Jornada Técnica sobre “Impacto Técnico y Económico de la Reutilización de agua en la Industria Química”

Tarragona, 20 de mayo de 2014

Rafael Mujeriego

Catedrático de Ingeniería Ambiental (jubilado)

Universitat Politècnica de Catalunya

Presidente de ASERSA

Visión general de la reutilización del agua

en el mundo

Concepción actual

• El agua del planeta forma parte de un sistema:

el Ciclo del Agua, el Ciclo Hidrológico

• Su gestión debe ser integrada o sistémica

• Incluyendo fuentes superficiales, subterráneas y nuevas fuentes (no convencionales)

• Dentro de una cuenca hidrográfica

• Con el medio ambiente como usuario de pleno derecho

• Con estrechas relaciones (nexus) con los sistemas energético y climático

Situación actual

• Disponemos de recursos hídricos finitos para atender el medio natural y una población creciente

• Esas demandas se intensifican en zonas urbanas, en un devenir de crecimiento inevitable

• Los modelos climáticos anticipan una mayor incertidumbre (irregularidad) pluviométrica

• Con variaciones geográficas y temporales

• Con sequías más intensas y más prolongadas

• En definitiva, sequías meteorológicas

Gestión integrada

• Disponemos de estrategias para atender las demandas de agua con los recursos disponibles (mitigando las sequías hidrológicas): ‒ Preservación y mejora de las fuentes de agua

‒ Ahorro (conservation) y uso eficiente del agua

‒ Regulación y almacenamiento de recursos: embalses (existentes y en derivación) y acuíferos (bancos de agua)

‒ Intercambio y transferencia entre usuarios (infraestructuras, interconexiones)

‒ Regeneración y reutilización del agua

‒ Desalación de aguas salobres y marinas

Criterios operativos

• Esas estrategias deben implantarse: ‒ Planificando las actuaciones

‒ Diversificando las fuentes y las estrategias: resiliencia

‒ Equilibrando infraestructuras y gestión

‒ Gestionando con criterios ambientales, sociales y económicos (sostenibilidad)

‒ Propiciando una gestión ágil, eficiente y transparente

‒ Recordando que la gestión suele ser un factor limitante en sociedades desarrolladas

El dilema del futuro…

• Un aumento y concentración de la población, junto con su consecuente necesidad de agua y alimentos

• Unos crecientes consumos de agua

• En un contexto de recursos limitados/finitos

• Agravado por una mayor incertidumbre de las precipitaciones, con previsibles sequias meteorológicas e hidrológicas

• Con la necesidad de alcanzar un equilibrio entre protección ambiental y abastecimientos urbano, industrial y agrícola

La reutilización …

• Ha gozado de una percepción histórica de aparente uniformidad, referida a casos singulares

• La globalización ha mostrado la gran diversidad de casos existentes, fruto de condiciones locales

• Planteando un dilema operativo: ‒ Implantar la uniformidad (criterios básicos)

‒ Adaptarse a la diversidad (normas específicas)

• La motivación esencial en todos los casos: la necesidad de agua, en cantidad y en calidad

• Para valorar la situación con perspectiva, les propongo un ejercicio comparativo, utilizando un caso muy similar al de Tarragona….

Ubicado al final de tres

grandes trasvases.…en una zona

árida…

Trasvases como…SWP y CVP…

Lluvia estable, pero muy variable tendencia histórica…

Pero, con sequías periódicas…

La sequía actual…. 17/01/2014

WBMUD

• Proveedor público de agua en alta

• Área de servicio de unos 480 km2, al suroeste del condado de Los Ángeles

• Abastece a 17 ciudades, con 1 millón de habitantes

• Consumo medio: 860 l/hab.día ‒ Consumo objetivo (2015): 735 l/hab-día

‒ Consumo objetivo (2020): 610 l/hab-día

• Red de distribución agua regenerada: 130 (+ 110) km

• En 2007 ‒ 195 hm3 de agua importada (740.000 m3/día)

‒ 39 hm3 de agua regenerada a +200 usuarios en su área de servicio (106.000 m3/día)

Un poco de historia….

