ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES …
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TRABAJO DE FINAL DE GRADO Grado en Ingeniería Química ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS Memoria y Anexos Autor/a: Hajar Mrini Director/a: Vicenç Martí Gregorio Co-Director/a: Joan de Pablo Ribas Convocatoria: Enero 2021
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TRABAJO DE FINAL DE GRADO
Grado en Ingeniería Química
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES
QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES
USOS
Memoria y Anexos
Autor/a: Hajar Mrini Director/a: Vicenç Martí Gregorio Co-Director/a: Joan de Pablo Ribas Convocatoria: Enero 2021
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
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Resumen
En el siguiente TFG se estudia los valores protectores de contaminantes químicos del agua reutilizada
para diferentes usos con el objetivo de conocer los requisitos mínimos que estas aguas han de
cumplir para permitir un uso seguro sin causar ningún efecto adverso.
Se han realizado estudios sobre el fundamento de los tratamientos para la eliminación de estos
contaminantes en aguas residuales de salida de depuradoras y estaciones regeneradoras. Ésta última
consta de tratamientos básicos y avanzados que en este trabajo está enfocado más en los
tratamientos básicos de las ERA. También se ha estudiado en profundidad la calidad del agua que se
necesita a nivel legal y los tratamientos necesarios para controlar el riesgo microbiológico, con
especial atención a los usos ambientales para el mantenimiento de caudales mínimos y el uso
prepotable.
A partir de los estudios realizados se ha desarrollado una metodología basada en una jerarquía
legislativa y técnica y se ha aplicado a un caso de estudio de calidad del agua de salida de EDAR y ERA
como representación de las instalaciones del Prat de Llobregat, ya que ésta es importante a nivel
mundial por su caudal de diseño, distinguiendo los macrocontaminantes y microcontaminantes que
ésta contiene.
En el caso del uso ambiental se han encontrado diversos contaminantes regulados que impedirían un
uso directo de las aguas de la EDAR y de las ERA y que necesitarían de un tratamiento adicional para
garantizar la calidad requerida para dicho uso.
En el caso prepotable se han comparado los valores del caso de estudio de la ERA con los valores de
la jerarquía para calcular cual ha de ser la disminución de las ETAP para poder cumplir con los
requisitos de potabilización.
La utilización de estas diagnosis ha permitido ver alternativas de tratamiento básico del agua de la
ERA para mejorar y controlar la calidad de la misma.
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Resum
En el següent TFG s’estudien els valors protectors de contaminants químics de l’aigua reutilitzada per
a diferents usos amb l’objectiu de conèixer els requisits mínims que aquestes aigües han de complir
per permetre un ús segur sense causar cap efecte advers.
S’han realitzat estudis sobre el fonament dels tractaments per la eliminació d’aquests contaminants
en aigües residuals de sortida de depuradores i estacions regeneradores. Aquesta última consta de
tractaments bàsics i avançats que en aquest treball està enfocat més als tractaments bàsics de les
ERA. També s’han estudiat en profunditat la qualitat de l’aigua que es necessita a nivell legal i els
tractaments necessaris per controlar el risc microbiològic, amb especial atenció als usos ambientals
per el manteniment de cabals mínims i prepotable.
A partir dels estudis, s’ha desenvolupat una metodologia basada en una jerarquia legislativa i tècnica i
s’ha aplicat a un cas d’estudi de qualitat de sortida de la EDAR i ERA com representació de les
instal·lacions del Prat de Llobregat, ja que questa és important a nivell mundial per el seu cabal de
disseny, distingint els macrocontaminantes i microcontaminantes que aquesta conté.
En el cas del ús ambiental s’ha trobat diversos contaminants regulats que impedirien un ús directe de
les aigües de la EDAR i de les ERA y que necessitarien un tractament addicional per garantir la qualitat
requerida per aquest ús.
En el cas prepotable s’ha comprovat els valors del cas d’estudi de la ERA amb els valors de la jerarquia
per calcular quina ha de ser la disminució de les ETAP per poder complir amb els requisits de
potabilització.
La utilització d’aquestes diagnosis ha permès veure alternatives de tractament bàsic de l’aigua ERA
per millorar i controlar la qualitat de la mateixa.
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Abstract
In the following TFG the protective values of chemical pollutants of reused water for different uses
are studied with the aim of knowing the minimum requirements that these waters have to meet to
allow safe use without causing any adverse effect.
Studies have been carried out on the basis of the treatments for the elimination of these pollutants in
wastewater leaving treatment plants and regeneration stations. The latter consists of basic and
advanced treatments that in this work have focused more on the basic treatments of ERA. The
quality of the water that is legally required and the treatments necessary to control the
microbiological risk have also been studied in depth, with special attention to environmental uses for
the maintenance of minimum flows and pre-drinking use.
From the studies carried out, a methodology based on a legislative and technical hierarchy has been
developed and it has been applied to a case study of the quality of the outlet water of WWTP and
ERA as a representation of the facilities of Prat de Llobregat, since this It is important worldwide for
its design flow, distinguishing the macro and micro pollutants it contains.
In the case of environmental use, various regulated pollutants have been found that would prevent
direct use of the water from the WWTP and the ERA and that would require additional treatment to
guarantee the quality required for such use.
In the pre potable case, the values of the ERA case study have been compared with the values, of the
hierarchy to calculate what the reduction in DWTP has to be in order to comply with the drinking
water requirements.
The use of these diagnoses has made it possible to see alternatives for basic treatment of the ERA
water to improve and control its quality.
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Agradecimientos En primer lugar, agradecer a mi director, Vicenç Martí Gregorio, ya que éste TFG ha sido posible gracias a su constante ayuda durante la realización de este trabajo. También agradecer a todos los docentes que he tenido durante la carrera que gracias a ellos he adquirido muchos conocimientos. A mis amigos y compañeros, que me han acompañado durante esta importante etapa de mi vida. Por último y con especial agradecimiento a mi familia que siempre me ha estado apoyando en mi desarrollo formativo.
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Glosario
ACA: Agencia Catalana de Aguas
AMB: Área Metropolitana de Barcelona
CE: Comunidad Europea
Cl: Tratamiento de cloración
DBO: Demanda Biológica de Oxígeno
DQO: Demanda Química de Oxígeno
ECHA: Agencia Europea de Productos Químicos
EDAR: Estación Depuradora de Aguas
ERA: Estación de Regeneración de Aguas
ETAP: Estación de Tratamiento de Agua Potable
FQ: Físico-Químico
LDM: Límite de Desviación Máxima
MA: Membrana Aniónica
MC: Membrana Catiónica
MF: Microfiltración
MBR: Reactor Biológico de Membrana
NCA: Normas de Calidad Ambiental
OS: Ósmosis Inversa
PEC: Predicted effect concentration
PNEC: Concentración Prevista sin Efecto
RD: Real Decreto
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SS: Sólidos en Suspensión
TFG: Trabajo Final de Grado
TR: Tratamiento
TU: Unidad de toxicidad
UE: Unión Europea
UF: Ultrafiltración
UFC: Unidad Formadora de Colonias
UNT: Unidad Nefelométricas de Turbidez
UPC: Universidad Politécnica de Cataluña
UV: Tratamiento ultravioleta
VMA: Valor Máximo Admisible
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Índice
RESUMEN ___________________________________________________________ I
RESUM _____________________________________________________________ II
ABSTRACT __________________________________________________________ III
AGRADECIMIENTOS __________________________________________________ IV
GLOSARIO __________________________________________________________ VI
1. INTRODUCCIÓN ________________________________________________ 11
1.1. Objetivos del trabajo ............................................................................................. 12
1.2. Alcance del trabajo ................................................................................................ 12
2. REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DE ENTRADA A LAS EDAR ________ 15
2.1. Características de las aguas residuales ................................................................. 16
2.2. Contaminación ....................................................................................................... 17
3. ESTACIONES ERA EN CATALUÑA ___________________________________ 18
4. TRATAMIENTOS DEL AGUA RESIDUAL ______________________________ 21
4.1. Estación depuradora de aguas residuales (EDAR) ................................................ 21
4.2. Estación regeneradora de aguas (ERA) ................................................................. 24
4.2.1. Fundamentos de los proceso básicos ................................................................... 25
4.2.2. Fundamentos de los procesos avanzados comunes ............................................ 28
4.2.3. Fundamentos de otros procesos .......................................................................... 30
4.2.4. Detalle de las tecnologías de la ERA del Prat de Llobregat .................................. 31
4.2.5. Comparativa de los procesos ERA ........................................................................ 32
5. UTILIZACIÓN DEL AGUA REGENERADA ______________________________ 34
5.1. Uso ambiental para mantener caudales mínimos ................................................ 39
5.2. Uso prepotable y potable ...................................................................................... 41
6. CONTROL DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS REGENERADAS _______________ 44
6.1. Métodos de muestreo ........................................................................................... 46
6.2. Mantenimiento de la calidad de las aguas ............................................................ 47
6.3. Buenas Prácticas para la gestión de la planta de aguas regeneradas .................. 48
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7. CASO DE ESTUDIO ______________________________________________ 49
7.1. EDAR y ERA del Prat de Llobregat .......................................................................... 49
7.2. Calidad del agua de estudio ................................................................................... 50
7.3. Uso ambiental para mantener caudales mínimos ................................................ 52
7.4. Tratamiento básico de ERA .................................................................................... 55
7.5. Uso prepotable y potable ...................................................................................... 56
ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL ____________________________________ 59
CONCLUSIONES _____________________________________________________ 61
ESTUDIO ECONÓMICO _______________________________________________ 63
BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________________ 67
ANEXOS ___________________________________________________________ 69
Anexo A: Listado de contaminantes de uso ambiental ................................................... 70
Anexo B: Listado de contaminantes de uso prepotable y potable ................................. 75
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1. Introducción
La reutilización de aguas residuales hace frente a importantes problemas a nivel mundial. El aumento
de la demanda de agua en zonas dónde éste recurso es escaso o en temporadas de sequía, como
sufrió Cataluña el año 2007, crea la necesidad de reutilizar estas aguas con el objetivo de aumentar
la disponibilidad de este recurso como una alternativa para determinados usos.
A partir de estas aguas residuales se puede obtener aguas para uso urbano, recreativo, ambiental,
agrícola e industrial ya que actualmente las tecnologías han alcanzado importantes avances en la
depuración y regeneración de aguas. Para proceder a estos usos, se requiere un estudio de estas
aguas y unas tecnologías adecuadas para su tratamiento, por eso, dependiendo del uso y de la
calidad que se requiere, estas aguas se someten a los tratamientos de la EDAR o ERA, dónde ésta
última consta de tratamientos básicos y avanzados.
La calidad de estas aguas, según el uso al que vaya a ser destinada, viene establecida en el Real
Decreto 1620/2007 sobre la reutilización. Cabe destacar que existe la manera directa e indirecta de la
reutilización dónde la más común es la reutilización indirecta.
Es importante la eliminación o reducción de estos contaminantes que contiene el agua residual para
la protección del medio acuático, en caso de su vertido, pero también a la protección de las personas
de los efectos adversos de éstos, en caso de estar en contacto con estas aguas.
De hecho, la reutilización no es solamente para evitar determinados riesgos, sino también para sacar
beneficio a nivel económico, social y ambiental.
El inconveniente de partida son los contaminantes microbiológicos y químicos. Los microbiológicos
se pueden eliminar con métodos determinados, pero quedan los microcontaminantes y además, se
generan subproductos de desinfección que no estaban en las aguas residuales y esto hace recurrir a
otros tratamientos de desinfección para evitar la producción de éstos.
Es necesario desarrollar valores protectores de contaminantes químicos en el agua reutilizada para
garantizar un riesgo admisible sobre la salud humana y ecosistemas acuáticos.
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1.1. Objetivos del trabajo
El objetivo principal de este proyecto, es desarrollar una metodología basada en valores protectores
de contaminantes químicos que permita la reutilización segura del agua en determinados usos.
Como objetivos secundarios:
- Se estudia las diferentes tecnologías de tratamientos de depuración y regeneración tanto los
procesos básicos cómo procesos avanzados.
- Se estudia cuál es la calidad del agua pueden mejorar las tecnologías mencionadas y cuál es
la calidad mínima del agua regenerada básica para satisfacer los usos a qué está destinada.
- Se determinan otros requisitos que ha de cumplir para evitar riesgos químicos en el uso del
agua.
- Finalmente, aplicar la metodología desarrollada a un caso de estudio sobre las aguas de
salida de la EDAR y ERA. El objetivo será verificar su calidad y en caso de no cumplir los
requisitos para el uso ambiental para mantener caudales mínimos o para el uso prepotable,
hacerle un tratamiento complementario para conseguir la calidad requerida.
1.2. Alcance del trabajo
Este TFG se ha llevado a cabo dentro del proyecto SEGGEREIX “DESENVOLUPAMENT D’EINES PER AL
SUPORT EN LA IMPLEMENTACIÓ I GESTIÓ DE LA REUTILITZACIÓ” de la agencia en que participa la
UPC.
El trabajo incluye el estudio de contaminantes químicos para los usos ambientales (mantenimiento
de los caudales mínimo) y prepotable-potable. Para el resto de los usos contemplados en la
legislación vigente en enero del 2021 se ha expuesto los valores legislados enfocados a la calidad
microbiológica.
En el caso de la protección de los ecosistemas se considera solamente el impacto directo sobre
receptores del ecosistema acuático (algas, crustáceos, peces) sin considerar otros mecanismos que
puedan incluir transferencia de contaminantes a organismos superiores.
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El proyecto se centra en las tecnologías de tratamiento básico de las ERA del Prat de Llobregat y en la
calidad de estas aguas a través de la bibliografía.
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2. Reutilización de aguas residuales de entrada a las
EDAR
El término de reutilización de aguas residuales se refiere a la aplicación, antes de su devolución al
dominio público hidráulico, que se han sometido este tipo de aguas al proceso o procesos de
depuración establecidos en la correspondiente autorización de vertido y a los necesarios para
alcanzar la calidad requerida en función de los usos a que se van a destinar.
En cuanto a las aguas residuales, también llamadas aguas negras, son cualquier tipo de aguas que
han sido utilizadas anteriormente y que su calidad ya sea física, química, microbiológica u
organoléptica se ha visto afectada negativamente por la influencia de las actividades humanas. Estas
actividades incluyen las domésticas, industriales, urbanas, etc.
La FAO (Food and Agriculture Organization) las define como aguas que no tienen valor inmediato
para el fin para el que se utilizó ni para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento
en que se dispone de ella. No obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de
suministro para otro usuario en otro lugar.
La reutilización de aguas residuales es esencial para el ciclo natural del agua ya sea de manera directa
o indirecta. La primera se refiere a darle un nuevo uso al agua, pasando por las estaciones EDAR y
ERA sin que ésta se incorpore al dominio público hidráulico aprovechando el máximo éstas aguas (ver
figura 2.1).
La reutilización indirecta, es cuando el agua depurada se vierte al medio natural y posteriormente se
capta para darle nuevos usos como se muestra en la figura 2.2.
