc. Estos factores hacen que sea imprescindible una correcta caracterización de los efluentes.

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Tratamientos y aplicaciones de los purines

Existen diferentes alternativas de gestión de los purines, desde lo más sencillo (y a menudo inviable) hasta lo más eficiente y competitivo, para ello se emplean distintas tecnologías entre las que destacan la ultrafiltracióntratamientos biológicostratamiento físico químico, o la evaporación.

A continuación, una breve descripción de las diferentes alternativas existentes:

  • Aplicación agrícola directa

    Esta solución sólo es viable cuando el balance entre agricultura y ganadería es equilibrado. Cuando la explotación ganadera es industrial, la generación de residuos es muy elevada en proporción a la extensión de suelo disponible, ya que la normativa fija la cantidad máxima de purines que se pueden dosificar al suelo, por unidad de superficie y año.

  • Secado térmico directo

    Aunque es una opción técnicamente eficaz, conlleva elevados costes de operación. Hasta la actualidad era la opción habitual en España, puesto que las bonificaciones a la cogeneración hacían viable económicamente quemar gas natural para secar los residuos y producir energía eléctrica. Con la reforma del sector eléctrico no es viable económicamente quemar gas natural para secar residuos.

  • Compostaje

    La fracción sólida de los purines, mezclada con fibra de coco y turba, puede ser compostada.

    El compost obtenido puede ser utilizado en la restauración ecológica y paisajística de suelos degradados por el pastoreo, la agricultura, la recolección de leña, etc. en los que se ha reducido considerablemente el contenido en materia orgánica y, por tanto, su fertilidad.

    No obstante, sólo es una salida a la fracción sólida y, aunque la calidad del compost es buena, el sobrecoste que tiene esta alternativa en relación con otras sólo es justificable desde el punto de vista de los beneficios ambientales.

  • Tratamiento biológico aerobio + tratamiento fisicoquímico

    Los purines tienen una relación DBO5/DQO entre 0,2 y 0,4 y un elevado contenido de nitrógeno en relación al carbono.

    Estos dos factores hacen que, aunque puedan ser tratados mediante un proceso biológico aerobio con eliminación de nutrientes, los resultados mejoran drásticamente si se combina el proceso aerobio con un sistema fisicoquímico. A pesar de que esta opción es eficaz técnicamente, no es la más competitiva económicamente ni la más sencilla en cuanto a explotación se refiere.

  • Biometanización y evaporación del digestato

    Esta alternativa es la más interesante en cuanto a sostenibilidad tanto económica como ambiental.

    El contenido de materia orgánica de los purines no es muy elevado, pero si se mezclan con residuos orgánicos de origen vegetal o cualquier otro residuo que contenga materia carbonosa, se pueden someter a un proceso de digestión anaerobia o biometanización.

    Como resultado se obtiene:

    • Una fracción sólida (fango digerido), estabilizado e higienizado, el cual puede ser utilizado directamente como abono en agricultura.

    • Una fracción líquida, el digestato, que mediante un proceso de evaporación al vacío puede ser concentrado, obteniendo por un lado agua, y por el otro lado, un residuo concentrado que puede ser valorizado como fertilizante.

    • Una fracción gaseosa, biogás, que puede ser utilizado como combustible en un proceso de cogeneración, en el cual se transforma en energía térmica y en energía eléctrica.

      La energía térmica se puede aprovechar tanto para mantener el digestor anaerobio operando a la temperatura óptima (36-38 ºC), como para satisfacer los requerimientos de calor del evaporador al vacío que trata el digestato. La energía eléctrica puede ser auto consumida tanto en la explotación ganadera como en la planta de tratamiento de purines, reduciendo los costes de explotación de la actividad.

Así pues, las granjas industriales dedicadas al ganado porcino tienen un problema de desequilibrio entre el volumen de purines generado y la extensión de suelo disponible para asimilarlo. La exigente normativa obliga a que los purines generados sean gestionados respetuosamente con el medio ambiente y para el equilibrio financiero de la actividad, el sistema de tratamiento debe ser competitivo económicamente.

