Optimización ETAP: Ajuste legal

La sección inicia diferenciando dos tipos principales de agua: las aguas blancas o de lluvia y las aguas negras o urbanas. Las aguas blancas se caracterizan por su origen en la precipitación, presentando inicialmente escasa contaminación, aunque pueden adquirirla al atravesar la atmósfera o lavar superficies. El desarrollo del urbanismo subterráneo, con sus posibles fugas en sistemas de alcantarillado, representa una creciente fuente de contaminación para este tipo de agua. Por otro lado, las aguas negras o urbanas provienen de vertidos de actividades humanas, domésticas, agrícolas e industriales. A diferencia de las aguas blancas, estas presentan caudales más continuos y mayor contaminación, con una amplia gama de compuestos químicos presentes. Entre estos contaminantes se incluyen hidrocarburos, gases como el sulfhídrico y el metano, sales (bicarbonatos, sulfatos, fosfatos, nitritos, nitratos), microorganismos, urea, albúmina, proteínas, ácidos acético y láctico, bases jabonosas y almidones. Esta distinción entre aguas blancas y negras es fundamental para comprender los diferentes retos de gestión y tratamiento de agua.

El texto profundiza en la problemática de la contaminación del agua, destacando la presencia de grasas animales, ceras, aceites y otros componentes en las aguas residuales. Estos compuestos son muy estables y difíciles de descomponer por vía bacteriana, interfiriendo en los procesos biológicos y causando la formación de partículas y materiales flotantes. Se subraya la necesidad de un tratamiento previo antes del vertido a las aguas residuales. Otro punto importante se refiere a los contaminantes prioritarios, aproximadamente 129 agrupados en 65 clases, con una relación directa o potencial con procesos cancerígenos, mutaciones o teratogenia, y alta toxicidad. Estos contaminantes pueden transformarse, generarse o simplemente transportarse sin cambios a través del sistema de alcantarillado o las plantas de tratamiento, requiriendo un estricto control mediante medidas restrictivas como la prohibición de ciertos vertidos o la limitación por categorías.

La sección examina el papel del nitrógeno y el fósforo como nutrientes esenciales para el crecimiento biológico. Se analiza la presencia del nitrógeno en diversas formas (orgánica, amoniacal, nitritos y nitratos), detallando métodos de determinación como el ensayo de Kjeldahl. Se establecen límites para la concentración de nitritos y nitratos, dado que los nitratos, al transformarse en nitritos, reducen la capacidad de transporte de oxígeno en la sangre, con graves consecuencias para la salud, especialmente en niños. El fósforo se encuentra en las aguas urbanas principalmente como ortofosfatos y polifosfatos, disponibles para el metabolismo biológico. Sin embargo, un exceso de nitrógeno y fósforo (como nitratos) en el agua, especialmente en aguas urbanas, puede llevar a la proliferación excesiva de algas y hongos (eutrofización), un fenómeno indeseable que afecta la calidad del agua y los ecosistemas acuáticos. Se menciona que la depuración y las restricciones legislativas han reducido la concentración de fósforo en ríos europeos, pero no así la de nitrógeno.

El documento trata la importancia del oxígeno disuelto en el agua, destacando su solubilidad, que disminuye con el aumento de temperatura y salinidad. Su vital importancia para los microorganismos aerobios se subraya, así como la relación entre altas temperaturas, velocidades de reacción bioquímica y la necesidad de un mayor aporte de oxígeno. En épocas cálidas, con caudales de ríos menores, la disminución de la disponibilidad de oxígeno favorece la actividad anaerobia, causando malos olores. El texto concluye esta parte enfatizando que el exceso de nutrientes como nitrógeno y fósforo puede causar efectos adversos en los ecosistemas, tales como la proliferación de algas y plancton. La descomposición de estas, implica un consumo de oxígeno que puede provocar la muerte de especies acuáticas. Se menciona que la depuración y las restricciones legislativas han logrado reducir significativamente la concentración de fósforo en ríos europeos en las últimas décadas, pero no así la de nitrógeno.

El documento detalla la importancia de analizar el nitrógeno en el agua, presentándose en formas orgánica, amoniacal, nitritos y nitratos. Para la determinación del nitrógeno total, se utiliza el método Kjeldahl, que cuantifica tanto la fracción orgánica como la amoniacal. La combinación de este método con otros permite determinar el nitrógeno amoniacal por separado. Se destacan los riesgos asociados a los nitritos, tóxicos para la vida acuática, incluso en bajas concentraciones (máximo 1 mg/l), y a los nitratos, limitados a 45 mg/l en afluentes secundarios para evitar problemas de salud, especialmente en niños, debido a su capacidad de reducir el transporte de oxígeno en sangre al transformarse en nitritos. La gestión de los niveles de nitrógeno es crucial para la calidad del agua y la salud pública.

