Cobertes Ponencies JIII.fh11 9/10/07 18:19 P�gina 1

RESUMS DE LES PONÈNCIESi PÒSTERS

III JORNADES TÈCNIQUES DEGESTIÓ DE SISTEMES DE SANEJAMENT

D’AIGÜES RESIDUALS

Tractament i valorització de fangs

Barcelona, 17 i 18 d’octubre de 2007

III JORNADES TÈCNIQUES DE GESTIÓ DE SISTEMES DE SANEJAMENT

D’AIGÜES RESIDUALS

Tractament i valorització de fangs

RESUMS DE LES PONÈNCIES I PÒSTERS

Barcelona, 17 i 18 d’octubre de 2007

2

3

PONÈNCIES....................................................................................................................................................... 11

A) ASPECTES INTRODUCTORIS I GENERALS (NORMATIVA, TENDÈNCIES A EUROPA, GESTIÓ DE FANGS I PLANIFICACIÓ DE LA GESTIÓ DE FANGS, IMPLICACIONS SOCIALS I AMBIENTALS, INICIATIVES D’R+D+I)........................................................................................................................... 13

Normativa i tendències actuals en el tractament i valorització de fangs a Europa .................................... 15 Ana Rodríguez (Subdirecció General de Prevenció de Residus, Ministeri de Medi Ambient)

La gestió de fangs de depuració d’aigües residuals urbanes a Catalunya. Evolució històrica i estratègia de futur: el nou programa de fangs................................................................................................................. 16 Marc Moliner (Unitat de Biosòlids, Departament d’Explotació de Sistemes de Sanejament, Agència Catalana de l’Aigua)

Estat de situació de la producció de fangs i de les tecnologies de tractament i valorització en els diferents països d’Europa i els EUA ............................................................................................................... 17 Joan Carles Moré (Tècniques de Gestió Ambiental, SL)

Vies de gestió dels fangs d’EDAR. Situació actual i previsions 2007-2012................................................. 18 Ramon Oliva (Agència de Residus de Catalunya)

B) TRACTAMENT DE FANGS: METODOLOGIA, PROCESSOS I TECNOLOGIES........................................................................................................................................... 19

Digestió aeròbica termòfila. ............................................................................................................................. 21 Pedro M. Polo (Acciona Agua, SA)

Digestió anaeròbica de fangs: possibles millores en el seu rendiment ...................................................... 22 Joan Mata-Álvarez, Toufik Benabdallah El-Hadj i Sergi Astals (Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona)

Comparació de metodologies en l’obtenció d’un fang termofílic d’EDAR .................................................. 23 Ángeles De la Rubia,2 Tania Forster,1 Victor Riau1 i Montserrat Pérez1

1 Dept. d’Enginyeria Química, Tecnologia d’Aliments i Tecnologies del Medi Ambient, Facultat de Ciències del Mar i Ambientals. Universitat de Cadis 2 Instituto de la Grasa (CSIC)

La hidròlisi tèrmica com a pretractament de fangs de depuradora, una alternativa madura .................... 24 Harald Kleiven,1 Lluís Soler1 i Miguel Ángel Sanz2 1 Cambi AS 2 Degremont, SA

Optimització de la digestió anaeròbica mitjançant l’aplicació d’ultrasons al fang secundari en l’EDAR de Vilanova i la Geltrú............................................................................................................................................ 25 Lucas Moragas,1 Jordi Robusté,1 Elvira César,2 Sergio Bolinches2 i Eduard Moliné2 1 Agència Catalana de l’Aigua 2 Depuración de Aguas del Mediterráneo

Tractament tèrmic de fangs: oxidació supercrítica ....................................................................................... 26 Manuel Neila (Befesa)

Digestió d’alt rendiment: un procés innovador en el tractament de fangs de depuradora........................ 27 Joan Plans i Regina Kampner (Schwarting Biosystem GmbH)

4

RETORNS DE LA LÍNIA DE FANGS A LA LÍNIA D’AIGUA: EL PROBLEMA I LES SOLUCIONS TECNOLÒGIQUES........................................................................................ 29

Retorns de la línia de fangs. La seva importància i el seu tractament......................................................... 31 Iñaqui García,1 Mercè Rius,1 Cristina Vila1 i Luís Vítores2 1 ATC 2 Agència Catalana de l’Aigua

Condicionament dels retorns de processos de tractament de fangs de depuració a partir de processos de nitritació parcial i oxidació anaeròbica de l’amoni (anammox) ............................................................... 32 Jesús Colprim,1, 2 Helio Lopez,1 Ramon Ganigué,1 Maël Ruscalleda1 i Maria Dolors Balaguer1 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental LEQUIA-UdG, Institut de Medi Ambient, Universitat de Girona 2 Institut Català de Recerca de l’Aigua, ICRA

Optimització dels processos biològics d’eliminació de nitrogen per al tractament d’efluents procedents de la digestió anaeròbica de fangs d’EDAR ................................................................................................... 33 Alexandre Galí, Joan Dosta i Joan Mata-Álvarez (Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona)

C) VALORITZACIÓ DE FANGS (I) ................................................................................................ 35

Resultats de l’aplicació reiterada de fangs d’EDAR en els cultius del cereal ............................................. 37 Jordi Salvia Fuentes (Àrea de Conreus Extensius, IRTA – Mas Badia)

La gestió dels fangs de les EDAR de la Costa Brava: evolució històrica i situació actual ........................ 38 Lluís Sala,1 Carlos Nieto,1 Roman Llagostera2 i Josep M. Caus3 1 Consorci de la Costa Brava 2 SEARSA 3 Empresa Mixta d’Aigües de la Costa Brava, SA (EMACBSA)

Aprofitament de fangs de depuradora en la restauració de pedreres ......................................................... 39 Josep M. Alcañiz,1 Vicenç Carabassa,1 Oriol Ortiz,1 Marga Uceda,2 Marc Moliner,2 Esteve Serra3

1 Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, CREAF, Universitat Autònoma de Barcelona 2 Unitat de Biosòlids, Agència Catalana de l’Aigua 3 Direcció General de Qualitat Ambiental, DMAH

Utilització de llot sec de depuradora d’aigües residuals com a addició en prefabricats ........................... 40 Susanna Valls, Enric Vázquez i Andrés Yagüe (Departament d’Enginyeria de la Construcció, Universitat Politècnica de Catalunya)

Compostatge de fangs: estat de la situació a Catalunya .............................................................................. 41 Josep Saña (Tècniques de Gestió Ambiental, SL)

Eres d’assecatge de fangs. Rizocompostatge ............................................................................................... 42 Roger Castellnou,1 Jaume Joseph,1 Pilar Rodriguez2 i Philippe Rougé3

1 Depuradores d’Osona 2 Sorea 3 Grup AGBAR

L’assecatge biològic de fangs contaminats («compostatge gris»).............................................................. 43 Marisol Mompeó (grup Tradebe)

5

D) VALORITZACIÓ DE FANGS (II) ............................................................................................... 45

La valorització de fangs via gasificació.......................................................................................................... 47 Esteban Chornet (Enerkem Technologies Inc.)

Experiències amb l’assecatge solar de fangs de depuració a les Canàries. Aplicació a l’EDAR d’Antigua, illa de Fuerteventura......................................................................................................................................... 48 Ángel Teno1 i Jochen Scheerer2 1 Grup CASSA 2 Assessoria, Serveis i Productes Mediambientals, SL

L’assecatge tèrmic. Una opció consolidada en el tractament de llots......................................................... 50 Pere Aguiló (EMSSA)

El fang com a combustible alternatiu ............................................................................................................. 51 (ponent per confirmar)

Valorització energètica de fangs en l’EDAR de Galindo del Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia ............ 52 José M. Villanueva (Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia)

El tancament del cicle energètic en el tractament tèrmic de fangs d’EDAR ............................................... 53 Santiago Bordas (TTRES)

La vitrificació: una tecnologia per aconseguir el residu zero en el tractament de fangs d’EDAR ............ 54 Xavier Elias (Borsa de Subproductes de Catalunya)

E) ELIMINACIÓ D’OLORS EN TRACTAMENTS I POSTTRACTAMENTS DE FANGS .............................................................................................................................................................. 55

La gestió d’instal·lacions de biofiltració per al tractament de l’aire del procés de compostatge de fangs...... 57 Anton Philip van Harreveld i Estel·la Pagans (Odournet, SL)

Olors en el compostatge d’Olot: experiència de mesures i percepció social ............................................. 58 Josep Cid (Socioenginyeria, SL)

Adsorbents/catalitzadors obtinguts a partir de fangs de depuradora i la seva aplicació en l’eliminació de compostos causants d’olors ........................................................................................................................... 59 Anna Ros,1 Alba Anfruns,1 Carla Canals-Batlle,1 M. Ángeles Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA). Departament d’EQATA. Universitat de Girona 2 Dept. Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC

F) NATURALESA QUÍMICA I MICROBIOLÒGICA DEL FANG .....................61

Seguiment dels contaminants orgànics en els fangs d’EDAR de Catalunya .............................................. 63 Òscar Palacios,1 Maria Guerra,1 Josep Caixach,1 Esteban Abad,1 Karell Martinez,1 Miguel Ángel Adrados,1 Josep Rivera1 i Josep Saña2 1 Institut d’investigacions Químiques i Ambientals de Barcelona, CSIC 2 Tècniques de Gestió Ambiental, SL

Estudi dels problemes de la precipitació incontrolada d’estruvita en l’EDAR de Tarragona .................... 64 Ramón Barat,1 José Ferrer,1 Aurora Seco,2 Montse Abella,3 Pau Castellà,3 Ivan Fraga3 i Joan Roig3

1 Dept. Enginyeria Hidráulica i Medi Ambient, Universitat Politècnica de València 2 Dept. Enginyeria Química, Universitat de València. València 3 EMATSA

6

Presència i densitats d’indicadors i patògens seleccionats en diferents fangs de depuradora i biosòlids..... 65 Carolina Guzmán, Joan Jofre, Michel Montemayor i Francisco Lucena (Departament de Microbiologia, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona)

G) SISTEMES D’INFORMACIÓ I PREVENCIÓ DE RISCOS I SEGURETAT... 67

Sistemes d’informació de les dades de la gestió dels fangs de depuració................................................. 69 Joan Carles Moré (Tècniques de Gestió Ambiental, SL)

Exposició a microorganismes i pols a les plantes de compostatge de Blanes, Manresa i Vila-seca. Consideracions preventives des del punt de vista del risc biològic............................................................ 70 Anna Oubiña (SGS Tecnos)

Prevenció d’accidents per emissions sobtades de sulfur d’hidrogen......................................................... 71 Ramon Pou (SGS Tecnos)

Atmosferes explosives en plantes d’assecatge de fangs ............................................................................. 72 Natalia Vázquez (Sadim-Grupo Hunosa)

PÒSTERS.............................................................................................................................................................. 73

A) ASPECTES INTRODUCTORIS I GENERALS (NORMATIVA, TENDÈNCIES A EUROPA, GESTIÓ DE FANGS I PLANIFICACIÓ DE LA GESTIÓ DE FANGS, IMPLICACIONS SOCIALS I AMBIENTALS, INICIATIVES D’R+D+I)........................................................................................................................... 75

Gestió de biosòlids. Línies de treball a l’Agència Catalana de l’Aigua........................................................ 77 Mairal (Unitat de Biosòlids, Agència Catalana de l’Aigua)

Removals........................................................................................................................................................... 78 Esther Torrens,1 Frank Stüber,1 Agustí Fortuny,2 Josep Font,1 Christophe Bengoa,1 Azael Fabregat1

1 Departament d’Enginyeria Química, Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Química, Universitat Rovira i Virgili 2 Departament d’Enginyeria Química, EPSEVG, Universitat Politècnica de Catalunya

Reducció i estabilització de l’excés i de la toxicitat de fangs en condicions anaeròbiques. .................... 79 Esther Torrens,1 Frank Stüber,1 Agustí Fortuny,2 Azael Fabregat,1 Christophe Bengoa1 i Josep Font1

1 Departament d’Enginyeria Química, Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Química, Universitat Rovira i Virgili 2 Departament d’Enginyeria Química, EPSEVG, Universitat Politècnica de Catalunya

Línies d’investigació del grup de recerca de Biotecnologia ambiental de la Universitat de Barcelona ... 80 Joan Mata-Álvarez, Joan Dosta, Alexandre Galí, Toufik Benabdallah El-Hadj, Sergi Astals i Silvia López-Palau (Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona)

El Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental de la Universitat de Girona (LEQUIA-UdG): qui som i què fem ..................................................................................................................................................................... 81 Jesús Colprim,1, 2 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental de la Universitat de Girona (LEQUIA-UdG) 2 Institut Català de Recerca de l’Aigua

El GIRO Centre Tecnològic: una aposta per crear una plataforma d’R+D+T transversal en la gestió integral de residus orgànics ............................................................................................................................ 82 Xavier Flotats (GIRO Centre Tecnològic)

7

B) TRACTAMENT DE FANGS: METODOLOGIA, PROCESSOS I TECNOLOGIES........................................................................................................................................... 83

Efecte de l’origen de l’aigua en la preparació d’una solució de polielectròlit............................................. 85 Pedro J. Simon,1 Carlos Lardín,1 José R. Alvarez,2 Amador Rancaño,3 Francisco J. López

3 i Pedro M. Polo3 1 ESAMUR 2 Departament d’Enginyeria Química, Universitat d’Oviedo 3 Acciona Agua, SA

Processos tèrmics per a la digestió de llots de depuradora......................................................................... 86 (Sorea, Universitat de Valladolid)

Optimització de la degradació anaeròbica de fangs d’EDAR mitjançant l’operació en fases de temperatura. .....87 Ángeles De la Rubia,1 Tania Forster,2 Víctor Riau2 i Montserrat Pérez2 1 Instituto de la Grasa (CSIC) 2 Departament d’Enginyeria Química, Tecnologia d’Aliments i Tecnologies del Medi Ambient, Facultat de Ciències del Mar i Ambientals, Universitat de Cadis

Estudi a escala pilot del sistema d’higienització de fangs de depuradora ATAD (autoheated thermophilic aerobic digestion) en l’EDAR Molina de Segura (Múrcia) ............................................................................. 88 Eva Lloret1 i José A. Pascual,1 Entidad de Saneamiento y Depuración de la Región de Murcia (ESAMUR), Depuración de Aguas del Mediterráneo, SL 1 Departamento de Conservación de Suelo, Agua y Manejo de Residuos Urbanos. CEBAS-CSIC

Procés BIOPASTEUR®: la higienització dels fangs prèvia a la digestió anaeròbica .................................. 89 Juan C. Rodrigo, Luís Gimeno i Joan Sanz (Veolia Water Solutions & Technologies)

Reducció de fangs per hidròlisi tèrmica: procés Biothelys® ........................................................................ 90 Julien Chauzy i Joan Sanz (Veolia Water Solutions & Technologies)

Reducció de la producció de fangs a una EDAR mitjançant l’aplicació d’ozó............................................ 91 Luís Urrutia,1 Rafael García,1 Ricardo Rioja2 i Ferran Pallàs2 1 PRAXAIR España, SL 2 IDOM Ingeniería y Sistemas, SA

Potenciació de la taxa de predació per minimitzar la producció de fangs excedents mitjançant la modificació d’un sistema de fangs actius convencional .............................................................................. 92 Meritxell Mas,1 Núria Gómez1 i Humbert Salvadó2 1 Hydrolab Microbiologica 2 Universitat de Barcelona

El procés THERMO-SYSTEM per a l’assecatge solar de fangs de depuració ............................................. 93 Guillermo Lacarra i Jochen Scheerer (Ingeniería Proyectos Navarra, SL, i Assessoria, Serveis i Productes Mediambientals, SL)

Posttractament de biosòlids centrifugats en l’era d’assecatge de l’estació depuradora d’aigües residuals El Trebal (Santiago de Xile) ............................................................................................................. 94 Josep A Clariana,2 Philippe Rougé,2 Paola Arata Z.,1 Sebastián Acevedo W.1 i Javier Segovia P.1 1 Aguas Andinas, SA 2 Grupo AGBAR Agua

Sistema modular de desintegració de fangs.................................................................................................. 96 Gabriel Domínguez (ABS Bombas, SA, i Instituto de la Tecnología de los Materiales Cerámicos y Sintéticos, IKTS)

Ultrasons i depuració ....................................................................................................................................... 97 Luís Vergara1 i Francisco Javier López2 1 Toscano Línea Electrónica, SL 2 Acciona Agua, SA

Optimització de la digestió anaeròbica mitjançant l’aplicació d’ultrasons en l’EDAR Molina de Segura (Múrcia).............................................................................................................................................................. 98 Entidad de Saneamiento y Depuración de la Región de Murcia (ESAMUR), Depuración de Aguas del Mediterráneo, SL (DAM)

8

Anàlisi preventiva de corrosió mitjançant la determinació quantitativa de metalls en fangs biològics... 99 Ramon Sunyer i Montserrat Solé (Laboratori d’Anàlisi Dr. Borrell, SL)

C) VALORITZACIÓ DE FANGS..................................................................................................... 101

Estudi d’alternatives d’implantació i selecció de tecnologies de compostatge en poblacions mitjanes de Catalunya......................................................................................................................................................... 103 Laia Eraso,1 Maria Aromir,1 Daniel Pons,1 Cristina Ramos,1 Marc Moliner,2 Pilar Mairal2 i Marga Uceda2 1 INYPSA 2 ACA

Aplicació del fang deshidratat i el seu assecatge tèrmic............................................................................ 104 G. Mejia i L. Comellas (Institut Químic de Sarrià, Universitat Ramon Llull)

Compostatge de fangs en sistema de taules voltejades............................................................................. 105 Teresa Gea,1 Raquel Barrena,1 Marisol Mompeó,2 Antoni Sánchez1 1 GICOM Grup de Recerca en Compostatge, Departament d’Enginyeria Química, Universitat Autònoma de Barcelona 2 Prointraval, SL, Grup Tradebe

Desenvolupament d’un simulador numèric del procés de compostatge, i aplicació a l’optimització del compostatge de llots i mescles amb altres residus orgànics .................................................................... 106 Antoni Sánchez,1 Teresa Gea,1 Juan Baeza,1 Luz Ruggieri,1 Belén Puyuelo,1 Jorge Domínguez,2 Domingo Pérez,2 David Cereijo,2 Salustiano Mato,2 Francina Solé,3 Josep Illa,3 Xavier Flotats,4 Francesc Prenafeta,4 Felicitas Vázquez,4 Albert Magrí,4 Agustí Pérez,5 Antonio Huerta,5 Xavier Roca5 i Albert Oliver5

1 Departament d’Enginyeria Química. Universitat Autònoma de Barcelona 2 Departament d’Ecologia i Biologia Animal. Universitat de Vigo 3 Departament de Medi Ambient i Ciències del Sòl. Universitat de Lleida 4 GIRO-Centre Tecnològic 5 Laboratori de Càlcul Numèric. Universitat Politècnica de Catalunya

Biosòlids: aplicació directa a l’agricultura a la Comunitat de Madrid........................................................ 107 Roman Llagostera, Julio Monferrer i Irene García (Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA, SEARSA)

Fangs de depuradora: valorització en pollancredes ................................................................................... 108 Roman Llagostera,1 Julio Monferrer,1 R. August 1 i Miquel Salgot de Marçay2

1 Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA. SEARSA 2 Institut de l’Aigua de la Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia

Valorització de metalls pesants per a la fabricació de materials de construcció fotovoltaics (Proyecto IBEROEKA-VAMEPFO) ................................................................................................................. 109 Xavier Elias, Borsa de Subproductes del Consell General de Cambres de Catalunya, TTRES Chile, Codelco, Jualien, Tratamientos Térmicos Carreras, Iberoeka

Utilització de fangs de depuradora en prefabricats de formigó ................................................................. 110 Verónica Kuchinow (Zicla)

FMI Process, valorització tèrmica dels fangs de depuració ....................................................................... 111 Michel Figueras (FMI Process)

Gestió dels fangs a la planta de Granollers Tractament Tèrmic Eficient (GTTE)...................................... 112 Albert Cot,1 Albert García,1, 2 Manuel Diaz,1 Joan Vall-llovera1 i Josep M. Arqué1 1 EMTE Medio Ambiente y Energía (EMAE) 2 Granollers Tractament Tèrmic Eficient (GTTE)

Projecte de gasificació de fangs d’EDAR urbana ........................................................................................ 113 Isolux-Corsan, Acsa i TTRES

Plataforma experimental per a la valorització energètica de fang d’EDAR per gasificació ..................... 114 Fidel Ignacio Plaza i Gloria Garralón (CADAGUA, SA)

9

D) ELIMINACIÓ D’OLORS EN TRACTAMENTS I POSTTRACTAMENTS DE FANGS ............................................................................................................................................................ 115

