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IHA54

 IHA21 Ahorro
IHA Rama Instalaciones Hidráulicas avanzadas
IHA2 Reciclaje
IHA21 Ahorro
IHA22 Elementos

 

La presente ficha de Instalaciones Urbanas, se desarrolla a través de los apartados de INTRODUCCIÓN, REUTILIZACIÓN EDIFICATORIA, MEMBRANAS, TAMICES,  BIBLIOGRAFÍA y ENLACES, CUESTIONARIO.


INTRODUCCIÓN.

El incremento poblacional en Canarias ha exigido que desde los años 60, se vengan implantando nuevas estrategias de ahorro de agua para hacer frente al déficit hídrico que desde siempre han sufrido las islas.

La reutilización de las aguas residuales tratadas en Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (E.D.A.R.), desde hace algún tiempo, está considerada en Canarias como una fuente muy fiable para potenciar el ahorro de agua y reducir la contaminación ambiental.

En Canarias, sin embargo, la excesiva salinidad de las aguas residuales, hacen impensable por el momento, el aprovechamiento masivo e integral de todas las aguas residuales con el objeto de alcanzar "un vertido cero".Fuente propia: riego con aguas grises tratadasFuente propia: riego con aguas grises tratadas

El actual desarrollo de la tecnología del agua permite la reutilización directa para cualquier actividad que demande agua utilizando efluentes de cualquier procedencia.

En la actualidad, como se insiste, existen procedimientos de tratamiento contrastados con los cuales es posible obtener agua de muy buena calidad a partir de cualquier tipo de aguas.

Es posible, con esos tratamientos, mineralizar por completo la fracción orgánica presente en las aguas residuales, para a continuación desalar dichas aguas, sin embargo, el dispendio energético que es preciso realizar, para aplicar estas tecnologías tan evolucionadas, suponen una seria limitación a su empleo.

No obstante lo señalado, el empleo de dichas tecnologías se hace imprescindible cuando se trata de resolver el problema del saneamiento en núcleos urbanos tradicionales, donde las infraestructuras sanitarias han sido diseñadas dentro de la concepción Higienista del ciclo continuo del agua, y por lo tanto, en un principio, en su proyectación, no se pensó en la necesidad de depurar las aguas residuales. Fuente propia: laguna de tratamiento biológico de aguas grises

En la actualidad, por lo expuesto, los equipos de depuración de aguas residuales se tienden a implantar al final de línea, es decir, en el punto de la red de alcantarillado, donde con anterioridad se efectuaba el vertido a cauce natural. En estos puntos, cuando el sistema de alcantarillado es unitario, se ubican un aliviadero de crecida, conectado directamente al cauce receptor, una E.D.A.R. , una estación de bombeo, cuando el vertido se efectúa  al mar, a baja cota, y un emisario submarino.

El planteamiento de practicar el reciclaje de aguas residuales en edificios o conjuntos residenciales (de escasa entidad), es ciertamente novedoso.

REUTILIZACIÓN DE AR.Fuente propia: empleo de aguas grises en el riego agrícolaFuente propia: laguna de tratamiento biológico de aguas grises

Para plantearse la reutilización de las aguas residuales, habría previamente que realizar una distinción entre aguas negras, aguas grises y aguas pluviales.

Brevemente se puede señalar que:

  • Las aguas negras proceden de los bidet e inodoros y transportan una importante fracción orgánica muy contaminante.

  • Las aguas grises proceden, de los fregaderos, lavamanos, bañeras, duchas y lavadoras. Dichas aguas transportan cierta cantidad de grasas y fracción orgánica y un gran volumen de jabones y detergentes.

  • Las aguas pluviales, proceden de las aguas de lluvias y arrastran algunos residuos inertes y orgánicos.

En la reutilización edificatoria se emplean pequeños elementos prefabricados para efectuar el tratamiento "in situ" de las aguas residuales. También es necesario recurrir al empleo de redes paralelas o duales de abastecimiento de aguas.Fuente propia: separador de sedimentos y flotantes de aguas grisesFuente propia: registro de separadorFuente propia: flotantes en separador de aguas grises

En estos momentos, para la reutilización edificatoria, se están ofertando en mercado elementos de bajo consumo (grifería, inodoros, etc.)., con la aparición de estos elementos se intenta reducir el volumen de agua utilizada, y por lo tanto el volumen de agua residual a tratar, con lo cual es posible, emplear dispositivos de depuración de menor formato, que ocupan mucho menor espacio que los utilizados con anterioridad.

