Diagnòstic de polígons industrials quant a reciclabilidad de les aigües

Aquest informe tracta l'eix de l'aigua i a manera d'introducció es pot citar part del contingut de l'informe d'estadístiques de l'aigua del butlletí informatiu de l'Institut Nacional d'Estadística en el qual es diu que l'aigua és tant un dret com una responsabilitat. Té un valor econòmic, social i ambiental, per la qual cosa qualsevol actuació pública i privada està obligada a tenir en compte aquesta triple dimensió. No és un ben il·limitat, ni la seva disponibilitat en quantia i qualitat adequada és gratuïta. Cal tenir en compte tant els costos reals com el benefici econòmic que genera la seva utilització, respectant al mateix temps l'exigència d'un cabal mínim per mantenir els ecosistemes.

Durant la realització del present treball s'ha pretès abordar conjuntament diversos aspectes mediambientals relacionats amb la indústria. D'una banda s'aborda el tema de l'aigua en la indústria, que enllaça amb la necessitat i gestió de de aquest recurs en les agrupacions empresarials o polígons industrials, en aquest cas concret ‘ressò-polígons’ o ‘polígons verds’.

En primer lloc el tema més important és l'aigua, a la qual ens hem de referir com a recurs o ben escàs que cal consumir de la forma més eficient possible, evitant en la mesura del possible gestions ineficients o balafiaments en el consum.

Les tendències socials i econòmiques indiquen que la demanda d'aigua de qualitat augmentarà com a conseqüència del creixement d'una societat cada vegada més industrialitzada i amb major conscienciació mediambiental. L'increment en la demanda juntament amb la previsible escassetat del recurs i desequilibris de proveïment per fenòmens com el canvi climàtic, superpoblació o moviments migratoris massius, portaran a curt i mig termini als governants a exigir a la indústria la seva implicació en la batalla de l'ús sostenible de l'aigua, sent una possible eina per a això l'increment progressiu del seu preu.

D'altra banda, segons la Unió Europea (EU Water saving potential (Part 1 –Report). ENV.D.2/ETU/2007/0001r) el sector industrial té un estalvi potencial d'aigua que oscil·la entre un 30-70 %, depenent del sector considerat, el procés estudiat i les mesures d'estalvi aplicades, sent Espanya el país amb major potencial d'estalvi (IWA Publishing, Hochstrat et al. 2005). Igualment es preveu que el consum d'aigua en el sector manufacturero serà d'un 24 % fins a l'any 2030, àdhuc comptant amb que s'incrementi l'eficiència en el consum de la mateixa.

El projecte està en línia amb les previsibles tendències socials i econòmiques relatives al recurs aigua. Simultàniament s'alinea amb les possibilitats i previsions d'estalvi i reciclatge que la pròpia UE estableix en relació al consum.

D'altra banda, com s'ha esmentat amb anterioritat, es farà referència als ecopolígonos o polígons verds. Les empreses s'han aproximat al medi ambient a través de sistemes integrats, sistemàtics i preventius. Seguint aquesta mateixa línia, els polígons industrials han de començar a pensar en la gestió mediambiental conjunta dels aspectes mediambientals que ells mateixos generen. Aquests sistemes han d'aportar solucions als possibles impactes derivats del polígon, però al mateix temps han de complementar-se amb el disseny de serveis mediambientals que serveixin de suport a les empreses en la millora mediambiental individual.

Un d'aquests serveis o aspectes és l'aigua als polígons industrials, per tant en est el projecte Prosocom es va a treballar en l'estudi de la reciclabilidad d'aquest recurs als propis polígons industrials.

Segons algunes fonts, el procés d'implantació de polígons sostenibles en l'àmbit europeu té un desenvolupament lent, però imparable, a causa dels beneficis que aporten les característiques d'aquest tipus d'emplaçaments. Per tant durant la realització del projecte que ens ocupa es vol abordar la problemàtica de les aigües en aquestes agrupacions empresarials, per tenir solucionada un dels molts aspectes que cal controlar per arribar a obtenir la denominació de polígon verd.

L'objectiu principal del paquet de treball pel qual es realitza aquest diagnòstic és el disseny i simulació d'alternatives de reutilització de les aigües residuals generades en polígons industrials multisectoriales. Està dirigit a la creació de propostes d'aprofitament màxim del recurs aigua, prenent com a referència els polígons existents i desenvolupant una metodologia per al disseny de polígon virtuals tendents a el ‘abocament zero’.

Aquest objectiu global pot dividir-se en els següents objectius parcials:

• Determinació de les diferents tipologies de polígons industrials existents a la Comunitat Valenciana quant a aigües residuals generades i destinació de les mateixes.
• Identificació dels usos i qualitats de les aigües dels polígons industrials existents a la Comunitat Valenciana.
• Definició dels tractaments de reciclabilidad d'aigües depurades existents i potencials d'implantació en polígons industrials.