Tècniques de minimització d’olors en les línies de fang de les depuradores i instal·lacions de posttractament. Experiències concretes ...................................................................................................... 117 Juan Luís Castillo, Pilar Icaran, Josep Millà, Montserrat Isidro, Jordi Aguilera i Helena Vilagrassa (Aqualia, SA)

Caracterització d’emissions d’olor de les instal·lacions conjuntes de depuració d’aigües residuals i compostatge de fangs a Vila-seca ................................................................................................................ 118 Anton Philip van Harreveld i Estel·la Pagans (Odournet, SL)

Eliminació de compostos causants d’olors (H2S, NH3, COV) mitjançant adsorbents/catalitzadors derivats de fangs de depuradora per processos tèrmics i termoquímics................................................................ 119 Alba Anfruns,1 Carla Canals-Batlle,1 Anna Ros,1 Maria A. Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA). Departament d’EQATA, Universitat de Girona 2 Departament de Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Oviedo

Preparació de materials adsorbents amb elevades àrees superficials a partir de fangs d’EDAR mitjançant activació química amb hidròxids alcalins.................................................................................. 120 Anna Ros,1 Maria A. Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1

1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA), Departament d’EQATA, Universitat de Girona 2 Dept. Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Oviedo

E) NATURALESA QUÍMICA I MICROBIOLÒGICA DEL FANG.............................. 121

Anàlisi qualitativa dels fangs generats a les depuradores d’aigües residuals urbanes de Catalunya ... 123 Marga Uceda (Agència Catalana de l’Aigua)

Posttractament del fang i la seva influència en el contingut de contaminants orgànics......................... 124 G. Mejia i L. Comellas (Institut Químic de Sarrià, Universitat Ramon Llull)

Consecuencias de la limitación de concentraciones de compuestos orgánicos en lodos de depuración que van a ser destinados a uso agrícola ...................................................................................................... 125 Juan Luis Santos, Irene Aparicio, Esteban Alonso (Departament de Química Analítica, Escola Universitària Politècnica, Universitat de Sevilla)

Fangs de les EDAR de la Costa Brava: 15 anys d’analítiques i seguiment ............................................... 126 Roman Llagostera1, Julio Monferrer1, R. August Bou1 Miquel Salgot,2 Carlos Nieto3 i Josep M. Caus4 1 Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA, SEARSA 2 Institut de l’Aigua, Universitat de Barcelona, Facultat de Farmàcia 3 Consorci de la Costa Brava 4 Empresa Mixta d’Aigües de la Costa Brava

Avaluació de la qualitat dels fangs de depuradora mitjançant assaigs ecotoxicològics......................... 127 X. Domene, W. Ramírez, S. Mattana, O. Ortiz, P. Andrés, J. M. Alcañiz (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals, CREAF, Universitat Autònoma de Barcelona)

Efectes en la diversitat de coliformes fecals i Enterococcus produïts per diferents tractaments utilitzats en el sanejament de llots de depuradora...................................................................................................... 128 Xavier Bonjoch i Anicet R. Blanch (Departament de Microbiologia, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona)

Desenvolupament d’un mètode per extreure colífags somàtics de diversos biosòlids i sòls ................ 129 Carolina Guzmán, Joan Jofre, Anicet R. Blanch i Francisco Lucena (Departament de Microbiologia, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona)

10

F) PREVENCIÓ DE RISCOS I SEGURETAT........................................................................ 131

Iniciatives de l’Administració de l’aigua a Catalunya en prevenció de riscos laborals en les instal·lacions de sanejament ................................................................................................................................................ 133 Iván González (Agència Catalana de l’Aigua)

11

PONÈNCIES

12

13

A) ASPECTES INTRODUCTORIS I GENERALS (NORMATIVA, TENDÈNCIES A EUROPA, GESTIÓ DE FANGS I PLANIFICACIÓ DE LA GESTIÓ DE FANGS,

IMPLICACIONS SOCIALS I AMBIENTALS, INICIATIVES D’R+D+I)

14

15

NORMATIVA Y TENDENCIAS ACTUALES EN EL TRATAMIENTO Y VALORIZACIÓN DE LODOS EN EUROPA Ana Rodríguez (acruz@mma.es) Ministerio de Medio Ambiente Se comentará la normativa y la situación actual de gestión de lodos en Europa, y en particular en España, y se identificará el enfoque más sostenible para el futuro del tratamiento y valorización de los lodos. Se debatirá sobre el borrador del futuro PNLD.

16

LA GESTIÓ DE FANGS DE DEPURACIÓ D’AIGÜES RESIDUALS URBANES A CATALUNYA. EVOLUCIÓ HISTÒRICA I ESTRATÈGIA DE FUTUR: EL NOU PROGRAMA DE FANGS Marc Moliner i Rafa (mmoliner@gencat.net) Unitat de Biosòlids. Departament d’Explotació de Sistemes de Sanejament. Àrea d’Inspecció i Control. Agència Catalana de l’Aigua El sanejament de l’aigua residual va associat intrínsecament a la gestió del fang de depuració resultant. Des de la creació de la Junta de Sanejament l’any 1981, la gestió dels fangs de depuració ha estat a càrrec de l’Administració autonòmica catalana. La ponència resumeix la gestió dels fangs de depuració duta a terme a Catalunya per la Junta de Sanejament inicialment i, posteriorment, per l’Agència Catalana de l’Aigua. S’analitzen les característiques de la generació de fang a Catalunya, amb una producció actual de 547.288 t de fang deshidratat a l’any. S’avaluen les diferents vies de gestió del fang, els diversos condicionants que afecten tal gestió i la manera com aquests objectius es concreten en el marc actual de Catalunya. Finalment, es presenta la planificació futura de la gestió del fang de Catalunya, recollida en el Programa d’actuacions per a la gestió dels fangs residuals generats en els processos de depuració d’aigües residuals urbanes de Catalunya —Programa de fangs— elaborat per l’ACA l’any 2007, amb la participació del conjunt d’estaments de l’Administració amb competències en la gestió dels fangs. L’objectiu del Programa de fangs és contribuir a l’optimització tècnica, ambiental i econòmica de la gestió dels fangs, satisfent els condicionants que l’afecten.

17

ESTAT DE SITUACIÓ DE LA PRODUCCIÓ DE FANGS I DE LES TECNOLOGIES DE TRACTAMENT I VALORITZACIÓ DE FANGS EN ELS DIFERENTS PAÏSOS D’EUROPA I ELS EUA Joan Carles Moré (jcmore@tgasl.com) Tècniques de Gestió Ambiental, SL L’objectiu de la ponència és identificar i descriure els components característics de la gestió dels fangs de depuració d’aigües residuals als principals països d’Europa: l’expressió de les principals problemàtiques i les línies de solució aplicades.

18

VIES DE GESTIÓ DELS FANGS D’EDAR. SITUACIÓ ACTUAL I PREVISIONS 2007-2012 Ramon Oliva i Tarré (rolivat@gencat.net) Agència de Residus de Catalunya L’Agència de Residus de Catalunya té com una de les eines de planificació el Programa de gestió de residus industrials de Catalunya (PROGRIC). Ara estem elaborant el corresponent al 2007-2012. Respecte a la generació de residus, cal destacar que la proliferació de serveis ambientals garanteix que la nostra societat sigui més curosa amb el medi ambient, amb l’objectiu d’obtenir una qualitat ambiental satisfactòria i millorable dia a dia (depuració d’aigües residuals urbanes, tractaments d’emissions atmosfèriques, etc.), però en darrer terme produint més residus. En el nou PROGRIC es consideren tres grans grups de generació de residus industrials, les activitats de producció industrial, les EDAR i els gestors de residus industrials. La distribució percentual observada entre aquests tres grups correspon en un 76% a indústries productives, mentre que els gestors generen el 16% i les EDAR el 8% restant. En la redacció del PROGRIC 2007-2012 es marquen uns objectius de vies de gestió final dels fangs provinents de les EDAR i es tenen en compte les aportacions de l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA) que fan referència al Programa d’actuacions per a la gestió dels fangs residuals generats en els processos de depuració d’aigües residuals urbanes de Catalunya per definir la planificació de la gestió d’aquests fangs. S’han considerat les infraestructures presents i es defineixen amb vista al futur les necessitats de noves infraestructures depenent de les previsions de producció de fangs estimades per l’ACA i els objectius fixats per l’ARC.

19

B) TRACTAMENT DE FANGS: METODOLOGIA, PROCESSOS I TECNOLOGIES

20

21

DIGESTIÓN AERÓBICA TERMÓFILA Pedro María Polo Cañas (pedromaria.polo.canas@acciona.es) Acciona Agua, S. A. La gestión de la línea de fangos de las instalaciones de depuración de agua residual se va tornando, poco a poco, más compleja, dado que las reglamentaciones de protección ambiental van incorporando los nuevos conocimientos sobre el medio. Este proceso conlleva que la gestión de los fangos, posterior a la EDAR, se haya complicado técnicamente, y que, además, su participación en el coste total de explotación no pare de crecer. El problema que se plantea a este tipo de instalaciones es que, al ser la mayoría instalaciones del tipo estabilización, la disminución de la cantidad de fangos no es apreciable. Además, al no poder usarse los fangos en la agricultura hay que redirigirlos a instalaciones de compostaje, que presentan los problemas añadidos de distancia, saturación y elevación del coste. Frente a esta situación se propone la digestión aeróbica termófila como alternativa a la situación actual, y se presentan las siguientes características, que la hacen competitiva y superadora tanto de la estabilización como del compostaje: alta y efectiva eliminación de SV, mejora en la deshidratación, e higienización de los mismos con la consiguiente minoración de la producción de fangos, y de su aplicabilidad agrícola. Asimismo, la implantación de una instalación de este tipo en una EDAR existente aumenta, de hecho, la capacidad disponible en los reactores biológicos aeróbicos.

22

DIGESTIÓ ANAERÒBICA DE FANGS: POSSIBLES MILLORES EN EL SEU RENDIMENT J. Mata-Álvarez (jmata@ub.edu), T. Benabdallah El-Hadj i S. Astals Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona La digestió anaeròbica es considera el procés més utilitzat per a l’estabilització dels fangs de depuradora. A causa de la seva gran estabilitat en condicions mesofíliques, aquestes han estat les més aplicades arreu. Ara bé, el creixement sostingut de la producció de fangs i les restriccions cada cop més estrictes sobre la qualitat dels llots per aplicar a l’agricultura han despertat més interès per l’operació en condicions termofíliques. D’aquesta manera es redueix substancialment el temps de residència hidràulic necessari (amb la consegüent disminució de volum) i s’obté un fang més estable, amb una càrrega patogènica molt baixa que compleix molts dels criteris d’higienització. La inestabilitat d’alguns processos termofílics, així com el balanç energètic negatiu, assenyalat per alguns investigadors, han provocat certes reticències envers el seu ús. Com a contrast s’han reportat resultats molt positius, incloent-hi un balanç positiu dels costos d’operació. Una altra possibilitat de millorar els rendiments és a través de la codigestió. Aquesta és una temàtica que, tot i ser coneguda des de fa temps, fins ara no ha estat considerada de manera seriosa. S’han adduït problemes de logística de variabilitat, d’estacionalitat, etc. El fet és que, aprofitant el volum existent, el digestor de llots ofereix la possibilitat d’incorporar altres substrats (residus agrícoles, agroindustrials, etc.) que compensen el balanç de nutrients i la humitat i augmenten de manera molt important el rendiment de biogàs del procés. En les experiències conegudes, el digestor es comporta de manera estable i amb notables augments de rendiment.

23

COMPARACIÓN DE METODOLOGÍAS EN LA OBTENCIÓN DE UN LODO TERMOFÍLICO DE EDAR Ángeles De la Rubia (arubia@cica.es),2 Tania Forster,1 Víctor Riau1 y Montserrat Pérez (montserrat.perez@uca.es)1 1 Departamento de Ingeniería Química, Tecnología de Alimentos y Tecnologías del Medio Ambiente. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Universidad de Cádiz. 2 Instituto de la Grasa (CSIC) La gestión de lodos de depuradoras de aguas residuales o EDAR (LD), viene regulada en los dos planes nacionales de lodos (PNLD). Tanto el primero (2001-2006) como el segundo (2007-2015) recogen la necesidad de valorizar los lodos generados en las EDAR mediante tecnologías competitivas tales como la digestión anaeróbica. Esta tecnología está implantada en la mayoría de las grandes EDAR españolas, que operan en rango mesofílico de temperatura (35 °C). La necesidad de conseguir un lodo más estable (libre de patógenos) y de aumentar la capacidad de tratamiento de las EDAR (disminuyendo el tiempo hidráulico de retención, o THR) sin desestabilizar el proceso, llevó a investigar la utilización de la tecnología anaeróbica termofílica en la estabilización de lodos. Para ello, partiendo de un lodo mesofílico, se puede obtener un lodo termofílico mediante una de las dos opciones siguientes: En primer lugar, el aumento gradual de temperatura desde 35 °C a 55 °C, evitando la franja de 43 °C a 50 °C, que provoca la desestabilización del proceso. Esta opción permite que el reactor se mantenga operativo (opción deseable en reactores industriales). Por otra parte, se puede someter al reactor a un cambio brusco y directo de temperatura, desde 35 °C hasta 55 °C, tras lo cual habrá que disminuir drásticamente la alimentación del reactor y realizar un seguimiento de la concentración de ácidos grasos volátiles, que serán el indicador de estabilidad del proceso. En el trabajo que se presenta se realiza un estudio comparativo de ambas opciones de aumento de temperatura, partiendo de lodos mesofílicos de EDAR.

24

LA HIDRÓLISIS TÉRMICA COMO PRETRATAMIENTO DE LODOS DE DEPURADORA, UNA ALTERNATIVA MADURA Harald Kleiven (harald.kleiven@cambi.no),1 Lluís Soler (lluis.soler@cambi.no)1 i Miguel Ángel Sanz (miguel.angel.sanz@degremont.com) 2 1 Cambi AS 2 Degremont, S. A. La hidrólisis térmica (Thermal Hydrolisis Process, o THP®) es una tecnología que se utiliza como pretratamiento de lodos de depuradora previa a su digestión anaeróbica. Ha sido desarrollada en Noruega y cuenta ya con once años de experiencia. La hidrólisis térmica modifica las características del lodo de depuradora desnaturalizando las proteínas presentes, abriendo las macroestructuras celulares y destruyendo las paredes celulares; de esta forma se libera DQO soluble para la digestión. La DQO soluble, principalmente en forma de ácidos grasos volátiles, puede alcanzar valores de 50.000 mg/l en la alimentación al digestor. Esto se consigue deshidratando el lodo bruto hasta el 16% MS, añadiendo luego vapor vivo para elevar la temperatura y presión hasta 165 °C/7 bar en los reactores. Después de un tiempo de retención de 30 minutos, el lodo se somete a una súbita caída de presión, y así se incrementa la desintegración del lodo tratado. El lodo hidrolizado se enfría hasta 40 °C en un intercambiador de calor y se alimenta a los digestores. El proceso THP optimiza el reciclado de la energía utilizada, jugando con las diferencias de presión entre los distintos recipientes. El balance energético global da como resultado un incremento neto en la producción de energía. Con el proceso THP se obtienen las siguientes ventajas: • Mayor producción de biogás. • Reducción de la producción de biosólidos. • Digestión anaeróbica trabajando a altas cargas. • Biosólidos exentos de patógenos. • Mejora de la estabilidad del proceso de digestión anaeróbica. • Planta compacta y automatizada.

25

OPTIMITZACIÓ DE LA DIGESTIÓ ANAERÒBICA MITJANÇANT L’APLICACIÓ D’ULTRASONS AL FANG SECUNDARI EN L’EDAR DE VILANOVA I LA GELTRÚ Lucas Moragas (lmoragas@gencat.net),1 Jordi Robusté (jrobuste@gencat.net),1 Elvira César (elvira.cesar@dam-aguas.es),2 Sergio Bolinches (sergio.bolinches@dam-aguas.es)2 i Eduard Moliné (edars.vilanova@dam-aguas.es)2

1 Agència Catalana de l’Aigua 2 Depuración de Aguas del Mediterráneo El fonament de la tecnologia d’ultrasons es basa en la utilització de l’energia provocada per una cavitació controlada amb l’objectiu de trencar les parets cel·lulars dels microorganismes presents al fang secundari. Aquesta hidròlisi instantània, que es produeix sobre les parets cel·lulars del fang secundari, es fa en un temps de retenció de dos (2) segons, davant dels aproximadament vuit dies de temps de retenció mínims requerits per qualsevol digestió anaeròbica. Aquest fet incrementa la matèria fàcilment biodegradable, accelerant els processos de digestió i permetent el pas a les etapes de digestió posteriors a la hidròlisi. Tot això comporta importants beneficis, com ara l’increment del rendiment d’eliminació de matèria volàtil, l’increment en la producció de biogàs i la reducció en la producció de fangs deshidratats.

26

TRATAMIENTO TÉRMICO DE FANGOS: OXIDACIÓN SUPERCRÍTICA Manuel Neila Matas (manuel.neila@befesa.abengoa.com) Befesa Construcción y Tecnología Ambiental Se analizan las soluciones adoptadas por Befesa sobre el tratamiento térmico de fangos, concretamente sobre la oxidación en condiciones supercríticas de los fangos, con especial atención a las emisiones y los resultados de este novedoso sistema de tratamiento térmico.

27

DIGESTIÓ D’ALT RENDIMENT: UN PROCÉS INNOVADOR EN EL TRACTAMENT DE FANGS DE DEPURADORA Joan Plans i Regina Kampner (r.kampner@schwarting-biosystem.de) Schwarting Biosystem GmbH La digestió d’alt rendiment és un procés innovador per a l’estabilització de fangs de depuradora que operen amb una càrrega volumètrica elevada. Va ser desenvolupat a Alemanya a la darreria dels anys vuitanta amb la col·laboració del Fraunhofer Institut FhIGB. Durant més de dotze anys ha estat operant en diverses depuradores municipals. Els principals avantatges d’aquest concepte són la degradació efectiva de la matèria orgànica en un temps de retenció curt, la manca de problemes d’escumes i la demanda d’electricitat baixa. A més, s’aconsegueixen quantitats elevades de biogàs. En la presentació es compara el concepte de digestió d’alt rendiment amb la digestió convencional per a depuradores municipals com serien els digestors mixtos. Es mostren els camps d’aplicació de la tecnologia també en el cas de la situació a Catalunya.

28

29

RETORNS DE LA LÍNIA DE FANGS A LA LÍNIA D’AIGUA: EL PROBLEMA I LES SOLUCIONS

TECNOLÒGIQUES

30

31

RETORNS DE LA LÍNIA DE FANGS. LA SEVA IMPORTÀNCIA I EL SEU TRACTAMENT Iñaqui García,1 Mercè Rius,1 Cristina Vila,1 i Luís Vítores2 1 ATC (controlexplotació@atcsa.com) 2 Agència Catalana de l’Aigua Històricament, els retorns que es produeixen tant a la línia de fangs com als posttractaments de fangs han estat reconduïts a la capçalera de planta. Aquesta ha estat una pràctica habitual d’acceptació generalitzada. En l’actualitat, cada vegada és més freqüent la consideració de tractaments específics per a l’eliminació del nitrogen d’aquests corrents residuals (procés Sharon-Anammox, Panammox, etc,.). Un dels problemes més immediats associats a l’aplicabilitat d’aquests processos és el coneixement i la quantificació de la contaminació que aporten aquests corrents residuals i que ha estat objecte d’aquest estudi. Per tal de realitzar una quantificació d’aquests corrents, tant en càrregues com en cabals, s’han escollit tres instal·lacions reals on es duen a terme processos de digestió anaeròbica, espessiment i assecatge tèrmic. Per a cada una, s’ha realitzat una campanya de mostrejos i anàlisis durant un període de deu dies de funcionament lliure d’incidències. Els resultats obtinguts han permès observar que el cabal del conjunt dels retorns pot representar entre un 10-20% del cabal d’entrada a la planta amb una contaminació de nitrogen, tant en la forma orgànica com amoniacal, que pot arribar a valors d’entre el 15-40% d’aportació respecte a l’aigua bruta d’entrada. Al mateix temps, s’observa que aquests corrents es caracteritzen per la seva elevada temperatura, entre 20-40 °C. La magnitud i variabilitat d’aquestes dades posa de manifest la necessitat d’avaluar cas per cas la possible aplicació de processos específics.