La reutilización de aguas residuales, constituye un conjunto de técnicas que se vienen utilizando desde tiempos pretéritos, la civilización Minoica (2000 a. C.), utilizaba las aguas residuales en el regadío. Este uso se encontraba muy extendido en la antigüedad, por ejemplo, en la Jerusalén del Rey  David, las aguas residuales eran conducidas a un depósito y tras sufrir un proceso de mineralización anaeróbica y la pertinente sedimentación de gruesos, era destinada al riego de las huertas que rodeaban a esta ciudad. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

En España también se ha conocido un uso tradicional del regadío con aguas residuales practicado  por los romanos y, sobre todo, por los árabes. Siglos después (XVI-XVII), este uso continuaba efectuándose en nuestro país. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.Fuente propia: Tolva de compost de fracción orgánica de residuos domésticosFuente propia: Tolva de compost de fracción orgánica de residuos domésticos

Con la aparición de las primera redes modernas de alcantarillado (1900) en Europa y Norteamérica, el uso directo de las aguas residuales sin tratar en el regadío se intensifica, y las aguas de alcantarillas tenían una gran demanda. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

En la actualidad, los agricultores, manipulan ilegalmente los colectores para hacerse  con estas aguas en nuestro país.

Canarias, al respecto, no constituye una excepción, un breve recurrido por ciertas vegas agrícolas de las islas, permite detectar, el uso de aguas residuales, diluidas con las aguas de lluvias recogidas en depósitos, embalses y presas, en el riego agrícola.

Fuente propia: lixiviados de tolva de compost de fracción orgánica de residuos domésticosExisten, incluso en nuestro planeta, regiones con un importante déficit hídrico, Israel, Namibia, etc, donde se ha institucionalizado la reutilización directa de las aguas residuales tratadas en el regadío. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

La mencionada reutilización directa de aguas residuales  tratadas a partir de efluentes municipales se efectúa en Windhoek, capital de Namibia .Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

Estados Unidos es el país pionero, en la reutilización de las aguas residuales a gran escala, en 1912, en el Golden Gate Park de San Franciso, se comenzó a utilizar aguas residuales tratadas en el riego de la zonas verdes y en el abastecimiento de las masas de aguas ornamentales de dicho parque. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999. Módulo OI.Consultar:Hacia 1975, el volumen de aguas residuales tratadas reutilizadas en U.S.A. era de unos 985,5 Hm3 / año, el grueso de las instalaciones de reutilización de aguas se localizaban en Arizona, California, Texas, etc. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

La tecnología para producir agua potable de alta calidad a partir de aguas residuales secundarias municipales se ha ensayado en experiencias pilotos y de demostración también en América, en Denver, Colorado, utilizando la Ósmosis Inversa (OI). En estas experiencias se ha llegado a la conclusión de que es posible utilizar la OI mientras que se les de un tratamiento previo adecuado a las aguas residuales. Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

GRANDES EDIFICACIONES.

La propia existencia de la edificación entraña la producción de iluminación y calor residual, de humos, polvos, ruidos y  olores. La edificación para alcanzar un cierto nivel de operatividad precisa consumir combustibles (más del 45 % de la energía consumida en el país), materiales y efluentes. La edificación como consecuencia de la actividad que en ella se registra genera residuos sólidos urbanos y  aguas residuales (26% de los residuos vertidos en una nación). Por su propia naturaleza, la edificación erosiona, modifica el régimen de escorrentías con su pavimentación, contamina las aguas freáticas, distorsiona el relieve con movimientos de tierras, en resumen, la edificación promueve interferencias con los diferentes hábitats animales y vegetales del entorno ambiental donde se construye.Consultar: Ken Keang. El rascacielos ecológico. Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona. 2001.Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

¿Como puede ser entonces concebida la edificación como un ente ecológico?