El present diagnòstic s'ha dividit en diversos punts ben diferenciats que són els següents:

• Estudio d'identificació i caracterització de polígons industrials, així com classificació i selecció de polígons per tipologies.
• Usos de les aigües en les indústries que componen els polígons més representatius seleccionats en l'etapa anterior.
• Revisió de l'estat de l'art quant a tractaments de reciclabilidad de les aigües depurades industrials.

Com s'ha esmentat amb anterioritat el diagnòstic s'ha dividit en tres grans parts que coincidiran amb les tasques en les quals es va dividir el paquet de treball número 2 del projecte Prosocom.

2.1. Estudi d'identificació i caracterització de polígons industrials, així com classificació i selecció de polígons per tipologies

A la Comunitat Valenciana existeixen més de 650 polígons industrials situats en més de 280 municipis repartits al llarg de les tres províncies que componen la geografia valenciana.

A la província de Castelló existeixen més de 140 polígons industrials situats en més de 40 poblacions diferents. En total existeix més de 44,5 milions de metres quadrats de sòl industrial. La major part d'aquestes agrupacions industrials es troben entorn de la capital i al voltant de les poblacions que integren el denominat clúster ceràmic (l'Alcora, Onda, i Vila-real), disminuint la quantitat de polígons com més al nord de la província i a l'interior de la província.

Les principals activitats industrials que integren el sector industrial de la província de Castelló són:

1. Ceràmica (el clúster ceràmic espanyol es concentra en aquesta província)
2. Agrícola (magatzems de fruites i verdures)
3. Moble (nord de la província)
4. Cárnicas (oest de la província)
5. Pells i calçat (zona de Vall d’Uxo)
6. Petroquímiques (Refineria i algunes empreses químiques)

Dels 13 polígons que s'han inclòs en una primera selecció, ja que tots ells tenen alguna característica interessant que tenir en compte per a estudis posteriors, com a conclusió d'aquest primer diagnòstic se seleccionen d'entre ells, 4 polígons en els quals es realitzarà un estudi molt més elaborat en les següents etapes del projecte. Aquests quatre polígons són els següents:

• ‘Grau-Serrallo’, a Castelló de la Plana per ser un dels polígons multisectoriales més grans de la Província de Castelló i pel tipus d'empreses instal·lades en aquest polígon.
• 'Carmaday', a la Vall d’Uxo per la seva proximitat a l'EDAR.
• ‘El Colador’, a Onda.
• ‘El santíssim’, a Sogorb.

La província de València és la que més densitat de polígons industrials alberga de les tres províncies que componen la Comunitat Valenciana, ja que en aquesta província existeixen més de 340 polígons industrials situats en aproximadament 140 poblacions diferents. La major part dels polígons es troben entorn de la capital i al llarg de la part aquest de la província, disminuint considerablement la quantitat de polígons com més t'endinses en l'oest i l'interior de la província.

Les principals activitats industrials que integren el sector industrial de la província de València i que poden ser potencialment generadores d'aigües residuals o potencials consumidors d'aigües reutilitzades són:

1. Indústria del calçat i vestit i altres confeccions tèxtils
2. Indústria del paper i fabricació d'articles de paper: arts gràfiques i edició
3. Indústria química
4. Indústria tèxtil
5. Indústries de productes alimentosos i begudes
6. Indústries de transformació del cautxú i matèries plàstiques
7. Indústries de la fusta, suro i mobles de fusta
8. Servei d'alimentació
9. Fabricació de productes metàl·lics (excepte màquines i material de transport)
10. Construcció de maquinària i equip mecànic
11. Construcció de maquinària i material elèctric
12. Fabricació material electrònic (excepte ordinadors)
13. Construcció de vehicles automòbils i les seves peces de recanvi

Dels 14 polígons que s'han inclòs en una primera selecció se seleccionen de 4 polígons en els quals es realitzarà un estudi molt més elaborat en les següents etapes del projecte. Aquests quatre polígons són els següents:

• ‘Font del Gerro’, a Paterna.
• ‘Parc Industrial Juan Carlos I’, a Almussafes.
• ‘Mes del Jutge’, a Torrent.
• ‘Castella’, a Xest.

A la província d'Alacant existeixen més de 110 polígons industrials situats en més de 60 poblacions diferents, sent les poblacions amb més concentració d'activitat industrial: Alacant, amb 9 polígons industrials Crevillent i Alcoi amb 6 polígons cadascuna, Elx i Sant Vicent del Raspeig amb 5, Ibi amb 4 i Cocentaina, Elda, Petrer, Villena i Xixona amb 3 polígons. De les tres províncies estudiades, aquesta és la que major dispersió de polígons presenta al llarg del seu territori.

Les principals activitats industrials que tenen lloc en aquests polígons es poden agrupar en:

1. Indústria alimentosa i agrícola. (Torró).
2. Calçats i adobats.
3. Joguina, plàstic i matricería.
4. Tèxtil, filatura, tejeduría, tintura, estampació, acabats i confecció.
5. Metal·lúrgia i cromados.
6. Indústria química.
7. Cosmètica.
8. Cementera.
9. Moble.
10. Higiene personal (productes absorbents).
11. Logística.