32

CONDICIONAMENT DELS RETORNS DE PROCESSOS DE TRACTAMENT DE FANGS DE DEPURACIÓ A PARTIR DE PROCESSOS DE NITRITACIÓ PARCIAL I OXIDACIÓ ANAERÒBICA DE L’AMONI (ANAMMOX) Jesús Colprim (J.Colprim@lequia.udg.cat),1, 2 Helio Lopez,1 Ramon Ganigué,1 Maël Ruscalleda1 i Maria Dolors Balaguer1 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental LEQUIA-UdG, Institut de Medi Ambient, Universitat de Girona 2 Institut Català de Recerca de l’Aigua, ICRA Els diferents processos de tractament de fangs biològics procedents de les EDAR conclouen en un rebuig, en fase líquida, que pot presentar uns nivells de nitrogen (principalment nitrogen amoniacal) que poden arribar a presentar, quan es retornen a capçalera de planta, fins a un 30% de la càrrega nitrogenada que ha de tractar l’EDAR. Les característiques pròpies d’aquests retorns procedents de la gran varietat de processos de tractament de fang (p. e. digestió anaeròbica/aeròbica, assecatge tèrmic, digestió termòfila, transformació química, etc.) fan que s’hagin desenvolupat noves tecnologies de tractament com els processos combinats de nitritació parcial de l’amoni a nitrit i l’oxidació anaeròbica de l’amoni a nitrogen gas emprant el nitrit com a acceptor final d’electrons (anammox). Els avantatges d’aquests tractaments radiquen en l’aplicació d’un procés biològic sobre un corrent altament carregat en amoni, normalment amb baixa matèria orgànica biodegradable, on l’eliminació de l’amoni té lloc a partir d’una nitritació (conversió de l’amoni a nitrit) parcial (només un 50% de l’amoni és convertit a nitrit) i que la seva conversió final a nitrogen gas (desnitrificació) té lloc en condicions anaeròbiques i amb biomassa autotròfica (sense consum de matèria orgànica biodegradable). Aquesta ponència presenta les principals característiques tant de les diferents tècniques per assolir la nitritació parcial com l’oxidació anaeròbica del nitrogen (procés anammox), a més de la seva aplicació en diferents EDAR i l’experiència del LEQUIA-UdG en la posada en marxa, operació i control d’aquests processos.

33

OPTIMITZACIÓ DELS PROCESSOS BIOLÒGICS D’ELIMINACIÓ DE NITROGEN PER AL TRACTAMENT D’EFLUENTS PROCEDENTS DE LA DIGESTIÓ ANAERÒBICA DE FANGS D’EDAR Alexandre Galí (alexandregali@ub.edu), Joan Dosta i Joan Mata-Álvarez Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona En el present treball s’ha estudiat el tractament biològic (nitrificació/desnitrificació) de l’aigua residual procedent de la digestió anaeròbica de fangs (800-1.200 mg NH4+-N L-1) d’una EDAR de l’àrea metropolitana de Barcelona. El procés s’ha optimitzat mitjançant reactors seqüencials per càrregues (SBR) i reactors continus tipus quimiòstat on s’ha aconseguit realitzar la nitrificació/desnitrificació via nitrit, fet que redueix costos d’aeració i de desnitrificació. Ambdues metodologies donen resultats molt satisfactoris. Si ens fixem en el punt de vista de la conversió del nitrogen, l’SBR ha resultat millor perquè treballa amb un temps hidràulic menor que el quimiòstat, fet que també implica un volum menor de reactor i un cost menor de construcció. Ara bé, des del punt de vista de l’estabilitat, el procés de nitrificació/desnitrificació dut a terme en el quimiòstat presenta millor funcionament davant de fluctuacions de cabal i variacions en la concentració de nitrogen. Per tant, l’elecció d’un procés o l’altre dependrà de l’emplaçament i les característiques de l’aigua residual.

34

35

C) VALORITZACIÓ DE FANGS (I)

36

37

RESULTATS DE L’APLICACIÓ REITERADA DE FANGS D’EDAR EN ELS CULTIUS DEL CEREAL Jordi Salvia Fuentes (jordi.salvia@irta.es),1 Francesc Camps Sagué (francesc.camps@irta.es),1 Josep M. Pagès Grau (josepmaria.pages.grau@irta.es),1 Lluís Sala (lsala@ccbgi.org)2 i Carlos Nieto (cnieto@ccbgi.org)2

1 IRTA Mas Badia 2 Consorci Costa Brava La reutilització dels fangs procedents de les EDAR com a fertilitzant de conreus agraris és una de les opcions més utilitzades per ubicar aquest subproducte dins el procés de depuració de les aigües residuals. No obstant això, no es disposa d’informació agronòmica i mediambiental sobre l’aportació reiterada d’aquest subproducte de les EDAR en cultius agrícoles receptius en les nostres condicions edafoclimàtiques. Els anys 1995 i 1996 es van establir dos assaigs agronòmics d’aportació reiterada de fangs de l’EDAR de Palamós (digestió anaeròbica) en cultius de cereal d’hivern i blat de moro, respectivament. Aquestes experiències han presentat una durada de deu anys, en les quals s’ha comparat l’aportació de fangs amb la fertilització química habitual d’un agricultor. Les conclusions han estat que l’aportació de fangs de depuradora com a fertilitzant comporta uns rendiments, tant productius com de qualitat, dels cultius dels cereals d’hivern i d’estiu similars als fertilitzats amb adobs químics convencionals. Tot i així, si la dosificació dels fangs es fa mitjançant el criteri del nitrogen, cal tenir en compte la taxa de mineralització del nitrogen orgànic. I també si hi ha hagut aportacions de fangs durant anys precedents, ja que es mineralitzarien els anys següents. A la vegada, també dosificant anualment depenent del nitrogen s’ha observat a mitjà termini un increment del fòsfor al sòl. Finalment, la utilització dels fangs produïts a l’EDAR de Palamós, i que s’apliquen en dosis agronòmiques, representa l’aportació de quantitats pràcticament no detectables de metalls pesants.

38

LA GESTIÓ DELS FANGS DE LES EDAR DE LA COSTA BRAVA: EVOLUCIÓ HISTÒRICA I SITUACIÓ ACTUAL Lluís Sala (lsala@ccbgi.org),1 Carlos Nieto (cnieto@ccbgi.org),1 Roman Llagostera (rllagostera@searsa.com)2 i Josep M. Caus (jmcaus@aiguescb.com)3 1 Consorci de la Costa Brava 2 SEARSA 3 Empresa Mixta d’Aigües de la Costa Brava, SA (EMACBSA) El sanejament de les aigües residuals no acaba fins que es fa una correcta gestió dels fangs generats per les estacions depuradores d’aigües residuals (EDAR). Així es va entendre cap a la meitat dels anys noranta, quan es va iniciar la racionalització de l’aplicació agronòmica dels fangs de les EDAR de la Costa Brava, en compliment de les directives que regulaven aquesta activitat. Allò que inicialment era tractat com un residu va ser progressivament transformat en un recurs, apreciat i cobejat pels sectors agrícoles cerealistes de la zona, que han estat els principals usuaris d’aquests fangs com a adobs orgànics. Aquesta ponència farà èmfasi en l’evolució històrica i en la situació actual de la gestió dels fangs en l’àmbit del Consorci de la Costa Brava.

39

APROFITAMENT DE FANGS DE DEPURADORA EN LA RESTAURACIÓ DE PEDRERES Josep M. Alcañiz (JoseMaria.Alcaniz@uab.cat),1 Vicenç Carabassa,1 Oriol Ortiz,1 Marga Uceda,2 Marc Moliner2 i Esteve Serra3

1 Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF), Universitat Autònoma de Barcelona 2 Unitat de Biosòlids, Agència Catalana de l’Aigua 3 Direcció General de Qualitat Ambiental, DMAH La restauració de les activitats extractives demanda la creació de substrats fèrtils que permetin un creixement adequat de la vegetació. Els fangs de depuradora, convenientment dosificats i ben incorporats, poden ser útils per adobar aquests substrats ja que aporten nitrogen i fòsfor, estimulen l’activitat microbiana i contribueixen a incrementar la matèria orgànica del sòl. A Catalunya s’han fet experiències i aplicacions controlades en una trentena d’activitats extractives amb resultats prou satisfactoris seguint un manual específic que recentment s’ha actualitzat i millorat amb un nou sistema de gestió. El protocol parteix d’una avaluació prèvia de l’aptitud de les activitats extractives que té en compte la ubicació, les característiques del substrat de la pedrera i els impactes possibles sobre l’entorn natural. S’identifiquen les zones concretes que cal restaurar i s’analitzen les terres o materials estèrils que s’utilitzaran per incorporar-hi els fangs. Se seleccionen les EDAR que podrien subministrar els fangs, i depenent de les característiques analítiques dels fangs i de les terres s’estableix la dosi que s’ha d’incorporar. La dosificació es basa en la quantitat màxima de matèria orgànica làbil que podem incorporar al sòl, tot aplicant-hi restriccions dirigides a la prevenció de la contaminació. Un pas important és la correcta incorporació dels fangs a les terres, que es fa mesclant-los utilitzant la maquinària de la pedrera. Posteriorment es fa l’estesa de les terres adobades sobre les zones per restaurar. L’ús de fangs de depuradora per adobar terres en activitats extractives està especialment indicat quan la prioritat és el control de l’erosió a les zones restaurades.

40

UTILITZACIÓ DE LLOT SEC DE DEPURADORA D’AIGÜES RESIDUALS COM A ADDICIÓ EN PREFABRICATS Susanna Valls (susanna.valls@upc.edu), Enric Vázquez (enric.vazquez@upc.edu) i Andrés Yagüe (andres.yague@upc.edu) Departament d’Enginyeria de la Construcció, Universitat Politècnica de Catalunya Els llots de depuradora d’aigües residuals són residus que en l’actualitat es produeixen en grans quantitats i alguns amb contaminants tòxics com els metalls pesants. La seva reutilització en el camp de la restauració de pedreres, terrenys marginals i en l’agricultura, és inviable. Per aquest motiu, hem de cercar un sistema solidificador i estabilitzador que al mateix temps tingui una aplicació en el camp de l’enginyeria civil. El treball es basa en la utilització del llot sec de la depuradora de Montornès del Vallès com a addició en peces de formigó prefabricat, com els panots. Com tothom sap, els productes d’hidratació de la pasta de ciment poden incorporar químicament en la seva estructura metalls pesants, i així redueixen el seu impacte ambiental. El treball ha consistit en dues fases, primerament la determinació de l’addició òptima del residu en el nou material i a continuació una prova pilot a escala real. S’assajaren diverses addicions de llot i es valorà la resistència mecànica i l’impacte ambiental mitjançant el test de lixiviació. A raó dels resultats obtinguts es dissenya la prova pilot, de tal manera que l’addició de llot en la preparació del panot prefabricat pugui tenir interès industrial, sent condició necessària que el procés d’addició del llot tingui la mínima incidència en el procés de fabricació, ja que variar el procés de fabricació redueix les possibilitats reals d’ús. En conseqüència, el llot s’addicionà juntament amb la sorra sense alterar el procés industrial. La prova pilot es va realitzar en les instal·lacions de l’empresa ICA a la localitat de Sant Andreu de la Barca, Barcelona. Els resultats obtinguts a escala real van corroborar els obtinguts en el laboratori: com més percentatge de llot, millor resistència a flexotracció; i no generen cap impacte ambiental, són peces inertes.

41

COMPOSTATGE DE FANGS: ESTAT DE LA SITUACIÓ A CATALUNYA Josep Saña (jsana@tgasl.com) Tècniques de Gestió Ambiental, SL Es fa una revisió dels sistemes de compostatge de fangs emprats actualment a Catalunya en instal·lacions públiques i privades, i es comenten els avantatges i els inconvenients de cada un. Així mateix, es repassen els problemes essencials que planteja el procés en si:

− Les emissions de gasos tòxics durant les descàrregues dels fangs i la preparació de les mescles.

− El dèficit energètic del procés. − El tractament dels gasos emesos, amb especial èmfasi en el control de les

emissions d’amoníac. − La generació de pols, amb les conseqüències corresponents sobre les condicions

de treball. − El risc d’incendi per autoencesa durant l’emmagatzematge del producte acabat.

També es descriuen les solucions utilitzades per superar aquesta problemàtica i es plantegen alternatives sobre les quals caldria aprofundir.

42

ERES D’ASSECATGE DE FANGS. RIZOCOMPOSTATGE Roger Castellnou (rcastell@agbar.net),1 Jaume Joseph (jjoseph@agbar.net),1 Pilar Rodriguez (prodriguez@agbar.net)2 i Philippe Rougé (prouge@agbar.net)3 1 Depuradores d’Osona 2 Sorea 3 Grup AGBAR Un dels principals problemes en la gestió d’estacions depuradores d’aigües residuals urbanes (EDAR) petites es troba en la línia de fangs, que no preveu cap sistema de deshidratació. Habitualment, el fang en excés s’acumula en sitges de fang en estat líquid on s’espesseix. Un cop plenes es transporta el fang líquid, mitjançant un camió cisterna, a una EDAR receptora, on es deshidraten. El destí final dels fangs deshidratats és l’assecatge tèrmic o l’abocador controlat de fangs. A la comarca d’Osona les EDAR petites es troben repartides pel territori, allunyades de l’EDAR principal i, per tant, els costos de transport són importants. Per resoldre aquests problemes s’ha implantat el rizocompostatge, que dóna solució al tractament de fangs per a les EDAR de petites dimensions. El rizocompostatge és un sistema natural, desenvolupat pel Grup AGBAR, que deshidrata i alhora estabilitza el fang de depuradora mitjançant eres d’assecatge amb canyís. El rizocompostatge ha estat provat a bastament en diverses depuradores operades pel Grup AGBAR i SUEZ ENVIRONMENTAL. En aquesta ponència es presenta l’experiència de Depuradores d’Osona, SL, en l’aplicació d’aquesta tecnologia per a fangs biològics de 6 EDAR petites que presenten la problemàtica descrita; i s’estableixen els criteris per decidir en quins casos és vàlida aquesta tecnologia. És un sistema de gestió sostenible, integrat en el medi ambient i que no requereix productes químics ni energia per funcionar. És un mètode totalment biològic.

43

SECADO BIOLÓGICO DE LODOS CONTAMINADOS («COMPOST GRIS») Marisol Mompeó (mompeo.mora@tradebe.com) Intraval, S. L. (Grupo Tradebe) La tecnología de compostaje es ampliamente conocida a escala internacional. Una de sus definiciones más aceptadas es la que presenta Haug (1993), que define el proceso de compostaje como la descomposición biológica aeróbica y la estabilización de los sustratos orgánicos, bajo condiciones que permitan el desarrollo de temperaturas termofílicas como resultado del calor producido biológicamente, para producir un producto final estable y libre de patógenos y semillas, y que puede ser aplicado al suelo beneficiosamente. Sin embargo, existen numerosos residuos orgánicos y lodos de EDAR que presentan un elevado índice de contaminación (metales pesados u otras sustancias tóxicas o peligrosas) y, por lo tanto, una vez compostados no pueden ser aplicados al suelo. Actualmente, estos residuos se destinan a vertedero (o incineración) directamente. El depósito de lodos en vertederos genera numerosos problemas: generación no controlada de gases de vertedero por la materia orgánica que contienen; problemas de retención de lixiviados, y gran demanda de espacio debido a su elevado volumen y contenido en humedad. Estas dos últimas características también dificultan su manejo y transporte, por lo que se incrementan los costes asociados a la gestión de forma considerable. Se entiende por compostaje gris la tecnología de compostaje aplicada a residuos orgánicos contaminados no aplicables al suelo como enmienda orgánica. En este caso, se aplica esta tecnología no con el objetivo de obtener un abono orgánico de calidad, sino con los objetivos de reducir su volumen, humedad y contenido en materia orgánica; por este motivo, optamos por emplear el término «secado biológico». Consiste en una tecnología de pretratamiento de residuos orgánicos previa a su disposición final en vertedero que supone la reducción de costes de manipulación, transporte y disposición final, así como la minimización de problemas en el vertedero. Hay que tener en cuenta que tanto la legislación actual en Cataluña y España como las tendencias legislativas europeas se vuelven cada vez más restrictivas con la entrada de materia orgánica biodegradable en vertedero (DOCE 181/1, 16/7/1999).

44

45

D) VALORITZACIÓ DE FANGS (II)

46

47

LA VALORITZACIÓ DE FANGS VIA GASIFICACIÓ Esteban Chornet, Ph. D. Enerkem Technologies Inc. La gasificació dels fangs deshidratats produeix un gas sintètic que pot ser utilitzat, com el biogàs o com el gas natural, per a la generació d’electricitat i de calor residual utilitzat per assecar els fangs al nivell d’humitat requerit per l’alimentació en el sistema de gasificació. Es presentaran i discutiran els rendiments energètics i mediambientals, els aspectes econòmics d’aquesta estratègia de tractament, així com la sinergia amb la vitrificació i amb la valorització d’altres tipus de residus.

48

EXPERIENCIAS CON EL SECADO SOLAR DE LODOS DE DEPURACIÓN EN CANARIAS. APLICACIÓN EN LA EDAR DE ANTIGUA, ISLA DE FUERTEVENTURA Ángel Teno (ateno@cassa.es)1 i Jochen Scheerer (scheerer@asepma.com)2

1 Grupo CASSA 2 Assessoria, Serveis i Productes Mediambientals, S. L. En el marco de la gestión de los lodos de depuración, el secado presenta varias ventajas en comparación con la deshidratación mecánica, como por ejemplo la reducción de volumen y peso, la estabilidad biológica y la viabilidad de todas las formas de gestión final. El secado solar, por su parte, representa todas estas ventajas, pero a unos costes inferiores en relación con el secado térmico. La empresa THERMO-SYSTEM Industrie- & Trocknungstechnik GmbH se fundó en 1997 y es hoy líder mundial del mercado en el campo del secado solar de lodos de depuración. Con más de 100 plantas de secado solar construidas con capacidades de entre 3.000 a 300.000 habitantes, THERMO-SYSTEM dispone de una extensa experiencia en el campo del secado solar. El proceso de secado solar de lodos de depuración elaborado por THERMO-SYSTEM se realiza en el interior de cámaras de secado tipo invernadero, donde se aprovecha la transformación de la radiación en calor. El secado se realiza por el aumento de temperatura y el movimiento e intercambio de aire. Los componentes básicos de una instalación de secado solar de lodos son la cámara de secado tipo invernadero, el dispositivo removedor automático (Topo Eléctrico® o gestor de lodos), el sistema de ventilación, los sensores de parámetros climáticos, y el sistema de control automático del proceso en función de las condiciones climáticas y el estado de los lodos. La planta depuradora de aguas residuales de Montaña Blanca del municipio de Antigua en la Isla de Fuerteventura fue construida y es gestionada por la Empresa Mixta de Aguas de Antigua, filial del Grupo CASSA. La planta consiste en un tratamiento biológico mediante fangos activos, y un tratamiento terciario formado por una filtración de arena en continuo y desinfección por ultravioleta. La instalación tiene una capacidad de tratamiento de 3.000 m3/día. La planta se complementa con un tratamiento de fangos avanzado de bajo consumo energético, consistente en un secado solar térmico. El sistema permite el secado del fango originado por medio de un proceso de deshidratación convencional mediante un decantador centrífugo. El fango deshidratado tiene un contenido medio en materia seca del 20%. El fango resultante del proceso de secado solar térmico tiene una sequedad media del 65%.

49

El proceso de secado solar del fango consiste en la distribución homogénea del fango deshidratado en un cubeto de hormigón de 70 metros de largo, 10 metros de ancho y 1 metro de altura, el cual está cubierto por un cierre de estructura metálica y una plancha de metacrilato. La cobertura dispone de un sistema motorizado de apertura y ventilación, dirigido por un sistema automatizado y regulado por un equipo de medida de viento y humedad. Un sistema experto permite optimizar y acelerar el secado del lodo, adaptándose a las condiciones ambientales en cada momento. Simultáneamente, un equipo de volteo, denominado topo, con un funcionamiento autónomo y aleatorio, mezcla el fango de forma continua. El movimiento continuo del fango permite una paulatina exposición del mismo a la radiación solar; ésta tiene un efecto desinfectante y de estabilización sobre el fango. El tratamiento del fango biológico mediante el secado solar térmico tiene un doble efecto beneficioso. Por una parte, permite una notable reducción del volumen de fango producido por la instalación, y minimiza por tanto la cantidad de residuo generado, y con un mínimo coste energético y de explotación. Por la otra, ofrece un elevado nivel de estabilización del fango, y minimiza el impacto medioambiental del mismo. Finalmente, mediante el complemento de un tratamiento de compostaje, se puede conseguir una revalorización del fango convirtiéndolo en un subproducto, que puede emplearse en agricultura.