Probablemente, ello sería posible si los arquitectos concibieran la edificación como un proyecto "verde" queConsultar: Ken Keang. El rascacielos ecológico. Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona. 2001.:

  • Permitiera que las futuras generaciones tengan asegurado el acceso renovados recursos naturales.

  • Presentara en su construcción cambios tan significativos como para poder asegurar que tiene un futuro sostenible, plenamente integrado dentro de los ecosistemas de su entorno durante todo el ciclo de su existencia.

  • Asegurarse que posee un carácter ecológico con capacidad para generar con su implantación consecuencias positivas, reparadoras y productivas para el medio ambiente.

No es posible diseñar una edificación como un ecosistema totalmente cerrado, donde no se produce intercambios de energía y materiales con el entorno natural, ya que este sistema de relaciones son un atributo de todo sistema orgánicamente  vivo. Se hace pues necesario suponer que siempre se tiene que dar algún grado de interacción o intercambio ambiental entre el ecosistema edificatorio y su entorno natural, de este modo, la labor de Proyectación debería de ser concebida como una labor de gestión de productos de la edificación en la que se intenta reducir al máximo los impactos negativos que la existencia de la edificación genera en su entorno natural. La gestión de residuos en el entorno edificado requiere siempre aportes adicionales de energías y de materiales que constituyen un coste ambiental adicional asumible, de todos modos, siempre hay que recordar que una buena gestión ecológica se debe orientar a utilizar pocos recursos y generar pocos productos o residuos.

En el sentido de lo expuesto, Foster vaticina la aparición de grandes ciudades llenas de subterráneos por los que desplazará el tráfico sin problemas. Las galerías bajo tierra serán la solución a las dificultades de aparcamiento, servicio, etc. Considera Foster que la superficie debe reservarse para el uso humano, para los peatones y, en todo caso, para los vehículos de emergencias y los de las persona incapacitadas.

Probablemente, uno de los primeros aspectos que deberían ser considerados cuando se diseña la edificación ecológica, es su escala.

La mayoría de la edificación ecológica de pequeña y mediana escala se concibe para ser ubicada en entornos rústicos, intentando alejarse del diseño de edificios de gran formato ubicados en áreas urbanas densamente pobladas, como son los centros de las ciudades.

Tales grandes edificaciones demandan enormes cantidades de materiales en su construcción y vierten al medio natural grandes volúmenes de residuos, dentro de ciudades en continua expansión.

A pesar de los profundos cambios que se están produciendo con el advenimiento de la sociedad de la información, la emigración desde las áreas rurales a las urbanas se seguirá manteniendo, por lo que no es de esperar, que en un futuro más o menos próximo, la humanidad decida retornar al mundo rural para desarrollar su existencia en idílicas comunidades, de pequeñas casitas, autosuficientes y autárquicas.

Las implacables leyes del mercado inmobiliario seguirán orientando a los promotores a recortar costes aumentando la edificabilidad en construcciones de gran formato dentro de ciudades en continua expansión.

¿Es posible plantearse la idea de que es posible convertir la edificación de gran formato, en edificación ecológica con el auxilio de lo que muy bien pudiera ser definido como un conjunto de interacciones entre diferentes aspectos y condicionantes que rigen en la proyectación y construcción de este tipo de edificaciones?

Existe una gran diferencia entre los sistemas estructurales, las instalaciones, sistemas constructivos, etc. de los grandes edificios y las construcciones de baja y mediana altura.

Los sistemas de suministro de agua, por ejemplo, requieren en los rascacielos el empleo de bombas muy potentes, para elevar dicha agua a depósitos ubicados en la parte alta de dichas edificaciones. El sistema especial de transporte y de movimiento vertical, los dispositivos contra incendio, etc., presentan configuraciones muy diferentes a las que tienen dichos sistemas en los edificios de media y baja altura. Frente a la concentración de sistemas propia de los edificios de gran formato, se opone la dispersión de elementos promovida por la edificación de media y baja altura.

Si bien se mira, los rascacielos, por propia definición, ocupan una menor cantidad de terreno que las edificaciones medianas y bajas, una hiper torre (de más de 500 plantas), ofrece grandes oportunidades, para liberar suelo con el objeto de iniciar procesos de recolonización encaminados a recuperar la flora y la fauna del entorno que anteriormente existía en el lugar.