Els 7 primers corresponen a activitats industrials els processos de les quals són productors d'aigües residuals, la majoria de les quals s'han de tractar amb processos específics de depuració i/o diverses etapes de tractament. La resta d'activitats industrials no suposen grans quantitats d'abocaments d'aigües residuals.

Després d'estudiar la informació obtinguda de cadascun d'aquests polígons s'estableix una selecció d'11 en de la província d'Alacant, atenent als criteris expressats en el punt 1. Encara que aquests 11 polígons s'han inclòs en una primera selecció, perquè tots ells tenen alguna característica interessant que tenir en compte per a estudis posteriors, com a conclusió d'aquest primer diagnòstic s'estableixen d'ens tots ells, 4 polígons en els quals es realitzarà un estudi molt més elaborat en les següents etapes del projecte. Aquests quatre polígons són els següents:

• ‘Les Talaies’, a Alacant per ser un dels polígons multisectoriales més grans de la Província d'Alacant i per estar relativament proper a les EDAR’s municipals on aboquen.
• ‘Elx Parc Empresarial’, és un polígon multisectorial que inclou encara major nombre d'empreses que el d'Alacant i a més posseeix una característica molt interessant, en separar les aigües pluvials per ser reutilitzades en el Paratge Natural del Clot de Gavany
• ‘Els Pedreres’, polígon industrial del nucli poblacional de Petrer, que aboca les aigües a l'EDAR municipal juntament amb altres poblacions com Saix, Elda i Monovar.
• ‘El Pi’, polígon monosectorial de la indústria tèxtil, en ell es reutilitzen part de les aigües depurades en l'EDAR municipal en el procés productiu tèxtil.

Encara que al principi aquests són els polígons que més interessants sembla per a la realització de les posteriors fases del projecte, no es descarten alguns canvis si durant el transcurs del projecte així creu convenient.

2.2. Diferents usos de les aigües industrials i usos concrets de les indústries que componen els polígons més representatius seleccionats en l'etapa anterior

Breu introducció (usos de l'aigua en la indústria)

De forma general quan es parla de l'ús de l'aigua es distingirà set tipus d'usos diferents: ús domèstic (alimentació, rentat, higiene), ús públic (hospitals, col·legis, neteja de carrers, fonts públiques, reg de jardins), ús en la indústria i els serveis, en l'agricultura i ramaderia, com a font d'energia elèctrica, en les comunicacions fluvials, per a l'esport i l'oci.

Segons la bibliografia consultada, en 2005, l'ús total d'aigua a Espanya va ser de 22.200 hectòmetres cúbics. (Font: Estadístiques de l'aigua (INE, 2008))

Encara que s'hagi fet aquesta petita introducció sobre els usos de l'aigua a Espanya, l'ús al que veritablement s'ha de fer referència en aquest informe és a l'ús industrial. L'aigua és un recurs molt important en la indústria ja que pot tenir multitud d'usos diferents, com a matèria primera i part del propi producte, com a dissolvent, agent de transport i rentat, per a refrigeració, o com a font d'energia (centrals hidroelèctriques, producció de vapor i força motriu).

Existeixen indústries que fan un ús intensiu de l'aigua com poden ser les de fabricació de productes químics, ferro, acer i polpa de paper, la qual cosa fa necessari la implantació de processos que permetin la recuperació i reciclatge de l'aigua i la reducció del volum d'aigua requerit en producció.

Quant a l'origen de l'aigua que usa la indústria pot ser de dos tipus: aigua subministrada per les xarxes de proveïment urbanes (en la seva majoria d'aigua potable) o captacions pròpies, que al seu torn es poden realitzar de forma directa o a través d'altres mètodes com la dotació pròpia dels polígons industrials. És interessant saber com es proveeix la indústria i més concretament en el cas que ens ocupa per saber les necessitats i la disponibilitat de les empreses o polígons industrials. Ja que segons les necessitats i disponibilitat de l'aigua, per a les empreses serà més o menys atractiva la idea d'utilitzar aigües reciclades així com la d'incorporar en les seves instal·lacions sistemes de tractament que redueixin consum d'aigua neta, redueixin la quantitat d'aigües residuals i afavoreixin la seva depuració eficaç, així com la possibilitat de poder reintroducir aigües residuals recuperades en el seu propi procés de producció.

Un altre dels punts en els quals s'ha d'incidir en aquest apartat és la reutilització de les aigües residuals depurades, ja que serà un dels objectius perseguits en el projecte que ens ocupa.