50

L’ASSECATGE TÈRMIC. UNA OPCIÓ CONSOLIDADA EN EL TRACTAMENT DE LLOTS Pere Aguiló Martos (paguilo@emssa.com) Empresa Metropolitana de Sanejament, SA (EMSSA) L’assecatge tèrmic és una tecnologia àmpliament utilitzada en diverses aplicacions i processos industrials. Els primers antecedents fabrils els trobem en l’assecatge de paper per a impremta i en el de fusta per a la construcció naval. En la ponència es descriuen les principals tecnologies d’assecatge que s’apliquen en l’actualitat a la indústria i els sectors de la producció on s’estan utilitzant. Després es passa a descriure l’ús de les tecnologies més adients en l’assecatge tèrmic dels llots de depuradores i s’analitzen les problemàtiques singulars que comporten en aquest entorn. Com a cas pràctic es descriu l’evolució soferta per la planta d’assecatge instal·lada a l’EDAR Prat des de la seva posada en funcionament l’any 2005. Finalment, la ponència mostra la situació actual de l’assecatge tèrmic a Catalunya i a Espanya, fent esment d’iniciatives de millora preses en l’àmbit europeu per continuar desenvolupant l’assecatge tèrmic com una opció vàlida per al tractament de llots de depuradora.

51

EL FANG COM A COMBUSTIBLE ALTERNATIU Una de les possibles vies de gestió dels residus és la valorització energètica. La matèria orgànica present en el fang permet valoritzar-lo per substituir combustibles fòssils. La utilització del fang com a combustible es duu a terme des de fa anys a Espanya i representa una de les opcions de gestió principals en diversos països d’Europa. A Catalunya s’han dut a terme experiències de valorització tèrmica de fang sec, les quals han permès avaluar els aspectes relacionats amb aquesta tipologia de gestió del material.

52

VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE LODOS EN LA EDAR DE GALINDO, DEL CONSORCIO DE AGUAS BILBAO BIZKAIA José M. Villanueva del Casal (jmvillanueva@consorciodeaguas.com) Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia La EDAR de Galindo, gestionada por el Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia, sirve a una población equivalente de 1.640.000 habitantes. El fango deshidratado producido, mezcla de fango primario y biológico, es sometido a un proceso de valorización energética mediante su incineración en dos hornos de lecho fluidifizado, con recuperación de la energía térmica de los gases de combustión. En el texto se exponen las características y condiciones de diseño de los hornos y de la línea de vapor desde el punto de vista energético. Se presta especial atención a la depuración de los humos y al control de las emisiones gaseosas, y se describen, asimismo, los equipos de cogeneración instalados. Del análisis de los datos de la explotación se deduce la repercusión de los distintos parámetros en el proceso, para concluir con el resumen de ventajas e inconvenientes.

53

EL TANCAMENT DEL CICLE ENERGÈTIC EN EL TRACTAMENT TÈRMIC DE FANGS D’EDAR Santiago Bordas (bordass@teleingenieros.net) TTRES La present ponència exposarà les possibilitats de l’ús combinat de la gasificació amb l’assecatge tèrmic de fangs. La ponència demostra que al voltant del 90% de les despeses de gestió del model tradicional de tractament de fangs d’EDAR corresponen a les dues fases principals del procés: l’assecatge tèrmic i l’abocament. El model defensat consisteix en la gasificació del fang quan té un contingut d’humitat proper al 50%. En aquesta proposta la mida de l’assecador és molt més reduïda i, per tant, la inversió, també. El fang, amb la humitat indicada, s’introdueix al gasificador. Aquí es genera el gas de síntesi que és immediatament oxidat, procés mitjançant el qual allibera la seva energia. Aquesta s’usa per dur a terme l’assecatge, amb la qual cosa es tanca el cicle energètic i es deixa de consumir combustible fòssil. Depenent del fang que calgui tractar, el sistema és excedentari en calor i l’excedent es pot vendre. Pel que fa al residu secundari, les cendres, corresponents a la fracció inorgànica del fang, es poden vitrificar o portar a l’abocador. En qualsevol cas es tracta d’una quantitat molt més petita que en el sistema convencional.

54

LA VITRIFICACIÓ: UNA TECNOLOGIA PER ACONSEGUIR EL RESIDU ZERO EN EL TRACTAMENT DE FANGS D’EDAR Xavier Elias (xelias@cambrescat.es) Borsa de Subproductes de Catalunya La present ponència exposa les possibilitats d’ús dels residus secundaris procedents dels tractaments tèrmics dels fangs d’EDAR per vitrificar-los en forns elèctrics en comptes de forns de fusió convencionals de gas. El problema més important és l’heterogeneïtat del residu, que inclou una quantitat de matèria orgànica així com altres contaminants que apareixen en el tractament dels gasos. La vitrificació permet fer-ne diferents materials de construcció absolutament resistents a les agressions químiques. El forn elèctric no genera cap mena de contaminació i el procés dut a terme es pot catalogar de residu zero. Des del punt de vista tècnic, la qualitat del vidre fabricat en un forn elèctric és superior a la del forn convencional i el cost d’explotació és molt semblant en ambdós casos.

55

E) ELIMINACIÓ D’OLORS EN TRACTAMENTS I POSTTRACTAMENTS DE FANGS

56

57

LA GESTIÓ D’INSTAL·LACIONS DE BIOFILTRACIÓ PER AL TRACTAMENT DE L’AIRE DEL PROCÉS DE COMPOSTATGE DE FANGS Anton Philip van Harreveld i Estel·la Pagans Odournet, SL, Barcelona El tractament de fangs mitjançant compostatge genera quantitats significatives de compostos odorífers a l’atmosfera. L’enfocament més comú per controlar els impactes d’olor d’aquest procés és el confinament dels gasos generats i el seu posterior tractament. El mètode de tractament dels gasos més habitual es basa en l’oxidació biològica dels compostos odorífers, normalment en biofiltres, en combinació amb un pretractament per eliminar compostos inhibidors del metabolisme biològic, per exemple l’amoníac. La comunicació presentarà una breu revisió de les característiques principals del disseny dels biofiltres i la seva relació amb l’eficàcia del tractament. Els paràmetres considerats inclouen la càrrega volumètrica superficial, la concentració d’olor del flux per tractar i el temps de residència. Malgrat que la biofiltració és una tecnologia robusta i simple, només es pot mantenir un nivell alt d’eliminació de les olors si els paràmetres de tractament es controlen adequadament. La comunicació presenta un enfocament QA/QC per gestionar els biofiltres, mitjançant:

• El seguiment de la qualitat sensorial i química de l’aire tractat, incloent-hi l’aplicació per part de personal tècnic operador de tècniques sensorials simplificades.

• El monitoratge regular del medi biofiltrant per garantir que les propietats físiques i químiques romanguin optimitzades per la biomassa de suport encarregada de metabolitzar els compostos olorosos.

• El monitoratge dels paràmetres del procés (humidificació, irrigació, pressió d’injecció).

Finalment, la comunicació presentarà una breu descripció de les guies sectorials per a la gestió d’instal·lacions de compostatge preparades a petició del Departament de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya. Presentació conjunta en castellà (Van Harreveld) i en català (Pagans).

58

OLORS EN EL COMPOSTATGE D’OLOT: EXPERIÈNCIA DE MESURES I PERCEPCIÓ SOCIAL Dr. Josep Cid Montañés (socioenginyeria@telefonica.net) SOCIOENGINYERIA, SL En aquest projecte s’ha avaluat quantitativament la incidència socioambiental per males olors en l’entorn de la planta de compostatge de llots EDAR i FORM d’Olot seguint la metodologia pròpia de socioenginyeria. S’han emprat tres eines bàsiques: a) diaris de percepció social de la molèstia (intensitat i tipologia); b) mesures d’olor en immissió amb l’olfactòmetre de camp Nasal Ranger, i c) anàlisi de les condicions meteorològiques per a la dispersió de les males olors envers els receptors. Els indicadors de qualitat ambiental desenvolupats han permès establir clarament la contribució quantitativa real de la planta de compostatge d’Olot a la molèstia percebuda pels receptors (veïns) de la Canya. Tanmateix, objectius no previstos han pogut ser detectats (amb el Nasal Ranger) i reparats ràpidament (emissions fugitives), cosa que ha facilitat la reducció del nombre de focus emissors dins de la planta a un: el biofiltre. Aquesta metodologia ha permès, en definitiva: a) assolir una reducció efectiva de la molèstia; b) iniciar i mantenir un programa de comunicació amb els veïns per informar i explicar els canvis i/o adaptacions dels processos interns de l’activitat, i c) aplicar mesures correctores orientades depenent de les respostes als diaris d’olors.

59

ADSORBENTS/CATALITZADORS OBTINGUTS A PARTIR DE FANGS DE DEPURADORA I LA SEVA APLICACIÓ EN L’ELIMINACIÓ DE COMPOSTOS CAUSANTS D’OLORS Anna Ros (anna.ros@udg.es),1 Alba Anfruns,1 Carla Canals-Batlle,1 M. Ángeles Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1

1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA). Departament d’EQATA. Universitat de Girona 2 Dept. Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC La implantació de noves EDAR atenent a la recomanació de la Directiva 91/271 de la UE, representa un avenç en la depuració de les aigües residuals en la tan necessària protecció dels recursos hídrics, però al mateix temps planteja un problema de residus (fangs) que cal gestionar, així com impactes més locals, entre els quals cal destacar els problemes d’olors. Incidint en aquests dos aspectes, l’objectiu d’una de les línies d’investigació del LEQUIA-UdG és la valorització dels fangs com a materials precursors per a l’obtenció d’adsorbents/catalitzadors i la seva utilització en aplicacions d’interès ambiental que inclouen, entre d’altres, l’aplicació en l’eliminació de les males olors generades en les mateixes EDAR. Amb aquest objectiu, mostres de fang provinents de tres EDAR s’han sotmès a combinacions de tractaments tèrmics (piròlisi o gasificació) i termoquímics (activació amb CO2, H3PO4, NaOH, KOH) amb la finalitat d’investigar la influència dels paràmetres de procés en les propietats químiques i texturals dels materials obtinguts i la seva eficiència per a l’eliminació de compostos causants de problemes d’olors (H2S, NH3, COV). Els resultats demostren que els materials obtinguts a partir de fangs de depuradora presenten capacitats d’eliminació equivalents a les de carbons actius comercials, a causa de l’elevada àrea superficial que s’aconsegueix desenvolupar i/o la presència d’espècies catalíticament actives formades durant el tractament tèrmic a alta temperatura. Segons les primeres estimacions realitzades, els processos resultarien ambientalment favorables i econòmicament viables atès l’elevat preu de mercat (2-5 €/kg) dels adsorbents carbonosos als quals equiparen en eficiència per a l’eliminació de compostos tipus causants de problemes d’olors.

60

61

F) NATURALESA QUÍMICA I MICROBIOLÒGICA DEL FANG

62

63

SEGUIMENT DELS CONTAMINANTS ORGÀNICS EN ELS FANGS D’EDAR DE CATALUNYA Òscar Palacios,1 Maria Guerra,1 Josep Caixach (jcgeco@iiqab.csic.es),1 Esteban Abad,1 Karell Martinez,1 Miguel Ángel Adrados,1 Josep Rivera1 i Josep Saña (jsana@tgasl.com)2

1 Institut d’Investigacions Químiques i Ambientals de Barcelona, CSIC 2 Tècniques de Gestió Ambiental, SL En el context de l’aplicació agrícola dels fangs de les EDAR de Catalunya, des de l’any 2001 s’han estudiat els continguts de diferents contaminants orgànics en més de 300 mostres de fangs procedents de diferents tractaments (depuradora, compostatge, assecatge tèrmic). En concret, s’han analitzat els grups de compostos següents: di(2-etilhexil)ftalat (DEHP), nonilfenol i nonilfenols etoxilats amb 1 o 2 grups (NPE), hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), bifenils policlorats (PCB-BCR), policlorodibenzodioxines i policlorodibenzofurans (PCDD/F). Com a valors de referència s’han utilitzat els llindars proposats en el Working Document on Sludge, 3rd draft (27 d’abril de 2000 de la Comissió Europea): DEHP 100 mg/kg ms, NPE 50 mg/kg ms, PAH 6 mg/kg ms, PCB 0,8 mg/kg ms i PCDD/Fs 100 ng I-TEQ/kg ms. La metodologia analítica emprada per a l’anàlisi dels diferents contaminants orgànics correspon als mètodes EPA 8270C i EPA 1613B. L’anàlisi s’ha dut a terme per cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses (alta i baixa resolució) utilitzant per a la quantificació la dilució isotòpica. Es posa especial èmfasi en el control de qualitat del treball analític (QA/QC). En el treball es presenta l’evolució dels contaminants orgànics al llarg dels anys en les diferents EDAR. També es porta a terme l’estudi detallat d’algunes EDAR significatives respecte als contaminants més representatius, com ara NPE o PCDD/F.

64

ESTUDI DELS PROBLEMES DE LA PRECIPITACIÓ INCONTROLADA D’ESTRUVITA EN L’EDAR DE TARRAGONA Ramón Barat (rababa@dihma.upv.es),1 José Ferrer (jferrer@hma.upv.es),1 Aurora Seco (jferrer@hma.upv.es),2 Montse Abella (mabellab@agbar.net),3 Pau Castellà,3 Ivan Fraga3 i Joan Roig3 1 Dept. Enginyeria Hidràulica i Medi Ambient, Universitat Politècnica de València 2 Dept. Enginyeria Química, Universitat de València. València 3 EMATSA A l’EDAR de Tarragona s’han produït precipitacions incontrolades d’estruvita en diferents punts de la línia de fangs, cosa que ha donat lloc a problemes d’explotació i increments en els costos d’explotació i de manteniment. En aquest treball es mostren els estudis realitzats per intentar disminuir els problemes de precipitació. Aquests treballs han consistit en la realització d’una campanya analítica exhaustiva en la línia de fangs, la simulació i el calibratge del model BNRM1 en la línia de fangs amb el programari DESASS, la proposta de solucions als problemes de precipitació i la simulació de les solucions amb el programari DESASS i, finalment, el desenvolupament d’un sistema de control per a la solució proposada. Les simulacions realitzades amb DESASS sobre el sistema flotador —espessidor— cambra de mescla han permès ajustar el model per reproduir el procés físic d’espessiment i els processos biològics que tenen lloc tant a l’espessidor flotador, com a la cambra de mescla. La solució proposada consisteix a barrejar el fang biològic flotat amb el fang primari espessit a la cambra de mescla i, des d’aquesta, recircular el fang cap a l’espessidor. Des del fons de l’espessidor part del fang es porta a la cambra de mescla i es realitza la purga del fang cap a digestió. Amb aquest esquema d’operació s’aconsegueix una reducció en la càrrega del 54% en fosfats, 23% en fòsfor total, 30% en magnesi, 14,4% en magnesi total, 46% en amoni i un 14% en nitrogen total sobre el corrent de fang per digerir inicialment. Els resultats obtinguts indiquen quina seria la màxima reducció de la càrrega a digestió sense modificar els elements existents en la instal·lació. Es proposa un sistema de control basat en el control de l’altura del llit de fangs en l’espessidor. Per mitjà d’aquesta determinació, juntament amb les mesures dels cabals en les diferents línies del procés i mitjançant un algoritme de control basat en la lògica difusa, s’actua sobre diferents bombes, amb l’objectiu de mantenir el màxim cabal d’elutriació sense arribar a desbordar l’espessidor.

65

PRESÈNCIA I DENSITATS D’INDICADORS I PATÒGENS SELECCIONATS EN DIFERENTS FANGS DE DEPURADORA I BIOSÒLIDS Carolina Guzmán, Joan Jofre, Michel Montemayor i Francisco Lucena (flucena@ub.edu) Departament de Microbiologia. Facultat de Biologia. Universitat de Barcelona Ous d’helmints, Cryptosporidium sp., Salmonella sp., Enterovirus i indicadors bacterians (coliformes fecals, espores de clostridis reductors de sulfit i Salmonella sp.) i vírics (colífags somàtics, bacteriòfags ARN F-específics i bacteriòfags de Bacteroides) van ser analitzats en fangs de depuradora no tractats, en fangs digerits i deshidratats i en compost. Exceptuant la Salmonella, per a la qual només es va determinar la presència/absència, tots els altres paràmetres van ser quantificats. Els ous d’helmints es van trobar en densitats molt baixes i petites en totes les mostres, fins i tot als fangs bruts. Es van trobar ooquists viables de Cryptosporidium encara presents en moltes de les mostres de fangs tractats i de compost. Els bacteris coliformes fecals, les espores de clostridis reductors de sulfits i els colífags somàtics van ser els únics indicadors amb valors per sobre el límit de detecció a la gran majoria de les mostres analitzades. Les espores de clostridis són el paràmetre més conservatiu, mentre que els colífags somàtics amb un comportament intermedi es mostren com una alternativa útil com a indicadors de virus en biosòlids. Els valors de patògens i indicadors als fangs no tractats i els que han sofert digestió mesòfila mantenen les proporcions trobades a les aigües residuals brutes. L’efecte higienitzador de la digestió mesòfila és molt escàs. En canvi, els valors d’indicadors i de patògens trobats en les mostres de compost indiquen que el compostatge, quan es realitza correctament, té un excel·lent efecte higienitzador.

66

67

G) SISTEMES D’INFORMACIÓ I PREVENCIÓ DE RISCOS I SEGURETAT

68

69

SISTEMES D’INFORMACIÓ DE LES DADES DE LA GESTIÓ DELS FANGS DE DEPURACIÓ Joan Carles Moré (jcmore@tgasl.com) Tècniques de Gestió Ambiental, SL L’objectiu de la ponència és exposar l’evolució esdevinguda en els suports emprats per a la gestió de la informació relacionada amb els fangs de depuració durant els últims anys. Es descriuen i comenten l’oportunitat i l’adequació de cada sistema a les diverses circumstàncies i les raons de la seva evolució. Així mateix, també es descriuen i comenten les eines de suport actuals, els seus avantatges i les seves limitacions. Finalment, es presenten nous productes en fase de desenvolupament.

70

EXPOSICIÓ A MICROORGANISMES I POLS A LES PLANTES DE COMPOSTATGE DE BLANES, MANRESA I VILA-SECA. CONSIDERACIONS PREVENTIVES DES DEL PUNT DE VISTA DEL RISC BIOLÒGIC Dra. Anna Oubiña (anna.oubina@sgs.com) SGS Tecnos Durant el període 2002-2005 es van dur a terme una sèrie de mostrejos tant microbiològics com de pols a les plantes de compostatge de fangs de depuradora de Blanes, Manresa i Vila-seca, a fi i efecte d’avaluar el risc biològic d’aquest tipus d’instal·lacions. Els resultats obtinguts ens indiquen que les concentracions de pols d’una de les localitzacions de la planta de Blanes i també de Manresa es troben en situació crítica un cop realitzat el tractament estadístic, mentre que per a la resta de localitzacions la situació és acceptable o clarament acceptable. Tanmateix, les mostres de microorganismes presenten una gran variabilitat, des de situacions que excedeixen força les 10.000 ufc/m3 d’aire, fins a d’altres on no se superen les 4.500 ufc/m3 d’aire. De tota manera, la presència del fong Aspergillus fumigatus, objecte d’aquest estudi, ha estat sempre per sota de les 500 ufc/m3 d’aire i no s’han identificat microorganismes pertanyents als grups 2, 3 o 4 segons el RD 664/1997.

71

PREVENCIÓ D’ACCIDENTS PER EMISSIONS SOBTADES DE SULFUR D’HIDROGEN Sr. Ramon Pou (ramon.pou@sgs.com) SGS Tecnos Alguns accidents mortals produïts per inhalació de sulfur d’hidrogen en llocs que no són «espais confinats» plantegen la necessitat d’establir normes de treball que siguin eficients i que evitin l’excessiu rigor de les normes per fer treballs en recintes confinats que requereixen permisos específics de treball. Les alarmes enclavades en sistemes de ventilació necessària poden garantir la seguretat.

72

ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS EN PLANTAS DE SECADO DE LODOS Natalia Vázquez Viñuelam (natalia.vazquez@sadim.es) Sadim-Grupo Hunosa El riesgo de explosión existe en cualquier empresa en la que se manejen inflamables. En las plantas de secado de lodos, las áreas peligrosas por atmósferas potencialmente explosivas de la instalación no son sólo las producidas por amoniaco, sulfuro de hidrógeno o metano, sino también las generadas por el polvo de lodo en suspensión. Por lo tanto, las plantas de secado de lodos están afectadas por la normativa ATEX y deben cumplir los requisitos del RD 681/2003 sobre la protección de la seguridad y la salud de los trabajadores expuestos al riesgo de atmósferas potencialmente explosivas. El objeto de la ponencia es estudiar el fenómeno de la normativa ATEX en las plantas de secado de lodos. Para ello, se definen las áreas peligrosas y se valora el riesgo de explosión, con el fin de eliminarlo o minimizarlo. El objetivo prioritario de estas medidas es proteger la seguridad y salud de los trabajadores y, por lo tanto, cumplir los requisitos de la normativa.