Por otra parte, la concentración de sistemas que se da en la edificación de gran altura, permite un mejor control en su funcionamiento y facilita por razones de economía de escala, poner en práctica novedosas soluciones que en la actualidad solo pueden ser ensayadas cuando se cuenta con las aportaciones económicas de los numerosos usuarios de estos grandes edificios.Consultar: Ken Keang. El rascacielos ecológico. Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona. 2001.

Cuando se diseña este tipo de edificios hay que realizar consideraciones sobre aspectos de los mismos como pueden ser:

  • La solución de los núcleos de servicios.

  • El empleo de jardinería en el interior de la edificación.

  • La gestión de desechos.

Sobre todo, un gran edificio, puede ser concebido como un sistema ecológico inserto como medio artificial dentro de un entorno natural. Ese sistema ecológico desarrolla interacciones con el medio, se apropia de recursos, que precisa para mantener su operatividad, los procesa y los ofrece como producto al medio.

Las aguas pluviales, por ejemplo, se pueden considerar como un producto, que debe ser controlado, es decir, las escorrentías deben ser detenidas en los puntos donde se produce por cambio de textura de suelos (de suelo natural, con gran capacidad de infiltración a suelo artificial pavimentado, muy impermeable). Una vez detenidas las escorrentías utilizando, por ejemplo, depósitos de retención, debe ser retornada al medio natural lo más lentamente posible, para preservar su integridad.

Cuando se realiza una nueva urbanización se produce una modificación de la carta hidrográfica, en principio es preferible no incrementar el volumen de descarga de aguas pluviales (escorrentía cero). Cuando se consigue retener sobre el terreno importantes volúmenes de agua, la vegetación se puede irrigar mejor, se pueden construir estanques y humedales. La existencia de depósitos y embalses de retención garantizan la mejora de la calidad del agua, facilitando la filtración, sedimentación y tratamiento biológico del agua.

La infiltración natural del agua "in situ" debe favorecerse, por ello el agua no debe ser canalizada en conducciones y acequias. La infiltración disminuye el volumen de las avenidas y evita también que se acorte el tiempo que transcurre entre el principio de la tormenta y el momento en que se registra la máxima avenida.

La infiltración incrementa el nivel de humedad del suelo, recarga los acuíferos, mejora la calidad del agua dificultando la descarga de agentes contaminantes de la red de drenaje.

La retención de pluviales en los rascacielos, dada la pequeña superficie de sus cubiertas, balcones y terrazas, es muy inferior a la ofrecida por edificios de baja y media altura, que alojen a un número similar de usuarios.

MEMBRANAS.

Cuando se utiliza membranas, suele suceder que una proporción de coloides y microorganismos del agua de alimentación acaban entrando en los módulos transformando las superficies de las membranas donde son absorbidos y donde acaban formados una delgada capa ensuciadora. Una vez agregadas, las poblaciones de microorganismos pueden proliferar a expensas de la fracción orgánica presente en las aguas. Dichas poblaciones acaban formando una capa biológica o una biocapa que puede comprometer el normal funcionamiento de las membranas, dificultando el proceso de tratamiento de las aguas. La flora bacteriana ofrece una aspecto redondeado tal como se puede apreciar en la fotomicrografía que se adjunta.  Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999. Membranas de fibra huecaConsultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

En la actualidad, en Norteamérica, se mantiene esta política de reutilización de aguas residuales utilizando sistemas tan sofisticados como el proyectado para la ciudad de San Diego (California), donde el afluente de agua residual una vez recibido un tratamiento previo (separación física primaria de aceites, grasas, jabones, gruesos y arenas, digestión biológica secundaria, sedimentación de finos y desinfección terciaria), es sometido a un proceso de filtración, desalación por ósmosis inversa (OI), oxigenación, intercambio iónico, desionización, cloración y decloración en depósito, antes de ser de nuevo utilizada en usos domésticos o similares. Consultar: Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

En Canarias, las aguas residuales con tratamiento terciario (S/C de Tenerife 1.5 Hm3 / año, Las Palmas 0.7 Hm3 / años) son utilizadas en la actualidad en el riego de zonas verdes, riego de calles, parques, estanques recreativos, fuentes púbicas, jardines urbanos y zonas deportivas (campos de golf), pero el destino preferente de esta aguas es el riego agrícola.