Depuración Regeneración Punto de
uso
Depuración Medio natural
Captación Punto de
uso
Figura 2.2 Proceso de reutilización indirecta
Figura 2.1 Proceso de reutilización directa
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Los tratamientos a los que se someten estas aguas residuales se llevan a cabo en estaciones de
regeneración de aguas (ERA) que en la mayoría de los casos estas suelen ser instalaciones
independientemente de las estaciones de depuración.
Con las EDAR se obtiene aguas depuradas que son aguas residuales que han sido sometidas a un
proceso de tratamiento que permita adecuar su calidad a la normativa de vertidos aplicable. Y con las
ERA se obtiene aguas regeneradas que también son aguas residuales depuradas que, en su caso, han
sido sometidas a un proceso de tratamiento adicional o complementario que permita adecuar su
calidad al uso al que se destinan.
2.1. Características de las aguas residuales
En este subcapítulo se describen brevemente las características físicas, químicas y biológicas de las
aguas residuales que a su vez, algunos de los parámetros están directamente relacionadas. Por
ejemplo, la temperatura que es una característica física, afecta la propiedad biológica de las aguas.
Características físicas
Estas características incluyen el color que este puede ser negro o gris, el olor que suele ser
desagradable, los sólidos, la temperatura y la turbidez.
Características químicas
Estas aguas se caracterizan por los sólidos inorgánicos que contiene, que son los formados por
nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas. También
por los sólidos orgánicos que éstos se clasifican en dos grupos, los nitrogenados (proteínas, ureas,
aminas y aminoácidos) y los no nitrogenados (celulosa, grasas y jabones).
Por otro lado, la demanda bioquímica de oxígeno (BDO5) que éste parámetro mide el material
orgánico carbonáceo. Por último también se caracteriza por los aniones y cationes inorgánicos y
compuestos orgánicos.
Características biológicas
En estas propiedades bilógicas incluyen los virus, los coliformes, Salmonella, E.Coli, etc. Sin la
eliminación de estos agentes patógenos, éstos podrían causar muchas enfermedades en las
personas.
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2.2. Contaminación
El término de contaminación se refiere a la introducción directa o indirecta, como consecuencia de la
actividad humana, de sustancias o energía en la atmósfera, el agua o el suelo, que puedan ser
perjudiciales para la salud humana o para la calidad de los ecosistemas acuáticos, o de los
ecosistemas terrestres que dependen directamente de ecosistemas acuáticos, y que causen daños a
los bienes materiales o deterioren o dificulten el disfrute y otros usos legítimos del medio ambiente.
Entonces, un contaminante es cualquier sustancia que pueda causar contaminación.
El vertido de las aguas residuales sin un previo tratamiento, representa una amenaza para el medio
acuático. Esto produces una pérdida de los organismos acuáticos, y por tanto, la pérdida de hábitats y
de la biodiversidad.
Por otro lado, la contaminación química afecta a los organismos acuáticos a corto y largo plazo. Por
eso, es muy importante el previo tratamiento de estas aguas, para garantizar la protección del medio
acuático y de la salud de las personas. Por eso, se establecen las normas de calidad ambiental (NCA)
con los valores máximos admisibles de todos los contaminantes.
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3. Estaciones ERA en Cataluña
El hecho de la limitación de disponibilidad del agua ha hecho que en Cataluña cada vez se lleve a
cabo la reutilización de agua. Se han reutilizado las aguas sobre todo para el uso agrícola y
recreativo. Ésta es una práctica que hace posible la disponibilidad de recursos hídricos aunque
para su uso adecuado hay cumplir con la normativa establecida en el RD 1620/2007.
En Cataluña hay más de veinte estaciones de regeneración de aguas residuales dónde se reutiliza
el agua para diferentes usos evitando extraerla del medio.
En el año 2017 se ha reutilizado más de 30hm3 de agua en Cataluña para el uso agrícola, ambiental,
municipal (urbano), recreativo e industrial.
La figura 3.1 muestra las proporciones del agua reutilizada de los diferentes usos desde el año 2005 al
2017. Como se puede observar, hasta el año 2013 el agua no se reutilizaba para el uso industrial y en
los últimos años la capacidad para éste uso se ha incrementado de una manera significativa.
Como se puede observar, los usos recreativos, agrícolas y municipal (urbano) permanecen muy
constantes a lo largo de los años a diferencia del uso ambiental que ha ido variando.
El uso ambiental presentó su máximo volumen de reutilización de aguas entre los años 2007 y 2009
que fueron años de sequía en Cataluña. Cabe destacar que el uso ambiental incluye recarga de
Figura 3.1 Evolución del volumen del agua reutilizada en hm3/año
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acuíferos (uso principal llevado a cabo), riego de bosques y también mantenimiento de caudales
mínimos. Este último uso se considerará a fondo en este TFG.
En la gráfica de la figura 3.2 se presenta los porcentajes de reutilización para los cinco usos
mencionados anteriormente en el año 2016 publicados en la Agencia Catalana del Agua. Estos usos
se especificarán en capítulos posteriores ya que dentro de cada grupo hay varios usos dónde estos se
diferencian por la calidad de agua requerida.
Como se ha comentado anteriormente, Cataluña dispone de muchas estaciones de regeneración de
aguas y en la siguiente tabla se citan algunas que son importantes por el elevado caudal de diseño.
Tabla 3.1 Algunas estaciones de regeneración de aguas ubicadas en Cataluña (2019)
ERA Uso Caudal de diseño (m3/día)
Tratamientos básicos
Prat de Llobregat - Ambiental - Urbano - Agrícola
302400
FQ + Filtración + UV +Cl
Montcada
Ambiental
72500
Humedales construidos
Sant Feliu de
Llobregat
- Recreativo - Agrícola
72000
Filtración + Cl
Gavá-Viladecans
Ambiental 43000 MBR + Cl
Tarragona-Vila-Seca/Salou
- Recreativo - Urbano
16500 FQ + Filtración + Cl
Figura 3.2 Distribución del uso del agua regenerada en Catalunya 2016. (ACA 2017)
62,6 17
12,8
1 6,6
Ambiental
Recreativo
Industrial
Urbano
Agrícola
Memoria
20
Blanes
- Agrícola - Industrial
15000
Floculación + coagulación +
Filtración + UV +Cl
Como se observa en la tabla 3.1, cada estación usa una combinación de tratamientos diferentes y
también cada una trata el agua para diferentes usos en función de la calidad de agua requerida.
Estos tratamientos pertenecen al grupo de tratamientos básico que se explicarán brevemente en el
siguiente capítulo.
En la figura 3.3 se muestra la evolución del agua tratada en las cuatro estaciones de regeneración con
mayor producción actual (coincidentes con las 4 primeras estaciones de la tabla 3.1). Estas 4
estaciones están gestionadas por AMB. La estación depuradora del Prat de Llobregat es la que trata
el mayor caudal de aguas, además, a diferencia de las otras estaciones, ésta ha ido aumentando
anualmente de manera muy significativa.
Figura 3.3 Estadísticas del caudal del agua reutilizada (AMB, escala log.)
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4. Tratamientos del agua residual
El término de tratamiento de aguas residuales se refiere a un conjunto de procesos físicos, químicos,
fisicoquímicos o biológicos que se usan con la finalidad de obtener un agua con las características
adecuadas de cara a su vertido en ríos, eliminando o reduciendo la contaminación o características
no deseadas.
El Real Decreto 817/2015, sobre las normas de calidad ambiental en el ámbito de la política de
aguas, define el término contaminación como la introducción directa o indirecta, como consecuencia
de la actividad humana, de sustancias o energía en la atmósfera, el agua o el suelo, que puedan ser
perjudiciales para la salud humana o para la calidad de los ecosistemas, y que causen daños a los
bienes materiales o deterioren o dificulten el disfrute y otros usos legítimos del medio ambiente. Por
lo tanto, un contaminante es cualquier sustancia que pueda causar contaminación. Los impactos de
los contaminantes son diversos, entre ellos son los siguientes:
- Reducción de nivel de oxígeno: La materia orgánica va a suponer una reducción de oxígeno
disuelto ya que va ser consumida y degradada por microorganismos ambientales que utilizan
el oxígeno disponible del medio acuático dónde se hará el vertido, por lo que se reduce el
oxígeno para los peces o para la fauna que habría en el medio acuático receptor.
- Eutrofización: Enriquecimiento excesivo de microalgas que se ven favorecidas por la
presencia de nitrógeno y fósforo que son vertidos junto a las aguas residuales cunado no han
sido depuradas previamente.
- Toxicidad química: Puede dar lugar a inhibición de crecimiento o efectos sobre el ecosistema
acuático.
- Deterioro estético: Causa efectos socioeconómicos negativos para la zona.
- Riesgo salud pública: Riesgo de enfermar si se está en contacto con el medio acuático
receptor ya que contendría contaminantes y patógenos.
4.1. Estación depuradora de aguas residuales (EDAR)
La mayor parte de los tratamientos del agua residual se lleva a cabo en una Estación Depuradora de
Aguas Residuales (EDAR) dónde se hace la separación o eliminación de los contaminantes principales.
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Una EDAR (Estación depuradora de aguas residuales) es una instalación con el objetivo de proteger el
medio ambiente de los efectos negativos de los vertidos de las aguas residuales. Los objetivos del
vertido se muestran en la tabla 4.1.
Tabla 4.1. Calidad de las aguas depuradas para ser vertidas que rige la directiva 91/271 CE
Parámetro Concentración (mg/L)
Zonas no sensibles
DBO5 25
DQO 125
SS o MES 35
Zonas sensibles P total
10000-100000 he 2
>100000 he 1
Zonas sensibles N total
10000-100000 he 15
>100000 he 10
A parte de estos parámetros se debe evitar que la concentración de ciertos microcontaminantes en el
agua de río no supere ciertos niveles nombrados Normas de Calidad Ambiental por efecto del
vertido.
Brevemente, el tratamiento del agua residual en las EDAR consta de las siguientes etapas:
Pre-tratamiento: es el primer proceso que consiste en un desbaste (separar de forma manual o
automática los sólidos de mayor tamaño que las rejas del equipo, como las botellas y las bolsas). Se
retiran para no obstruir el paso del agua y así facilitar el siguiente proceso ya que sino se separan
estos sólidos podrían dañar algún equipo de la planta.
En esta etapa también consiste en separar las grasas que acumulan en la parte superior del agua.
Tratamiento primario o fisicoquímico: una vez el agua residual está libre de objetos de gran tamaño,
pasa al siguiente tratamiento que consiste en la eliminación de sólidos suspendidos sedimentables y
parte de materia orgánica que contiene el agua.
La sedimentación es un proceso físico que se lleva a cabo con un decantador como se muestra en la
figura 4.1. Este equipo consiste en separar las partículas más densas que el agua mediante la
gravedad, por lo cual, estas partículas quedan en la parte inferior del equipo.
La eficacia de este proceso depende del tamaño de las partículas que contiene el agua residual, el
peso específico de estas y su morfología. Cuanto mayor sea el tamaño de estas partículas, mayor será
el rendimiento de la operación.
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El objetivo de esta etapa también consiste en eliminar partículas coloidales muy pequeñas, que dan
turbidez al agua. Para ello, se añade un reactivo coagulante para que estabilice estas pequeñas
partículas para más tarde, por medio de la floculación, con una agitación suave, favorece el
crecimiento de estas partículas hasta obtener un tamaño sedimentable para más tarde retirarlas.
Tratamiento secundario o biológico: este tratamiento se denomina también biológico por el hecho de
usar unas bacterias aeróbicas que, a partir del oxígeno burbujeado en agua se alimentan de la
materia orgánica biodegradable que contiene el agua a tratar. Debido al exceso de biomasa
generado, parte de ésta se recircula y otra parte se extrae en una segunda sedimentación donde se
separan estos biosólidos.
Tratamiento terciario: Este proceso aplica técnicas fisicoquímicas y biológicas complementarias para
mejorar algunas características del agua, de cara a su vertido, cuando es necesario.
Este tratamiento puede consiste en la desinfección para eliminar patógenos eliminación de sólidos o
contaminantes específicos (de pequeño tamaño), materia orgánica y nutrientes no eliminados
previamente.
Las aguas resultantes de los diferentes procesos de las estaciones de depuración, su uso será
prohibido para los casos siguientes:
- Uso humano, salvo en situaciones de declaración de catástrofes.
- Uso es instalaciones hospitalarias u usos similares.
- Para cultivo de moluscos filtradores e acuicultura.
- Uso recreativo de agua de baño.
- Uso en torres de refrigeración y condensadores evaporativos (salvo en industrias no ubicadas
en zonas urbanas ni cerca de lugares con actividad pública o comercial).
- Uso de fuentes y láminas ornamentales en espacios públicos.
- Para cualquier otro uso que la autoridad sanitaria o ambiental considere un riesgo para la
salud de las personas o prejuicio para el medio ambiente.
Figura 4.1 Esquema del tratamiento primario o fisicoquímico
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4.2. Estación regeneradora de aguas (ERA)
La legislación que regula la reutilización de agua en España desde el 2007, está descrita en el Real
Decreto 1620/2007 que recoge los criterios de calidad que ha de cumplir el agua para los diferentes
usos a que va a ser destinada, especificando los límites de obligado cumplimiento.
El Real Decreto 1620/2007 define la estación regeneradora de aguas (ERA) como un conjunto de
instalaciones dónde las aguas depuradas se someten a procesos de tratamiento adicional que
pueden ser necesarios para adecuar su calidad al uso previsto.
Cabe destacar también el reciente reglamento de la UE 2020/741 que regula la reutilización con un
especial enfoque en el uso agrícola.
Los usos que se contemplan en esta legislación incluyen el uso urbano, agrícola, industrial, recreativo
y ambiental. Para llegar a cada uno de los usos el parámetro más importante a controlar es la
contaminación microbiológica y, secundariamente, la calidad química y por ello se diseñan
tratamientos básicos y avanzados. En la figura 4.2 se muestra el ejemplo de la interrelación entre los
tratamientos ERA y los usos adecuados del agua tratada para el caso de la ERA del Prat de Llobregat.
Los tratamientos de la estación de regeneración son diversos y se selecciona un proceso u otro
analizando previamente el tipo de agua que habrá que tratar. En el siguiente capítulo se presentan
los tratamientos más utilizados para la regeneración del agua.
Figura 4.2. Esquema de los tratamientos de la ERA del Prat de Llobregat (AMB)
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
25
En la figura 4.2 se muestra un ejemplo de diversas tecnologías aplicadas en la ERA más importante
de Cataluña. A continuación se detallan estas tecnologías clasificadas como:
- Procesos básicos
- Procesos avanzados comunes
- Otros procesos
4.2.1. Fundamentos de los proceso básicos
PROCESO FISICOQUÍMICO: COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN
Éste es un proceso químico similar a las EDAR en el cual se usan sustancias químicas u otros métodos
(microarena) para aglutinar las sustancias coloidales que contiene el agua a tratar, para su posterior
decantación que sele ser lamelar. El objetivo es la eliminación de sólidos en suspensión y coloidales
con la finalidad de permitir un buen funcionamiento de los procesos posteriores.