73

PÒSTERS

74

75

A) ASPECTES INTRODUCTORIS I GENERALS (NORMATIVA, TENDÈNCIES A EUROPA, GESTIÓ DE FANGS I PLANIFICACIÓ DE LA GESTIÓ DE FANGS,

IMPLICACIONS SOCIALS I AMBIENTALS, INICIATIVES D’R+D+I)

76

77

GESTIÓ DE BIOSÒLIDS: LÍNIES DE TREBALL A L’AGÈNCIA CATALANA DE L’AIGUA Pilar Mairal (pmairal@gencat.net) Agència Catalana de l’Aigua, Unitat de Biosòlids L’esforç continuat al llarg dels anys per protegir el medi i els recursos de l’aigua per part de l’Agència Catalana de l’Aigua, fa que actualment hi hagi 330 estacions de tractament d’aigües residuals arreu del territori català. La seva explotació porta implícita la producció de biosòlids, amb una quantitat i qualitat variables depenent del cabal, de les característiques de l’aigua tractada i de la tecnologia aplicada. Durant l’any 2006 s’han generat 143.000 tones de matèria seca. La gestió d’aquest volum de fang de depuradores i, especialment, el seu tractament de reducció de volum, així com el seu condicionament per a la posterior valorització en diferents usos, esdevé una tasca imprescindible i fa necessari explorar diferents vies de gestió i noves tecnologies de tractament. La Unitat de Biosòlids de l’Agència Catalana de l’Aigua té com a objectiu principal la gestió integral dels fangs de depuradora generats a Catalunya, desenvolupant les tasques següents:

• Planificació, seguiment i supervisió de la gestió del fang. • Gestió i supervisió de l’explotació de les instal·lacions de posttractament de fangs

de titularitat pública: assecatges tèrmics i compostatges. • Promoció de convenis, projectes de recerca i investigació en diferents àmbits i

organismes. Una altra de les línies d’actuació de la Unitat de Biosòlids és la sostenibilitat energètica: l’aprofitament del biogàs generat en les digestions anaeròbiques i el tractament tèrmic eficient dels fangs. Actualment s’estan portant a terme una sèrie d’actuacions immediates, adreçades a:

• Reduir la quantitat de biosòlids en origen: implantació de noves digestions anaeròbiques, optimització de les ja existents mitjançant la instal·lació d’ultrasons o hidròlisi tèrmica, així com millora en els processos de deshidratacions.

• Optimitzar tècnicament i econòmicament el tractament dels biosòlids depenent de les seves característiques i destinació final: reconversió de les plantes de posttractament existents i projecte de noves instal·lacions de compostatge.

• Obrir noves vies de valorització energètica i diversificar les destinacions finals: cimenteres, gasificació-vitrificació i prefabricats de formigó.

78

REMOVALS Esther Torrens,1 Frank Stüber,1 Agustí Fortuny,2 Josep Font,1 Christophe Bengoa1 y Azael Fabregat1 1 Departamento de Ingeniería Química, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Química, Universidad Rovira i Virgili 2 Departamento de Ingeniería Química, EPSEVG, Universidad Politécnica de Cataluña El proyecto europeo REMOVALS (FP6-018525) aborda la problemática de la gestión de fangos purgados de depuradoras urbanas. La adopción de la directiva Europea sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas 91/271/EEC impone que los fangos de depuradora deban ser tratados y que la cantidad tratada en 2005 sea el doble de la tratada en el año 1992. El proceso clásico de incineración no puede ser aceptado para esta cantidad ingente de fangos de depuradora producidos en el ámbito de la Unión Europea. En particular, la directiva 86/278/EEC para fangos de depuradora regula el uso y las propiedades de los fangos estabilizados, tanto si son reutilizados como depositados. Ambas directivas proponen actuar en dos direcciones complementarias. Por una parte, profundizar en el conocimiento del tratamiento de los fangos mediante procesos mesofílicos, termofílicos y autotermofílicos, teniendo en cuenta las especificidades ligadas a cada país, como el clima, la disponibilidad de utilización, las normativas propias, etc. Por la otra, desarrollar nuevos procesos que abran nuevas alternativas para la reutilización y la revalorización de los fangos de depuradora. La propuesta está dirigida a desarrollar estrategias para la reutilización y el vertido de fangos de depuradora. Se pretende desarrollar distintos procesos para reducir tanto la toxicidad como la cantidad del fango con su transformación simultánea en vectores de energía verde, tales como el metano o el hidrógeno. En resumen, se explorarán condiciones mesofílicas clásicas, y sobre todo las condiciones termofílicas y autotermofílicas que aseguren las condiciones sanitarias adecuadas del fango tratado. Asimismo, se obtendrán materiales con mayor valor añadido a partir de los citados fangos, como carbón activado, que a su vez serán utilizados en procesos de adsorción convencionales y en novedosos procesos de oxidación avanzada aplicados al tratamiento de aguas residuales industriales.

79

REDUCCIÓN Y ESTABILIZACIÓN DEL EXCESO Y DE LA TOXICIDAD DE LODOS EN CONDICIONES ANAERÓBICAS Esther Torrens,1 Frank Stüber,1 Agustí Fortuny,2 Azael Fabregat,1 Christophe Bengoa1 y Josep Font1

1 Departamento de Ingeniería Química, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Química, Universidad Rovira i Virgili 2 Departamento de Ingeniería Química, EPSEVG, Universidad Politécnica de Cataluña La finalidad principal del proyecto que se presenta es mejorar el proceso actual de tratamiento anaeróbico de fangos de depuradoras, con la finalidad de conseguir una gestión ambientalmente sostenible mediante la combinación óptima de pretratamientos, para acondicionar los fangos, con una posterior digestión mesófila, digestión termófila y/o digestión autotermófila. La tecnología propuesta pretende desarrollar en el ámbito de la planta de laboratorio la combinación de distintas técnicas de tratamiento de fangos a fin de estabilizar y/o disminuir la cantidad de fangos generados en estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas. Así pues, el objetivo fundamental del proyecto propuesto es desarrollar y poner a punto la combinación de pretratamientos y sistemas digestivos como tratamiento integrado continuo para la estabilización y reducción de los fangos en estaciones depuradoras de aguas residuales. A continuación se citan las distintas metas que se pretenden conseguir: Meta 1 Desarrollo y optimización del proceso de digestión anaeróbica en

condiciones mesofílicas. Meta 2 Desarrollo y optimización del proceso de digestión anaeróbica en

condiciones termofílicas. Meta 3 Caracterización de la combinación de los procesos de digestión anaeróbica

en condiciones mesofílicas y termofílicas. Meta 4 Ensayos de los diferentes pretratamientos sobre los fangos. Meta 5 Combinación integrada en un tratamiento global compuesto por

pretratamiento y proceso biológico optimizado.

80

LÍNIES D’INVESTIGACIÓ DEL GRUP DE RECERCA DE BIOTECNOLOGIA AMBIENTAL DE LA UNIVERSITAT DE BARCELONA Joan Mata-Álvarez (jmata@ub.edu), Joan Dosta, Alexandre Galí, Toufik Benabdallah El-Hadj, Sergi Astals i Silvia López-Palau Departament d’Enginyeria Química, Universitat de Barcelona El grup de recerca de biotecnologia ambiental de la Universitat de Barcelona (UB) posseeix diverses línies d’investigació per al tractament biològic d’aigües residuals o residus sòlids orgànics. Es poden distingir les quatre línies bàsiques de treball que es detallen a continuació: ELIMINACIÓ BIOLÒGICA DE NUTRIENTS Dins aquesta línia de treball s’estudien tractaments avançats d’eliminació biològica de nutrients. Bona part d’aquests estudis s’han focalitzat en el tractament de lixiviats d’abocadors i sobrenedants de la digestió anaeròbica de residus orgànics (com ara fangs de depuradora municipal, fracció orgànica de residus municipals i purins de porc). DIGESTIÓ ANAERÒBICA En aquesta línia de treball s’ha estudiat el tractament de digestió anaeròbica sota condicions mesòfiles i termòfiles de residus orgànics, com la fracció orgànica de residus municipals, purins de porc, fangs de depuradora municipal o residus provinents de cultius energètics. Dins d’aquesta línia s’ha fet una atenció especial a la influència del pretractament tèrmic, d’ultrasons i d’ozonització sobre la biodegradabilitat d’aquests residus orgànics. Des de fa uns anys, també s’estudia l’evolució de microcontaminants (PAH, DEHP, AOX, NPE i LAS, entre altres) en el procés de digestió anaeròbica amb pretractament previ i sense. MODELITZACIÓ DE PROCESSOS BIOLÒGICS Amb vista a comprendre més profundament els processos de tractament biològic (tant aerobi com anaerobi), s’ha treballat en aspectes de modelització i simulació d’aquests processos (aeròbics i anaeròbics). Tanmateix, s’utilitzen proves respiromètriques i de producció de biogàs per avaluar la influència de determinades condicions d’operació sobre l’activitat de la biomassa. TRACTAMENTS QUÍMICS I FISICOQUÍMICS Dins d’aquesta línia de treball s’han realitzat estudis de tractaments d’oxidació avançada (amb peròxid d’hidrogen, reactiu de Fenton i/o ozonització) i de coagulació/floculació, per tractar la DQO refractària present en algunes de les aigües residuals estudiades.

81

EL LABORATORI D’ENGINYERIA QUÍMICA I AMBIENTAL DE LA UNIVERSITAT DE GIRONA (LEQUIA-UDG): QUI SOM I QUÈ FEM Jesús Colprim (jesus.colprim@udg.es)1, 2 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental de la Universitat de Girona (LEQUIA-UdG) 2 Institut Català de Recerca de l’Aigua El LEQUIA-UdG està adscrit a l’Institut de Medi Ambient (IMA) de la Universitat de Girona i portem a terme recerca, transferència de coneixement i formació en l’àmbit del medi ambient, principalment en temes de gestió ambiental de processos i en tractament d’aigües residuals. Estem reconeguts com a membres de la Xarxa de Centres de Suport a la Innovació Tecnològica (X-IT) del CIDEM. Les principals línies de recerca que portem a terme són: processos d’adsorció/oxidació per al tractament d’efluents, sistemes de suport a la decisió aplicats a dominis ambientals, disseny, operació i control de processos avançats per a l’eliminació biològica de matèria orgànica i nutrients, aprofitament de biomassa i de fangs de depuradora.

82

EL GIRO CENTRE TECNOLÒGIC: UNA APOSTA PER CREAR UNA PLATAFORMA D’R+D+T TRANSVERSAL EN LA GESTIÓ INTEGRAL DE RESIDUS ORGÀNICS Xavier Flotats (xavier.flotats@giroct.irta.es) GIRO Centre Tecnològic El GIRO Centre Tecnològic (acrònim de gestió integral de residus orgànics) és un centre impulsat per l’IRTA, la UPC i l’Ajuntament de Mollet del Vallès, a través de la Fundació Privada Estudis del Medi Ambient de Mollet del Vallès, en la qual participen també com a patrons l’Agència de Residus de Catalunya i el Departament de Medi Ambient i Habitatge de la Generalitat de Catalunya. El GIRO va néixer de la necessitat d’integració de diversos camps del coneixement, d’actualització continuada de coneixements científics i tecnològics, d’aglutinació de grups de treball per aconseguir un plantejament pluridisciplinari i superar les clàssiques visions parcials i, en definitiva, de la necessitat de bastir una plataforma amb capacitat per abordar satisfactòriament objectius transversals en el camp de la gestió i el tractament de residus orgànics de diferent origen, amb clara vocació aplicada. El centre va ser inaugurat el novembre de 2005 i, malgrat el poc temps que porta en funcionament i en paral·lel a les tasques de creació de la infraestructura, ja està treballant en projectes de recerca i desenvolupament competitius, amb finançament públic i privat. Un d’aquests, sobre l’optimització de la producció de biogàs per codigestió de fangs de depuradora municipal amb altres residus orgànics. En el present pòster s’exposaran la visió sobre la problemàtica dels residus orgànics i les línies de treball del GIRO, posant especial èmfasi en els treballs realitzats i les línies actuals relacionades amb la gestió i el tractament dels fangs.

83

B) TRACTAMENT DE FANGS: METODOLOGIA, PROCESSOS I TECNOLOGIES

84

85

EFECTO DEL ORIGEN DEL AGUA SOBRE LA PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE POLIELECTROLITO Pedro J. Simón,1 Carlos Lardín,1 José R. Álvarez,2 Amador Rancaño (amador.rancano.perez@acciona.es),3 Francisco J. López,3 y Pedro M. Polo3 1 ESAMUR 2 Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Oviedo 3 Acciona Agua, S. A. En una estación depuradora, tradicionalmente se ha prestado especial atención a la línea de agua. Sin embargo, para un correcto funcionamiento de estos procesos, es fundamental un adecuado control de la línea de fangos, tanto desde un punto de vista técnico como económico. Asimismo, una adecuación de los procesos de deshidratación es fundamental para minimizar los efectos medioambientales de una EDAR, tanto por temas de disposición final de los mismos, como por los posibles lixiviados, generados en el proceso. En los últimos años, no se han alcanzado mejoras significativas en los equipos mecánicos de deshidratación, siendo la correcta preparación de polielectrolito uno de los posibles puntos de mejora de la línea de deshidratación. Por este motivo, en este estudio se ha determinado la influencia del agua de preparación del polielectrolito sobre las características del fango deshidratado y los escurridos, así como sobre capacidad de retención de fangos en los equipos mecánicos. Se han estudiado tres tipos de agua de preparación: agua industrial, agua potable y agua desalada. Los estudios han sido realizados en laboratorio y planta piloto. Se ha observado que los resultados con agua potable son ligeramente superiores a los encontrados con agua industrial (agua de elevada calidad en el estudio realizado). Sin embargo, esta mejoría no parece justificar un consumo extra de agua potable, dado el déficit de agua en nuestro país. Por otra parte, el uso de agua desalada para la preparación del polielectrolito se ha demostrado muy eficaz, ya que aumenta tanto la sequedad del fango como el rendimiento de captura del mismo en la centrífuga y reduce los retornos de sólidos a cabecera. Asimismo, el estudio económico del proceso ha permitido concluir que el uso de agua desalada reduce los costes de explotación asociados a la línea de deshidratación en torno al 10%.

86

PROCESOS TÉRMICOS PARA LA DIGESTIÓN DE LODOS DE DEPURADORA Pilar Rodríguez (prodriguez@agbar.net) Sorea Universidad de Valladolid (ffp@iq.uva.es) El tratamiento y la eliminación del lodo residual es uno de los problemas más serios a los que se enfrenta el tratamiento biológico de las aguas residuales. Por este motivo, surge la necesidad de encontrar soluciones novedosas económicamente viables, basadas en la minimización de la cantidad de lodo generado y la eliminación de la contaminación en origen. Así, se ha desarrollado, como alternativa, la hidrólisis térmica como etapa de pretratamiento a la digestión anaeróbica mesófila y termófila. Este estudio se empezó a desarrollar en una planta a escala de laboratorio, diseñada, construida y gestionada por el Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Valladolid. Actualmente, el estudio se está desarrollando en una planta piloto que opera en la estación de tratamiento de aguas residuales de Vic (Barcelona). Este tratamiento ha puesto de manifiesto que el proceso combinado de hidrólisis térmica y digestión anaeróbica de lodos es una estrategia de gran interés en el tratamiento de lodos urbanos, de cara a minimizar el residuo final generado. Los mejores resultados se han obtenido hidrolizando lodo secundario a 170 °C durante 30 minutos. Con este pretratamiento se ha conseguido una rotura celular tal que la solubilidad del lodo después de la hidrólisis es entre 10 y 15 veces superior a la del lodo fresco. La digestión anaeróbica de este lodo tratado ha conducido a un aumento en la generación de metano en torno a un 40-60% respecto al lodo sin tratar térmicamente.

87

OPTIMIZACIÓN DE LA DEGRADACIÓN ANAERÓBICA DE LODOS DE EDAR MEDIANTE LA OPERACIÓN EN FASES DE TEMPERATURA Ángeles De la Rubia (arubia@cica.es),1 Tania Forster,2 Víctor Riau2 y Montserrat Pérez (montserrat.perez@uca.es)2 1 Instituto de la Grasa (CSIC) 2 Departamento de Ingeniería Química, Tecnología de Alimentos y Tecnologías del Medio Ambiente, Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales, Universidad de Cádiz En los últimos años, la digestión anaeróbica termofílica de lodos de EDAR está cobrando importancia, dadas las ventajas que presenta frente a su homóloga mesofílica, y que se presentan a continuación:

− Disminución del tiempo de retención necesario (y, por lo tanto, del volumen de reactor) si se desea obtener el mismo grado de eficacia depurativa.

− Eficacia respecto a la destrucción de patógenos muy superior en el tratamiento termofílico, por lo que se obtienen biosólidos de clase A (USEPA).

− Mejora de la hidrólisis de compuestos orgánicos complejos. − Reducción significativa de las espumas.

Sin embargo, la digestión anaeróbica termofílica, además de ser más sensible a cambios ambientales como el pH, la temperatura, etc., presenta el inconveniente del incremento del nivel de ácidos grasos volátiles en el efluente, especialmente cuando se opera a bajos tiempos de retención, del orden de 15 días o menos. Estos ácidos grasos pueden eliminarse mediante la aplicación de una segunda etapa de digestión en condiciones mesofílicas. La combinación de las tecnologías termofílica y mesofílica se denomina digestión anaeróbica en fases de temperatura (TPAD). En el trabajo que se presenta se han llevado a cabo ensayos de digestión anaeróbica de lodos con fase secuencial de temperatura. Esta tecnología permite combinar las ventajas de cada proceso individual, a fin de mejorar la calidad del efluente, el rendimiento en metano y la reducción de sólidos volátiles y patógenos, además de aumentar la capacidad de tratamiento del proceso y reducir costes.

88

ESTUDIO A ESCALA PILOTO DEL SISTEMA DE HIGIENIZACIÓN DE FANGOS DE DEPURADORA ATAD (AUTOHEATED THERMOPHILIC AEROBIC DIGESTION) EN LA EDAR MOLINA DE SEGURA (MURCIA) Eva Lloret (e.lloret@gmail.com) y José A. Pascual Entidad de Saneamiento y Depuración de la Región de Murcia (ESAMUR), Depuración de Aguas del Mediterráneo, S. L. Departamento de Conservación de Suelo, Agua y Manejo de Residuos Urbanos. CEBAS-CSIC En la EDAR de Molina de Segura (Murcia) se ha implantado un digestor a escala piloto que utiliza un sistema avanzado denominado ATAD (Autoheated Thermophilic Aerobic Digestion). Tras cuatro meses de funcionamiento de la misma, se han realizado análisis periódicos, a la entrada y a la salida, de microorganismos patógenos tales como coliformes totales, Escherichia coli, Streptococcus faecalis, Clostridium perfringens y Salmonella sp., así como del porcentaje de pérdida en volátiles. Dado el gran abanico de posibilidades y la alta sensibilidad y fiabilidad que ofrecen las técnicas moleculares fundamentadas en la utilización de la PCR-RealTime, éstas se están poniendo a punto para su uso rutinario en el control de microorganismos patógenos, con el fin de no limitar dicho control únicamente a la detección de microorganismos, sino también extenderlo a su cuantificación. Como conclusión, y a la vista de los resultados obtenidos, se puede afirmar que el sistema ATAD es un eficaz sistema para la higienización y estabilización de fangos, lo que permitirá su aplicación al suelo como enmienda orgánica de alta calidad, con una consecuente minimización de los potenciales riesgos.

89

PROCÉS BIOPASTEUR®: LA HIGIENITZACIÓ DELS FANGS PRÈVIA A LA DIGESTIÓ ANAERÒBICA Juan Carlos Rodrigo (juan.c.rodrigo@veoliawater.com), Luis Gimeno, (luis.gimeno@veoliawater.com) y Joan Sanz (joan.sanz@veoliawater.com) VEOLIA Water Solutions & Technologies El procés BioPasteur® desenvolupat per VEOLIA està dissenyat segons els requeriments de l’Agència de Protecció de Medi Ambient dels Estats Units (USEPA) per higienitzar els fangs d’acord amb la reducció d’agents patògens segons la classe A. Aquesta inactivació dels patògens es realitza escalfant els fangs a una temperatura de 70 °C durant un temps de 60 minuts (dues vegades el requeriment de temps USEPA) per, seguidament, en un segon, reduir els sòlids volàtils al procés de digestió anaeròbica amb temperatures d’operació mesòfiles o termòfiles. El procés BioPasteur® empra bescanviadors de calor en una secció fangs/aigua/fangs i una altra secció fangs/aigua calenta, i finalment una secció fangs/aigua de refredament. Després de la secció fangs/aigua calenta, els fangs alimenten tres tancs de pasteurització operant en una configuració rotativa que evita els curtcircuits i permet fins a una hora de temps de residència en cada tanc en un cicle continu d’emplenar, pasteuritzar i finalment buidar. El procés està automatitzat i permet l’ajust controlat per PLC a les condicions variables de cabal o temperatura dels fangs.