1854 Primeros pozos de agua en West Basin

1922 Nivel freático bajo el mar, intrusión en El Segundo

1931 Construcción del acueducto del río Colorado ($220 millones)

1940’s Comienza la planificación del State Water Project

1941 Termina el acueducto del río Colorado

1945 Se crea el West Basin Groundwater Conservation District

1947 Alcaldes de 5 ciudades forman el South Bay Water Committee

enero: intento fallido de crear el West Basin Municipal Water District

noviembre: se crea el West Basin Municipal Water District

1948 U.S. Geological Survey confirma la intrusión masiva

Los acuíferos….

1948 West Basin se incorpora a Metropolitan Water District of Southern California.

1949 Informe sobre la oportunidad de usar agua regenerada y primera aportación de agua importada en WB

1950 Se inicia la inyección de agua dulce en Manhattan Beach

1952 Orden judicial a productores de agua para reducir extracciones y adquirir agua importada. Intenso crecimiento tras la 2ª Guerra Mundial

1955 Acuerdo de 46 productores de extraer hasta 70 hm3/año

1958 Propuesta de construir una ERA para demostración

1959 Se crea el Central and West Basin Water Replenishment District

1959 Comienza la construcción del State Water Project

Las barreras.…

1960 Nueva medidas legales para limitar sobre-explotación

1961 Expansión del acueducto para importar 1.500 hm3/año y limitar la extracción a 80 hm3/año

1963 Comienza la barrera en Manhattan/Hermosa Beach

1968 Termina el West Coast Basin Seawater Barrier: 94 pozos para 200.000 m3/día y 256 piezómetros

1971 Comienza el Dominguez Gap Barrier Project, con 29 pozos

1973 Exigencias de Salud Pública sobre el agua de pozos

1974 Metropolitan Water District comienza a suministrar agua del State Water Project in lieu del Colorado River para inyección en barreras

1975 11 nuevos pozos en West Coast Basin Seawater Barrier Project, hasta 105 pozos

Las sequías….

1976 West Basin Municipal Water District compra 210 hm3 de agua a Metropolitan Water District. Interrupción de agua para infiltración, por sequía

1987-92 Primera gran sequía en la historia de California

1988-89 restricciones en 45 condados y 10 millones personas

1991 Acuerdo de WB con Los Angeles para suministrar efluente secundario a la ERA de El Segundo

1994 Terminación de estación de bombeo

1995 Terminación de la ERA de WB y primer usuario, el campo de golf local, comienza la inyección en la barrera

Entran en servicio tres ERAs satélites: Chevron Nitrification Plant, West Coast Basin Barrier Project, and Exxon/Mobil Nitrification Plant

La expansión en fases….

1996 Inauguración del centro de visitantes

Primera fase de la ERA con capacidad 60.000 m3/día

1997 Terminada la fase II, ampliando capacidad y agua para la barrera

1998 Celebración del 1er Festival del Agua y bienvenida al usuario no. 100: Hollywood Park

1999 WB aumenta la inyección de agua pura en la Barrera de 25% a 50%

Terminada la ERA satélite Juanita Millender-McDonald en Carson, la primera de agua ultra-pura en el país

La diversificación…

2000 Terminada la Fase III con MF y OI

2001 Construcción del primer conducto de Harbor/South Bay para ahorrar hasta 64 hm3 de agua

2002 WB explota una desaladora de 55 m3/día con MF y OI

2002 WB encarga una desaladora piloto en El Segundo

2003 Completada la construcción del proyecto Harbor/South Bay Water Recycling Project

2003 Inglewood es la primera ciudad de California con agua regenerada para baldeo de calles

2005 10º aniversario de la ERA de WB

La única en el mundo con 5 tipos de agua

30 hm3 de agua anual

110 km de conducto en el futuro Harbor/South Bay

La actualidad….