La tecnología de las membrana utiliza procedimientos como:

  • La microfiltración (MF), que es la tecnología más antigua. En la microfiltración se suelen utilizar membranas de fibra hueca. Una de las principales aplicaciones que tiene la MF es la eliminación de microorganismos.Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

  • La ósmosis inversa (OI).

  • La nanofiltración (NF).

  • La ultrafiltración (UF).

Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999. Esquema de planta compacta de MF por membranaCon anterioridad al uso de membranas en las operaciones de potabilización de las aguas, se empleó la filtración lenta por arena diseñado por el ingeniero ingles Simpson (Londres 1829), dicho ingeniero también desarrolló en 1880 el primer sistema de tratamiento de aguas residuales utilizando filtros percoladores, así mismo, el procedimiento de fangos activados, que en la actualidad se sigue utilizando en las mayoría de E.D.A.R. también fue una idea de este ingeniero.Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

Dentro de los procedimientos de depuración de aguas residuales que se emplean en la actualidad, destaca el uso de los biorreactores de membrana (BRM), que funcionan gracia a la combinación de dos procesos básicos:

  • La degradación biológica de la fracción orgánica transportada por las aguas residuales.

  • La separación utilizando membranas UF y MF.Consultar: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

De este modo, el influente entra en el biorreactor, donde se pone en contacto con la biomasa, después la mezcla es bombeada del biorreactor y luego filtrada en la membrana. El agua filtrada es retirada mientras que la biomasa es devuelta al biorreactor. Con el fin de mantener la edad del fango constante, el fango excedente también se retira. Se trata por lo tanto de trabajar con fangos activados haciendo que el agua residual depurada no se extraiga por sedimentación de finos en un decantador secundario, sino que dicha agua sea extraída por filtración a través de membranas.

Por lo expuesto, un BRM puede definirse entonces, como una modificación de los procesos convencionales de tratamiento biológico donde los depósitos de sedimentación secundarios son sustituidos por membranas de filtración.

Los sistemas de membranas de ultra filtración (UF) para biorreactores están conociendo un gran desarrollo debido a que a las mayores exigencias que se le están imponiendo a los efluentes de aguas residuales depuradas y al incremento de la demanda de reutilización de AR depuradas.

El reactor biológico y la membrana pueden estar separados, o pueden estar integrados en un compacto.

El primer biorreactor de membrana se utilizó en 1967 en Connecticut (U.S.A.), dicho biorreactor tenía capacidad para tratar 14 m3 / día de aguas residuales de origen industrial.

En 1977 se instaló un biorreactor para el reciclado de aguas de un edificio en Japón. Consular: American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.Sistema Huber VRM

En 1989 y 1990 se instalan biorreactores para el reciclado de aguas residuales en edificios de Estados Unidos, donde en la actualidad la mayoría de los biorreactores instalados tienen ese cometido.

En Japón, la escasez de agua en ciudades como Tokio, está obligando a que se fomente el reciclaje de las aguas residuales en los edificios de más de 15 plantas, mediante el desarrollo de una nueva legislación y el planteamiento de incentivos gubernamentales.

El proceso del biorreactor de membrana se adapta muy bien a las exigencias del reciclaje de aguas residuales en edificios por ofrecer un sistema compacto que produce agua de excelente calidad.

Tanto el sistema UBIS en Japón como el sistema Cycle - let en U.S.A. están teniendo un gran éxito comercial.

En Europa, en la actualidad para evitar una crisis frente a una mayor demanda de recursos hídrico, la Comisión Europea ha decidido incentivar el desarrollo de nuevos tratamientos que permitan restituir las aguas residuales municipales al ciclo hidrológico sin generar una peligrosa contaminación en los cauces receptores.

Los proyectos trienales AMADEUS y EUROMBRA, financiados con tres millones de euros de los fondos comunitarios, mediante la prioridad de desarrollo sostenible, cambio planetario y ecosistemas del VI Programa Marco (VI PM), se inscriben dentro del marco de actuaciones que está emprendiendo la Union.