90

REDUCCIÓ DE FANGS PER HIDRÒLISI TÈRMICA: PROCÉS BIOTHELYS® Julien Chauzy (julien.chauzy@veoliaeau.fr) y Joan Sanz (joan.sanz@veoliawater.com) VEOLIA Water Solutions & Technologies El procés Biothelys® ha estat dissenyat per complir amb els objectius de la reducció de fangs i de la millora de la seva qualitat. El procés Biothelys® combina dues fases de tractament. En la primera fase es produeix la hidròlisi tèrmica (Thelys) a una temperatura de 150-180 °C durant 30-60 minuts i a una pressió inferior a 8-10 bar. En aquesta fase es millora la biodegradabilitat dels fangs. En la segona fase es produeix un tractament biològic (aeròbic o anaeròbic) que permet la reducció de la quantitat de matèria seca. Aquesta reducció és de fins a un 50-55% quan es combina amb la digestió mesòfila i de fins a un 65-80% quan es combina amb la deshidratació de fangs clàssica. Els fangs obtinguts no presenten olors, estan estabilitzats i també higienitzats (EPA classe A). Com a exemple de l’aplicació del procés Biothelys® es presenten els resultats obtinguts a escala industrial a l’EDAR de Saumur (França), que tracta els efluents d’una població equivalent de 60.000 habitants i amb una producció de fangs de 1.600 tones de matèria seca anuals.

91

REDUCCIÓ DE LA PRODUCCIÓ DE FANGS A UNA EDAR MITJANÇANT L’APLICACIÓ D’OZÓ Luís Urrutia,1 Rafael García,1 Ricardo Rioja (rrioja@idom.com)2 i Ferran Pallàs2 1 PRAXAIR España, SL 2 IDOM Ingeniería y Sistemas, SA El fang generat en les EDAR constitueix una important quantitat de residu. Donar sortida a aquest volum és difícil i implica alts costos totals de tractament i valorització. L’aplicació de l’ozó es presenta com una alternativa prometedora en la minimització de la producció d’aquest residu. En un procés de fangs activats, l’O3 es dosifica en part de la recirculació, desenvolupant-se un procés d’ozonòlisi de la paret cel·lular del fang, que comporta una conversió de biomassa en substrat (1 kg SSV ~ 1,25 kg DQO) que es retorna al reactor biològic. Els assajos obtinguts en planta real confirmen la viabilitat i milloren els resultats de planta pilot; s’assoleix una disminució de la producció neta acumulada de fang en un 35% d’MS després de 9 setmanes amb una dosificació de 3,1 kg O3; i es calcula que es pot arribar a una reducció mínima del 80% amb dosificacions més elevades. L’ozonització del fang té una sèrie d’efectes col·laterals beneficiosos en el funcionament de la planta, com ara la reducció de filamentoses i el control d’escumes, i millora l’IVF i la deshidratació de fang. L’oxigen generat, off-gas, és utilitzat en el procés, i contraresta, i fins i tot supera, la demanda produïda per la formació de càrrega orgànica. Es mantenen les condicions de tractament de la planta, i fins i tot es manté quasi constant la nitrificació. La tecnologia utilitzada té dimensions reduïdes, alta eficàcia en la transferència de l’O3 i baix consum energètic. Pot ésser instal·lada sense aturar el funcionament de l’EDAR, i comporta canvis mínims.

92

POTENCIACIÓ DE LA TAXA DE PREDACIÓ PER MINIMITZAR LA PRODUCCIÓ DE FANGS EXCEDENTS MITJANÇANT LA MODIFICACIÓ D’UN SISTEMA DE FANGS ACTIUS CONVENCIONAL Meritxell Mas (mmas@hydrolab.es),1 Núria Gómez (nuria@hydrolab.es)1 i Humbert Salvadó (hsalvado@ub.edu)2 1 Hydrolab Microbiologica 2 Universitat de Barcelona L’ús de la microfauna present en els sistemes biològics de depuració per a fangs actius convencionals es basa en la pèrdua d’energia que es produeix en les transformacions de matèria orgànica a biomassa de bacteris i de biomassa de bacteris a biomassa de depredadors. Com més ineficients siguin aquestes transformacions menys biomassa final s’obtindrà, i es produiran menys fangs excedents. S’han estudiat tres models diferents, a escala pilot, encaminats a reduir la producció de fangs excedents mitjançant lleugeres modificacions a partir d’un sistema convencional de fangs actius: tanc previ al reactor biològic amb biopel·lícula fixa submergida, llits fluïditzats (carriers submergits en el reactor aerobi) i implantació d’un quimiòstat (tanc amb proliferació de bacteris lliures i petits agregats bacterians previ al reactor aerobi). En aquests sistemes s’ha estudiat la microfauna present, així com el seu paper en la reducció de la producció de fangs. Els resultats obtinguts oscil·len entre un 6% de reducció de la producció de fangs i un 20%, i és més eficient el sistema d’implantació d’un quimiòstat, on s’observa un increment tant de depredadors de bacteris com de microorganismes que s’alimenten de flocs. En els sistemes menys eficients, l’increment de microorganismes que s’alimenten de flocs no té lloc i els microorganismes més abundants són els que s’alimenten de bacteris lliures. La potenciació del creixement de depredadors, especialment de menjadors de flocs, és una eina útil per minimitzar la producció de fangs excedents en els sistemes de fangs actius.

93

EL PROCESO THERMO-SYSTEM PARA EL SECADO SOLAR DE LODOS DE DEPURACIÓN Jochen Scheerer (scheerer@asepma.com)1 y Guillermo Lacarra Albizu (glacarra@proyectosnavarra.es)2

Assessoria, Serveis i Productes Mediambientals, S. L. Ingeniería Proyectos Navarra, S. L. El proceso de secado solar de lodos de depuración elaborado por THERMO-SYSTEM se realiza en el interior de cámaras de secado tipo invernadero, donde se aprovecha la transformación de radiación en calor. El secado se realiza por el aumento de temperatura y el movimiento e intercambio de aire. Los elementos clave de las instalaciones son un dispositivo removedor denominado Topo Eléctrico® o el gestor de lodos y un sofisticado sistema de control. Durante el proceso de secado, los lodos se remueven de forma automática a través del Topo Eléctrico® o, según el tipo de instalación, del gestor de lodos, para garantizar una buena aireación y un secado homogéneo. El funcionamiento del Topo Eléctrico® o del gestor de lodos, así como de los ventiladores instalados en los secaderos, se controla de forma automática mediante el sistema de control. Este control se realiza teniendo en cuenta diferentes parámetros climáticos, así como el respectivo estado de secado de los lodos en cada momento. En las instalaciones de THERMO-SYSTEM, el secado de lodos se efectúa normalmente mediante un proceso por lotes. De este modo se obtienen varias ventajas: por un lado, se consigue un rendimiento de secado óptimo, dado que las condiciones climáticas de secado se adaptan al estado del lodo en cada fase del proceso; por el otro, se seca el lote completo hasta alcanzar el contenido final de materia seca deseado, para posteriormente proceder al vaciado de la cámara. Las oscilaciones temporales respecto al contenido de materia seca y en función del tiempo, como ocurre con procesos continuos, no se producen en este caso. Además, el secado en discontinuo (por lotes) permite un funcionamiento con un mínimo de mano de obra, la cual solamente es necesaria en los momentos de carga y descarga. El rendimiento de secado aumenta significativamente gracias a la sofisticada regulación climática THERMO-SYSTEM, que ha sido optimizada durante muchos años de desarrollo continuo. Mediante el sistema de control del clima interior, es posible supervisar todos los parámetros relevantes del proceso como son la temperatura del aire y su humedad, la radiación, el viento y la humedad de lodos, a fin de regularlos y adaptarlos de manera óptima a los requisitos técnicos del secado, en función del clima y del estado del lodo a lo largo del proceso de secado. La regulación climática asegura, además, un aprovechamiento óptimo desde el punto de vista energético de todos los componentes, lo que permite garantizar un nivel mínimo de consumo de energía eléctrica. El proceso THERMO-SYSTEM posibilita, asimismo, la utilización de fuentes de calor residual o adicional al proceso provenientes de cualquier fuente disponible. Aprovechando esta oportunidad, la regulación climática THERMO-SYSTEM asegura una óptima utilización de energía, permitiendo una reducción considerable de la superficie requerida en comparación con una planta de secado puramente solar.

94

POSTRATAMIENTO DE BIOSÓLIDOS CENTRIFUGADOS EN LA CANCHA DE SECADO DE LA ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES EL TREBAL (SANTIAGO DE CHILE) Josep A. Clariana (jclariana@agbar.net),2 Philippe Rougé (prouge@agbar.net),2 Paola Arata Z. (parata@aguasandinas.cl),1 Sebastián Acevedo W. (sacevedo@aguasandinas.cl)1 y Javier Segovia P. (jsegovia@aguasandinas.cl)1

1 Aguas Andinas, S. A. 2 Grupo AGBAR Agua La estación depuradora de aguas residuales El Trebal es una de las dos grandes plantas construidas en el marco del Plan de Saneamiento de Santiago de Chile (Región Metropolitana). Esta planta, en la que opera Aguas Andinas (Grupo AGBAR) tiene un caudal medio de diseño de 4,4 m3/s. El proceso de tratamiento está basado en un sistema de lodos activados convencional con estabilización de fangos mediante digestión anaeróbica. La planta se encuentra operativa desde noviembre de 2001. La producción de biosólidos centrifugados alcanza las 200 toneladas (base húmeda) por día. La planta cuenta con una cancha de secado de 6,5 hectáreas para el postratamiento de estos biosólidos y un monorrelleno, de uso exclusivo, para disposición final. La cancha de secado fue concebida para deshidratar el biosólido centrifugado, mediante el uso de la radiación solar en épocas cálidas. Los meses de bajas temperaturas y mayor pluviometría se realizaba acopio del material generado. Para optimizar la tasa global anual de evaporación de la deshidratación y minimizar el acopio en invierno, se ha desarrollado e implementado en la instalación un proceso de biosecado, que complementa, en los meses de bajas temperaturas, al secado solar, que continúa desarrollándose en época estival. Se realiza un seguimiento sistemático del producto final obtenido con el fin de conocer y controlar su comportamiento físico, químico y microbiológico en el tiempo, antecedentes indispensables para realizar una gestión adecuada encaminada a la reutilización del biosólido. Los biosólidos, estabilizados mediante digestión y centrifugados mecánicamente (sequedad media del 25%), son transportados a la cancha de secado para realizar el proceso de secado solar en periodo estival (de septiembre a marzo); para ello, el biosólido es esparcido en pequeñas hileras a fin de proporcionar una mayor superficie para evaporación del agua contenida en éstos. El biosólido se voltea periódicamente con maquinaria adaptada a tal fin, y se obtienen sequedades mayores e iguales al 65% de sólidos totales antes de su traslado a disposición final (monorrelleno), reutilización en proceso de biosecado o uso en experiencias agrícolas controladas. En los periodos de temperaturas frías (de abril a agosto), la baja tasa de evaporación mediante radiación solar obliga al acopio del material, por lo que se ha desarrollado un proceso de secado biológico (biosecado). Este proceso se basa en la mezcla controlada de biosólidos húmedos (digeridos y centrifugados) con biosólidos secos y adición de material estructurante. De esta manera, se conforman pilas de 2 metros de alto, que son volteadas para generar una reacción exotérmica que provoca el aumento de sequedad en la mezcla. Mediante esta operación, se consiguen alcanzar sequedades superiores al 60% de sólidos totales, con un tiempo medio, por pila, de 3 a 5 semanas, dependiendo de las condiciones ambientales.

95

El postratamiento de biosólidos centrifugados mediante las dos modalidades descritas permite procesar biosólidos de manera continua durante todo el año, obteniendo sequedades mayores e iguales a 60% (sólidos totales), suficiente para un almacenamiento seguro en el monorrelleno, ubicado dentro de la misma estación depuradora. Esto permite que se convierta en un modo de operación de bajo coste, seguro, versátil y fiable desde el punto de vista del control de proceso de las variables que lo gobiernan. El manejo de canchas de secado como parte de la gestión integral de los biosólidos generados en una estación depuradora es una opción viable, segura y de bajo coste para secar biosólidos. Esta opción, mediante la incorporación de técnicas avanzadas de biosecado en periodo invernal, permite obtener tasas sostenidas de evaporación a lo largo de todo el año en zonas con estaciones climáticas marcadas, como el caso de Santiago de Chile, por lo que se minimiza el almacenamiento temporal de biosólidos húmedos y los impactos ambientales asociados al mismo. El control de los procesos es clave para una adecuada gestión en la cancha (humedad, temperatura, sólidos totales y volátiles, calidad de producto final en términos de nutrientes, metales y bacteriología) y la obtención de un producto atractivo para reutilización benéfica en sus diferentes aplicaciones (agrícola, forestal, revegetalización de tranques mineros y planes de cierre de rellenos sanitarios, entre otros), minimizando así su disposición en rellenos sanitarios (pasivos ambientales).

96

SISTEMA MODULAR DE DESINTEGRACIÓN DE FANGOS Gabriel Domínguez Tabales (gabrieldominguezt@hotmail.com) Colaborador con ABS Bombas, S. A. y el Instituto de la Tecnología de los Materiales Cerámicos y Sintéticos (IKTS) Se trata de someter los fangos biológicos o fangos en exceso a un proceso de ultrasonidos para mejorar el proceso posterior de digestión anaeróbica, con el consiguiente aumento de producción de biogás.

97

ULTRASONIDOS Y DEPURACIÓN Luis Vergara Romero (lvergara@toscano.es)1 y Francisco Javier López Buciega (franciscojavier.lopez.buciega@acciona.es)2

1 Toscano Línea Electrónica, S. L. 2 Acciona Agua, S. A. La gestión de la línea de fangos tiene un impacto muy significativo en las condiciones económicas y operativas de cualquier planta de tratamiento de aguas residuales. Las plantas con digestión anaeróbica tienen su factor limitante en la etapa correspondiente a la hidrólisis. Es preciso, por ello, sobredimensionarlas con enormes digestores y elevados tiempos de residencia, o, alternativamente, incorporar ayuda tecnológica. Como tratamiento previo a la digestión, los ultrasonidos desintegran las paredes celulares y hacen posible realizar la hidrólisis «fuera» del digestor. Así, se reduce a segundos el periodo mínimo de retención de 8 días necesario. De esta forma, se incrementa el contenido de biosólidos fácilmente biodegradables, que favorecen los procesos posteriores de digestión. El resultado final es un aumento en la eliminación de materia volátil y, en el biogás producido, una reducción en el fango final, y una mejora en la deshidratación. Las aplicaciones en eliminación de espumas y filamentosas, el pretratamiento a los procesos de desinfección, y los tratamientos terciarios, acaban por diferenciar a una tecnología cuya ventaja principal es que no necesita adición química alguna ni ambientes extremos de presión o temperatura. El fango es desintegrado mediante un proceso conocido como cavitación ultrasónica. Su simplicidad, reducido coste y, sobre todo, su concordancia absoluta con el desarrollo sostenible y la legislación medioambiental, hacen de los ultrasonidos una tecnología de futuro.

98

OPTIMIZACIÓN DE LA DIGESTIÓN ANAERÓBICA MEDIANTE LA APLICACIÓN DE ULTRASONIDOS EN LA EDAR MOLINA DE SEGURA (MURCIA) Entidad de Saneamiento y Depuración de la Región de Murcia (ESAMUR) (carlos.lardin@esamur.com); Depuración de Aguas del Mediterráneo, S. L. (DAM) La aplicación de ultrasonidos en los fangos secundarios de la EDAR de Molina de Segura produce una hidrólisis instantánea sobre las paredes celulares existentes en los fangos secundarios, todo ello en un tiempo de retención de 2 segundos frente a los 8 días de tiempo de retención mínimo requerido en cualquier digestión anaeróbica. Provocar esta hidrólisis instantáneamente incrementa la materia fácilmente biodegradable, por lo que se aceleran los procesos de digestión y se permite el paso a las siguientes tres etapas (acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis), y se proporcionan diferentes beneficios, como son un aumento del rendimiento de eliminación del material volátil, un aumento en la producción de biogás y una reducción en la producción de fangos deshidratados.

99

ANÀLISI PREVENTIVA DE CORROSIÓ MITJANÇANT LA DETERMINACIÓ QUANTITATIVA DE METALLS EN FANGS BIOLÒGICS Ramon Sunyer i Montserrat Solé Laboratori d’Anàlisi Dr. Borrell, SL Avaluació de la corrosió en sistemes de producció tancats emprant la capacitat d’adsorció de metalls per la massa bacteriana dels fangs biològics.

100

101

C) VALORITZACIÓ DE FANGS

102

103

ESTUDI D’ALTERNATIVES D’IMPLANTACIÓ I SELECCIÓ DE TECNOLOGIES DE COMPOSTATGE EN POBLACIONS MITJANES DE CATALUNYA Maria Aromir (mma@inypsa.es),1 Laia Eraso (lef@inypsa.es),1 Daniel Pons (dpj@inypsa.es),1 Cristina Ramos (crr@inypsa.es),1 Marc Moliner (mmoliner@gencat.net), Pilar Mairal (pmairal@gencat.net)2 i Marga Uceda (mguceda@gencat.net)2

1 INYPSA 2 ACA L’acompliment de la Directiva europea 91/271/CE sobre depuració d’aigües residuals ha comportat la construcció de 144 noves EDAR en 10 anys, cosa que ha implicat l’augment del fang produït. En l’actualitat les alternatives de valorització i disposició, un cop deshidratat, són l’aplicació al sòl, la valorització energètica, la fabricació de materials per a la construcció i l’abocador. Les plantes de compostatge són un pas en el tractament i la gestió del fang, i constitueixen una destinació intermèdia on es duu a terme l’estabilització i la reducció de la seva massa i volum per millorar-ne la gestió i adequar-lo a la seva destinació final. Actualment es composten el 40% dels fangs produïts, però només el 10% es fa en plantes de titularitat pública. Seguint els objectius del Programa d’actuacions per a la gestió dels fangs de l’ACA (2006) aquest estudi se centra en la proposta d’ubicacions de noves plantes de titularitat pública. S’ha considerat que un encaix territorial sostenible ha de tendir cap a una compacitat de les infraestructures de sanejament vers la tendència, que cal evitar, de la dispersió en el territori, cercant entre altres, la proximitat i l’ecoeficiència, així com les xarxes i la cooperació, havent considerat l’estat de les EDAR. Les noves plantes proposades incorporen dos criteris clau de disseny: utilitzar la millor tecnologia disponible, per tal de minimitzar l’impacte social, minimitzant principalment les olors generades en el procés, i minimitzar l’impacte ambiental i paisatgístic, tenint en compte ja en la planificació la seva integració paisatgística en l’entorn.

104

APLICACIÓ DEL FANG DESHIDRATAT I EL SEU ASSECATGE TÈRMIC G. Mejía (Giovanna.mejia@iqs.es) i L. Comellas Secció de Cromatografia, Institut Químic de Sarrià (Universitat Ramon Llull) Un dels posttractaments aplicats al fang deshidratat és l’assecatge tèrmic, que origina un nou subproducte: el fang assecat tèrmicament, el qual ofereix avantatges en la manipulació i destinació final. S’aconsegueix una disminució important en el volum a causa de l’eliminació de gran part de l’aigua que conté. Això en facilita l’aplicació i disminueix el cost de transport al mateix temps que disminueix també substancialment l’olor. Per tal de comprovar que aquests avantatges no pertorbin la seva capacitat d’ús com a fertilitzant orgànic, s’han portat a terme una sèrie d’experiències. Així, s’han realitzat experiències de germinació i creixement de plantes en barreges de fang deshidratat i tèrmic amb substrats estèrils en hivernacle, amb temperatura i humitat controlada i amb aplicació en terrenys degradats en una pedrera. En el primer cas, el creixement de les plantes al llarg d’un any ha demostrat que no hi ha diferències entre l’aplicació d’un residu o de l’altre, i s’ha observat un creixement progressiu i la colonització de les arrels en tot el volum de substrat en els dos tipus de fang. Així mateix, en les parcel·les experimentals el desenvolupament vegetal al llarg de quatre mesos és igualment favorable. Aquestes experiències demostren que amb el fang assecat tèrmicament és possible assolir el mateix nivell de creixement que amb un fang deshidratat, i amb menys problemes durant l’aplicació.