A Espanya l'escassetat d'aigua ha forçat a optimitzar al màxim el seu ús, fent que la reutilització de les aigües depurades sigui una pràctica que no sorprèn a la nostra societat. Les aplicacions més comunes són els consums municipals (neteja de carrers i clavegueram, reg de parcs i jardins, etc.) i l'agricultura. No obstant això projectes com els quals estem duent a terme intenten que l'ús d'aquest tipus d'aigües es faci extensiu també en la indústria, això reduiria el consum d'aigua neta i podria proporcionar molta flexibilitat en la gestió de l'aigua sobretot en zones com el llevant espanyol en el qual són freqüents els episodis de sequera o escassetat d'aigües. El Reial decret 1620/2007 del Ministeri de la Presidència introdueix el terme d'aigües regenerades com aquelles que han estat sotmeses a un procés de tractament addicional que permet adequar la seva qualitat a l'ús al que es destinen, d'aquest Reial decret es parlarà amb més profunditat al següent apartat.

Per acabar amb aquesta recopilació de dades de caràcter general referents a l'aigua, a continuació s'abordarà el tema dels volums d'aigua utilitzats per sectors a nivell industrial a escala nacional, per a ells es pot prendre com referencia dades disponibles en informes de l'Institut Nacional d'Estadística (INE) observant-se que els principals sectors consumidors d'aigua són:

• Indústria d'alimentació, beguda i tabac
• Indústria tèxtil i de la confecció cuir i calçat
• Indústria del paper
• Indústria Química
• Metal·lúrgia i fabricació de productes metàl·lics

Sectors industrials dels polígons identificats

Després d'aquesta recopilació de de dades generals sobre el sector de l'aigua, aquesta última part de l'apartat es dedicarà a parlar de les característiques dels polígons industrials de la Comunitat Valenciana seleccionats anteriorment.

Per tant, després de la identificació i caracterització dels principals polígons industrials de la Comunitat Valenciana es poden identificar els sectors industrials més representatius en relació a nombre d'empreses potencialment contaminants en matèria d'abocaments. Aquests sectors industrials agrupats segons el seu epígraf IAE serien:

Taula 1. Activitats industrials més comunes a la Comunitat Valenciana. En vermell es troben les activitats amb major consum d'aigua.

Definició de qualitats d'aigua

Després d'analitzar els usos de l'aigua en cadascun dels principals sectors als quals pertanyen les indústries dels polígons industrials i sobre la base dels possibles usos previst per a l'aigua regenerada exposats en el Reial decret 1620/2007, de reutilització de les aigües depurades s'han determinat les següents aplicacions possibles per a l'ús de l'aigua regenerada:

• Baldeo i neteja de les instal·lacions
• Aigua de processos
• Generació de vapor
• Aigua de refrigeració
• Descàrrega en aparells sanitaris
• Rentat industrial de vehicles
• Sistemes contra incendis
• Reg de zones verdes

A l'hora de definir les qualitats requerides per a cada ús és necessari conjunyir dos aspectes:

• Mínims establerts per la legislació.
• Necessitats de la indústria segons el seu ús previst.

2.3. Revisió de l'estat de l'art quant a tractaments de reciclabilidad de les aigües depurades industrials

La revisió de l'estat de l'art quant a tractaments de reciclabilidad d'aigües depurades industrials dins de polígons industrials pot dividir-se en dos aspectes.

• Tractaments de regeneració d'aigua residuals i tecnologies de tractament de depuració aigües per a la seva reutilització.
• Origen i integració de l'aigua regenerada al polígon industrial

2.3.1. Tractaments de reutilització d'aigua residual

Els sistemes de reutilització d'aigua tenen com a objectiu millorar la qualitat de l'efluent d'aigües residuals provinents d'una depuradora, ja sigui de tipus urbà o mixta, per complir amb els requisits de qualitat de les aigües regenerades exigides. Per a això, cal complementar els sistemes de tractament prèviament instal·lats amb processos de depuració avançats, també anomenats tractaments terciaris, que redueixin la càrrega contaminant residual fins a valors admissibles per a l'ús industrial al que vagi a destinar-se l'aigua producte.

D'altra banda, és important eliminar tots els microorganismes patògens per assegurar l'adequada qualitat sanitària de l'aigua. D'aquesta manera els tractaments de reutilització té com a objectiu principal el reduir la quantitat d'agents patògens que hagin sobreviscut als tractaments de depuració, així com reduir el nivell de sòlids en suspensió i turbidez, per aconseguir aconseguir les qualitats mínimes exigides.

Els tractaments de reutilització més habituals són de tipus físic-químic i per a la seva aplicació són necessàries un conjunt d'instal·lacions que normalment se situen a continuació del tractament secundari de l'estació depuradora d'aigües residuals.

La línia de tractament de regeneració ha de ser dissenyada en funció de l'ús de l'aigua regenerada ja que com s'ha mostrat a l'apartat 2.2 els paràmetres de qualitat a aconseguir són diferents, segons es regula en el RD 1620/2007 de reutilització d'aigües residuals en el seu Annex I.A.

• Tractament físic-químic

Els tractaments físic-químics formen part d'una tecnologia madura i que consisteix bàsicament en l'addició de reactius químics que provoquen la coagulació-floculació, seguida habitualment d'una decantació o un altre sistema d'eliminació dels col·loides formats. Els reactius empleats solen ser coagulantes inorgànics (salis de ferro o alumini) o ben polímers orgànics (polielectrolito) i de vegades una combinació de tots dos.