Primero se lleva a cabo la coagulación que consiste en desestabilizar las partículas coloidales con un
reactivo químico (suele ser coagulantes inorgánicos como sales de hierro o aluminio o polímeros
orgánicos como polielectrolitos) que hace que las partículas tiendan a unirse. Posteriormente estas
partículas desestabilizadas se aglomeran formando partículas más grandes. Este último proceso se
denomina floculación.
Ilustración 4.3. Esquema de proceso FQ con decantación lamelar
Memoria
26
MICROFILTRACIÓN
El proceso de la microfiltración en las estaciones de la ERA usa tamices para la separación física de los
sólidos disueltos en el agua. El tamaño de los poros de los tamices usados son los que determinan
hasta qué punto estos sólidos disueltos son separados. Los sólidos de mayor tamaño del poro del
tamiz quedan totalmente retenidos.
Para garantizar la eficiencia de este proceso, es importante el mantenimiento de los tamices ya que
se pierde su rendimiento por ensuciamiento. Por eso hay que hacer un mantenimiento periódico
para evitar estos problemas.
RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
La radiación UV es una radiación electromagnética que tiene una longitud de onda comprendida
entre 100nm y 400nm. Es un proceso que tiene una amplia gama de aplicaciones y una de éstas es la
desinfección del agua como alternativa a la cloración de tratamientos tanto de agua residual como
potable. Ésta tecnología que mantiene el equilibrio entre la seguridad de las personas, del medio
ambiente y la calidad del agua con una desinfección eficaz.
La luz ultravioleta está dividida en 3, A, B y C. Estos tres grupos se diferencian por la longitud de onda
y la energía que transportan. Para la desinfección del agua se usa el tipo C que tiene una longitud de
onda comprendido entre 100 y 280nm.
El ADN juega un papel muy importante en cualquier ser vivo y ésta tecnología afecta gravemente el
ADN y la estructura molecular de los microorganismos presentes en el agua generando enlaces no
pertenecientes entre las bases que los componen y así inactivando su reproducción sin alterar la
calidad del agua ni producir subproductos no deseados.
Este método de desinfección tiene como gran ventaja el hecho de no dejar ningún resto como podría
ocurrir con la desinfección con productos químicos. También se considera que es una tecnología
eficiente y rápida. Además, ésta elimina algunos microorganismos que son resistentes a algunos
productos químicos como por ejemplo los protozoos.
Figura 4.4. Alteración del AND
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
27
En la figura 4.5 se muestra el esquema del funcionamiento de este proceso dónde la tubería consta
solo de una entrada y salida del agua y una lámpara que emite la luz UV. La eficiencia de esta
tecnología dependerá del tiempo de permanencia del agua en contacto con la lámpara y la longitud
de ésta. Entonces, esto hace que cómo más lenta sea la velocidad de entrada del agua más
permanecerá en contacto con la lámpara y mejor será el resultado.
CLORACION
La desinfección del agua puede ser mediante procesos físicos (radiación, esterilización térmica, etc.) o
mediante procesos químicos. En este apartado nos centraremos en los químicos, concretamente con
la aplicación del cloro ya que este es el que más se usa a nivel mundial.
Este se emplea como uno de los últimos procesos en las estaciones de regeneración de agua que su
objetivo es eliminar los microorganismos (bacterias y organismos patógenos) que han sobrevivido los
anteriores tratamientos. También elimina las substancias que provocan el mal olor o sabor al agua.
Como su nombre indica, en este proceso se emplea cloro o compuestos de cloro. Este es un
elemento químico con propiedades muy importantes para la purificación del agua.
Este proceso se lleva a cabo cuando el agua a desinfectar es para el consumo humano. El cloro
destruye las barreras protectoras de las células vivas que contiene el agua y de esta manera
acaban las funciones de estas y entonces las células mueren.
Figura 4.5. Esquema del funcionamiento de la radiación UV
Memoria
28
4.2.2. Fundamentos de los procesos avanzados comunes
ELECTRODIÁLISIS
La electrodiálisis es un proceso de separación electroquímico por membranas que utiliza energía
eléctrica para el intercambio iónico. Estas membranas son selectivas para los cationes (MC) o para los
aniones (MA) y la acción de un campo eléctrico, permiten el transporte de los iones disueltos en el
agua a través de la membrana dependiendo de su carga, dejando pasar por la membrana los que
tienen carga opuesta e impidiendo los iones de la misma carga. En la figura se muestra como la
alimentación se transporta en dos corrientes.
Para llevar a cabo este proceso, es necesario un pretatamiento del agua con técnicas de la floculación
o las de filtración, ya que sin un tratamiento previo los sólidos en suspensión con un diámetro
superior a 10µm pueden tapar los poros de la membrana impidiendo el funcionamiento de esta
tecnología.
En la figura 4.6 se muestra el proceso de esta tecnología dónde por el compartimento diluido (DIL)
circula el agua de la que se quiere extraer los iones disueltos y en el concentrado (CONC) es dónde
esos iones se van a acumular.
ULTRAFILTRACIÓN
Proceso de separación que pertenece al grupo de tecnologías de membranas para el tratamiento del
agua. La finalidad de esta tecnología es retener sólidos en suspensión y solutos de alto peso
molecular y dejar pasar por la membrana el agua y los solutos de bajo peso molecular. Este es un
tratamiento previo para futuros tratamientos como podría ser la ósmosis inversa.
Figura 4.6. Esquema del proceso de la electrodiálisis
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
29
Para este proceso se requiere una alta presión de trabajo. En cuanto al tamaño de poro de estas
membranas está comprendido entre 2 y 100nm, de esta manera estas membranas podrán retener
partículas que sean de mayor tamaño en sus poros.
Como ocurre en todos los equipos, estas membranas también necesitarán un correcto
mantenimiento sino se produce acumulación de microorganismos en las membranas, que puede
formar una capa impidiendo incluso el paso del agua. Por eso se deben limpiar los equipos y los
filtros con frecuencia.
Una de las ventajas de esta tecnología es que no usa aditivos y es favorable para el medio ambiente y
también es un sistema automatizado.
El permeado generado en esta tecnología, es tratado posteriormente mediante el proceso de
ósmosis inversa, ya que la ultrafiltración es una etapa previa para éste.
ÓSMOSIS INVERSA
Es un proceso de separación con membranas semipermeables que consiste en separar iones,
moléculas y partículas más grandes disueltas en el agua. El objetivo de este proceso es un agua con
un bajo contenido en sales, sin virus y sin contaminantes químicos, que es la que se puede utilizar
para usos más críticos, como podría ser por ejemplo, barreras intrusión salina.
El proceso trabaja a una presión mayor a la presión osmótica (presión necesaria para detener el flujo
de agua a través de una membrana semipermeable). Con esto la dirección del agua va del lado de la
solución más concentrada a la solución más diluida y cuanto mayor sea la presión aplicada, el flujo
del permeado aumentará de forma proporcional.
Figura 4.7. Esquema del proceso de ultrafiltración
Memoria
30
Los factores que afectan este proceso son: la calidad del agua que se quiere tratar, los parámetros de
operación, como podría ser la presión de trabajo y la polarización de la concentración. Todos estos
factores pueden producir un ensuciamiento o una degradación de la membrana, y para evitarlo se
realiza un tratamiento previo de ultrafiltración. De esta manera también se extiende la vida de las
membranas y aumenta su rendimiento.
4.2.3. Fundamentos de otros procesos
HUMEDALES CONSTRUIDOS
Los humedales construidos son humedales artificiales con el fin de eliminar algunos contaminantes
que contiene el agua residual. Esta tecnología es una buena opción para zonas tropicales con escasez
de agua. Cabe destacar que es una tecnología adecuada para la gestión sostenible del agua. En este
proceso, el sustrato tiene la función de fijar la población microbiana, que es la que elimina los
contaminantes que contiene el agua y la vegetación colabora en la oxigenación del sustrato y elimina
los nutrientes.
Figura 4.8. Esquema del proceso de la ósmosis inversa
Figura 4.9. Esquema del funcionamiento del proceso de humedales construidos
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
31
Con esta técnica se consigue eliminar los sólidos en suspensión del agua residual, la materia orgánica
mediante los microorganismos que contiene el humedal, los nutrientes como el fósforo y nitrógeno,
etc.
Este tipo de procesos tiene la ventaja de ser menos costoso a diferencia de los procesos
mencionados anteriormente, pero para llevarlo a cabo se necesita la disponibilidad de mucha área y
ésta debe de ser asequible. Otra desventaja, es que su eficiencia va condicionada por la climatología.
REACTOR BIOLÓGICO MEMBRANA
El reactor biológico de membrana (MBR) es una tecnología también usada para el tratamiento de
aguas residuales que consta de membranas de permeabilidad selectiva (tipo MF o UF) con un
proceso biológico mediante un reactor biológico.
Esta tecnología garantiza una calidad de agua que se permite usar prácticamente para todos los usos
que se recogen en el Real Decreto 1620/2007.
4.2.4. Detalle de las tecnologías de la ERA del Prat de Llobregat
La estación depuradora del agua ubicada en el Prat de Llobregat incluye también una estación
regeneradora de aguas. Tiene una capacidad para tratar 50hm3 (50 millones de m3) anualmente con
una caudal de diseño de 3,25m3/s. Esta estación realiza los siguientes tratamientos básicos:
1. Tratamientos físicos y químicos.
2. Microfiltración.
3. Tratamiento UV.
4. Desinfección mediante cloración.
Como tratamiento avanzado dispone también de la ultrafiltración seguida de la ósmosis inversa o la
electrodiálisis, que no se desarrolla en este apartado.
La principal tecnología que usa la estación del Prat de Llobregat para el tratamiento físico-químico, es
la de Actiflo® Disc. Esta tecnología se trata de una decantación lamelar lastrada mediante el proceso
actiflo, seguida de una etapa de microfiltración que usa microtamices de tipo disco (Hydrotec. Disc
Filter®).
La tecnología Actiflo® es similar al proceso fisicoquímico de coagulación-floculación, solo que además
de añadir un químico coagulante y floculante, en la tecnología Actiflo® usa microarena que favorece
la formación de flóculos de elevada densidad. De esta manera, será más fácil su separación mediante
la decantación. Esta microarena se recircula, como aparece en la figura 4.10.
Memoria
32
Esta tecnología tiene varias ventajas que aporta beneficio a la planta de tratamiento, entre otras son
la alta velocidad de decantación, alta eficiente de tratamiento y elimina más del 90% de turbidez.
El tratamiento fisicoquímico con decantación tiene por objetivo la reducción de los sólidos en
suspensión. La filtración reduce los nematodos de forma muy importante y complementa la primera
etapa del tratamiento fisicoquímico. El tratamiento UV y la cloración de mantenimiento asegura una
reducción drástica de coliformes.
4.2.5. Comparativa de los procesos ERA
En los subcapítulos anteriores se ha explicado brevemente las diferentes tecnologías básicas y
avanzadas de las estaciones regeneradoras. En este, se va a comprar el rendimiento de tecnología y a
la vez comprándolas con las tecnologías de la misma categoría.
Tabla 4.2. Comparación de reducción de algunos parámetros (Tesis Raquel Iglesias)
SS (%) Turbidez (%) E.Coli (u.log)
Fisicoquímico 1. Convencional 2. Lastrada
50-70 85-95
30-50 80-90
1-2 ≥ 2
Filtración 1. Arena (gravedad y presión) 2. Filtro textil 3. Filtro tamiz
60-80 60-80 40-50
30-50 30-50 30-50
˂1 ˂1 ˂1
Filtración por membranas 1. Microfiltración 2. Ultrafiltración
90-95 (˂1mg/L) 90-95 (˂1mg/L)
96-98 96-98
3-4
˃6 (Ausencia) Eliminación de sales
1. Electrodiálisis reversible 2. Osmosis inversa
No reduce
100
No reduce
---
No reduce
˃6 (Ausencia)
Figura 4.10 Esquema del funcionamiento de la tecnología Actiflo® (Tesis Raquel Iglesias)
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
33
Desinfección 1. Radiación UV 2. Coloración
--- ---
--- ---
4-6 4-6
En la tabla 4.2 se muestra la reducción de los sólidos en suspensión, de la turbidez y de la E.Coli.
Como se puede observar, las tecnologías están divididas por etapas, empezando por el proceso
fisicoquímico, que comparando los valores de los dos tipos, la decantación lastrada reduce más estos
parámetros mencionados que la convencional.
La filtración con arena y la filtración con filtro textil son más eficientes que usando el filtro tamiz solo
en cuanto a la reducción de sólidos en suspensión, ya que para los otros dos parámetros se consigue
la misma calidad de agua. Por otro lado, la filtración por membranas la más eficiente es la
ultrafiltración ya que reduce más la E.Coli.
Para la eliminación de sales, la osmosis inversa elimina todos los sólidos en suspensión cuando la
electrodiálisis no actúa contra ninguno de estos parámetros. Finalmente, para la desinfección, las dos
tecnologías mencionadas no reducen ni los sólidos en suspensión ni la turbidez, sólo actúan frente a
la E.Coli y las dos reducen la misma cantidad.
Memoria
34
5. Utilización del agua regenerada
En capítulos anteriores se ha comentado los fundamentos de los tratamientos por los que debería de
pasar el agua residual, para eliminar la mayoría de los contaminantes microbiológicos para poder
volver a ser utilizada ya que sin estos tratamientos esta agua provocaría un grave impacto
microbiológico sobre la salud humana.
En este capítulo se hablará de algunos usos, que a partir de diferentes tratamientos se puede
conseguir un agua para estos diferentes usos que están tipificados en el RD 1620/2007. Esta
legislación obliga a cumplir los requisitos mínimos de calidad de las aguas regeneradas según su uso
final.
En la figura 5.1 muestra la captación del agua que se somete a tratamientos de potabilización (ETAP)
y para otros usos domésticos, y cuando ésta se convierte en agua residual, pasa por los tratamientos
de la estación depuradora dónde una parte se destina al uso ambiental para para mantener caudales
mínimos y otra parte se destina a otros usos que requieren un agua de más calidad y por ello pasan a
la estación regeneradora, para darle nuevos usos.
En el capítulo 4 se ha estudiado una variedad de tratamientos de aguas regeneradas, básicos y
avanzados, dónde en el siguiente capítulo se seleccionarán los necesarios para satisfacer la calidad
requerida para según el uso a los que vayan a ser destinadas.
En la guía interpretativa del RD 1620/2007 se mencionan y se detallan 6 conjuntos de tratamientos
dónde cada uno está formado por una combinación diferente de tratamientos individuales
detallados en el capítulo anterior. Algunos están formados por procesos básicos seguidos de otros
avanzados y otros sólo están formados por procesos básicos.