El análisis del fósforo (P) en el agua se presenta como otro parámetro fundamental. En aguas urbanas, la concentración de fósforo puede variar entre 4 y 15 mg/l. El fósforo se presenta en forma de ortofosfatos, disponibles directamente para el metabolismo biológico, polifosfatos (que se hidrolizan a ortofosfatos), y fosfatos orgánicos (de menor importancia en residuos domésticos pero significativos en vertidos industriales). Se indica que un contenido insuficiente de fósforo en aguas residuales industriales puede requerir adición, mientras que un exceso en forma de nitratos causa la proliferación de algas y hongos, afectando la depuración. Las aguas urbanas pueden contener de 150 a 250 g de N y de 40 a 60 g de P, mientras que los niveles óptimos se sitúan entre 20-60 g de N y 3-9 g de P. El control preciso de los niveles de fósforo es esencial para mantener un equilibrio biológico en el agua.

El documento destaca la importancia del oxígeno disuelto en el agua, especialmente para los microorganismos aerobios. Su solubilidad es ligeramente baja y disminuye con el aumento de la temperatura y la salinidad. En épocas cálidas, las altas temperaturas aceleran las reacciones bioquímicas, incrementando la demanda de oxígeno. Sin embargo, los caudales de los ríos son menores en estos periodos, reduciendo la disponibilidad de oxígeno y promoviendo la actividad anaerobia, con la consecuente generación de malos olores. La relación entre la concentración de oxígeno disuelto y la actividad microbiana es crucial para la calidad del agua. La presencia suficiente de oxígeno es fundamental para procesos de depuración aeróbica, mientras que su escasez favorece la proliferación de bacterias anaerobias. El control del oxígeno disuelto es, por tanto, un factor esencial para la gestión eficiente de los recursos hídricos.

La sección menciona brevemente el análisis microbiológico, incluyendo bacterias, algas y protozoos, destacando el rol de las bacterias en la descomposición de materia orgánica y la simbiosis entre algas y bacterias aerobias en tanques de tratamiento. Se describe la capacidad de las algas de producir oxígeno y su influencia en el pH del agua. Respecto a los hongos, se menciona que son aerobios, toleran pH bajos y requieren menos nitrógeno que las bacterias, lo que los hace importantes en el tratamiento de algunas aguas residuales industriales. Finalmente, se introduce el análisis del Carbono Orgánico Total (COT) como una técnica para muestras con poca materia orgánica, donde el carbono orgánico se oxida a anhídrido carbónico, medible en el infrarrojo. Se señala que la aireación previa para eliminar el carbono inorgánico puede interferir si hay muchos compuestos orgánicos volátiles. El COT es un ensayo rápido y de uso creciente.

El proceso de tratamiento de agua potable comienza con la captación del agua del río Llobregat, utilizando rejas de hormigón armado para evitar la sedimentación de partículas mayores a 8 mm. Se indica que el número de rejas es 6 y el caudal de agua captada es de 3.3 m³/s. Posteriormente, el agua pasa por cámaras desarenadoras donde, debido a la disminución de la velocidad del flujo, se produce la sedimentación de arenas y gravas pequeñas. Estas cámaras cuentan con equipos electromecánicos para la extracción de estos sólidos. Este pretratamiento inicial es crucial para proteger las etapas posteriores del proceso de tratamiento de agua potable, asegurando una eficiencia mayor y una menor acumulación de sedimentos que podrían afectar la calidad del agua final.

Tras el desarenado, se utilizan tanques de sedimentación estáticos (decantadores estáticos), que no requieren recirculación, como tratamiento previo a otros procesos de eliminación de sólidos. Estos decantadores rectangulares permiten una buena distribución del efluente, evitando zonas muertas, y el flujo circula paralelamente a la dimensión más larga del tanque. Su construcción es sencilla, aunque los métodos mecánicos de eliminación de sólidos son más complejos. Un primer bombeo del agua cruda se realiza hacia depósitos que actúan como grandes pozos de gran diámetro. La elección de decantadores estáticos se justifica por la necesidad de un tratamiento previo sin la necesidad de una retirada muy asidua de lodos. Este proceso de decantación complementa el desarenado, eliminando partículas más finas en suspensión que puedan afectar la calidad del agua.