Dit tractament es duu a terme per aconseguir efluents aclarits, pràcticament lliures de matèria en suspensió o en estat coloidal, reducció de fòsfor i metalls pesats. A més posseeixen una lleugera acció desinfectant, ja que els bacteris i virus fixats als sòlids en suspensió són eliminats amb aquests. Amb aquest tractament també s'elimina els ous de nemátodos.

Un exemple de tractament-físic químic que habitualment s'instal·la com a tractament de regeneració d'aigües residuals són els sistemes compactes de clarificació. Aquests sistemes permeten executar un procés de coagulació floculació amb alta velocitat de decantació i curt temps de retenció, la qual cosa suposa fins a 5 vegades menys espai d'implantació que un decantador lamelar o una flotació per aire dissolt (DAF) i fins a 20 vegades menys que un sistema de clarificació convencional.

• Filtració

La filtració també és una tecnologia molt experimentada i que se sol emprar com a procés de clarificació de l'efluent en una estació depuradora d'aigües residuals. En aquesta filtració s'inclouen filtres convencionals de sorra continguts en carcassa presurizada o bé jaç sorra pulsante (solos o associats a processos físic-químics com s'ha comentat anteriorment). Altres processos són la filtració sobre anelles i la filtració sobre membranes.

Filtres de sorra

La finalitat dels filtres de sorra és eliminar els sòlids en suspensió presents que no s'han eliminat en processos anteriors. Els filtres de sorra són equips que posseeixen diversos avantatges entre les quals podem esmentar que no conté parts mòbils el que facilita la seva instal·lació, tenen un format compacte i proporcionen solucions fiables i consistents.

Existeixen molts tipus de filtres de sorra diferents però es poden dividir en dos grups:

• Filtres oberts: Són filtres que estan oberts a l'atmosfera, dins d'aquest grup podem fer una subdivisió en: Filtres lents, que treballen a pressió atmosfèrica i a velocitats màximes de 10 m3/dia per m2 de superfície; i Filtres ràpids, que operen a pressió atmosfèrica i a velocitats de 5 a 20 m/h.
• Filtres a pressió: Són recipients tancats metàl·lics o plàstics en l'interior dels quals es col·loquen materials filtrantes a través dels quals es vehicula a pressió l'aigua bruta que volem aclarir. En aquest grup de filtres podem fer moltes classificacions diferents, i un mateix filtre pot pertànyer a més d'un grup diferent.

Filtres d'anelles

En aquest procés, la filtració té lloc per anelles planes de material plàstic proveïdes de ranures. Aquestes anelles estan col·locades una sobre una altra i comprimides, formant l'element filtrante. Els creus entre les ranures de cada parell de discos adjacents formen passos d'aigua, la grandària de la qual varia segons les anelles utilitzades i la situació relativa dels discos.

Filtre de discos o microtamiz

És un sistema de filtració superficial que utilitza panells filtrantes plegats amb una configuració única, on la filtració es realitza de dins cap a fora, proporcionant un màxim rendiment en la filtració i un fàcil rebuig de la matèria inorgànica. El flux a través dels panells filtrantes des de dins cap a fora permet la captura eficient dels sòlids suspesos i afavoreix el rendiment del sistema de contralavado. La filtració de grans volums d'aigua, així com les altes qualitats del filtrat, estan arribant a ser cada vegada més importants per a tots els professionals del sector de l'aigua.

Filtració amb membranes

Dins dels processos de filtració amb membranes es pot esmentar la microfiltración, la ultrafiltración i la nanofiltración.

• Microfiltración: és un tipus de filtració per membranes que permet eliminar els sòlids en suspensió de grandària superior a 0,1 – 1,0 μm. És efectiva eliminant els patògens de gran grandària com Giardia i Cryptosporidium. També elimina els nematodes intestinals, els coliformes totals i fecals. La microfiltración sol aplicar-se quan la concentració de sòlids totals dissolts no és problemàtica, ja que els porus de la membrana són comparativament grans per filtrar partícules molt petites. En concret, se sol utilitzar com a pretractament de sistemes amb les membranes més delicades, com l'osmosis inversa o la nanofiltración.
• Ultrafiltración: és una altra tècnica de filtració de similars característiques a la microfiltración amb la diferència que elimina essencialment totes les partícules coloidales i algun dels contaminants dissolts més grans (0,01 μm). S'utilitza quan han d'eliminar-se pràcticament totes les partícules coloidales (incloent la major part de microorganismes patògens). Aquests sistemes, capaços d'eliminar bacteris i virus se solen utilitzar com a pretractament per a sistemes de nanofiltración o osmosis inversa. ja que els col·loides s'eliminen, l'aigua tractada ha de tenir una turbidez pràcticament nul·la.
• Nanofiltración: aquesta tècnica elimina els contaminants de grandària superior al nanómetro (0,001μm). S'empra quan es requereix eliminar pràcticament, encara que no tots, els sòlids dissolts. La tecnologia es diu també estovament per membrana, ja que s'eliminen de l'aigua els ions bivalentes, és a dir, aquells que tenen 2 càrregues (calci i magnesi), millor que els que solament tenen una (sodi, potassi, clor).
• Osmosi inversa: és una altra tecnologia de membrana en la qual el solvent (aigua) és transferit a través d'una membrana densa dissenyada per retenir sals i soluts de baix pes molecular. L'osmosi inversa (OI) elimina pràcticament totes les sals i els soluts de baix pes molecular, de manera que es considera una eliminació pràcticament total de totes les sals dissoltes i total dels sòlids en suspensió. A causa d'això, les membranes d'OI s'empren parar obtenir aigua molt pura, especialment si la font és aigua salobre o aigua de mar.