105

COMPOSTATGE DE FANGS EN SISTEMA DE TAULES VOLTEJADES Teresa Gea (teresa.gea@uab.cat),1 Raquel Barrena,1 Marisol Mompeó2 i Antoni Sánchez1

1 GICOM Grup de Recerca en Compostatge. Departament d’Enginyeria Química. Universitat Autònoma de Barcelona 2 Prointraval, SL. Grup Tradebe L’objectiu de l’estudi que es presenta és implementar i optimitzar un sistema de compostatge de fangs en taules voltejades a la planta de compostatge de Jorba, per aconseguir estabilitzar el fang a un grau III de maduresa (test d’autoescalfament). Es va fer el seguiment de diferents taules al llarg d’un període de 9 mesos. Es van aplicar tècniques respiromètriques per al seguiment del procés. També es van avaluar la humitat i la matèria orgànica, i el test d’autoescalfament. Els paràmetres de camp monitoritzats van ser temperatura, oxigen i volum. Les taules es van construir amb una barreja de fangs d’EDAR i fangs de la indústria agroalimentària, barrejats amb material estructurant en una relació 3:1 volumètrica. Després d’un període de descomposició de 7-10 dies, es van construir les taules de maduració amb un volum de 1.000-1.400 m3 i un temps de residència de 5 setmanes. Els resultats obtinguts van permetre establir els factors operacionals crítics i es va concloure que és possible obtenir un material final higienitzat i amb grau de maduresa III mitjançant el compostatge en taules de fang d’EDAR, sempre que es treballi amb un temps de residència en maduració mínim de 4 setmanes; es mantingui un volum màxim d’operació a les taules de 1.000 m3; es realitzin voltejos amb una freqüència mínima de 2-3 voltejos per setmana; s’afavoreixi la ventilació natural de les taules, i es controli el contingut en greix del residu per tractar.

106

DESENVOLUPAMENT D’UN SIMULADOR NUMÈRIC DEL PROCÉS DE COMPOSTATGE, I APLICACIÓ A L’OPTIMITZACIÓ DEL COMPOSTATGE DE LLOTS I MESCLES AMB ALTRES RESIDUS ORGÀNICS Antoni Sánchez (antoni.sanchez@uab.cat),1 Teresa Gea,1 Juan Baeza,1 Luz Ruggieri,1 Belén Puyuelo,1 Jorge Domínguez,2 Domingo Pérez,2 David Cereijo,2 Salustiano Mato,2 Francina Solé,3 Josep Illa,3 Xavier Flotats,4 Francesc Prenafeta,4 Felicitas Vázquez,4 Albert Magrí,4 Agustí Pérez,5 Antonio Huerta,5 Xavier Roca5 i Albert Oliver5

1 Departament d’Enginyeria Química. Universitat Autònoma de Barcelona 2 Departament d’Ecologia i Biologia Animal. Universitat de Vigo 3 Departament de Medi Ambient i Ciències del Sòl. Universitat de Lleida 4 GIRO-Centre Tecnològic 5 Laboratori de Càlcul Numèric. Universitat Politècnica de Catalunya L’objectiu principal del present projecte és l’obtenció d’un simulador, basat en un model estructurat, que permeti optimitzar les condicions del procés de compostatge de llots de depuradora, així com predir-ne l’evolució. L’esmentat simulador i el model associat hauran de ser aplicables al compostatge d’altres residus orgànics com la fracció orgànica de residus municipals, els residus ramaders i, en general, les mescles de residus de composició coneguda (cocompostatge). L’esmentada optimització es considera en dos nivells: a) la millora de l’eficiència del procés per a l’obtenció d’un compost de qualitat estabilitzat i higienitzat; i b) la minimització dels impactes ambientals del procés, en especial les emissions a l’atmosfera d’amoníac i el consum energètic associat. Alhora, i per millorar el caràcter universal del model ja desenvolupat en les fases prèvies del projecte, es planteja l’estudi detallat de les interaccions microbianes que es produeixen durant el procés com una nova línia de treball. Actualment, es troba disponible una primera versió simplificada del simulador, i s’estan realitzant els treballs corresponents per millorar-lo, perquè permeti la integració de fenòmens fisicoquímics i biològics.

107

BIOSÒLIDS: APLICACIÓ DIRECTA A L’AGRICULTURA A LA COMUNITAT DE MADRID Roman Llagostera (rllagostera@searsa.com), Julio Monferrer i Irene García Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA. SEARSA L’aplicació directa a l’agricultura dels fangs o biosòlids (fang de depuradora apte per a l’ús agrícola) d’EDAR, tot i que en certs llocs és cada cop més restringit aquest ús. Hi ha molts llocs en el territori espanyol on aquesta pràctica està mot generalitzada amb una acceptació prou important com per potenciar-ne l’ús, sempre que es faci amb totes les garanties. L’aparició de grans ciutats i zones poblades implica tenir en el territori depuradores grans amb produccions de biosòlids molt importants. Es repassa l’aplicació directa de biosòlids o fangs de depuradora en l’agricultura i l’experiència pràctica a la CA de Madrid, on destaquen importants EDAR amb grans produccions de biosòlids (més de 36.000 t MH/any). Es destaca la importància de l’aplicació directa i la bona acceptació si aquesta es realitza correctament, la possibilitat de l’aplicació a l’agricultura dins de la CA de Madrid tot i la creixent pressió urbanística i la dificultat de realitzar emmagatzematges temporals (a punta de camp) pels moments de factors meteorològics i agronòmics adversos. Tanmateix, es destaca la importància de la metodologia de la gestió, en especial l’aplicació al sòl dels biosòlids i la gestió de l’entorn. Es donen dades d’aplicació directa: produccions, destinacions, cultius on s’ha fet aplicació de biosòlids entre els anys 2004 i 2006. Finalment es donen una sèrie de recomanacions necessàries a l’hora de fer l’aplicació directa amb garanties i per minimitzar les possibles incidències que es puguin produir.

108

FANGS DE DEPURADORA: VALORITZACIÓ EN POLLANCREDES Roman Llagostera (rllagostera@searsa.com),1 Julio Monferrer,1 R. August Bou1 i Miquel Salgot de Marçay2

1 Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA. SEARSA 2 Institut de l’Aigua de la Universitat de Barcelona. Facultat de Farmàcia Catalunya és un país amb una gran superfície forestal majoritàriament en mans de propietat privada. La producció de fusta omple extenses àrees de la comarca de la Selva i zones del Gironès i l’Alt Empordà. El cultiu majoritari en aquestes plantacions és el pollancre (Populus sp.), seguit del plàtan. Aquestes plantacions normalment s’adoben en el moment de la implantació del cultiu i s’hi poden fer aportacions esporàdiques al llarg dels primers cinc anys. Tenint en compte les experiències d’adobament amb fangs de depuradora realitzades amb èxit en diverses zones del món, el fet de poder valoritzar fangs de les EDAR —en especial d’aquelles que es troben enmig de comarques dedicades a aquests conreus i amb una producció relativament petita, de 500 a 1.000 t MF/any— en les plantacions forestals destinades a la producció de fusta sembla prou interessant per poder aprofitar un subproducte ric en matèria orgànica i fertilitzants com el nitrogen, el fòsfor i el potassi. Estudiar el comportament dels fangs de depuradora com a esmena i adob orgànic en les plantacions de pollancres; estudiar la qualitat de la fusta, el nivell de creixement, la fitopatologia, i la durada del torn dels arbres tractats amb fangs de depuradora davant dels no tractats; i establir una guia de bon maneig dels fangs de depuradora com a esmena i adob orgànic en les plantacions de pollancres o similars, es descriu i desenvolupa a la vegada que s’exposen els resultats de la prova que s’està realitzant des de l’any 2000 en una parcel·la d’1 ha a Palamós (Girona). Finalment s’exposen les conclusions.

109

VALORIZACIÓN DE METALES PESADOS PARA LA FABRICACIÓN DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN FOTOVOLTAICOS (PROYECTO IBEROEKA VAMEPFO) Xavier Elias (xelias@cambrescat.es), Bolsa de Subproductos del Consejo General de Cámaras de Cataluña, TTRES Chile, Codelco, Jualien, Tratamientos Térmicos Carreras, Iberoeka Producción de ladrillos, pavimentos y tejas a partir de residuos de minería mediante vitrificación, para aplicarles seguidamente una capa fina de material fotovoltaico mediante la tecnología de plasma, y obtener, así, materiales de construcción fotovoltaicos. OBJETIVOS DEL PROYECTO Reducir los costes de tratamiento de residuos peligrosos mediante un sistema que

permita su valorización (reciclaje) en material de construcción. Crear un soporte mediante la vitrificación que se preste a la obtención de distintas

formas geométricas, por ejemplo, tejas que optimicen la luz solar. Llevar a cabo distintas aplicaciones de semiconductores en capa fina, por medio de

plasma PVD, sobre el soporte. Transformar el material en panel fotovoltaico, con lo que se le dota de un gran valor añadido.

Estimar los costes de fabricación de elementos fotovoltaicos en serie a escala industrial.

TECNOLOGÍA Vitrificación: La vitrificación permite incorporar compuestos altamente tóxicos a la red amorfa del vidrio, transformándolo en una sustancia inerte, que por sus características tiene grandes aplicaciones. Así, es posible transformarlo en distintos materiales de construcción: gravas (como árido para formulación de hormigones), ladrillos, pavimentos y tejas (todos ellos con opcionales aplicaciones fotovoltaicas), etc. Para llevar a cabo este proceso, es imprescindible fabricar un horno de fusión de los denominados de capa fría de manera que bajo ninguna circunstancia se pueda emitir ningún metal pesado, compuestos halogenados ni material particulado a la atmósfera, llevando a cabo lo que se denomina un proceso de residuo cero. Plasma: Se han realizado unas pruebas preliminares de aplicación, por plasma, en capa fina sobre los materiales antes mencionados con resultados muy prometedores. Es preciso fabricar un horno de plasma de una dimensión que permita aplicaciones de mayores dimensiones y ahondar en la aplicación tecnológica.

110

UTILITZACIÓ DE FANGS DE DEPURADORA EN PREFABRICATS DE FORMIGÓ Verónica Kuchinow (vkuchinow@zicla.com) ZICLA L’objectiu de l’estudi ha estat analitzar la viabilitat d’aplicació de la tecnologia LLOT com a alternativa factible de tractament de fangs de depuradora urbana en la fabricació de peces prefabricades de formigó, mitjançant un projecte de demostració que ha inclòs unes proves pilot de fabricació a escala real. La tecnologia LLOT és un mètode de tractament de fangs residuals mitjançant lligands hidràulics que estabilitza el residu per fixació dels elements tòxics, transformant-lo en un material inert, durador, apte per a obra civil. Els resultats indiquen que:

− Tot i que la presència de llot retarda la presa i l’enduriment del ciment, no es detecten problemes de fabricació ni de producte final, en gran part gràcies a la gran energia de compactació que en aquests processos es fa servir.

− Els resultats de resistència mecànica, tant a flexotracció com a compressió, posen de manifest que es tracta d’un material resistent i estable.

− No generen cap impacte ambiental, per tant es classifiquen com a material inert. La conclusió general del projecte és que es pot afegir fins al 10% de fang sobre el pes de ciment en els prefabricats de formigó amb total garantia del producte final. S’han d’estudiar, però, els problemes de generació d’olors produïts durant la hidratació del ciment, que poden limitar-ne l’ús comercial.

111

FMI PROCESS, VALORITZACIÓ TÈRMICA DELS FANGS DE DEPURACIÓ Michel Figueras (fmcm@fmi-process.fr) FMI Process La regió de Thonon-Evian disposa d’una estació de depuració moderna per tractar les aigües usades d’uns 200.000 habitants. Aquesta estació de depuració produeix al voltant de 25.000 tones de fangs amb una matèria seca del 20% al 22% i una concentració de matèries orgàniques del 50% al 57% de matèria seca. En aquesta regió tan turística, vessar residus està prohibit i la circulació de camions no és recomanable. Per això, les autoritats locals van decidir instal·lar-hi una unitat de valorització tèrmica formada per dos forns de llit fluïditzat, per tal d’eliminar in situ els fangs produïts per l’estació de depuració. Aquesta instal·lació funciona 24 hores, 6 dies a la setmana, 50 setmanes l’any. Els dos forns tenen una capacitat horària de 4 a 4,5 tones/hora. És a dir, una capacitat anual de 30.000 a 32.000 tones/any. L’energia elèctrica consumida és de 40 kWh/t, l’energia gas de 416 kWh/t però l’energia recuperada en els fangs és de 710 kWh per escalfar l’aire de combustió i de 890 kWh per escalfar, si s’escau, instal·lacions del voltant de l’estació de depuració. L’autocombustió es pot obtenir amb una matèria seca del 28% al 30%. Un producte càlcic injectat al forn tracta els gasos àcids (SO2, Hcl) i actua dins del forn sobre els alcalins eutèctics que provenen del clorur fèrric. Els NOx es tracten mitjançant la injecció d’amoníac. Les anàlisis dels fums a la sortida de la xemeneia compleixen de sobres les normes actualment en vigor. El cost d’aquesta incineració és al voltant d’un 50% més barat que el preu del compostatge que es practicava abans de la inversió en els forns.

112

GESTIÓ DELS FANGS A LA PLANTA DE GRANOLLERS TRACTAMENT TÈRMIC EFICIENT (GTTE) Albert Cot,1 Albert García,1, 2 Manuel Diaz,1 Joan Vall-llovera1 i Josep M. Arqué1 1 EMTE Medio Ambiente y Energía (EMAE) 2 Granollers Tractament Tèrmic Eficient (GTTE) La planta de Granollers Tractament Tèrmic Eficient va ser construïda l’any 1999 pel Grup EMTE amb l’objectiu de realitzar l’assecatge dels fangs de la planta depuradora d’aigües residuals de Granollers i de plantes similars que es trobessin en un radi d’actuació pròxim. La tecnologia d’assecatge escollida per la GTTE va ser la d’ANDRITZ, un sistema d’assecatge per aire calent amb un trommel en circuit tancat, que converteix el fang de depuradora en un granulat inertitzat amb un 90-95% de sequedat. La calor pel sistema d’assecatge s’obté a través dels gasos calents d’uns motogeneradors que a la vegada produeixen energia elèctrica. La planta d’assecatge de GTTE fa set anys que és en explotació amb una capacitat de tractament anual de 17.000 tones/any de fangs humits i una capacitat d’evaporació entorn a les 13.000 tones/any, i produint uns 40.000 MWhel/any. EMTE Medio Ambiente y Energía, SL, és la companyia que actualment duu a terme la gestió i operació de la planta. La GTTE és una planta d’assecatge de fangs que compleix els seus objectius inicials previstos. Dotada d’un sistema de cogeneració, permet la producció d’electricitat amb un aprofitament òptim de la calor residual per abastir un servei públic com l’assecatge dels fangs de depuradora.

113

PROJECTE DE GASIFICACIÓ DE FANGS D’EDAR URBANA Isolux-Corsan (vgarcia@isoluxcorsan.com) Acsa i TTRES L’assecatge de fangs d’EDAR mitjançant gas natural és un malbaratament del recurs fòssil. El projecte proposa tancar el cicle de l’energia utilitzant l’energia que conté el mateix fang per fer-ne una gestió que alhora genera menys residus totals. OBJECTIUS DEL PROJECTE

− Disminuir les despeses de gestió en els processos convencionals d’assecatge de fangs: el cost en energia (normalment gas natural) i abocament representa el 90% de la despesa de gestió. Amb el sistema proposat s’aprofita el contingut energètic del mateix fang i amb l’excedent energètic es pot fer calefacció en xarxa (district heating).

− Reduir les emissions de gasos amb efecte d’hivernacle substituint un combustible fòssil, gas natural, pels gasos procedents de la gasificació de la biomassa, que són neutres en CO2.

PROCÉS El procés convencional actualment és: el fang inicial amb una humitat del 75-80% s’asseca amb gas natural fins a assolir una humitat del 10%, per tal de dipositar a l’abocador com menys pes millor i estalviar costos. El procés proposat: el fang amb una humitat del 75-80% s’asseca fins al 50% per introduir-lo en el gasificador de llit fluïditzat. La gasificació genera uns gasos combustibles, gas de síntesi o syngas, i unes cendres residuals. El syngas es valoritza energèticament en una cambra de postcombustió i els gasos calents passen a una caldera on escalfen el fluid tèrmic que aportarà l’energia a l’assecador de fangs de l’inici del procés, tancant així el cicle energètic. Aquests gasos exhausts de la combustió, un cop han cedit la seva calor, són depurats abans de ser emesos a l’atmosfera mitjançant rentat bàsic amb lletada de calç (per eliminar els compostos àcids) i injecció de carbó actiu (per eliminar COV, PAH i incremats). Finalment es retiren les partícules de cendra volant que restin mitjançant un filtre de mànegues.

114

PLATAFORMA EXPERIMENTAL PARA LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE FANGO DE EDAR MEDIANTE GASIFICACIÓN Fidel Ignacio Plaza (fipv@cadagua.es) y Gloria Garralón (ggl@cadagua.es) Cadagua, S. A. El objetivo de este trabajo es estudiar el tratamiento termoquímico de gasificación del fango de EDAR procedente de una etapa de secado térmico, como vía alternativa para la valorización energética de la materia orgánica contenida en el mismo, lo que permite obtener un producto inerte y gas que puede ser utilizado de diferentes formas. En nuestra plataforma experimental se ha adoptado el empleo directo en un grupo motogenerador compuesto de motor de combustión interna acoplado a un alternador, como método de valorización con máximo rendimiento energético. Para la realización de este trabajo, se ha dispuesto de una planta con capacidad para tratar 2,4 t/día de fango secado térmicamente, equivalente a los fangos generados en una EDAR de 25.000 h-e, compuesta por un reactor de lecho fluidizado burbujeante y diferentes unidades para limpieza de gas por vía seca y húmeda, que permiten determinar el tratamiento específico para un residuo de esta procedencia y obtener un gas que cumpla con los requerimientos del fabricante para su utilización en el grupo motogenerador de 125 kW eléctricos. La operación de la planta durante un número significativo de horas ha permitido determinar los parámetros óptimos de proceso (tiempo de residencia, relación estequiométrica equivalente, eficiencia energética, temperatura de gasificación), así como evaluar los diferentes aspectos electromecánicos necesarios para el diseño de esta tecnología a escala industrial. Para llevar a cabo este trabajo, se ha contado con la colaboración del CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) en las instalaciones del CEDER (Centro de Desarrollo de Energías Renovables) en Soria.

115

D) ELIMINACIÓ D’OLORS EN TRACTAMENTS I POSTTRACTAMENTS DE FANGS

116

117

TÈCNIQUES DE MINIMITZACIÓ D’OLORS EN LES LÍNIES DE FANG DE LES DEPURADORES I INSTAL·LACIONS DE POSTTRACTAMENT. EXPERIÈNCIES CONCRETES Juan Lluís Castillo Castilla, Josep Millà, Montserrat Isidro, Jordi Aguilera, Helena Villagrasa i Pilar Icaran (picaranl@fcc.es) Aqualia, SA L’impacte social de les instal·lacions de tractament d’aigües residuals i de posttractament de fangs (compostatges, plantes d’assecatge i d’altres) esdevé, cada dia més, un tema de debat normalment controvertit, ja que cal gestionar-les per minimitzar les emissions de gasos que provoquen males olors i molèsties al veïnat. Tot i que encara queda molta feina per fer, els últims anys s’han assajat amb èxit algunes tècniques per minimitzar aquestes emissions que impliquen tant la gestió en les mateixes plantes, és a dir, la minimització del problema en origen, com el transport dels fangs a les plantes de posttractament i el control de les emissions en els diversos sistemes de compostatge o la minimització i aplicació final del residu. Les tècniques que sens dubte s’estan aplicant amb èxit inclouen tant l’addició d’agents oxidants, als quals recentment s’han incorporant el permanganat sòdic i el potàssic, com tractaments de l’extracció de gasos de les sales de la línia de fang, gestió avançada dels espessidors, tractament de gasos emesos mitjançant columnes de desodoració, col·locació de plaques desodoritzants a la sortida de les xemeneies dels sistemes de posttractament, i també l’aplicació de cultius biològics especialitzats en la degradació dels productes dels processos anaeròbics i dels emmascarants o desodoritzadors a la sortida de les xemeneies.

118

CARACTERITZACIÓ D’EMISSIONS D’OLOR DE LES INSTAL·LACIONS CONJUNTES DE DEPURACIÓ D’AIGÜES RESIDUALS I COMPOSTATGE DE FANGS A VILA-SECA Anton Philip van Harreveld i Estel·la Pagans Odournet, SL Les instal·lacions de la planta de depuració d’aigües residuals de Vila-seca (Tarragona) combinen el tractament d’aigua amb el compostatge dels fangs produïts. La planta de compostatge està equipada amb una unitat de biofiltració. S’ha realitzat un estudi per caracteritzar totes les fonts d’emissions d’olor significatives de les instal·lacions. Els resultats d’aquestes mesures, conjuntament amb estimacions de dades històriques, s’han utilitzat per desenvolupar un model d’emissions. La millor estimació de les emissions s’ha utilitzat com a dada d’entrada per a un estudi de dispersió atmosfèrica, per tal d’estimar l’extensió dels impactes generats pels processos. El pòster presentarà els impactes derivats del procés de tractament d’aigües residuals i els del procés de compostatge, de manera independent i conjunta, d’acord amb els resultats del model. S’ha proposat un programa de millores a curt termini, i un programa addicional d’optimització a llarg termini. La reducció dels impactes mitjançant les millores proposades s’il·lustra basant-se en els resultats de la modelització corresponent als diferents escenaris.