Uso urbano
Uso industrial
Uso prepotable
Caudales mínimos
Figura 5.1 Captación del agua para diferentes usos
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
35
En la figura 5.2 se muestran los conjuntos de tratamientos generalmente aplicados, destacando el TR-
2 como el tratamiento básico citado anteriormente. Por otro lado, los tratamientos TR-1, TR-5 y TR-6,
se asocian a los tratamientos avanzados.
Los tratamientos TR-3 y TR-4 (ver figura 5.3) dan como resultado un agua de menor calidad que en el
tratamiento básico del TR-2, esto implica que el tratamiento básico ya permite llegar también a una
mejor calidad que cumpla con TR-3 y TR-4.
TR-5
TR-1
TR-2
Desinfección mantenimiento
Desinfección mantenimiento
Desinfección mantenimiento
O.I
UF
Luz UV
Filtración con membrana
Floculación-Coagulación y decantación
Filtración
Desalación EDR
Luz UV Desinfección mantenimiento
TR-6
Figura 5.2 Esquema de los tratamientos 1, 2, 5 y 6
Luz UV
TR-4
Filtración Desinfección
mantenimiento TR-3
Figura 5.3 Esquema de los tratamientos 3 y 4
Memoria
36
Tabla 5.1 Calidades finales del agua regenerada para los diferentes tratamientos y su uso final (Guía RD 1620/2007
TR-1 TR-2 TR-3 TR-4 TR-5 TR-6
Nematodos intestinales
(huevos)
˂1 ˂1 ˂1 --- ˂1 ˂1
E.Coli 0 ≤200 ≤1000 --- 0 ≤100
Turbidez (NTU) ≤2 ˂ 10 ˂ 15 --- ≤1 ˂ 10
SS (mg/L) ˂5 ˂20 ˂35 ˂35 ˂5 ˂20
Usos
1.1; 3.2;
5.2
1.2; 2.1; 2.2
3.1(c); 4.1; 5.1
2.3; 3.1;
4.2; 5.3
5.3 Todas las
calidades
Todas calidades excepto:
1.1; 3.2; 5.2
En la tabla 5.1 se establecen los criterios microbiológicos y químicos del RD de las diferentes
combinaciones de tratamientos comentados anteriormente y los usos a que va a der destinada. En la
tabla 5.2 se especifican los usos de cada grupo ya que cada uno requiere de una calidad diferente de
agua. Estos usos se dividen en cinco grupos dónde en total son 14 usos diferentes.
Tabla 5.2 Los diferentes usos del agua regenerada según RD 1620/2007
Usos
1. Urbano 1.1. Residencial: riego jardines privados, descarga aparatos sanitarios
1.2. Servicios: riego zonas verdes, limpieza calles, incendios, lavados vehículos
2. Agrícola 2.1. Productos de consumo humano en fresco
2.2. Productos de consumo humano no fresco, consumo animales productores,
acuicultura
2.3. Cultivos leñosos, ornamentales, no alimentarios
3. Industrial 3.1. Aguas de proceso y limpieza y otros usos industriales (a y b)
3.1Aguas de proceso y limpieza industria alimentaria (c)
3.2. Torres de refrigeración y condensadores evaporativos
4. Recreativo 4.1. Riego campos de golf
4.2. Estanques, caudales ornamentales con acceso al público prohibido
5. Ambiental 5.1. Recarga de acuíferos por percolación
5.2. Recarga de acuíferos por inyección directa
5.3. Riego de bosques, zonas verdes no accesible al público, silvicultura
5.4. Otros usos: mantenimiento de humedales, caudales mínimos
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
37
Para cada uno de los anteriores usos tipificados, se recomienda realizar un conjunto de tratamientos
basados en la combinación de los tratamientos individuales mencionados. Estos tratamientos
garantizan determinados niveles de nematodos intestinales, E. Coli, sólidos en suspensión y otros
parámetros vinculados con la calidad microbiológica de las aguas.
Como puede verse en la anterior tabla (5.2), el tratamiento básico permite conseguir todas las
calidades del agua excepto para el uso 1.1, 3.2 y 5.2. Estas calidades garantizan el riesgo
microbiológico admisible, pero no el riesgo químico. También comentar que el uso ambiental 5.4 no
queda definido ni desde un punto de vista microbiológico ni químico.
Por otro lado, también resulta interesante plantear una calidad de agua que sirva de captación para
la potabilización, por tanto sería un uso a plantear que, como el uso 5.4, no está desarrollado en el
real decreto.
En la tabla 5.3 se presentan los criterios de calidad (VMA) para la reutilización de aguas según el Real
Decreto 1620/2007. Se establecen cuatro parámetros dos de tipo biológico (Nematodos y E.Coli) y
dos de tipo fisicoquímico (turbidez y sólidos en suspensión). También se establecen otros parámetros
complementarios tanto de tipo biológico como fisicoquímico.
Tabla 5.3 Valores máximos admisibles (RD 1620/2007)
Nematodos E.Coli SS Turbidez Otros
Usos urbanos
1.1 (a y b)
Calidad 1.2
1 huevo/10L
1 huevo/10L
0 UFC/100mL
200 UFC/100mL
10mg/L
20mg/L
2 UNT
10 UNT
(1)
(2)
Usos agrícolas
Calidad 2.1
Calidad 2.2
Calidad 2.3
1 huevo/10L
1 huevo/10L
1 huevo/10L
100 UFC/100mL
1000 UFC/100mL
10000 UFC/100mL
20mg/L
35mg/L
35mg/L
10 UNT
---
---
(1) y (2)
(2) y (3)
(1) y (2)
Usos industriales
Calidad 3.1 ( a y b)
Calidad 3.1 (c)
Calidad 3.2
---
1 huevo/10L
1 huevo/10L
10000 UFC/100mL
1000 UFC/100mL
Ausencia
35mg/L
35mg/L
5mg/L
10 UNT
---
1 UNT
(1) y (2)
(1) y (2)
(4)
Usos recreativos
Calidad 4.1
Calidad 4.2
1 huevo/10L
---
200 UFC/100mL
10000 UFC/100mL
20mg/L
35mg/L
10 UNT
---
(1), (2) y (5)
(2) y (6)
Memoria
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Usos ambientales
Calidad 5.1
Calidad 5.2
Calidad 5.3
Calidad 5.4
---
1 huevo/10L
---
1000 UFC/100mL
0 UFC/100mL
---
35mg/L
10mg/L
35mg/L
---
2 UNT
---
(7)
(8)
(2)
La calidad mínima se estudiará caso por caso
Notas:
(1) Legionella spp. 100UFC/L (2) Otros contaminantes (3) Tania sagitana y Tania solium 1 huevo/L (4) Legionella spp. Ausencia. Exclusivamente industrial lejos de zonas urbanas. Para su autorización requerirá la aprobación por la autoridad sanitaria del programa de control contemplado en RD 865/2003. (5) Si el riego se aplica directamente a la zona del suelo se fija criterios del grupo 2.3. (6) Fósforo total: 2mg P/L (en agua estancada) (7) Nitrógeno total: 10mg/L; NO3: 25mg/L (8) Art. 257 a 259 del RD 849/1986
En el caso del uso agrícola. El reglamento UE 2020/741 detalla más los usos agrícolas y establece
calidades A, B, C y D que se especifican en la tabla 5.4.
Tabla 5.4 Valores de calidad de aguas UE 2020/741
Usos agrícolas DBO5 E.Coli SS Turbidez Otros
A ≤ 10 mg/L ≤ 10 UFC/100mL ≤ 10 mg/L ≤ 5 (2)
B (1) ≤ 100 UFC/100mL (1) --- (2)
C (1) ≤ 1000 UFC/100mL (1) --- (2)
D (1) ≤ 10000 UFC/100mL (1) --- (2)
(1) Conforme Directiva 91/271/CE
(2) Legionella spp ˂ 1000 UFC/L con riesgo aerosol, nematodos intestinales ≤ 1 huevo/L para
riesgo pastos o forraje.
Dado el interés de aumentar los usos del agua regenerada, se plantea centrarnos en el uso ambiental
para acaudales mínimos y uso de agua prepotable.
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
39
5.1. Uso ambiental para mantener caudales mínimos
Un uso de interés del agua regenerada sería el aumento del caudal de los ríos para mantener un
caudal mínimo ecológico. El RD de reutilización no da respuesta a la calidad microbiológica requerida
para el uso de caudales mínimos, pero deja entrever que se han de cumplir las Normas de Calidad
Ambiental (NCA).
Por otro lado, la normativa que regula la calidad del agua residual depurada para ser vertido al río
desde la EDAR es la Directiva 91/271/CE. Por ello, de entrada, las aguas que provienen de las EDAR
antes de ser regeneradas ya han de cumplir estos criterios para poder ser vertida, sin embargo este
criterio no es suficiente, ya que no considera la calidad del agua en el mismo río, sino la del vertido
para que no afecte a éste.
Para evaluar el impacto más genérico sobre el ecosistema acuático de las aguas superficiales hay que
considerar su estado químico y ecológico, eliminar todas aquellas sustancias prioritarias o sustancias
peligrosas prioritarias, así como otros parámetros fisicoquímicos. La normativa base que establece la
cantidad y calidad de las aguas fluviales es la Directiva 2000/60/CE con el objetivo de mantener y
mejorar el medio acuático y lograr la reducción de todas las sustancias peligrosas prioritarias.
La anterior legislación ha permitido desarrollar las normas de calidad ambiental (NCA) que suponen
el control de unas sustancias preferentes para proteger principalmente a los ecosistemas acuáticos.
La superación de NCA de sustancias supone un mal estado químico en aguas superficiales y por lo
tanto, supone un peligro para los ecosistemas acuáticos. Los valores de las NCA están detallados en la
Directiva 2008/105/EU y en la Directiva 2013/39/EU (ver Anexo A, tabla A.1).
La superación de determinados parámetros fisicoquímicos (especies de N y P, por ejemplo) también
implica efectos no deseados sobre los ecosistemas como la eutrofización.
La cantidad del agua regenerada utilizada en caudal de río habrá de cumplir los mismos requisitos de
protección de ecosistemas que los que se piden a la misma agua del río que incluyen los conceptos
de NCA y de los parámetros fisicoquímicos. Estos parámetros protectores del ecosistema se resumen
en el Real Decreto 817/2015.
El concepto de NCA se basa en encontrar un valor de concentración de contaminantes en agua que
garantice que los receptores de los ecosistemas acuáticos (algas, crustáceos, peces, etc.) no tengan
efectos adversos debido a la toxicidad de los productos químicos.
Para ellos, se puede calcular el riesgo de algunos contaminantes tóxicos sobre los ecosistemas
acuáticos de la siguiente manera:
Memoria
40
(1)
El PNEC son valores de concentraciones previstas de sustancias químicas a la que no tiene ningún
efecto negativo a un ecosistema.
Respecto a la ecuación 1, TU es la unidad de toxicidad que se calcula a partir de concentración de
efecto previsto (predicted effect concentration) que es la concentración promedia anual de un
contaminante y de concentración prevista sin efecto (predicted no effect concentration). Si el
resultado del cociente es un valor inferior o igual a la unidad será un riesgo admisible, y si es mayor a
la unidad será no admisible. Esto quiere decir que existe una pequeña concentración de algún
contaminante pero que no produce ningún efecto adverso a los sistemas acuáticos.
El anterior razonamiento permite fijar una metodología de consulta de diversos valores de los
contaminantes que se encuentre en el agua de cara a determinar valores protectores. En esta
metodología, frente a un determinado nivel de contaminantes en aguas superficiales se consulta una
batería de fuentes.
Esta metodología se basará en la siguiente jerarquía:
0- Consulta de los valores específicos del RD 1620/2007 de reutilización y reglamento UE
2020/741.
1- NCAs que se han de cumplir en aguas superficiales a nivel legislativo (resumidos en el Real
Decreto 817/2015 a partir de directivas anteriores). Ver anexo A tabla A.1.
2- Valores de parámetros fisicoquímicos (Decreto 817/2015) Ver anexo A tabla A.2.
3- Valores PNEC publicados por ECHA (sustancias registradas, incluyendo pesticidas).
4- Valores PNEC publicados por instituciones científicas.
5- Cálculo de PNEC según se establece en el reglamento UE 2020/741.
Las etapas 0 y 2 afectarían a macrocontaminantes, aunque no se cita ninguno específico para uso
ambiental en la etapa 0 para uso de mantenimiento de caudales. La etapa 1 afecta a
microcontaminantes legislados (que incluyen algún metal también). Las etapas 3 a 5 afectaran a
microcontaminantes no legislados (productos farmacéuticos, pesticidas no legislados, etc.).
En este esquema resultan de especial interés los subproductos de desinfección. Estos productos
pueden aparecer como consecuencia de la cloración de mantenimiento del agua en unos niveles que
pueden afectar a los ecosistemas. Generalmente son microcontaminantes.
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
41
5.2. Uso prepotable y potable
El agua prepotable se establece como aquella destinada a la generación de agua potable. Los niveles
protectores se pueden establecer en base al Real Decreto 1541/1994 que da algunos parámetros
basados en el destino a consumo humano. El anexo B, tabla B.1 presenta estos valores.
El agua destinada a la producción de agua potable, se divide en tres categorías en función del
tratamiento al cual se someterá en la potabilizadora:
- Categoría A1: Tratamiento físico simple y desinfección.
- Categoría A2: Tratamiento físico normal, tratamiento químico y desinfección.
- Categoría A3: Tratamiento físicos y químicos intensivos, afino y desinfección.
Aparte de los macrocontaminantes de Real Decreto 1541/1994, cabe considerar una serie de
microcontaminantes que pueden aparecer en el agua potable final y que incluyen también los
subproductos de desinfección. Estos subproductos de desinfección aparecen en la etapa final de
desinfección que generalmente, no están en el agua prepotable inicial.
La Directiva 98/83/CE estableció el marco legal para proteger la salud de las personas de los efectos
adversos derivados de cualquier tipo de contaminación de las aguas destinadas al consumo humano
garantizando su salubridad y limpieza. A partir de esta directiva se elaboró el Real Decreto 140/2003
que es la transposición vigente en España. La reciente directiva (UE) 2020/2184 debe perseguir el
mismo objetivo y mejorar el acceso a dichas aguas para todos en la Unión. En esta nueva directiva
aparecen valores protectores para consumo humano (básicamente ingestión).
La seguridad de estas aguas su objetivo no es solo eliminar las sustancias y microorganismo nocivos
para la salud sino que también estas aguas deben de tener una cantidad determinada de elementos
esenciales (como los minerales naturales) ya que el consumo a largo plazo de un agua
desmineralizada o con poca cantidad de elementos esenciales (como por ejemplo, el calcio y
magnesio), podría poner en peligro la salud humana.
Como el escenario de uso que se define que es el consumo humano, cabe tener en cuenta un
enfoque final de ingestión de agua que sea seguro y, con ello, puede definir una calidad del agua
potable y retroactivamente una calidad prepotable para conseguir la calidad de agua potable.