Dessalació

Entre les tecnologies de dessalació de major aplicació industrial trobem l'electrodesionización, l'electrodiálisis reversible i l'osmosi inversa, si ben no cal oblidar que aquests últims són processos de filtració amb membrana.

• Electrodesionización: és una tècnica de dessalació que empra corrent elèctric continu com a font d'energia per a la dessalinització. Els ions en solució són atrets cap als elèctrodes amb càrrega elèctrica oposada. Dividint els espais entre elèctrodes mitjançant membranes selectives per a cations i anions, la qual cosa crea compartiments, les sals poden ser eliminades de la meitat dels compartiments i concentrades en els restants. Per tant, elimina només les sals dissoltes.
• Electrodiálisis reversible (EDR): aquesta tecnologia separa les molècules o ions en un camp elèctric a causa de la diferència de càrrega i de velocitat de transport a través d'una membrana. Les membranes tenen llocs carregats i porus bastant estrets (1-2 nm). En la cèl·lula d'electrodiálisis se situa un cert nombre de membranes d'intercanvi catiónico i aniónico entre un ànode i un càtode de manera que quan s'aplica el corrent elèctric els ions amb càrrega positiva migran a través de la membrana d'intercanvi catiónico i viceversa, és a dir, només separa aquelles substàncies que tinguin càrrega elèctrica, no sofrint cap tipus de reducció aquelles que presentin càrrega neutra com els bacteris, virus, SS, algues, etc. Una de les principals diferències entre l'electrodiálisis reversible i l'electrodesionización és el contingut dels compartiments de dessalinització. Els de l'electrodesionización s'emplenen amb resines d'intercanvi iònic de jaç barrejat.

• Desinfecció de manteniment

Com s'ha observat anteriorment l'objectiu final dels tractaments de regeneració és obtenir un aigua amb una adequada qualitat sanitària, per la qual cosa les etapes anteriors a la desinfecció són en definitiva preparatòries per a aquesta; aquest procés es pot dur a terme mitjançant derivats de clor, rajos ultraviolat o ozó. Independentment del sistema de desinfecció adoptat s'ha de preveure el dosatge de clor mitjançant hipoclorit sòdic (NaClO) en l'efluent d'aigua regenerada fins a aconseguir una concentració de clor lliure residual de 0,6 ppm.

Derivats de Clor

La desinfecció es pot realitzar per addició de derivats de clor com el NaClO, clor gas (Cl2) o anhídrid hipocloroso (Cl2O). La cloració es desaconsella per al tractament d'aigües residuals, ja que genera molts subproductes. No obstant això, l'ocupació de Cl2O es considera com una de les millors alternatives a la cloració convencional. És un oxidant efectiu que s'empra en aigües amb fenols i elimina els problemes d'olors. Al mateix temps té l'inconvenient que oxida un gran nombre de compostos i ions, com a ferro, manganès, nitrits. No reacciona amb l'amoni ni amb el brom. S'ha de generar in situ a causa de la seva inestabilitat i no genera subproductes en quantitat apreciable. Es considera un bon biocida i afecta també a les algues. L'ús del NaClO és el més estès per la seva facilitat d'operació.

Radiació ultraviolada (UV)

La desinfecció duta a terme per rajos ultraviolat es basa en l'acció d'una part de l'espectre electromagnètic sobre àcids nucleics i proteïnes, amb el que s'altera la reproducció de determinats patògens o produint la mort de la cèl·lula. S'empra la radiació a 253,7 nm, que es considera la longitud d'ona més adequada per al procés. El procés de desinfecció per rajos UV és actiu especialment contra bacteris i virus com la Giardia i la Cryptosporidium.

El sistema emprat per a l'emissió de llum UV es tracta de llums d'alta, mitjana i baixa pressió. Fins al moment les més utilitzades en desinfecció d'aigües residuals són les de baixa pressió. És important que l'efluent a desinfectar tingui pocs sòlids en suspensió i la major transmitància possible. Un dels problemes més importants d'aquesta tecnologia és l'ensuciamiento dels llums.