119

ELIMINACIÓ DE COMPOSTOS CAUSANTS D’OLORS (H2S, NH3, COV) MITJANÇANT ADSORBENTS/CATALITZADORS DERIVATS DE FANGS DE DEPURADORA PER PROCESSOS TÈRMICS I TERMOQUÍMICS Alba Anfruns,1 Carla Canals-Batlle,1 Anna Ros (anna.ros@udg.es),1 Maria A. Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1 1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA) Departament d’EQATA, Universitat de Girona 2 Dept. Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Oviedo Els carbons actius (CA) són àmpliament utilitzats en processos de descontaminació de gasos i líquids, a causa de la seva elevada porositat (SBET). L’objectiu d’aquest treball és estudiar el comportament dels adsorbents/catalitzadors derivats de fangs en l’eliminació d’olors (H2S, NH3 i COVs) a temperatura ambient i en un rang de concentració que se situa entre 1.000, 300 i 100 ppm (v/v), respectivament. Els resultats obtinguts es compararan amb les dades experimentals obtingudes amb CA comercials sota les mateixes condicions experimentals. Els materials adsorbents utilitzats s’han obtingut per gasificació, piròlisi i activació química (NaOH, KOH) de dos fangs d’EDAR (SL i SB). La combinació d’aquests tractaments ens ha permès obtenir dos tipus de materials: a) materials bàsics i baixa SBET, i b) materials àcids i elevades SBET. Les diferències composicionals i texturals entre aquests dos grups de mostres es tradueixen en diferències en la capacitat d’eliminació (x/M) dels diferents compostos estudiats. En el cas de l’H2S s’ha arribat a valors x/M>450 mgg-1, per NH3 de fins a 20 mgg-1, i per COVs, en particular, s’ha determinat la x/M del toluè (x/M>335 mgg-

1), la metil etil cetona (MEK) (x/M> 200 mgg-1) i el limonè (x/M>1260 mgg-1). En la majoria de casos, els valors de x/M obtinguts amb aquests materials derivats de fangs superen àmpliament els obtinguts amb carbons comercials com el Centaur, CA, especialment dissenyat per a l’eliminació d’olors en les EDAR, i/o el WV-A1100.

120

PREPARACIÓ DE MATERIALS ADSORBENTS AMB ELEVADES ÀREES SUPERFICIALS A PARTIR DE FANGS D’EDAR MITJANÇANT ACTIVACIÓ QUÍMICA AMB HIDRÒXIDS ALCALINS Anna Ros (anna.ros@udg.es),1 Maria A. Lillo-Ròdenas,2 Àngel Linares-Solano,2 Enrique Fuente,3 Miguel A. Montes-Moran3 i Maria J. Martin1

1 Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA), Departament d’EQATA, Universitat de Girona 2 Dept. Química Inorgànica, Universitat d’Alacant 3 Instituto Nacional del Carbón, CSIC, Oviedo De tots els materials adsorbents, els carbons actius (CA) són els materials més utilitzats en la separació i purificació de gasos, a conseqüència de la seva elevada àrea superficial (SBET), valors que es troben entre els 1.000-1.500 m2g-1. La majoria de CA s’obtenen per carbonització directa a partir de carbons i de materials lignocelul·lòsics, si bé últimament ha rebut especial atenció l’ús de residus en general, i de fangs en particular, per a l’obtenció de CA. Els fangs han demostrat fins al moment ser uns precursors modestos, que donen lloc a materials que no superen els 400 m2/g. Amb l’objectiu de trobar un procediment efectiu per a l’obtenció de CA a partir de fangs, els fangs procedents de dues estacions depuradores i els corresponents pirolitzats, han estat activats físicament amb CO2 i químicament amb H3PO4, NaOH, i KOH. Els resultats demostren que el procés d’activació física amb CO2 i química amb H3PO4 no són procediments adequats per a l’obtenció d’elevades àrees superficials, en concordança amb estudis duts a terme per altres autors. D’altra banda, l’activació química amb hidròxids, procediment que no s’havia dut a terme amb aquest tipus de materials fins al moment, ha demostrat ser un procediment molt efectiu per a l’obtenció de materials adsorbents amb SBET importants, valors que arriben fins als 1.680 m2g-1 en cas d’utilitzar com a agent activant KOH, i superiors a 1.220 m2g-1 amb NaOH. La intensiva caracterització tant dels precursors com dels materials resultants mitjançant l’aplicació d’un ampli ventall de tècniques avançades ha permès aprofundir en el mecanisme d’acció del procés; un coneixement que obre les portes a la recerca de noves aplicacions d’aquests materials i a l’optimització del procés d’obtenció.

121

E) NATURALESA QUÍMICA I MICROBIOLÒGICA DEL FANG

122

123

ANÀLISI QUALITATIVA DELS FANGS GENERATS A LES DEPURADORES D’AIGÜES RESIDUALS URBANES DE CATALUNYA Marga Uceda (mguceda@gencat.net) Agència Catalana de l’Aigua La qualitat dels fangs que es generen com a resultat del sanejament de les aigües residuals urbanes és el condicionant més important a l’hora de plantejar la gestió d’aquest residu. L’ordre de prioritat, pel que fa a l’opció més sostenible des del punt de vista ambiental per al destí final dels fangs és, d’acord amb la Llei 10/1998 de residus, l’aplicació al sòl, la valorització energètica i la disposició en dipòsits controlats. La valorització agrícola del fang és la principal destinació actual del fang a Catalunya. La Comissió Europea considera que l’ús del fang en agricultura és una solució sostenible sempre que s’asseguri que la qualitat del fang és compatible amb les exigències de protecció del medi ambient i la salut humana. El control de les aigües residuals d’origen industrial connectades a la xarxa de sanejament és el factor clau a l’hora de garantir la disminució de la concentració de contaminants i la progressiva millora de la qualitat dels fangs. La propera aplicació de l’esborrany de directiva per a l’aplicació dels llots de depuradora per a usos agrícoles (W. D. on Sludge, 3rd Draft, ENV.E.3/LM, Brussel·les, 27 d’abril de 2000) en els termes actuals, pot condicionar la destinació a agricultura especialment per l’exigència d’higienització del material, la presència de microcontaminants orgànics i l’establiment de llindars per als metalls pesants més restrictius que els de la normativa actual (RD 1310/1990). La ponència analitza els resultats obtinguts a partir de les caracteritzacions que l’Agència Catalana de l’Aigua ha realitzat durant els darrers anys sobre els fangs generats a les seves EDAR, per tal de determinar quins són els principals contaminants presents en el fang que poden incidir sobre la gestió futura del material.

124

POSTTRACTAMENT DEL FANG I LA SEVA INFLUÈNCIA EN EL CONTINGUT DE CONTAMINANTS ORGÀNICS G. Mejía (giovanna.mejia@iqs.es) i L. Comellas Secció de Cromatografia, Institut Químic de Sarrià (Universitat Ramon Llull) El fang de depuradora, a més dels nutrients que conté i que el fan adequat per aplicar-lo al sòl, pot contenir metalls pesants, microorganismes patògens i contaminants orgànics. La presència d’aquests contaminants és una seriosa limitació per al seu ús com a fertilitzant i condicionador del terra. Els compostos orgànics, la presència dels quals ha estat qüestionada respecte a l’aplicació del fang de depuradora al sòl, són: alquilbenzensulfonats lineals (LES), nonilfenolsetoxilats (NPEO), hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), bifenils policlorats (PCB), ftalat de bis (2-etilhexil) (DEHP) i dibenzodioxines i dibenzofurans policlorats (PCDD/PCDF). Tots aquests estan recollits en l’esborrany de futura normativa europea sobre l’ús del fang al sòl (3rd DRAFT). S’ha estudiat la concentració dels contaminants orgànics en fangs deshidratats i els seus productes de posttractament: fang assecat tèrmicament i compost de plantes de tractament d’aigües residuals urbanes de Catalunya. S’ha trobat que la concentració en els fangs deshidratats depèn del tipus de tractament d’estabilització, que en alguns casos és superior al límit establert per la futura normativa. No obstant això, les esmentades concentracions es veuen seriosament afectades pels processos de posttractament, sobretot el compostatge, en què s’observen reduccions superiors al 70% per als DEHP i superiors al 90% per als LAS. Així doncs, es conclou que els processos de posttractament resulten adequats per millorar la qualitat del fang.

125

CONSECUENCIAS DE LA LIMITACIÓN DE CONCENTRACIONES DE COMPUESTOS ORGÁNICOS EN LODOS DE DEPURACIÓN QUE VAN A SER DESTINADOS A USO AGRÍCOLA Juan Luis Santos Morcillo, Irene Aparicio Gómez y Esteban Alonso Álvarez (ealonso@us.es) Departamento de Química Analítica, Escuela Universitaria Politécnica. La Comisión Europea elaboró, en abril de 2000, el tercer borrador de un documento de trabajo sobre lodos de depuradoras con el propósito de sentar las bases de una nueva directiva europea para regular la aplicación de lodos al suelo. Uno de los aspectos más controvertidos del documento es la propuesta de limitar la concentración de ciertos compuestos orgánicos en el lodo. En el presente proyecto se propusieron nuevas metodologías analíticas para el control rutinario de los compuestos orgánicos más presentes en los lodos, se determinaron sus concentraciones medias a partir del muestreo en varias depuradoras andaluzas, y se evaluó globalmente la eficacia de las tecnologías de tratamiento de lodos más usadas para su degradación. Todo ello con el objeto de analizar el influjo de esas familias de compuestos orgánicos sobre la gestión de los lodos generados en la Comunidad Autónoma de Andalucía. Nonilfenoles, di-(2-etilhexil) ftalato y sulfonatos de alquilbenceno lineales, en este orden, fueron los compuestos que, con mayor frecuencia, superaron los valores límite de concentración recogidos en el documento de trabajo.

126

FANGS DE LES EDAR DE LA COSTA BRAVA: 15 ANYS D’ANALÍTIQUES I SEGUIMENT Roman Llagostera1 (rllagostera@searsa.com), Julio Monferrer,1 R. August Bou,1 Miquel Salgot,2 Carlos Nieto3 i Josep M. Caus4 1 Societat d’Explotació d’Aigües Residuals, SA, SEARSA 2 Institut de l’Aigua, Universitat de Barcelona, Facultat de Farmàcia 3 Consorci de la Costa Brava 4 Empresa Mixta d’Aigües de la Costa Brava S’analitzen els fangs de les EDAR de Palamós; Castell-Platja d’Aro; Portbou; Colera; Llançà; Port de la Selva i Selva de Mar; Cadaqués; Roses i Empuriabrava al llarg de 15 anys. Dins d’aquest estudi es fa en primer lloc una molt breu descripció de la línia de fangs de cadascuna de les EDAR. A continuació es fa un seguiment per una banda de les característiques agronòmiques relacionant-ho amb el tipus d’EDAR, i per l’altra, del nivell de metalls pesants al llarg d’aquests 15 anys. Es relacionen les característiques del fang amb els tractaments a què són sotmesos en cadascuna de les EDAR per tal de poder determinar possibles lligams. Després es mostren diferents gràfiques de l’evolució dels paràmetres analitzats en els fangs al llarg d’aquests 15 anys. Finalment es mostren les conclusions finals de l’estudi

127

AVALUACIÓ DE LA QUALITAT DELS FANGS DE DEPURADORA MITJANÇANT ASSAIGS ECOTOXICOLÒGICS X. Domene (x.domene@creaf.uab.es), W. Ramírez, S. Mattana, O. Ortiz, P. Andrés i J. M. Alcañiz Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF). Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) La legislació vigent estableix la necessitat de controlar la qualitat dels fangs de depuradora per a la seva possible aplicació a sòls com a adobs orgànics. Com a complement als mètodes d’anàlisi tradicionals, i a causa de la càrrega complexa de contaminants que poden presentar els fangs de depuradora, es proposen noves metodologies d’avaluació de la qualitat d’aquests residus basades en l’ús d’un conjunt de bioassajos amb organismes representatius del sòl. En aquest treball es presenten exemples sobre la utilitat de diversos bioassajos amb plantes, grups indicadors de la fauna edàfica i microorganismes del sòl per avaluar el risc ecotoxicològic de fangs de depuradora representatius de la varietat generada actualment a Catalunya (fangs deshidratats, assecats tèrmicament i compostats). Es valora la sensibilitat dels diferents assajos biològics i es comparen els indicadors de toxicitat amb paràmetres analítics convencionals. També s’avalua l’efecte dels posttractaments d’assecatge tèrmic i compostatge sobre l’ecotoxicitat d’aquests materials per ser utilitzats com a esmena orgànica en sòls. Els resultats d’aquestes anàlisis apunten al compostatge de fangs com una bona opció per aplicar al sòl, ja que a més de permetre’n la higienització, comporta habitualment una forta disminució de l’ecotoxicitat dels fangs, i n’assegura la reutilització segura en sòls.

128

EFECTES EN LA DIVERSITAT DE COLIFORMES FECALS I ENTEROCOCCUS PRODUÏTS PER DIFERENTS TRACTAMENTS UTILITZATS EN EL SANEJAMENT DE LLOTS DE DEPURADORA Xavier Bonjoch (xbonjoch@ub.edu) i Anicet R. Blanch Departament de Microbiologia, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona El tractament dels llots és molt important, ja que en la depuració d’aigües residuals se’n generen en un elevat volum. A la Unió Europea s’estima una generació de set milions de tones de llots urbans (matèria seca), dels quals se n’utilitza un 40% com a fertilitzants en agricultura o en regeneració de sòls de boscos. Aquests llots estan formats per matèria orgànica i per diferents poblacions bacterianes (aproximadament un 30% de la massa del llot). Els coliformes fecals i els Enterococcus són unes de les poblacions més destacables. Hi ha diferents tipus de tractaments per al sanejament d’aquests llots: els digestors, la incineració, el compostatge, la pasteurització i els tractaments amb calç. En aquest estudi s’han valorat tres tipus de tractaments diferents (els digestors mesòfils anaerobis, el compostatge i la pasteurització) pel que fa a l’efecte que tenen en aquestes dues poblacions bacterianes. El primer tractament amb digestors mesòfils va consistir en una digestió mesofílica anaeròbica a 35 °C durant 20 dies, amb una posterior deshidratació per centrifugació a 25.000 rpm. El compostatge va consistir a mantenir els llots a una temperatura superior als 55 °C durant 4 setmanes; després d’aquesta fase es va realitzar un volteig mecànic amb una fase mesofílica de dues setmanes més. En aquesta fase es va portar a terme una maduració de tipus windrow durant 15 dies més mitjançant canals naturals de ventilació. Finalment es va provar una altra metodologia al laboratori de pasteurització amb els llots a 60 °C durant 90 minuts i a 80 °C durant 60 minuts. S’ha valorat la disminució de les poblacions de coliformes fecals i Enterococcus, i els canvis en l’estructura i la composició de les dues poblacions mitjançant l’anàlisi dels índexs de diversitat i de similitud poblacional. Es va observar una reducció logarítmica d’1-1,5 unitats per als coliformes fecals i d’1 unitat per als Enterococcus en el tractament per digestió anaeròbica mesofílica. Aquesta reducció va ser superior a 6 unitats logarítmiques per als coliformes fecals i entre 3-4 unitats per als Enterococcus quan es va utilitzar el procés de compostatge. En la pasteurització, la reducció va ser de 5 unitats logarítmiques per als coliformes fecals i de 2 unitats per als Enterococcus. S’ha observat una elevada diversitat de coliformes fecals i Enterococcus en els llots abans i després dels diferents tractaments. En canvi, es van observar canvis en les poblacions de coliformes fecals i Enterococcus en el procés de compostatge, i canvis de les poblacions de coliformes fecals en la pasteurització. Finalment s’han observat efectes estacionals en la persistència i composició en les poblacions bacterianes analitzades.

129

DESENVOLUPAMENT D’UN MÈTODE PER EXTREURE COLÍFAGS SOMÀTICS DE DIVERSOS BIOSÒLIDS I SÒLS Carolina Guzmán, Juan Jofre, Anicet R. Blanch i Francisco Lucena (flucena@ub.edu) Departament de Microbiologia, Facultat de Biologia. Universitat de Barcelona Aquest estudi fou realitzat en el marc d’un macroprojecte posat en marxa per la Unió Europea per tal d’establir mètodes estandarditzats per a les anàlisis químiques i microbiològiques de fangs de depuradora, sòls i residus biològics tractats (Horizontal-HYG, 2005). La disponibilitat d’aquestes metodologies estandarditzades és indispensable per poder establir normatives referents a les característiques i la qualitat dels fangs per a diferents usos i per a la validació i el seguiment dels tractaments d’estabilització i higienització. L’extracció de virus i bacteriòfags d’aquestes matrius requereix les etapes següents: homogeneïtzació, elució, clarificació i descontaminació-destoxicació de la mostra. L’aproximació habitual en aquest tipus d’estudis consistiria a inocular mostres amb microorganismes i determinar l’eficiència de cada una de les etapes d’extracció. Però en el cas d’alguns dels biosòlids estudiats, per exemple els fangs de depuradora, la inoculació de bacteriòfags no representa convenientment el que passa en les mostres naturals. Per tant, en les anàlisis d’extracció es van emprar matrius naturals, com fangs no tractats, digerits i deshidratats, i compost, amb continguts elevats de bacteriòfags segons algunes dades preliminars, i sòls contaminats amb aigües residuals i fangs. Prenent com a punt de partida un mètode d’elució dels bacteriòfags amb extracte de bou, es van optimitzar les diferents etapes. S’ha establert un mètode, que ha estat validat amb èxit en laboratoris externs i que està passant les etapes necessàries per esdevenir un mètode estandarditzat CEN (Comitè Europeu de Normalització). El mètode és factible, repetible, robust i aplicable en rutina. El mètode establert inclou: homogeneïtzació per agitació magnètica; elució (que es fa al mateix temps que l’homogeneïtzació) amb extracte de bou al 10% a pH neutre; clarificació per centrifugació a 4.000 x g; i descontaminació per filtració a través de filtres de membrana de baixa adsorció proteica i porus de 0.22 μ m de diàmetre.

130

131

F) PREVENCIÓ DE RISCOS I SEGURETAT

132

133

INICIATIVES DE L’ADMINISTRACIÓ DE L’AIGUA A CATALUNYA EN PREVENCIÓ DE RISCOS LABORALS EN LES INSTAL·LACIONS DE SANEJAMENT Iván González Pérez (igonzalezp@gencat.net) Agència Catalana de l’Aigua Des de l’any 1995, amb la publicació de la Llei 31/1995, de prevenció de riscos laborals, totes les empreses han de complir les exigències preventives en matèria de seguretat i salut laboral. Aquesta llei i tota la normativa que la desenvolupa no fa distinció entre empreses privades o públiques i, per tant, totes dues han de complir-la de manera igual. Així doncs, les administracions públiques, com a entitats al servei de la societat, tenen una responsabilitat especial a l’hora de complir estrictament les normatives existents, i han d’assumir entre les seves funcions la d’impulsar i donar exemple davant altres tipus d’empreses. Amb aquest convenciment, l’Agència Catalana de l’Aigua, com a Administració de l’aigua, ha engegat diferents projectes per controlar i impulsar la seguretat dins de la mateixa empresa i també dins de totes aquelles empreses que treballen per a ella o que treballen dins de les seves instal·lacions. En l’Àrea de Sanejament s’han iniciat els punts d’actuació següents: Coordinació d’activitats empresarials, mitjançant la creació i implantació d’un

procediment específic per a les empreses explotadores. Control i seguiment de la legalització de les instal·lacions, establint la sistemàtica

per controlar les instal·lacions industrials que estan obligades a disposar de legalització.

Control de l’obra de construcció, aprofitant la fase de projecte i d’obra per realitzar una prevenció inicial que permeti aportar solucions en el disseny.

134

135

Coordinador Antoni Freixes (afreixes@gencat.net) 93 567 28 00 Comitè cientificotècnic Josep Saña, Joan Mata-Álvarez, Manel Poch, Mercè Rius, Xavier Elías, Joan Joves, Lucas Moragas i Marc Moliner Secretaria Ana Camp (93 567 28 00, acamp@gencat.net) Informació Josefina Ruíz (93 567 28 47, jsruiz@gencat.net) Eva Fernández (93 567 50 40, evfernandez@gencat.net) Inscripcions web de l’Agència Catalana de l’Aigua (http://mediambient.gencat.net/aca) Interpretació simultània Català-castellà

Cobertes Ponencies JIII.fh11 9/10/07 18:19 P�gina 2

PAT R O C I N A D O R S