El Real Decreto 140/2003 define actualmente el agua destinada para el consumo humano como,
todas aquellas, independientemente de su origen, ya sea en su estado original o después de
tratamiento, para beber, cocinar, preparar alimentos u otros usos domésticos, que se suministren a
través de una red de distribución, de una cisterna o envasadas en botellas. Todas las aguas utilizadas
Memoria
42
en empresas alimentarias para fines de fabricación, tratamiento, conservación o comercialización de
productos o sustancias destinados al consumo humano. Recientemente la directiva UE/2020/2184 ha
actualizado el listado vigente del Real Decreto 140/2003, hecho que implica considerar también otros
contaminantes. En el anexo B, tabla B.2 se presenta una combinación de las dos legislaciones.
Las Guidelines for drinking water quality de la Organización Mundial de la Salud (OMS o WHO) es un
compendio de valores protectores para un uso seguro de consumo de agua. Estos valores se basan
en una metodología de riesgo para la salud humana considerando la ingestión de agua y la toxicidad
del contaminante.
En el caso que los contaminantes no estén legislados ni estén en las Guidelines de la WHO se
plantean los indicadores HI de riesgo sistémico y R de riesgo cancerígeno a partir de las siguientes
expresiones (2) y (3).
(2)
(3)
En el caso de HI, igual que en TU, se debe buscar un valor límite de 1.
- Ds es la dosis sistémica (mg/Kg·día ingestión de agua)
- RfD0 es la dosis de referencia por vía oral o valor similar (Tolerable Dose Intake en caso de la
WHO, o un valor substitutivo en el caso de los fármacos)
La dosis sistémica, suponiendo una ingesta de agua de IR (litros/día) los 365días/año viene dada por:
(4)
De las expresiones, (2) y (4) se deriva el valor protector por vía sistémica, VPs.
(5)
Generalmente se considera un receptor adulto (BW = 60Kg) con un valor de IR de 2L/día).
El caso de que existan efectos cancerígenos, el valor de R (riesgo cancerígeno), Dc es la dosis
cancerígena (mg/Kg·día), DFo es el factor de potencia cancerígena por vía oral (Kg·día/mg). El valor
admisible de riesgo cancerígeno es R= 105 que equivale a 1 cáncer entre 100000 que beben agua con
el contaminante.
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
43
En este caso la dosis viene dado por:
(6)
Dónde:
- VPC es el valor protector por vía cancerígena (mg/L)
- ED son los años de ingestión de cada receptor
- BW es la masa corporal de cada receptor (Kg)
- AT es el tiempo de vida del receptor (años)
De las expresiones (5) y (6) se deriva:
(7)
Generalmente ED se toman 30 años y AT 70 años. Finalmente, el vapor protector VP viene dado por:
(8)
A partir de lo comentando puede establecerse una calidad del agua prepotable y potable siguiendo la
jerarquía siguiente:
0- Valores específicos del RD 1541/1994 par agua prepotable. Ver anexo B, tabla B.1.
1- Consulta de los valores específicos de RD 140/2003 de agua potable y nueva directiva
UE/2020/2184 de aguas de consumo humano. Ver anexo B, tabla B.2.
2- Valores de parámetros publicados por la OMS no incluidos en anteriores listas.
3- Cálculo de valores protectores basados en riesgo y toxicidad conocida.
4- Cálculo de valores protectores basados en el riesgo y valores sustituidos de toxicidad
(ejemplo de fármacos).
Memoria
44
6. Control de la calidad de las aguas regeneradas
En el siguiente capítulo se explicará los aspectos de la calidad de las aguas regeneradas con su
respectivo control establecido por el Real Decreto de reutilización.
En la salida de las estaciones de regeneración y en los puntos de entrega, las aguas se someten a un
control de calidad. Este control consiste en comprobar que los diferentes tratamientos realizados al
agua cumplen con los objetivos y requisitos establecidos en el Real Decreto (en función de su uso
final) y para asegurarse de que las aguas no han sufrido ningún cambio durante su almacenamiento o
distribución respecto la calidad inicial.
En caso del incumplimiento de la calidad durante el control, se identifica si se debe a los tratamientos
de regeneración o durante su distribución, así para determinar las medidas correspondientes para
solucionar el problema.
El responsable realiza una serie de mediciones de los diferentes parámetros con las frecuencias
establecidas para cada uso final del agua (ver tabla 6.1).
Tabla 6.1 Frecuencia mínima de muestreo establecido en el Real Decreto 1620/2007
Uso Calidad Nematodos
Intestinales
E.Coli SS Turbidez Otros
criterios
Urbano
1.1 y 1.2 Quincenal 2 veces semana Semanal 2 veces semana Mensual
Agrícola
2.1 Quincenal Semanal Semanal Semanal Mensual
2.2 Quincenal Semanal Semanal --- Quincenal
2.3 Quincenal Semanal Semanal --- ---
Industrial
3.1 --- Semanal Semanal Semanal Mensual
3.2
Semanal
3 veces semana
Diaria
Diaria
Legionella spp.
3 veces semana
Recreativo
4.1 Quincenal 2 veces semana Semanal 2 veces semana ---
4.2 --- semanal semanal --- ---
Ambiental
5.1 --- 2 veces semana Semanal --- ---
5.2 Semanal 3 veces semana Diaria Diaria Semanal
5.3 --- --- Semanal --- ---
5.4 Igual al uso más similar
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
45
En el caso del control de otros contaminantes que podría tener el agua, el Organismo de cuenca
valorará la frecuencia de análisis sobre la base de la autorización de vertido y del tratamiento de
regeneración.
Cabe destacar que el control de nitrógeno y fósforo total, qué en la mayoría de los usos no se fija
límite, excepto para el uso recreativo calidad 4.2 que la frecuencia es mensual y para el ambiental la
calidad 5.2 y 5.2 es semanal.
Tabla 6.2 Límite de desviación máxima para algunos parámetros
Parámetro Límite de desviación máxima
Nematodos intestinales 100% del VMA
Escherichia Coli 1 unidad logarítmica
Sólidos en suspensión 50% del VMA
Turbidez 100% del VMA
Nitratos 50% del VMA
Nitrógeno total 50% del VMA
Fósforo total 50% del VMA
En el Real Decreto de la reutilización de aguas, se establecen tres casos de posibilidad de modificar la
frecuencia de análisis.
1. Después de 1 año de control, para todos aquellos parámetros que no sea probable su
presencia en las aguas, se podrá presentar una solicitud para reducir la frecuencia de análisis
hasta un 50%.
2. Si el número de muestras con concentración inferior al VMA es inferior al 90% de las
muestras durante controles de un trimestre, se duplicará la frecuencia de muestreo para el
periodo siguiente.
3. Si el resultado de un control supera al menos en uno de los parámetros los rangos de
desviación máxima establecidos en la tabla 6.2, la frecuencia de control del parámetro que
supere los rangos de desviación se duplicará durante el resto de este período y el siguiente.
Las plantas de regeneración de las aguas, será conforme con el Real Decreto de reutilización una
vez cumplidos los pasos que muestra la figura 6.1.
Memoria
46
6.1. Métodos de muestreo
En este subcapítulo se explicarán una serie de medidas y recomendaciones para asegurar el
cumplimiento del Real Decreto de la reutilización de aguas, con el objetivo de proteger la salud de las
personas. Por ello, se presentarán algunas referencias para los análisis microbiológicos en el
laboratorio para asegurarse de la calidad del agua.
Tabla 6.3. Métodos de referencia para el análisis de parámetros microbiológicos
Parámetro Métodos analíticos de referencia
Nematodos intestinales Método Bailinger modificado por Bouhoum & Schwartzbrod.
“Analysis of wastewater for use in agriculture” Ayres & Mara OMS (1996)
Escherichia Coli Recuento de Bacterias Escherichia Coli β-Glucuronidasa positiva
Legionella spp. Norma ISO 11731 1:1998 Calidad de agua.
Detección y enumeración de Legionella.
Para el recuento de los huevos de nematodos, el método de Bailinger modificado por Bouhoum &
Schwartzbrod permite identificar todos lo helmintos presentes en el agua, incluidos los nematodos.
Los helmintos, según la parasitología, son gusanos de cuerpo largo y blando que infestan en el
organismo de otras especies.
Tabla 6.4. Técnicas de referencia para algunos contaminantes
Parámetro Técnica de referencia
Sólidos en suspensión Gravimetría con filtro de fibra de vidrio
Turbidez Nefelometría
Nitratos Espectroscopia de absorción molecular
Cromatografía iónica
Nitrógeno total Suma de nitrógeno Kjeldah y nitratos
90% de muestras:
Valor ˂VMA
10% de muestras:
Valor ˂ [VMA+LDM]
Sustancias peligrosas:
NCA en el PEAR
Periodo de
análisis:
3 meses
Figura 6.1 Criterios de conformidad del sistema de reutilización con el RD de reutilización
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
47
Autoanalizador
Fósforo total Espectroscopia de absorción molecular
Cromatografía de plasma
Sustancias peligrosas Cromatografía
Espectroscopia
Los métodos propuestos en las tablas 6.3 y 6.3 son técnicas de referencia o guía pero, también se
puede emplear otras técnicas alternativas siempre que estén validados.
Los análisis deberán ser realizados en laboratorios de ensayo que dispongan de un sistema de control
de calidad según la Norma UNE–EN ISO/IEC 17025.
6.2. Mantenimiento de la calidad de las aguas
Aparte de los diferentes análisis explicados en el apartado anterior, se puede instalar sistemas
automáticos para un control continuo de las aguas regeneradas. Estos sistemas permiten controlar y
prevenir el cambio o deterioro de la calidad inicial del agua, que por ejemplo, al detectar una
anomalía puede saltar una alarma.
Los parámetros que se miden pueden ser la turbidez, los indicadores de calidad que proporcionan de
manera indirecta la sobre los parámetros de control.
Para evitar estos cambios de calidad del agua durante su almacenamiento o distribución, se puede
aplicar unas prácticas fáciles para mantener su calidad inicial.
- Para mantener el agua en condiciones aeróbicas, se puede instalar elementes de aireación y
así eliminar a estatificación térmica.
- Retirar sedimentos acumulados para limitar la generación de sulfuro de hidrógeno.
- Filtrar el agua mediante filtros de arena para mantener los parámetros de calidad exigidos.
- Añadir una pequeña cantidad de hipoclorito (sin alterar la calidad del agua) para mantener la
desinfección.
Memoria
48
6.3. Buenas Prácticas para la gestión de la planta de aguas
regeneradas
A continuación se recogen las buenas prácticas para la gestión de una planta de aguas regeneradas
para asegurar la calidad del agua:
- Una instalación diseñada de modo que los filtros, depósitos, sistemas desinfectantes, etc.,
aseguren la calidad del agua regenerada.
- Contar con protocolos de explotación específicos para el sistema de reutilización y, si es
posible, que hayan sido validados.
- Instalar equipos de medición en continuo para el seguimiento de la calidad de los efluentes
de las distintas fases de depuración y regeneración.
- Asegurar la desinfección del efluente mediante un buen sistema germicida.
- Realizar mediciones de los parámetros no sólo a la salida del tratamiento de regeneración y
en los puntos de entrega del agua regenerada, sino también en otros puntos del sistema de
distribución desde la salida de la planta hasta el punto de entrega del agua regenerada.
- Complementar el control de los patógenos presentes, por ejemplo, ampliando el
seguimiento de nematodos con otros microorganismos helmintos patógenos.
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
49
7. CASO DE ESTUDIO
En capítulos anteriores se ha desarrollado la mayoría de los tratamientos por los que pasan las aguas
residuales para darles nuevos usos según el RD 1620/2007. Aquí se aplicará parte de la teoría
explicada para un caso de estudio que será del agua de salida de la EDAR y la ERA ubicada en el Prat
de Llobregat. Ésta agua sale de la depuradora con una calidad determinada dónde se le hará un
estudio de los parámetros microbiológicos y químicos.
El objetivo de este caso de estudio es analizar y justificar cuáles son los parámetros que cumplen con
los requisitos de calidad y cuáles no. En el caso de no cumplir con los requisitos a la salida de la EDAR,
se necesitará un tratamiento básico en una estación regeneradora de aguas para eliminar o disminuir
dicho contaminante. Estos contaminantes incluyen los nematodos, la E.Coli, la turbidez y los sólidos
en suspensión.
A partir de esta agua de salida de la EDAR se quiere obtener un agua para los dos usos estudiados en
capítulos anteriores, uso ambiental para mantener caudales mínimos y el agua prepotable y potable.
7.1. EDAR y ERA del Prat de Llobregat
La estación depuradora de aguas residuales, ubicada en el Prat de Llobregat trata las aguas residuales
domésticas y las aguas industriales con un tratamiento previo hecho por las mismas industrias. Esta
estación de depuración incluye también una estación de regeneración (ERA) que se considera como
una de las más importantes del mundo ya que trata 50 millones de m3 anualmente. Esto quiere decir,
que después de pasar el agua por la depuradora, hay una parte de agua que recibe más tratamientos
de la ERA para otros usos que requieren más calidad de agua.
El año 2002 es cuando se puso en marcha la EDAR del Prat de Llobregat, y hasta el año 2006 no se
puso en marcha el funcionamiento de los tratamientos de la regeneración de aguas. El agua
resultante de estos tratamientos, pueden ser usadas para:
- Barrera para la intrusión salina
- Uso ambiental al río
- Riego agrícola y de zonas verdes
- Limpieza de carreteras y de los alcantarillados
- Mantenimiento de zonas húmedas
- Usos industriales
Memoria
50
7.2. Calidad del agua de estudio
En las siguientes tablas se presentan los listados de contaminantes que contiene el agua de estudio.
Estos contaminantes están divididos en dos grupos, dónde la tabla 7.1 pertenece a los
macrocontaminantes y las 7.2 y 7.3 de los microcontaminantes. Los elementos traza que son
elementos que están en pequeñas cantidades, se han incluido en el listado de los
microcontaminantes. Estos contaminantes se van a comparar con los parámetros de la normativa de
calidad ambiental, con los parámetros fisicoquímicos y con los PNEC para comprobar si la calidad de
ésta agua es apta o necesita de más tratamiento adicional para los usos mencionados.
Tabla 7.1 Listado de macrocontaminantes del agua de caso de estudio
Parámetro Valor medio/ref.