Ozó

L'ozó és un compost químic amb major poder oxidant que el clor, sobretot per la seva acció contra els virus i bacteris, i s'ha de produir in situ per acció d'una descàrrega elèctrica. Al mateix temps redueix les olors, no genera sòlids dissolts addicionals, no és afectat pel pH i augmenta l'oxigenación dels efluents. Si el contingut en matèria orgànica és elevat, es requereixen dosis comparativament elevades per obtenir una bona desinfecció. Entre els seus principals problemes es troben els elevats costos d'inversió i operació en comparació d'altres tècniques de desinfecció.

2.3.2. Origen i integració de l'aigua regenerada al polígon industrial

A l'hora d'integrar tant la línia de reutilització d'aigües residuals com el posterior enviament de l'aigua regenerada a les empreses del polígon industrial s'han identificat diferents esquemes d'aplicació relació entre les estacions de depuració d'aigües residuals (EDAR) i les empreses dels polígons industrials.

A) EDAR mancomunada per a la depuració d'aigües residuals industrials

Quan diverses empreses es troben properes entre si, una possible solució es pot trobar en la instal·lació de depuradores mancomunades, és a dir, depuradores que tractin l'abocament de totes elles. En aquesta situació, seria possible col·locar una línia de reutilització d'aigües residuals (ERA) després de l'EDAR que fos capaç de regenerar una part de l'aigua residual depurada. Després del procés de regeneració es trobaria un punt de lliurament de les aigües residuals regenerades (PEAR) a través del com les empreses del polígon industrial disposarien d'aigua en les diferents qualitats d'ús.

Figura 1. Esquema d'integració de línia de regeneració d'aigües residuals en EDAR mancomunada de polígon industrial.

Alguns exemples oposats d'EDARs mancomunades de polígons industrials es mostren en la següent taula:

Taula 2. Exemples d'EDAR mancomunada en polígons industrials.

B) Reutilització d'aigües residuals depurades en EDAR municipal

Una segona alternativa seria la reutilització d'aigües residuals urbanes depurades en una EDAR municipal. L'esquema de reutilització seria el següent:

Figura 2. Esquema d'integració regeneració d'aigües residuals en EDAR urbana.

A continuació es presenten alguns exemples oposats:

Taula 3. Exemples de reutilització d'aigües d'EDAR municipal en polígons industrials.

C) Intercanvi d'aigua residual o aigua regenerada entre empreses: Simbiosi Industrial

Finalment, cal esmentar el cas de depuració i/o reciclatge dins d'un mateix polígon industrial per part d'empreses a nivell individual. Aquest tipus de pràctica se sol conèixer com a Simbiosi Industrial i pot incloure no només l'intercanvi entre aigües residuals o regenerades, sinó també, per a residus, subproductes o energia. La simbiosi industrial és una línia de l'ecologia industrial, que inclou conceptes com l'anàlisi del cicle de vida, la comptabilitat ecològica i la producció ecològica. Existeixen infinites oportunitats d'agrupar a les empreses en benefici mutu.

La simbiosi industrial va aparèixer fa ja algun temps. Un exemple és la ciutat de Kalundborg a Dinamarca, on una sèrie d'indústries, com una central elèctrica, una refineria de petroli, una fàbrica de guix, unes empreses químiques i farmacèutiques, van començar a poc a poc a intercanviar subproductes, amb el que van guanyar competitives mitjançant l'estalvi dels costos de les matèries primeres i van reduir l'impacte mediambiental.

Altres exemples de simbiosi industrial es troben en

• Ciutat de Kawasaki (Japó)
• Ciutat i polígon industrial de Kwiana (Austràlia)
• Diverses empreses pilot en el Regne Unit a través del programa BREW

En el cas de la comunitat valenciana s'ha detectat un possible cas d'aplicació d'aquesta simbiosi industrial seria el polígon de Parc Sagunt on l'empresa química Fertiberia consumeix grans quantitats d'aigua de mar per refrigerar que potser pogués ser aprofitada pel conjunt d'empreses d'acer Sidmed/Solmed/Galmed.

La legislació ambiental en matèria d'aigües ha sofert canvis importants en les últimes dècades, endurint-se per intentar protegir de forma eficient i eficaç aquest recurs natural que no és il·limitat. En aquest apartat simplement es farà esment a la legislació referent a l'aigua que pot ser interessant per al projecte, per a la seva ràpida localització en cas de necessitat, en cap cas s'entrarà en profunditat, ja que no és est l'objectiu d'aquest informe. En anteriors apartats ja s'ha desenvolupat la part de la legislació que s'ha cregut convenient ressaltar en aquest informe diagnòstic, en cas de necessitar alguna informació més concreta a la web del Ministeri de Medi ambient es pot aprofundir tant com es desitgi.

