La escasez de recursos hídricos es un problema crónico en muchas regiones del sur de la Unión Europea que, según las previsiones de modelos de recursos hídricos que incorporan los efectos del cambio climático, empeorará y se extenderá a las regiones más septentrionales.

Estos recursos hídricos mantienen la calidad ambiental de los ríos y humedales, cuya pérdida debido a la actividad humana está siendo muy rápida, como se ha informado en foros como la Convención de Ramsar. Por tanto, priorizar la salud ambiental de nuestros ecosistemas acuáticos, así como los múltiples servicios que brindan, es una estrategia que podría dar buenos resultados a medio y largo plazo.

La generación de recursos hídricos de buena calidad a partir de fuentes no convencionales de forma sostenible y económicamente viable es una opción que está ganando cada vez más fuerza.

El tratamiento de aguas residuales es un recurso hídrico no convencional que, con un postratamiento adecuado, puede garantizar una cantidad y calidad de agua apta para usos ambientales. De hecho, este es uno de los usos previstos en la legislación española sobre reutilización de aguas regeneradas (RD 1620/2007, Uso 5.4).

La propuesta europea para la reutilización del agua solo tiene en cuenta el uso para riego agrícola (COM / 2018/337).

La Directiva sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas (91/271 / EEC, UWWTD) es el marco para garantizar requisitos mínimos de calidad para los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR).

No obstante, las autoridades hídricas competentes deben velar por el cumplimiento de los objetivos ambientales establecidos en la Directiva Marco del Agua (2000/60 / CE, DMA), lo que implica lograr unas buenas condiciones para las aguas superficiales.

En este sentido, es evidente que los requisitos para la descarga de fósforo establecidos en la UWWTD (1 o 2 mg P / l) son insuficientes cuando consideran el uso de las aguas tratadas que alimentan humedales u otras masas de agua lénticas, dada su vulnerabilidad a los procesos de eutrofización.

Además, la actividad humana genera una gran cantidad de residuos sólidos, cuya gestión es ineficiente. Cuando se produce agua potable, uno de los principales residuos que se generan son los lodos del tratamiento físico-químico de las aguas (DWTS). La gestión de estos residuos conlleva un coste que podría reducirse si se encuentra una reutilización. Respecto al DWTS, se podría pensar que la capacidad adsorbente del coagulante utilizado no se había agotado y, por tanto, podía tener una “segunda vida”, funcionando como sorbente de fósforo en postratamiento de aguas residuales.

El uso de soluciones basadas en la naturaleza como los humedales artificiales de flujo vertical con DWTS como medio filtrante para complementar una EDAR existente para alcanzar concentraciones por debajo de 1-2 mg P / l, puede ser más sostenible que incrementar el uso de coagulantes en la misma EDAR. Vinculando esta solución basada en la naturaleza a una EDAR convencional, la calidad del efluente se puede mejorar significativamente, logrando no solo un importante reducción de fósforo, sino también en los niveles de nitrógeno, sustancias prioritarias, contaminantes emergentes, patógenos o microplásticos. Además, si se agrega un humedal artificial de superficie de agua libre, se puede lograr la renaturalización del efluente, mejorando la biodiversidad biológica del plancton, fauna de macroinvertebrados, anfibios e insectos. Ambos CW proporcionan otros beneficios como la integración del paisaje y la generación de hábitats de humedales, que llevan siglos en regresión. Así, estas soluciones basadas en la naturaleza pueden constituir un valor importante para las zonas de transición entre las EDAR y el medio natural.

Objetivos

El objetivo general es demostrar que es posible obtener agua regenerada de los efluentes de EDAR a través de la combinación de soluciones basadas en la naturaleza (SbN) y residuos industriales, a fin de producir agua de alta calidad y apta para usos ambientales, como la recuperación y la conservación de humedales.

Este objetivo general se puede desglosar en los siguientes objetivos específicos:

  • Demostrar la viabilidad de reutilizar el DWTS -producido en una etapa del ciclo del agua urbana- en otra etapa, valorar este residuo y transformarlo en materia prima.
  • Optimizar esta reutilización utilizándolo como material de relleno de los humedales artificiales de flujo vertical (VFCW), favoreciendo así los procesos biológicos que ocurren en las raíces de las plantas.
  • Demostrar que la combinación de VFCW, cuyo sustrato es el DWTS, con un FWSCW que albergar diversos entornos (áreas de superficie libre y zonas con vegetación) da mejores resultados ambientales que si solo hay un FWSCW disponible a la salida de la EDAR.
  • Mejorar la calidad de los efluentes de las EDAR, reduciendo su concentración de nutrientes, contaminantes emergentes, sustancias prioritarias y patógenos, aumentando en consecuencia su biodiversidad -invertebrados acuáticos, anfibios e insectos- y también la del entorno, además de proveer servicios ecosistémicos como la polinización y depósito de insectos para el control de plagas en la agricultura.
  • Demostrar que estas SbN pueden convertirse en santuarios para la introducción de especies en peligro y, además, para uso educativo.
  • Desarrollar guías específicas de diseño y operación para este tipo de sistemas de renaturalización, que podrán ser utilizadas por las autoridades competentes para incluirlas entre las mejoras propuestas en las licitaciones de contratos de explotación y mantenimiento de las EDAR.
  • Realizar un análisis del ciclo de vida (ACV) y de la relación coste-beneficio de este tipo de instalaciones para demostrar la idoneidad de su implementación.
  • Establecer criterios de calidad del agua para usos ambientales, contribuyendo al desarrollo de la legislación española y la propuesta europea sobre reutilización del agua. Esto también contribuirá al cumplimiento de los objetivos tanto de la WFD como de la Directiva de Hábitats (92/42 / EEC).

El proyecto integra los principios de la economía circular, pues busca generar nuevos recursos con alto valor natural de dos flujos de residuos (aguas residuales y DWTS), para obtener un flujo de agua naturalizada y un hábitat rico en biodiversidad como zona de transición entre la zona “industrial” (EDAR) y el entorno natural receptor.