Unidades Tipo de agua Reference
log Nematode 1,5 log(UCF/100) EDAR con secundario Asano y col., 2007, p110
log E.Coli 4,5 log(UCF/100) EDAR con secundario Asano y col., 2007, p110
Turbidity 14,0 NTU EDAR con secundario Asano y col., 2007, p110
Dissolved oxygen 5,0 mg/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
TOC 14,0 mg C/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Total dissolved solids 1183,0 mg/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Ammonium 12,2 mg NH4/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Nitrate 6,2 mg NO3/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Phosphate 10,4 mg PO4/L EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
pH 7,5 EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
DBO 25,0 mg O2/L Salida EDAR Prat EDAR Prat
DQO 80,0 mg O2/L Salida EDAR Prat EDAR Prat
SS 50,0 mg/L Salida EDAR Prat EDAR Prat
Phosphorus total (Pt) 4,0 mg P/L ajustado Asano y col., 2007, p109
Nitrogen total (Nt) 12,0 mg N/L ajustado Asano y col., 2007, p109
Calcium 66,700 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Chloride 238,000 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Chromium total 0,002 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Iron 0,180 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Magnesium 39,300 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Manganese 0,039 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Sodium 198,000 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
Sulfate 309,000 mg/l EDAR con secundario Asano y col., 2007, p109
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
51
Tabla 7.2 Microcontaminantes DBP del agua de estudio en µg/L
Parámetro Valor medio Tipo de agua Referencia
N-Nitrosodimethylamine, NDMA 0,4 Salida EDAR clorada Diana Calderon (tesis), 2012
Chloroform 100 Salida EDAR clorada Diana Calderon (tesis), 2012
Bromodichloromethane 55 Salida EDAR clorada Diana Calderon (tesis), 2012
Dibromochloromethane 23 Salida EDAR clorada Diana Calderon (tesis), 2012
Bromoform 8 Salida EDAR clorada Diana Calderon (tesis), 2012
Tabla 7.3 Microcontaminantes del agua del caso de estudio en µg/L
Parámetro Valor medio Tipo contaminante Tipo de agua Reference
Arsenic 2,5 Regulado Salida WWTP Asano y col., 2007, p109
Atrazine 0,0067 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Chromium 2 Regulado Salida WWTP Asano y col., 2007, p109
Copper 43 Regulado Salida WWTP Asano y col., 2007, p109
Diclofenac 0,422 Regulado Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Diuron 0,219 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Hexachlorobenzene 0,002 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Hexachlorocyclohexane 0,05 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Lead and its compounds 6 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Mercury and its compounds 0,37 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Nickel and its compounds 46,5 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Selenium 2 Regulado Salida ERA Asano y col., 2007, p109
Simazine 0,019 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Terbuthylazine 0,215 Regulado Salida ERA Kock et al., 2011
Zinc 24 Regulado Salida ERA Asano y col., 2007, p109
Boron 420 Regulado Salida ERA Asano y col., 2007, p109
Cadmium 5 Regulado Salida ERA Teijon et. al, 2010
Caffeine 0,14 Farmacéutico Salida ERA Teijon et. al, 2010
Atenolol 0,118 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Azithromycin 1,03 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Bezafibrate 0,218 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Carbamazepine 0,157 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Ciprofloxacin 0,151 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Clarithromycin 0,238 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Codeine 0,35 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Enrofloxacin 0,256 Fármaco veterinario Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Erythromycin 0,677 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Fenofibrate 0,294 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Furosemide 1,12 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Lorazepam 0,115 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Memoria
52
Metronidazole 0,212 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Ofloxacin 0,277 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Ranitidine 0,198 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Salicylic acid 0,674 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Spiramycin 0,142 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Sulfamethazine 0,374 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Sulfamethoxazole 0,14 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Tetracycline 0,172 Farmacéutico Salida ERA Lopez-Serna et al., 2012
Galaxolide 4,72 Perfume Salida ERA Teijon et. al, 2010
Hydrochlorothiazide 1,1 Farmacéutico Salida ERA Kock et al., 2011
7.3. Uso ambiental para mantener caudales mínimos
Para el estudio de esta agua para el uso ambiental para mantener caudales mínimos, se seguirá la
jerarquía estudiada en el capítulo 5 (subcapítulo 5.1).
El punto cero de la jerarquía pertenece a los valores específicos del RD 1620/2007 de reutilización y
reglamento 2020/741, no especifica la calidad ambiental para el mantenimiento de caudales
mínimos, por eso, se pasará directamente al punto uno que pertenece a las normas de calidad
ambiental.
Tabla 7.4 Resultado de las normas de calidad ambiental (NCA).
VMA (µg/L)
Parámetro Aguas superficiales continentales (1)*
Otras aguas superficiales
Valor medio (µg/L)
Resultado
Arsenic 50 25 2,5 Apto
Atrazine 0,6 0,6 0,0067 Apto
Copper
Según dureza del agua (CaCO3 en mg/L) CaCO3 ≤ 10 : 5
10 ≤ CaCO3 ≤50: 22 50 ≤ CaCO3 ≤100: 40
CaCO3 >100 : 120
25
43
(2)*
Diclofenac 0,1 0,01 0,422 No apto
Diuron 0,2 0,2 0,219 No apto
Hexachlorobenzene 0,01 0,01 0,002 Apto
Hexachlorocyclohexane 0,02 0,002 0,05 No apto
Lead and its compounds 7,2 7,2 6 Apto
Mercury and its compounds
0,05 0,05 0,37 No apto
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
53
Nickel and its compounds 20 20 46,5 No apto
Selenium 1 10 2 Apto
Simazine 1 1 0,019 Apto
Terbuthylazine 1 1 0,215 Apto
Zinc
Según dureza del agua (CaCO3 en mg/L) CaCO3 ≤ 10 : 30
10 ≤ CaCO3 ≤50 : 200 50 ≤ CaCO3 ≤100: 300
CaCO3 >100 : 500
60
24
Apto (2)*
Chromium 50 --- 2 Apto
Cadmium
Según dureza del agua ≤0,08 (Clase 1) 0,08 (Clase 2) 0,09 (Clase 3) 0,15 (Clase 4) 0,25 (Clase 5)
0,2
5
Apto (2)*
Chloroform 2,5 2,5 100 No apto
Notas: - Apto: apto para los dos tipos de agua - No apto: no apto para los dos tipos de agua - Apto: Apto para aguas superficiales continentales y no aptas para otras aguas superficiales. - Apto: Apto para otras aguas superficiales y no apto para aguas superficiales continentales. - (1)Las aguas superficiales continentales incluyen los ríos, lagos y las masas de agua artificiales
o muy modificadas conexas. (2) En este caso, depende de la dureza del agua dónde vaya a ser vertida el agua de estudio, será apta o no.
Como se puede observar, no se especifica todos los contaminantes de las normas de calidad
ambiental. En la tabla 7.4 se presentan los parámetros que sí que se establecen y a la vez los que
después de pasar el agua por la ERA o ETAP son aptos según los valores máximos admisibles y los que
no lo son.
Es importante reducir o eliminar los contaminantes que superan el valor máximo admisible para
garantizar la calidad del agua para el uso ambiental, ya que algunos elementos son tóxicos como es el
caso del mercurio.
En cuanto al siguiente punto de la jerarquía, éste pertenece a los parámetros fisicoquímicos (Decreto
817/2015).
Memoria
54
Tabla 7.5 Resultados fisicoquímicos de macrocontaminantes
Parámetro Valor transición*/ Valor límite vertido
Valor medio/ref. Resultado
Dissolved oxygen 5 mg/L 5 mg/L Apto
Ammonium 5 mg NH4/L 12,2 mg NH4/L No apto
Nitrate 25 mg NO3/L 6,2 mg NO3/L Apto
Phosphate 0,5 mg PO4/L 10,4 mg PO4/L No apto
pH 6-9 7,5 Apto
DBO 25 mg O2/L 25,0 mg O2/L Apto
DQO 125 mg O2/L 80,0 mg O2/L Apto
SS 35-60 mg/L 50,0 mg/L Apto
Phosphorus total (Pt) 1-2 mg P/L 4,0 mg P/L No apto
Nitrogen total (Nt) 10-15 mg N/L 12,0 mg N/L Apto
TOC 5 mg C/L 14 mg C/L No apto
Conductivity 1000 µS/cm 1850 µS/cm** No apto
Notas:
*Valor transición bueno a inferior a bueno ** Este valor se ha calculado a base de los sólidos totales en suspensión (1183mg/L de sólidos totales en suspensión esta entre 1200 y 2500 µS/cm, entonces se ha cogido la media de éstos, referencia Rusydi 2018).
Tabla 7.6 Resultados de los PNEC
Parámetro Valor medio (µg/L) PNEC (µg/L) Referencia Resultado
Manganese 0,039 25-34 ECHA 2020 <<<1
Caffeine 0,14 87 ECHA 2020 <<<1
Atenolol 0,118 2,147 Lopez-Serna et al.2012 0,05
Azithromycin 1,03 1,971 Lopez-Serna et al.2012 0,52
Bezafibrate 0,218 1,837 Lopez-Serna et al.2012 0,12
Carbamazepine 0,157 11,877 Lopez-Serna et al.2012 0,01
Ciprofloxacin 0,151 0,005 Lopez-Serna et al.2012 30,20
Clarithromycin 0,238 2,081 Lopez-Serna et al.2012 0,11
Codeine 0,35 1,07 Lopez-Serna et al.2012 0,33
Enrofloxacin 0,256 54,409 Lopez-Serna et al.2012 0,00
Erythromycin 0,677 3,709 Lopez-Serna et al.2012 0,18
Fenofibrate 0,294 0,302 Lopez-Serna et al.2012 0,97
Furosemide 1,12 5,938 Lopez-Serna et al.2012 0,19
Lorazepam 0,115 0,543 Lopez-Serna et al.2012 0,21
Metronidazole 0,212 1,675 Lopez-Serna et al.2012 0,13
Ofloxacin 0,277 31,75 Lopez-Serna et al.2012 0,01
Ranitidine 0,198 10,26 Lopez-Serna et al.2012 0,02
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
55
Salicylic acid 0,674 18,714 Lopez-Serna et al.2012 0,04
Sulfamethazine 0,374 1,358 Lopez-Serna et al.2012 0,28
Sulfamethoxazole 0,14 1,358 Lopez-Serna et al.2012 0,10
Tetracycline 0,172 0,09 Lopez-Serna et al.2012 1,91
Galaxolide 4,72 7 NORMAN 0,67
Hydrochlorothiazide 1,1 2,511 Lopez-Serna et al.2012 0,44
N-Nitrosodimetilamina, NDMA
0,4 42,9 NORMAN 0,01
Bromodichloromethane 55 0,051 NORMAN 1078,43
Bromoform 8 13 ECHA, 2020 0,62
Notas: Color verde: resultado ≤1 Color rojo: resultado ˃1 Color amarillo: valor cerca de la unidad En la tabla 7.6 se presentan los resultados de análisis del resto de los contaminantes. Se ha calculado
un valor indicador que representa la aptitud o no de estos parámetros. Este valor es el cociente del
valor medio del contaminante de salida de la ERA respecto al valor del PNEC permitido. Los
parámetros admisibles serán los que dan un cociente igual o menor a la unidad. En caso contrario,
éstos no serían admisibles y necesitarán un tratamiento adicional para poder usar esta agua.
La gran parte de estos contaminantes son de tipo farmacéutico, destacando los cuatro últimos de la
lista son subproductos de la desinfección.
Cabe destacar que algunos parámetros no se establecen en el marco legal como son la espiramicina
que contiene esta agua en pequeña cantidad (0,142 µg/L) y el dibromoclorometano (23 µg/L) por
eso no se han podido comparar.
Por otro lado, existen otros contaminantes que tampoco se han analizado como es el caso del hierro,
que éste elemento en general no presenta toxicidad. También incluye el cloruro, magnesio, sodio y
sulfato, que estos contribuyen a una alta conductividad. Por último, queda un elemento que tampoco
se ha analizado, el calcio que éste también contribuye a una dureza y conductividad alta.
7.4. Tratamiento básico de ERA
Anteriormente se ha comentado que algunos parámetros necesitan un tratamiento básico de la ERA
para eliminarlos o disminuirlos. En la tabla 7.7 se presentan dichos contaminantes.
Memoria
56
Tabla 7.7 Efecto del tratamiento básico en algunos contaminantes
Parámetro Salida EDAR Calidad final del TR-2 Salida ERA
Log Nematodos 1,5 huevos/10L ˂1 0
Log E.Coli 4,5 UFC/100ml ≤200 0
Turbidez 14 NTU ˂10 0,42
Sólidos en suspensión 50 mg/L ˂20 3,75
Si esta agua se somete a un TR-2, comentado en el capítulo 5 (figura 5.2) se consigue eliminar gran
parte de estos contaminantes. Este tratamiento básico consta de tratamientos fisicoquímicos
(coagulación y floculación), filtración, luz UV y desinfección. Con esta combinación de tratamientos se
puede reducir hasta 6 unidades logarítmicas de E.Coli, entre el 96 y 98% de la turbidez y entre 90 y
95% de los sólidos en suspensión. Para el caso, se ha hecho la media de estos rendimientos y se ha
calculado los parámetros de nuevo para la salida de la ERA. Los rendimientos de estos tratamientos
se encuentran en el capítulo 4 (tabla 4.2).
En cuanto a los nematodos, con una microfiltración se puede reducir de 2 a 6 unidades logarítmicas.
(Referencia: Libro sobre tratamientos de Takashi Asano).
7.5. Uso prepotable y potable
Para el análisis de agua de estudio para obtener agua prepotable y potable también se va a seguir la
jerarquía, al igual que en el caso del agua para uso ambiental, sólo que aquí se hará un análisis global.
USO PREPOTABLE
Para este uso, se compararán los valores medios de los dos grupos de contaminantes que contiene el
agua de estudio respecto los valores establecidos en RD 1541/1994. Como se ha comentado en el
capítulo 5 (subcapítulo 5.2 dedicado al uso del agua prepotable) existen tres categorías de aguas en
función del tratamiento al cual se someterá en la potabilizadora. En este caso, el agua de estudio se
comparará con el agua de categoría A3 ya que ésta tiene mejor calidad respecto a la categoría A1 y
A2.
Cabe destacar que los contaminantes de tipo farmacéutico y los subproductos de la desinfección
(tabla 7.2 y tabla 7.3) no están establecidos en el RD 1541/1994 por lo que no se puede sacar ninguna
conclusión de éstos parámetros.
Por otro lado, muchos parámetros superan de manera significativa el valor admisible como el
manganeso, cobre, zinc, arsénico, la demanda química y bioquímica de oxígeno en un orden de
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
57
magnitud. Otros parámetros como el cromo, boro, plomo y el mercurio, superan el valor admisible
por encima de un orden de magnitud. A parte, hay otros contaminantes que tampoco están
establecidos en este real decreto.
Como conclusión de este análisis, ésta agua necesita otro tratamiento ya que en general no cumple
los requisitos y no puede ser válida como agua prepotable.
USO POTABLE
A diferencia del agua para uso prepotable, los contaminantes no establecidos en la Directiva (UE)
2020/218, se compararán con los PNEC o se calcularán con la metodología detallada en el capítulo 5
(subcapítulo 5.2).
También se va a calcular un valor indicativo, igual que en el uso ambiental para caudales mínimos,
con el valor medio de referencia respecto los establecidos en la Directiva (UE) 2020/218 o con los
PNEC, si fuera posible.
Tabla 7.8 Resultados de los macrocontaminantes del agua de estudio
Parámetro Valor medio/ref. Jerarquía Valor protector (mg/l general) Cociente
Nematode (huevo/10L) 1,0 1 0,050 20,00
E. Coli (UCF/100 ml) 10,0 1 0 (<0,05) 200,00
Turbidity 0,42 2 0,4 1,05
Ammonium 12,2 1 0,5 24,47
Sulfate 309,000 1 250,000 1,24
En la tabla 7.8 se presentan los resultados obtenidos de los macrocontaminantes, dónde aparecen
solo los parámetros que dan como resultado un cociente mayor a la unidad. Como se puede
observar, los cocientes resultantes de estos parámetros se presentan en diferentes colores dónde el
amarillo supera de manera poco significativa al valor protector, y el rojo de manera muy significativa.