La legislació espanyola en matèria d'aigua ha anat modificant-se i adaptant-se a la legislació europea, ja per decisió del Parlament Europeu i del Consell del 23 d'octubre de 2000 es va aprovar la Directiva Marco de l'Aigua, per la qual s'estableix un marc comunitari d'actuació en la política d'aigües que es va traslladar al dret espanyol l'any 2003 (mitjançant la Llei 62/2003, de 30 de desembre). Aquesta Directiva estableix que l'any 2015 ha d'aconseguir-se un bon estat ecològic per a totes les aigües europees, fixa el Directiva Marco de l'Aigua principi que ‘qui contamina paga’ i planteja la recuperació adequada dels costos dels serveis relacionats amb el cicle integral de l'aigua.

Els polígons industrials de la Comunitat Valenciana es poden classificar, des del punt de vista de les aigües residuals generades, en monosectoriales i multisectoriales. La monosectorialidad simplifica la gestió de l'aigua residual i incrementa les possibilitats del seu reciclatge. Els sectors amb polígons monosectoriales existents en la C.V són bàsicament els següents: tèxtil, calçat, agroalimentari, ceràmic i fabricació de productes metàl·lics i components d'automoció.

Des del punt de vista de la gestió de l'aigua residual generada polígons, tenint com a objectiu el seu reciclatge, existeixen tres possibles escenaris:

• Depuradora al polígon

- Rep aigües residuals pre tractades

- Rep aigües residuals brutes

• EDAR propera al polígon

- Amb terciari parcial (Ex.: Filtració-Desinfecció)

- Amb terciari complet (Ex.: Parcial + Membranes)

- Sense terciari

• Possibilitat de simbiosi dins d'un mateix polígon entre empreses potencialment proveïdores d'aigua i empreses aceptoras

Els usos de l'aigua en la indústria poden classificar-se en 5 categories, existint una gran variabilitat de punts de consum: neteja, generació vapor, refrigeració baldeo, reg, sanitaris etc. De menor a major qualitat les categories són les següents:

• Alta mineralització
• Aigua de xarxa/pou
• Descalcificada
• Desmineralizada parcial
• Alta desmineralització

Els tractaments de reciclabilidad per a aigües residuals depurades amb potencialitat d'implantació en polígons segueixen un patró comú consistent en un sistema seqüencial de filtració en tres nivells. El primer nivell, amb micrajes entre 1-100 inclou filtres en profunditat tipus sorra-antracita o carbó actiu, així com filtres de cartutx o borsa, eliminant de l'aigua tot tipus de partícules en suspensió. El segon nivell inclou filtració amb membranes amb grandària de porus entre 0.01-1 μm (microfiltración/ultrafiltración), per a l'eliminació de macromolècules i col·loides. Finalment, en el tercer nivell es duu a terme una desmineralització parcial amb membranes de nanofiltración o osmosis inversa. En alguns casos fa falta una desinfecció de l'aigua amb sistemes clàssics de cloració o radiació UV.

[1] Ministeri d'Agricultura, Alimentació i Medi ambient: http://www.magrama.gob.es/es/agua/temas/default.aspx

[2] Cambra de comerç d'Alacant: http://www.camaralicante.com/buscarempresas/camara.php?d=1/censo/

[3] Cambra de comerç de Castelló: http://www.camaracastellon.com/

[4] Cambra de comerç de València: http://www.camaravalencia.com/directorios/default.asp

[5] Capuz Rizo, S. et al. Situació actual i perspectives de l'ecodiseño en les PIMES de la Comunitat Valenciana. València: UPV, 2003.

[6] Consell de Cambres de comerç, Indústria i Navegació de la Comunitat Valenciana. Oficina Pateco - Comerç i Territori. Els Centre Comercials de la Comunitat Valenciana, 2010.

[7] Institut Valencià d'Estadística: www.ive.es

[8] Estadístiques i indicadors de l'aigua. La informació estadística, instrument necessari per a una millor gestió de l'aigua DIPÒSIT LEGAL: M-17947-2001 ISSN: 1579-2277. www.ine.es

[9] Enquesta sobre l'ús de l'aigua en el sector industrial. 2006. Estudi pilot. Madrid juliol de 2009. Institut Nacional d'Estadística. Estadístiques i Comptes Mediambientals.

[10] Ressò-parcs Industrials, una Opció de Desenvolupament Sostenible per al Sector Productiu Regional. Marcos Luján P. Universitat, Empresa i Societat. Acta Nova; Vol. 1, N◦4, juny 2002.

[11] Disseny d'un parc industrial sostenible. Robert A. Sweeney i Phyllis A. Sweeney.

[12] La gestió sostenible als polígons industrials. Una aplicació de l'Ecologia Industrial. Fundació Ajusto.

[13] Integrated pollution prevention and control (IPPC): Reference document on best avaliable techniques for the production of Special Inorganic Chemicals. Sevilla: European comission. European IPPC Bureau, 2007.

[14] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best Available Techniques for the Tèxtils Industry July 2003

[15] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best Available Techniques for the Ceramic Industry

[16] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best Available Techniques for the Iron and Steel Production Industry

[17] Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document on Best Available Techniques for the anning of hides and skins c Industry