Los dos proyectos mencionados se orientan a realizar investigaciones en el campo de la tecnología de los biorreactores de membrana.

Biorreactor de membrana (VRM)Los proyectos AMADEUS y EUROMBRA, colaboraran con 25 universidades europeas, una sudafricana y dos australianas, así como a centros de investigación, empresas y operadores de plantas de tecnología de biorreactor de membrana, con el objetivo de reducir los costes económicos y de funcionamiento de esta tecnología, y hacer posible así una mayor participación de las empresas europeas en el mercado de esta tecnología, con relación a otras convencionales.

En Europa, en la actualidad se están utilizando biorreactores de membrana, como el sistema de ultra filtración Huber VRM.

En los biorreactores de membrana Huber VRM, las membranas están colocadas en forma de anillo alrededor de un eje giratorio. Dichas membranas son planas y funcionan a baja presión. Cuatro placas de membranas forman un módulo. Una unidad puede tener hasta 60 elementos y disponer de una superficie total de filtración de unos 2.880 m2 . Los caudales a tratar pueden ser del orden de 75 m3 / h por unidad. Cuando se precisa tratar caudales superiores, es posible colocar varias unidades en paralelo.

El sistema Huber VRM, está siendo utilizado en Europa en sitios como Knautnaundorf (Alemania), desde el 2001, y en Schwägalp (Suiza), desde el año 2002.

Los sistemas de biorreactores de membrana unen a las ventajas de los procesos de fangos activados las ventajas de la filtración con membranas por ello el uso de biorreactores de membranas permite que:Sistema Huber VRMSistema Huber VRM

  • El agua producida sea de excelente calidad y cumpla con las exigencias de la normativa europea. Con el empleo de estos sistemas es posible eliminar las etapas de decantación secundaria, filtración y desinfección utilizando membranas de micro filtración (MF) o ultra filtración sumergidas en el reactor biológico (sistemas compactos) o emplazadas en una cámara de filtración anexa.

  • La producción de lodos sea muy reducida en comparación con el volumen producido por los sistemas convencionales que se está utilizando actualmente.

  • El volumen ocupado por la instalación sea 5 a 10 veces menor que los equipos convencionales. Con el empleo de estos sistemas se obtiene un elevado rendimiento de depuración en un espacio muy reducido ya que es posible disponer de mayor concentración de biomasa, del orden de 16 g/l.

  • La instalación pueda soportar importantes variaciones de caudal y de concentración de residuos.

  • El sistema admita una fácil limpieza de sus membranas. Para evitar la formación de biocapas que reduzcan el flujo del agua, en los sistemas de baja presión se introduce aire por debajo de las membranas a fin que el flujo turbulento generado con esta operación arrastre el fango y al mismo tiempo contribuya a repartirlo de un modo uniforme dentro del biorreactor. Los consumos de aire se sitúan entre los 250 y 1.000 l/ m2 h.

  • La calidad de permeado sea estable con independencia de los picos de carga.
  • El sistema sea fácilmente ampliable (modularidad).
  • El sistema tenga un mantenimiento mínimo gracias a su alto grado de automatización.
  • El bulking o espumas filamentosas sean fácilmente eliminadas gracias al empleo de tamices especiales.

TAMICES.

Los biorreactores de membrana, para operar correctamente requieren el empleo de tamices especiales que tienen un funcionamiento más eficaz de los tamices convencionales de desbaste. La presencia de fibras y de pelos, pueden afectar negativamente el funcionamiento de los sistemas de ultra filtración (UF), formando mallazos en las membranas, por ello se hace necesario utilizar tamices especiales como el Rotamat R RoMen  de varias capas que dispone de un tornillo transportador y una tolva de descarga del residuo extraído del AR.

BIBLIOGRAFÍA.

  • Ignacio Javier Palma Carazo. Las Aguas Residuales en la Arquitectura Sostenible. Medidas Preventivas y Técnicas de Reciclaje. Eunsa. Ediciones Universidad de Navarra, S.A. Pamplona. 2003.

  • Ken Keang. El rascacielos ecológico. Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona. 2001.