Otros contaminantes que no aparecen en la tabla, porque no se controlan, como el fosfato, DBO,
DQO, sólidos en suspensión, fósforo y magnesio. Por otro lado, algunos contaminantes no se
especifican como son el oxígeno disuelto y carbono orgánico total.
Tabla 7.9 Resultados de los microcontaminantes del agua de estudio
Parámetro Valor medio/ref. Jerarquía Valor protector (µg/l) Cociente
Copper 43 1 20 2,15
Diuron 0,219 1 0,1 2,19
Nickel and its compounds 46,5 1 20 2,33
Terbuthylazine 0,215 1 0,1 2,15
Memoria
58
Zinc 24 3 9 2,67
Cadmium 5 1 5 1,00
N-Nitrosodimethylamine, NDMA
0,4 2 0,1 4,000
THMs 186 1 100 1,860
Suma plaguicidas 0,5097 1 0,5 1,019
La tabla 7.9 presenta solo los parámetros que incumplen los requisitos para la calidad de agua
potable. También comentar que algunos parámetros no se especifican, como es el caso del ácido
salicílico, sulfametazina, sulfametoxazol, tetraciclina y galaxolida.
Por otro lado, los elementos que incumplen los requisitos, como el cobre, níquel y sus componentes
y el zinc, que son metales fácil de eliminar en la estación potabilizadora de aguas mediantes un
proceso de coagulación-floculación .
Según la directiva (UE) 2020/2184, los pesticidas (atrazina, diuron, simazina, hexaclorohexano y
terbutilazina) no deben superar un valor de 0,1 µg/L de forma individual, y la suma de éstos en agua,
no debe superar el valor de 0,5µg/L. Pero en esta agua de estudio, la suma de los pesticidas que
contiene supera el valor establecido, y por consecuente, da un cociente superior a la unidad pero de
manera poco significativa (1,019).
De la misma manera, los trihalometanos que incluye, cloroformo, bromodiclometano,
dibromoclorometano y bromoformo, la suma de éstos no debe superar el valor de 100 según la
directiva (UE) 2020/2184, para la calidad de esta agua. Pero este caso de estudio también se supera
este valor de manera medianamente significativa (1,860).
Cabe destacar que la formación de trihalometanos (productos de desinfección) es un problema para
la calidad del agua, ya que por una parte, se debe desinfectar el agua para poder eliminar los E.Coli y
los huevos de los nematodos, pero como consecuencia, se crean estos productos como productos no
deseados. Habría que hacer un estudio profundo para ver si realmente es necesario o no el proceso
de desinfección para esta calidad de agua.
El valor protector de todos los parámetros de tipo farmacéutico, han sido calculados a partir de la
metodología desarrollada en el capítulo 5, (subcapítulo 5.2) dedicado a la calidad de agua prepotable
y potable. A partir de los cálculos, se ha obtenido el cociente dónde el resultado de éstos son muy
inferiores a la unidad. (Ver cálculos en el anexo B, tabla B.4 y B.5).
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
59
Análisis del impacto ambiental
Este trabajo final de grado es totalmente teórico que consiste básicamente en la búsqueda de
información y en la adaptación de ésta. Por eso, este TFG no tiene ningún impacto ambiental al
respecto, pero sí que se puede destacar los impactos que tendrían los tratamientos comentados a lo
largo del trabajo.
Como bien se sabe, los desechos de las aguas residuales de las industrias, de las ciudades, entre
otros, algunas veces son descargados directamente en los ríos, lagos o mares. De esta manera, estos
desechos humanos sin un tratamiento previo, hacen mucho daño al medio ambiente, también puede
provocar graves impactos en la salud humana, animales y en la ecología. De hecho, esta
contaminación química es uno de los problemas globales más urgentes de la humanidad.
Por otro lado, esta contaminación se manifiesta más en los países más industrializados, como por
ejemplo China y Estados Unidos. Estos contaminantes son en general sólidos en suspensión disueltos
que consisten en materia orgánica e inorgánica, grasas, nutrientes, sustancias tóxicas, etc.
Las fuentes de aguas no son capaces de eliminar o absorber estos contaminantes para neutralizar el
agua, por eso, es muy importante tratar dichas aguas antes de verterlas a cualquier medio natural no
solamente para eliminar los riesgos que tienen estas aguas, sino también para que pueda generar un
impacto positivo para volver a usarla como por ejemplo para el riego de zonas verdes urbanas.
El tratamiento de estas aguas debe de mejorar estas aguas en condiciones físicas, químicas y
microbiológicas, como bien se ha explicado en este proyecto, para minimizar al máximo los
problemas que estos puedan provocar y proteger a las personas, al medio acuático y al medio
ambiente.
Cabe destacar que en el tratamiento de estas aguas en las estaciones de depuración (EDAR), se
produce la emisión de dióxido de carbono (CO2) y del óxido nitroso (N2O) durante la eliminación de la
materia orgánica y nitrógeno que estas contienen, siendo estos gases los principales del efecto
invernadero. También, existen contaminantes que no se eliminan totalmente durante la depuración
de aguas y que afectan negativamente a las aguas receptoras. Éstos son llamados contaminantes
emergentes que podrían ser productos de higiene personal, fármacos, nanomateriales, etc.
Actualmente, existen proyectos destinados a reducir el consumo energético en las estaciones
depuradoras y la minimización de su impacto medioambiental. Entre otros, unos de los objetivos son:
- Controlar la aireación suministrada a las membranas con un sistema de control avanzado
que permite la reducción del consumo de aire.
Memoria
60
- También control de aireación de los tanques biológicos de la misma manera para la
reducción de la producción de los gases CO2 Y N2O.
- Mejorar la eliminación de los contaminantes emergentes.
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
61
Conclusiones
A partir del estudio de la legislación de reutilización de aguas, grupos de tratamientos y parámetros
que se pueden alcanzar, se ha desarrollado una jerarquía de valores protectores basada en
legislación y valores técnicos que permite controlar la calidad de las aguas para usos ambiental en
caudales mínimos y uso prepotable.
- En el caso del uso ambiental se han encontrado diversos contaminantes en aguas del caso de
estudio basado en la EDAR del Prat que incumplirían la legislación (Directiva 105/2008 y
39/2013) y algunos por encima de los valores PNEC.
- Un punto clave en el agua para uso ambiental ha sido la cloración del agua que, a pesar de
que elimina riesgo microbiológico, puede generar trihalometanos debido a la materia
orgánica disuelta. Esto incumpliría las NCA para el cloroformo, por ello sería recomendable
utilizar otro desinfectante distinto del cloro o no desinfectar para uso industrial (tratamiento
fisicoquímico seguida de una microfiltración).
- En el caso de uso prepotable, diversos contaminantes (cobre, zinc y níquel) están por debajo
de un orden de magnitud y se prevé una eliminación fácil en ETAP. Pero también hay otros
contaminantes que tienen una carga que supera un orden de magnitud.
- Para mejorar la calidad de esta agua, sobretodo de los microcontaminantes, se recomiendan
métodos de tratamiento más avanzados que los básicos (membranas, electrodiálisis).
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
63
Estudio económico En este capítulo se estudiará el coste que ha tenido este trabajo final de grado para llevarlo a cabo.
Este proyecto es totalmente teórico por lo cual tiene un pequeño coste de material físico, pero la
gran parte del coste lo tiene el de recursos humanos que sería por la búsqueda bibliográfica,
redacción del proyecto y la revisión en función de las horas trabajadas.
Primero se presentarán las actividades desarrolladas junto con el tiempo invertido en cada una de
ellas que posteriormente se presentarán en un diagrama de Gantt para visualizarlas.
Tabla E.1 Actividades desarrolladas y du duración
Actividades Inicio Duración Final
Planificación A 9-set 5 días 14-set
Listado contaminantes (ambiental) B 14-set 17 días 1-oct
Procesos EDAR C 25-set 10 días 5-oct
Procesos ERA D 1-oct 19 días 20-oct
ERA en Cataluña E 18-oct 15 días 2-nov
Listado productos de desinfección F 25-oct 14 días 8-nov
Usos de agua G 2-nov 8 días 10-nov
Listado contaminantes (agua potable) H 10-nov 5 días 15-nov
Listado contaminantes (agua prepotable) I 15-nov 6 días 21-nov
Calidad del agua J 21-nov 9 días 30-nov
Análisis impacto ambiental K 30-nov 5 días 5-dic
Introducción/Resumen/Conclusiones L 5-dic 5 días 10-dic
Primera revisión M 10-dic 10 días 20-dic
Caso de estudio N 20-dic 24 días 11-ene
Bibliografía O 13-ene 1 días 14-ene
Revisión final P 14-ene 3 días 17-ene
En la taba E.1 se presentan todas las actividades desarrolladas que la mayoría vienen a ser los
capítulos estudiados en este trabajo final de grado junto con las fechas de inicio y su duración. La
duración total ha sido 598 horas durante 4 meses.
Memoria
64
En la figura E.1 se presenta el diagrama de Gantt con las actividades descritas en la tabla E.1. Como se
puede observar, muchas de las actividades se intercalan ya que durante este TFG se ha ido
alternando las actividades sobre todo durante el desarrollo de los listados de contaminantes.
En cuanto al coste de cada grupo profesional, este está fijado en la Agencia Estatal Boletín Oficial del
Estado (2020) en el artículo 32. Para calcular el precio por hora, se ha tenido en cuando que las horas
laborables del año son 1764.
9-set. 29-set. 19-oct. 8-nov. 28-nov. 18-des. 7-gen.
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Figura E.1 Diagrama de Gantt
Figura E.2 Tabla de Salarios Mínimos Garantizados por Grupo Profesional (BOE)
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
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En la figura E.2 se presentan el salario mínimo bruto garantizados por grupo profesional. La definición
de los grupos profesiones está en el artículo 22.
Tabla E.2 Coste total de este TFG
Rol Grupo profesional Precio Horas Precio total
Búsqueda bibliográfica Grupo 4 11,73€/h 68h 797,5€
Redacción Grupo 3 10,55€/h 450h 4745,74€
Revisión Grupo 6 15,64€/h 80h 1251€
TOTAL 6796,24€
Durante la búsqueda de información siempre se ha de comprobar que la información que nos
encontramos si es cierta y fiable. Para este trabajo me he encontrado con muchas páginas webs
dónde había información que necesitaba pero que gran parte de la información que me
proporcionaban no era fiable por eso, he invertido bastante tiempo en la búsqueda de la bibliografía.
Las horas que se muestran en la tabla E.2 para cada rol son aproximadas pero para el cálculo de las
horas del primer rol se ha calculado como el 15% de las horas trabajadas durante la redacción.
Los precios por hora de la de la tabla E.2 se han calculado en función del salario mínimos garantizado
que están en la figura E.2 que corresponden al año 2020.
Tabla E.3 Material utilizado
Material Coste amortizado (€)
Portátil 40
Papel 1,50
Bolígrafo 1,20
42,70 €
(1)
En la tabla E.3 se presenta el material utilizado durante este proyecto. Como se ha comentado
anteriormente, este proyecto es totalmente teórico por eso el material utilizado incluye un
ordenador portátil, bolígrafos y papel. El ordenador tiene un coste de 600€ dónde el coste
amortizado se ha calculado a partir de la ecuación (1) con una vida útil de 5 años durante 4 menes.
Memoria
66
Cabe destacar que también existe un coste indirectamente como por ejemplo, el consumo
energético, la limpieza del escritorio donde se ha llevado a cabo este trabajo, etc. Este coste será un
10% del coste total. En la tabla E.4 se muestra el coste total de este trabajo que es de 7522,83€.