De las diferentes alternativas de gestión existentes, la más competitiva económicamente, así como respetuosa con el medio ambiente es el tratamiento de los purines mediante un proceso de biometanización. Como resultados finales se obtiene un sólido utilizable como abono para agricultura, un residuo líquido que puede ser revalorizado como fertilizante, agua y energía que se utiliza en reducir los costes de explotación de la actividad en su globalidad.

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El reto del agua

catarataOs presentamos el resumen ejecutivo de un basto informe que el 2030 Water Resources Group, constituido por un gran número de organizaciones de los sectores privado y público, ha llevado a cabo sobre el futuro del agua , tanto en nuestro país, como a nivel mundial.

En el se analiza el papel que los creadores de políticas públicas, el sector privado y la sociedad civil deben ejercer, de forma conjunta, para poner en práctica una transformación sostenible en el modelo actual de consumo de agua.

Los actores principales que se definen son los gobiernos, que tienen en su mano el desarrollo de leyes que permitan una gestión mas eficiente del agua y aseguren además el cumplimiento de las mismas; la agricultura, como mayor consumidor y mal gastador de agua a nivel mundial; la industria, que también representa un importante porcentaje del consumo global y debe adoptar los procesos de tratamiento industrial de aguas adecuados; los proveedores de tecnología, que tienen en su mano el desarrollo de nuevas tecnologías de tratamiento de aguas para estrechar la brecha entre oferta y demanda de agua; y por último las entidades financieras, que pueden financiar el desarrollo de estas nuevas tecnologías y su implantación, tanto en la industria como en el campo.

Según el informe, para el año 2030, bajo un escenario de crecimiento económico promedio, y sin asumir beneficios por eficiencias, los requerimientos globales en materia de agua crecerían de los 4.5 billones de m3 actuales (ó 4,500 kilómetros cúbicos) a 6.9 billones de m3, lo cual supone un 40% más de la oferta accesible y confiable actual.

Así, el reto de la escasez de agua viene dado fundamentalmente por el crecimiento y desarrollo económico de los países industrializados y las economías emergentes, ya que si no somos capaces de gestionar de manera adecuado el uso del agua se puede llegar a un colapso, que afecte incluso a la disponibilidad de alimentos para la población humana.

A lo largo del informe se hace mucho hincapié en el valor de la productividad del agua, así como en la comprensión de los regímenes económicos dentro de los cuales el agua debe ser regulada, y la forma en que los mecanismos de mercado pueden ayudar a incentivar un uso eficiente del agua por parte de las empresas, agricultores y ciudades.

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Antiguos pueblos sepultados bajo el agua

santromaUna de las imágenes más llamativas y enigmáticas que podemos encontrar en nuestro país son los numerosos pueblos y edificaciones que yacen bajo el agua de nuestros pantanos y embalses.

La febril inauguración de construcciones destinadas al almacenamiento de agua que tuvo entre las décadas de los 40 y los 50, provocó la desaparición de un importante número de pueblos en todo el territorio español, que sucumbieron a la crecida de las aguas de estas construcciones.

El caso probablemente más singular es el de la iglesia de Sant Romà, situada en el pantano de Sau (Cataluña). La edificación formaba parte del dominio del castillo de Cornil o de Corneli y aunque se desconoce el año de su construcción, ya se tiene constancia de su existencia en documentos datados en el año 1025 y en el 1050.

Normalmente la iglesia permanece cubierta por el agua a excepción del campanario, que sobresale misterioso de entre las aguas. Pero en épocas de sequía, la iglesia queda totalmente descubierta y se ha convertido en un boom turístico, que congrega a multitud de visitantes atraídos por la magia que desprende está construcción del siglo XI en medio del polvoriento lecho del embalse.

Mención especial merecen los Reales Baños de La Isabela (Sacedón), unas termas situadas en la margen derecha del Guadiela, que gozaban de gran popularidad desde la época romana, y a las cuales acudió la Reina Isabel de Braganza en el año 1817 para mejorar su deteriorado estado de salud. Debido al éxito de la terapia y la recuperación total de la segunda esposa del monarca, el rey Fernando VII decidió erigir alrededor de las termas el pueblo de La Isabela, que fue concebido como un Real Sitio de ocio y reposo para los monarcas del siglo XIX.

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