  • American Water Works Association Research Foundation, Lyonnaise des Eaux, Water Research Commision of South Africa. Tratamiento del agua por procesos de membrana. Principios, procesos y aplicaciones. McGraw - Hill Inc. Madrid. 1999.

ENLACES.

1.- Filtración en los sistemas biológicos.

2.- Biorreactores de membrana.

3.- Biorreactores de membrana de última generación (HUBER VRM).

4.- Biorreactores de membrana.

5.- Bioconstrucción.

6.- Proyecto LIFE Nuevos Filtros Verdes con Macrofitas en Flotación "MACROPHYTES"

7.- MICROPHYTAS.

8.- Consideraciones y casos en torno al ciclo del agua.

9.- DEPURANAT.

10.- Depuranat. Gestión sostenible del agua residual en los entornos rurales

11.- Osmosis inversa, descalcificadores, depuradoras, filtros, separadores de grasas, separadores de hidrocarburos, filtros de cartucho, esterilizadores UV, decloradores, filtros, decantadores, desbastadores, tamices, desnitradores, desmineralizadores, y más.

CUESTIONARIO

1.-  Con la actual tecnología es posible, con esos tratamientos, mineralizar por completo la fracción orgánica presente en las aguas residuales, para a continuación desalar dichas aguas-

Ello es cierto:

a) Si*

b) No

2.- Las aguas negras proceden de los bidet e inodoros y no transportan una importante fracción orgánica muy contaminante.

Esto es cierto:

a) Si

b) No*

3.- Las aguas grises proceden, de los fregaderos, lavamanos, bañeras, duchas y lavadoras. Dichas aguas transportan una elevada proporción de grasas y fracción orgánica superior a la fracción orgánica procedente de inodoros y bidet y un gran volumen de jabones y detergentes.

Ello es cierto

a) Si

b) No*

4.- Las aguas pluviales, proceden de los inodoros y bañeras y arrastran algunos residuos inertes y orgánicos.

Esto es cierto:

a) Si

b ) No*

5.- Estados Unidos es el país pionero, en la reutilización de las aguas residuales a gran escala, en 1912, en el Golden Gate Park de San Franciso, se comenzó a utilizar aguas residuales tratadas en el riego de la zonas verdes y en el abastecimiento de las masas de aguas ornamentales de dicho parque.

Ello es cierto:

a) Si*

b) No

6.- Cuando se utiliza membranas, suele suceder que una proporción de coloides y microorganismos del agua de alimentación acaban entrando en los módulos transformando las superficies de las membranas donde son absorbidos y donde acaban formados una delgada capa ensuciadora.

Esto es cierto:

a) Si*

b) No

7.- La microfiltración (MF), es la tecnología más antigua de filtración de aguas. En la microfiltración se suelen utilizar membranas de fibra hueca. Una de las principales aplicaciones que tiene la MF es la eliminación de microorganismos.

Todo esto es cierto:

a) Si*

b) No

8.- Un bioreactor de membrana (BRM) puede definirse, como una modificación de los procesos convencionales de tratamiento biológico donde los depósitos de sedimentación secundarios son sustituidos por membranas de filtración.

Ello es cierto:

a) Si*

b) No

9.- En los bioreactores de membrana, la producción de lodos sea muy reducida en comparación con el volumen producido por los sistemas convencionales que se está utilizando actualmente.

Esto es cierto:

a) Si*

b) No

10.- El volumen ocupado por un bioreactor de membrana puede ser de 5 a 10 veces menor que los equipos convencionales.

Ello es cierto:

a) Si*

b) No

11.- Los biorreactores de membrana, para operar correctamente requieren el empleo de tamices especiales que tienen un funcionamiento más eficaz de los tamices convencionales de desbaste.

Esto es cierto:

a) Sí*

b) No

12.- Los biorreactores de membrana, para operar correctamente no requieren el empleo de tamices especiales que tengan un funcionamiento más eficaz de los tamices convencionales de desbaste.

Ello es cierto:

a) Sí

b) No*

 

 

 


Actualizado 07/03/12

 ©  Contenido: Juan Carratalá Fuentes y Pablo Adelto Hernández Ortega