Tabla E.4 Coste recursos humanos y material
Coste
Recursos humanos 6796,24€
Material 42,70 €
Coste indirecto 683,89 €
7522,83€
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Bibliografía
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69
Anexos
Annexos
70
Anexo A: Listado de contaminantes de uso ambiental
Tabla A.1 Valor promedio anual de normas de calidad ambiental (NCA) en µg/L
Código NCA Compuesto Nº CAS Aguas superficiales
continentales Otras aguas superficiales Clase de sustancia Legislación
1 Alachlor 15972-60-8 0,3 0,3 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
2 Anthracene 120-12-7 0,1 0,1 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
3 Atrazine 1912-24-9 0,6 0,6 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
4 Benzene 71-43-2 10 8 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
5 Bromodiphenyl ether (cogéneres 28,47,99, 100, 153, 154) 32534-81-9 5,00E-04 2,00E-04
peligrosa prioritaria Directivas 105/2008 y RD 817/2015
6 Cadmium and its compounds
(Depending on water hardness classes)
7440-43-9
≤0,08 (Clase 1)
0,2
peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
6 0,08 (Clase 2) peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
6 0,09 (Clase 3) peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
6 0,15 (Clase 4) peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
6 0,25 (Clase 5) peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
6bis Carbon tetrachloride 56-23-5 12 12 otro contaminante Directivas 39/2013 y RD 817/2015
7 Chloroalkanes (C10-C13) 85535-84-8 0,4 0,4 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
8 Chlorfenvinphos 470-90-6 0,1 0,1 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
9 Chlorpyrifos (Chlorpyrifosethyl) 2921-88-2 0,03 0,03 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
9bis Aldrin 309-00-2
∑=0,01 ∑=0,005 Otro contaminante
Directivas 39/2013 y RD 817/2015
9bis Dieldrin 60-57-1 Directivas 39/2013 y RD 817/2015
9bis Endrin 72-20-8 Directivas 39/2013 y RD 817/2015
9bis Isodrin 465-73-6 Directivas 39/2013 y RD 817/2015
9ter DDT total No aplicable 0,025 0,025 otro contaminante
Directivas 39/2013 y RD 817/2015
9ter Para-para-DDT 50-29-3 0,01 0,01 Directivas 39/2013 y RD 817/2025
10 1,2-Dichloroethane 107-06-2 10 10 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
11 Dichloromethane 75-09-2 20 20 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
12 Di(2-ethylhexyl)-phtalate (DEHP) 117-81-7 1,3 1,3 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
13 Diuron 330-54-1 0,2 0,2 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
14 Endosulfan 115-29-7 0,005 0,0005 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
71
15 Fluoranthene 206-44-0 0,1 [0,0063] 0,1 [0,0063] prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
16 Hexachlorobenzene 118-74-1 0,01 0,01 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008 y RD 817/2015
17 Hexachlorobutadiene 87-68-3 0,1 0,1 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008 y RD 817/2015
18 Hexachlorocyclohexane 608-73-1 0,02 0,002 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
19 Isoproturon 34123-59-6 0,3 0,3 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
20 Lead ans its compounds 7439-92-1 7,2 [1,2] 7,2 [1,3] prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
21 Mercury and its compounds 7439-97-6 0,05 0,05 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008 y RD 817/2015
22 Naphthalene 91-20-3 2,4 [2] 2,4 [2] prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
23 Nickel and its compounds 7440-02-0 20 [4] 20 [8,6] prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
24 Nonylphenols (4-Nonylphenol) 84852-15-3 0,3 0,3 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
25 Octylphenols ((4-(1,1',3,3'-tetramethylbutyl)-phenol)) 140-66-9 0,1 0,01 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
26 Pentachlorobenzene 608-93-5 0,007 0,0007 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
27 Penthachlorophenol 87-86-5 0,4 0,4 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
28 Benzo(a)pyrene. Expresado como Benzo(a)Pyrene 50-32-8 0,05 [0,00017] 0,05 [0,00017]
peligrosa prioritaria
Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
28 Benzo(b)fluoranthene, Expresado como Benzo(a)Pyrene 205-99-2
∑=0,03 ∑=0,03 Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
28 Benzo(k)fluoranthene, Expresado como Benzo(a)Pyrene 207-08-9 Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
28 Benzo(g,h,i)perylene 191-24-2 ∑=0,002 ∑=0,002
Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
28 Indeno(1,2,3-cd)pyrene 193-39-5 Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
29 Simazine 122-34-9 1 1 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
29bis Tetrachloroethylene 127-18-4 10 10 otro contaminante Directivas 39/2013 y RD 817/2015
29ter Trichloroethylene 79-01-6 10 10 otro contaminante Directivas 39/2013 y RD 817/2015
30 Tributyltin compounds (Tributhyltin-cation) 36643-28-4 0,0002 0,0002 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
31 Trichlorobenzenes 12002-48-1 0,4 0,4 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
32 Trichloromethane 67-66-3 2,5 2,5 prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
33 Trifluralin 1582-09-8 0,03 0,03 peligrosa prioritaria Directivas 105/2008, 39/2013 y RD 817/2015
34 Dicofol 115-32-2 0,0013 3,20E-05 peligrosa prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
35 Perflourooctane sulfonic acid and its derivatives (PFOS) 1763-23-1 6,50E-04 1,30E-04 peligrosa prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
36 Quinoxyfen 124495-18-7 0,15 0,015 peligrosa prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
Annexos
72
38 Aclonifen 74070-46-5 0,12 0,012 prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
39 Bifenox 42576-02-3 0,012 0,0012 prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
40 Cybutryne 28159-98-0 0,0025 0,0025 prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
41 Cypermethrin 52315-07-8 8,00E-05 8,00E-06 prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
42 Dichlorvos 62-73-7 6,00E-04 6,00E-05 prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
43 Hexabromocyclododecane (HBCDD) 3194-55-6 0,0016 8,00E-04 peligrosa prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
44 Heptachlor and heptachlor epoxide 76-44-8 / 1024-
57-3 2,00E-07 1,00E-08 peligrosa prioritaria Directivas 39/2013 y RD 817/2015
45 Terbutryn 886-50-0 0,065 0,0065 prioritaria Directivas 39/2013
46 17alpha-ethinylestradiol 57-63-6 3,50E-05 7,00E-06 --- Directivas 39/2013
47 17beta-estradiol 50-28-2 4,00E-04 8,00E-05 --- Directivas 39/2013
48 Diclofenac 15307-79-6 0,1 0,01 --- Directivas 39/2013
1 Ethylbenzene 100-41-4 30 30 preferente RD 817/2015
2 Toluene 108-88-3 50 50 preferente RD 817/2015
3 1,1,1-Trichloroethane 71-55-6 100 100 preferente RD 817/2015
4 Xylene (∑ isomeric ortho, meta and para) 1330-20-7 30 30 preferente RD 817/2015
5 Terbuthylazine 5915-41-3 1 1 preferente RD 817/2015
6 Arsenic 7440-38-2 50 25 preferente RD 817/2015
7 Copper 7440-50-8
Dureza del agua (mg/L CaCO3)
25 preferente RD 817/2015 CaCO3 ≤ 10 : 5
10 ≤ CaCO3 ≤50 : 22
50 ≤ CaCO3 ≤100: 40
CaCO3 >100 : 120
8 Chromium VI 18540-29-9 5 5 preferente RD 817/2015
9 Chromium 7440-47-3 50 --- preferente RD 817/2015
10 Selenium 7782-49-2 1 10 preferente RD 817/2015
11
Zinc
7440-66-6
Dureza del agua (mg/L CaCO3)
60 preferente RD 817/2015 CaCO3 ≤ 10 : 30
10 ≤ CaCO3 ≤50 : 200
50 ≤ CaCO3 ≤100: 300
CaCO3 >100 : 500
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
73
12 Cyanide total 74-90-8 40 --- preferente RD 817/2015
13 Fluoride 16984-48-8 1700 --- preferente RD 817/2015
14 Chlorobenzene 108-90-7 20 --- preferente RD 817/2015
15 Dichlorobenzene (∑ isomeric ortho, meta and para) 25321-22-6 20 --- preferente RD 817/2015
16 Metolachlor 51218-45-2 1 --- preferente RD 817/2015
Annexos
74
Tabla A.2 Valores de los parámetros fisicoquímicos
Compuesto
Nº CAS Valor transición
muy bueno a bueno
Valor transición Bueno a Inferior a
Bueno
Valor límite vertido
Unidades
Concepto Legislación
Dissolved oxygen 007782-44-7 0 5 --- mg/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
Saturation oxygen 007782-44-7 70-100 60-120 --- % Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
TOC (Total organic carbon) No aplicable 3 5 --- mg C/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
Conductivity No aplicable 1000 µs/cm 1000 µs/cm --- mg/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 UB,2020
Ammonium 14798-03-9 0,2 0,6 --- mg NH4/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
Nitrate 14797-55-8 10 25 --- mg NO3/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
Phosphate 14265-44-2 0,4 0,5 --- mg PO4/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
pH No aplicable 6,5-8,7 6,0-9,0 --- mg/L Valores estado fisicoquímicos para río tipo R-T14 RD 817-2015
Biochemical oxygen demand (BOD) No aplicable --- --- 25 mg O2/L Valor límite vertido Directiva 91/271/CE
Chemical oxygen demand (COD) No aplicable --- --- 125 mg O2/L Valor límite vertido Directiva 91/271/CE
Suspended solids (SS) No aplicable --- --- 35-60 mg/L Valor límite optativo vertido Directiva 91/271/CE
Phosphorus total (Pt) 7723-14-0 --- --- 1,0-2,0 mg P/L Valor límite vertido Directiva 91/271/CE
Nitrogen total (Nt) 7727-37-9 --- --- 10,0-15,0 mg N/L Valor límite vertido Directiva 91/271/CE
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
75
Anexo B: Listado de contaminantes de uso prepotable y potable
Tabla B.1 Calidad de agua prepotable según RD 1541/1994
Parámetro Nº CAS Unidades A1 A2 A3
pH --- --- 6,5-8,5 5,5-9 5,5-9
Color (O) --- Escala Pt 20 100 200
SS --- mg/L 25 ---- ---
Temperature (O) --- ºC 25 25 25
Conductivity (20ºC) --- µS/cm 1000 1000 1000
Nitrate (O) * 14797-55-8 mg/L NO3 50 50 50
Fluoride (1) 16984-48-8 mg/L F 1,5 0,7-1,7 0,7-1,7
Dissolved iron 7439-89-6 mg/L Fe 0,3 2 1
Manganese 7439-96-5 mg/L Mn 0,05 0,1 1
Copper 7440-50-8 mg/L Cu 0,05 (O) 0,05 1
Zinc 7440-66-6 mg/L Zn 3 5 5
Boron 7440-42-8 mg/L B 1 1 1
Arsenic 7440-38-2 mg/L As 0,05 0,05 0,1
Cadmium 7440-43-9 mg/L Cd 0,005 0,005 0,005
Chromium total 7440-47-3 mg/L Cr 0,05 0,05 0,05
Lead 7439-92-1 mg/L Pb 0,05 0,05 0,05
Selenium 7782-49-2 mg/L Se 0,01 0,01 0,01
Mercury 7439-97-6 mg/L Hg 0,001 0,001 0,001
Barium 7440-39-3 mg/L Ba 0,1 1 1
Cyanide 57-12-5 mg/L CN 0,05 0,05 0,05
Sulfate** 14808-79-8 mg/L SO4 250 250 (O) 250 (O)
Chloride** 16887-00-6 mg/L Cl 200 200 200
Annexos
76
Notas:
Valores en negrita: valores indicativos deseables con carácter provisional (1): Los valores indicados constituyen los límites superiores determinados en función de la temperatura anual (Temperatura elevada y temperatura baja)
(2): Se incluye este parámetro para cumplir los requisitos ecológicos de determinados medios.
** Salvo que no exista aguas más aptas para el consumo.
Detergentes --- mg/L (lauril-sulfato) 0,2 0,2 0,5
Phosphate*(2) 14265-44-2 mg/L P2O5 0,4 0,7 0,7
Phenol 108-95-2 mg/L C6H5OH 0,001 0,005 0,1
Dissolved HC o emulsiones (tras extracción en éter de petróleo) --- mg/L 0,05 0,2 1
Polycyclic aromatic carbides --- mg/L 0,0002 0,0002 0,001
Pesticidas total --- mg/L 0,001 0,0025 0,005
DQO* --- mg/L O2 --- --- 30
Dissolved oxygen* 7782-44-7 % satur 70 50 30
DBO5* --- mg/L O2 3 5 7
Nitrogen Kjedahl. 7727-37-9 mg/L N 1 2 3
Ammonia 7664-41-7 mg/L NH4 0,05 1,5 4 (O)
Sustancias extraíbles con cloroformo --- mg/L SEC 0,1 0,2 0,5
Coliformes totales 37ºC --- 100mL 50 5000 50000
Coliformes totales --- 100mL 20 2000 20000
Enterococcus faecalis --- 100mL 20 1000 10000
Salmonela --- --- Ausente en
5000mL Ausente en
1000mL ---
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
77
Tabla B.2 Parámetros químicos de Calidad del agua potable (Directiva (UE) 2020/2184)
Parámetro Nº CAS Valor paramétrico Unidades
Acrylamide 79-06-1 0,1 µg/L
Antimony 7440-36-0 10 µg/L
Arsenic 7440-38-2 10 µg/L
Benzene 71-43-2 1 µg/L
Benzo(a)pyrene 50-32-8 0,01 µg/L
Bisphenol A 80-05-7 2,5 µg/L
Boron 7440-42-8 1,5 mg/L
Bromate 15541-45-4 10 µg/L
Cadmium 7440-43-9 5 µg/L
Chlorate 14866-68-3 0,25 mg/L
Chlorite 14998-27-7 0,25 mg/L
Chromium 7440-47-3 25 µg/L
Copper 7440-50-8 2 mg/L
Zyanid 57-12-5 50 µg/L
1,2-Dichloroethane 107-06-2 3 µg/L
Epichlorohydrin 106-89-8 0,1 µg/L
Fluoride 16984-48-8 1,5 mg/L
Haloacetic acids --- 60 µg/L
Lead 7439-92-1 5 µg/L
Mercury 7439-97-6 1 µg/L
Microcystin-LR --- 1 µg/L
Nickel 7440-02-0 20 µg/L
Annexos
78
Nitrate 14797-55-8 50 mg/L
Nitrite 14797-65-0 0,5 mg/L
Plaguicidas … 0,1 µg/L
Total plaguicidas … 0,5 µg/L
Total PFAS … 0,5 µg/L
Suma PFAS … 0,1 µg/L
Polycyclic aromatic hydrocarbon … 0,1 µg/L
Selenium 7782-49-2 20 µg/L
Tetrachloroethane 630-20-6 / 79-34-5 10
µg/L
Trichloroethane 71-55-6 µg/L
Trihalomethane --- 100 µg/L
Uranium 7440-61-1 30 µg/L
Vinyl chloride 75-01-4 0,5 µg/L
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
79
Tabla B.3 Parámetros indicadores de calidad del agua potable Directiva ((UE) 2020/2184)
Parámetro Nº CAS Valor paramétrico Unidad
Aluminium 7429-90-5 200 µg/L
Ammonium 14798-03-9 0,5 mg/L
Chloride 16887-00-62 250 mg/L
Conductivity --- 2500 µS/cm (20ºC)
Hydrogen ion concentration --- ≥ 6,5 y ≤ 9,5 pH
Iron 7439-89-6 200 µg/L
Manganese 7439-96-5 50 µg/L
Oxidability --- 5 mg/L O2
Sulfate 14808-79-8 250 mg/L
Sodium 7440-23-5 200 mg/L
Colony (22ºC) --- Sin cambios anómalos ---
Coliform bacteria --- 0 Nº/100mL
COT --- Sin cambios anómalos --
Annexos
80
Tabla B.4 Valores de referencia
ANALYSIS
Chemical Abstracts
Service (CAS) Number
Oral Chronic Reference Dose (mg/kg-day)
Oral Chronic Reference Dose Reference
Oral Slope Factor (mg/kg-day)<sup>-1</sup>
Oral Slope Factor Reference
Hexachlorobenzene 118-74-1 8,00E-04 IRIS 1,6 IRIS
IRIS https://www.epa.gov/iris
CALCULO VP
IR (l/d) 2 VP sistémico (mg/l) 0,024 VP cancerígeno (mg/l) 0,0004375
BW (Kg) 60 ED (años) 30 VP (µg/l) 0,4375
AT (años) 70
0,44
Zinc
3,00E-01 9 RAIS
ESTUDIO DE VALORES PROTECTORES DE CONTAMINANTES QUÍMICOS EN EL AGUA REUTILIZADA PARA DIFERENTES USOS
81
Tabla B.5. Cálculo de fármacos para uso potable
CÁLCULO FARMACOS Fichas técnicas Se consulta un medicamento dosis oral
Dosis terapéutica
(mg/día) Valor sust Rf·Do(*) VP (µg/l) (**) Valor sust RfDo/1000
Diclofenac 100 1,67E-03 50,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Caffeine 40 6,67E-04 20,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Atenolol 100 1,67E-03 50,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Azithromycin 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Bezafibrate 600 1,00E-02 300,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Carbamazepine 400 6,67E-03 200,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Ciprofloxacin 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Clarithromycin 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Codeine 29 4,83E-04 14,5 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Erythromycin 1000 1,67E-02 500,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Fenofibrate 145 2,42E-03 72,5 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Furosemide 40 6,67E-04 20,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Lorazepam 4 6,67E-05 2,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Metronidazole 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
(lev)Ofloxacin 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Ranitidine 300 5,00E-03 150,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Spiramycin 500 8,33E-03 250,0 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Hydrochlorothiazide 12,5 2,08E-04 6,3 AGENCIA ESPAÑOLA DE MEDICAMENTOS Y PRODUCTOS SANITARIOS
Annexos
82
Notas:
(*) Estos valores se han calculado de la siguiente manera:
(**)