El documento describe la incorporación de nuevas tecnologías de tratamiento, como la ozonización y la filtración por carbón activo granular (CAG) en una segunda etapa. La ozonización se logra mediante la aplicación de alta tensión a un flujo de aire seco, generando moléculas de ozono. El proceso genera calor, lo que requiere refrigeración con agua. La humedad influye en el rendimiento eléctrico, necesitando la desecación del aire de alimentación antes de la ozonización para evitar la formación de óxidos de nitrógeno. La filtración por CAG se realiza en tanques abiertos, donde la presión hidrostática impulsa la separación. Se utiliza un solo tipo de arena, con granos de igual tamaño. El CAG se regenera anualmente en un horno múltiple, con una capacidad de regeneración de 8 toneladas por día en unas instalaciones que operan desde 1978. Estas técnicas de ozonización y filtración por CAG buscan mejorar la calidad del agua, especialmente en términos organolépticos y para cumplir con los parámetros legales.

La adición de nuevas fases de tratamiento, como la ozonización y la filtración por CAG, incrementa las pérdidas de carga en la línea de tratamiento, modificando la línea piezométrica de la planta. Para asegurar que el agua recorre todas las etapas y llega a los depósitos de agua tratada con la misma cota piezométrica, se requiere un bombeo intermedio. Este bombeo adicional es indispensable para compensar las pérdidas de carga que introducen las nuevas tecnologías y mantener la eficiencia del sistema de distribución del agua tratada. La gestión eficiente de la presión en el sistema es fundamental para asegurar el suministro adecuado a la población. La ETAP de Sant Joan Despí, gestionada por AGBAR, trata el agua del río Llobregat para abastecer a casi la mitad del área metropolitana de Barcelona. Sin embargo, incluso con los procesos de ozonización y filtración por CAG, el agua aún no cumple completamente con las expectativas organolépticas y los parámetros legales, requiriendo futuras mejoras.

La sección aborda la importancia de la Directiva 98/83/CE de la Unión Europea y su transposición al derecho interno español, estableciendo un marco legal para la calidad del agua de consumo humano. Se destaca la necesidad de cumplir con los criterios de calidad establecidos para proteger la salud de los consumidores. El texto enfatiza que ante cualquier incumplimiento, se debe investigar la causa y aplicar medidas correctivas y preventivas. Se permite la concesión de excepciones temporales en circunstancias excepcionales, siempre que el suministro de agua no pueda mantenerse de otra forma razonable y no haya un riesgo para la salud pública. La legislación se basa en las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) y aplica, en algunos casos, el principio de precaución para garantizar un alto nivel de protección de la salud.

Se establecen parámetros y valores paramétricos que el agua de consumo humano debe cumplir en el punto de suministro al consumidor. Estos valores se basan en las recomendaciones de la OMS y en criterios de salud pública, utilizando en algunos casos el principio de precaución. El documento menciona la definición de agua de consumo humano, incluyendo aguas en su estado original o tras tratamiento, destinadas a beber, cocinar, preparar alimentos e higiene personal. Se define también la Estación de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) como un conjunto de procesos de potabilización, incluyendo más unidades que la simple desinfección. Se incluyen especificaciones sobre productos de construcción en contacto con el agua de consumo humano, abarcando desde la captación hasta el grifo del consumidor. Se describen excepciones para abastecimientos individuales pequeños, siempre que no exista un riesgo potencial para la salud.

Se regula la adición de sustancias o preparados al agua de consumo humano, estableciendo que deben cumplir con lo dispuesto en el Real Decreto 1054/2002 (biocidas), el Real Decreto 363/1995 (sustancias nuevas y peligrosas), el Real Decreto 1078/1993 (preparados peligrosos), y el Real Decreto 1712/1991 (registro sanitario de alimentos), o cualquier otra legislación aplicable. Las sustancias o preparados comercializados antes de la entrada en vigor de la disposición tienen un plazo de un año para cumplir con las normas UNE-EN pertinentes. Se permite la exención del desinfectante residual en la red de distribución si no existe riesgo de contaminación o crecimiento microbiano hasta el grifo del consumidor. Los procesos de tratamiento no deben transmitir sustancias o propiedades que contaminen o degraden la calidad del agua y supongan un riesgo para la salud, ni contaminar aguas superficiales o subterráneas.

El documento detalla el procedimiento para el autocontrol, la vigilancia sanitaria y el control del agua en el grifo del consumidor. El agua se clasifica como apta para el consumo cuando cumple con los valores paramétricos especificados y no contiene microorganismos, parásitos o sustancias peligrosas. Se establece la posibilidad de reducir la frecuencia de análisis para ciertos parámetros después de dos años de autocontrol, si la probabilidad de incumplimiento es baja. Se abordan las situaciones de excepción temporal a los valores paramétricos, permitidas por la autoridad sanitaria si el incumplimiento persiste por más de 30 días en 12 meses y el suministro no puede mantenerse de otra forma. Se regula el procedimiento para solicitar y comunicar estas excepciones, incluyendo la notificación a la Dirección General de Salud Pública. Además, se describe la gestión de una segunda prórroga excepcional y el proceso de comunicación a la población ante incumplimientos.