130 km de conductos de agua regeneradas

206 usuarios de agua regenerada

25,000 escolares en las visitas educativas

2006 WB se separa de Central Basin

2007 Terminada la fase IV, con capacidad de 60.000 m3/día

Celebra el 60º aniversario y bautiza la ERA con el nombre de Edward C. Little en honor al presidente de 5 mandatos

2009 WB completa la Fase V y acuerda con Water Replenishment District utilizar 100% de agua purificada en la West Coast Barrier

2010 WB alcanza 350 conexiones de agua regenerada

2010 WB inaugura su desaladora de demostración en Redondo Beach

La ERA Edward C. Little

• Evolución desde un distribuidor de agua importada a un líder de ahorro y regeneración

• Motivado por los episodios de sequía de finales de 80s y principios de 90s

• En 1992, dispuso de financiación estatal y federal para proyectar y construir una ERA moderna en la ciudad de El Segundo, con centro educativo para visitantes

• Inversión de 500 millones de USD de fondos locales, estatales y federales

• Produce 120.000 m3 de agua al día (60.000 viviendas)

• Dispone de 6.000 m2 de paneles solares (360 t de CO2 al año)

Agua regenerada a la medida

• Produce 5 tipos de agua regenerada: ‒ Agua regenerada (Title 22) para usos industriales y de

jardinería

‒ Agua nitrificada para torres de refrigeración industrial

‒ Agua desionizada para recarga de acuífero: efluente secundario más MF, OI y desinfección

‒ Agua pura (OI) para alimentación de calderas de baja presión

‒ Agua ultra-pura (OI) para alimentación de calderas de alta presión

Instalaciones satélites

• Planta de nitrificación de Chevron recibe 20.000 m3 de agua regenerada que es nitrificada para usos industriales. Futura ampliación de 2.000 m3/día

• La ampliación incluirá UV y POA para 4.000 m3/día de agua para el Dominguez Gap Barrier, además de los 13.000 m3/día actuales

• Juanita Millender-McDonald Carson Regional ERA, incorpora MF, OI y nitrificación para producir agua de calderas y torres de refrigeración

• Exxon-Mobil Nitrification Facility (1995) produce 6,8 hm3 al año (24.000 m3/día) para torres de refrigeración y de calderas

En resumen…

• Se ha recurrido al agua regenerada por su calidad y mayor fiabilidad que las fuentes convencionales

• La necesidad de agua y su fiabilidad han sido motivos esenciales

• En circunstancias ligadas a la climatología local y también a la sensibilidad ambiental

• Los usos industriales se iniciaron con la refrigeración y han seguido con agua de calderas y de proceso

• El caso de WBMWD es muy similar al de Tarragona y constituye un ejemplo internacional

• Ilustra las exigencias técnicas y de gestión (tiempo) que requieren los proyectos de reutilización

….el futuro….

• La ERA de Tarragona ofrece unas sinergias muy importantes con el CAT, la ACA y los usuarios

• Ofrece un marco ideal para demostrar la capacidad técnica de producir agua de altísima calidad

• Constituye un proyecto de demostración analítica, técnica, económica y de percepción pública

• Un medio para ayudar a nuestras poblaciones costeras a ser autosuficientes

• Un ejemplo de respeto y cuidado ambiental y de fiabilidad productiva para los industriales

• Una forma de competir en un marco internacional, pero con condicionantes nacionales y locales

Les animo a….

• Promover la ERA de Tarragona como un ejemplo emblemático de producir un recurso fiable…

• …tanto en el sector industrial como urbano

• …con la versatilidad que ofrece para producir agua de gran calidad y para muy diversos usos

• …como plataforma tecnológica para demostrar su capacidad de producir agua de consumo humano

• …mediante una intensa colaboración institucional, con la ACA, el CAT y los usuarios

• …en un marco de colaboración como ASERSA, para potenciar la proyección nacional e internacional del proyecto y sus usuarios

¡ Muchas gracias

por su atención !