Posada en marxa i evaluació d'una planta pilot per al tractament d'aigua freàtica de l'aqüífer de Sant Adrià del Besòs

L’escassetat de l’aigua és un problema mundial que ha anat empitjorant en les últimes dècades, fet que ha comportat al replantejament del model d’explotació hídric tradicional, anomenat model lineal. Aquest model comporta, entre altres defectes més, una sobreexplotació de recursos d’aigua dolça d’alta qualitat. Els problemes d’aquest model ha impulsat a adoptar un nou model, basat en la regeneració d’aigua, el qual es basa en el tractament addicional o complementari d’aigües residuals i aigües subterrànies urbanes per adequar la qualitat d’aquestes a l’ús al que es destinen, com per exemple, per a serveis urbans, usos ambientals, agricultura, etc. Actualment, hi ha una alta disponibilitat de recursos hídrics subterranis als aqüífers de Sant Adrià del Besòs, però aquests recursos no es gestionen de manera eficient, ja que, els excedents d’aigua freàtica són enviats a la depuradora però que, convenientment tractada en un esquema de regeneració, pot ser reutilitzada. Els soluts que preocupen a l’hora de realitzar un tractament òptim són, entre altres, l’amoni, l’arsènic i el manganès. L’objectiu principal d’aquest treball és avaluar una planta de tractament d’aigua freàtica de l’aqüífer del Besòs, caracteritzant aquesta aigua estudiant la seva composició química. Aquesta planta esta formada per dues línies de tractament diferents. La primera línia es basa en processos de membrana i la segona està composta per unitats de filtració, adsorció i bescanvi iònic. Les mostres extretes de cadascuna de les unitats de tractament es van analitzar mitjançant valoració àcid-base, espectrofotometria ultravioleta-visible (UV-Vis), espectrometria de masses per plasma d’acoblament inductiu (ICP-MS), cromatografia iònica (IC), anàlisi del carboni orgànic dissolt (DOC) i espectroscòpia de fluorescència (FEEM). A partir dels resultats obtinguts i considerant els soluts d’interès a eliminar, es pot destacar que amb la primera línia de tractaments’aconsegueix reduir la concentració d’amoni per sota del límit establert per la normativa vigent però, en canvi, en la majoria dels casos amb la segona línia aquest objectiu no s’aconsegueix. En el cas de l’arsènic i el manganès, s’observa que les dues línies de tractament són efectives per a la seva eliminació. Finalment, es fa una avaluació de l’impacte ambiental i del cost econòmic del treball, per tal de determinar la viabilitat del projecte. A més, es conclou que l’ús d’aquesta aigua freàtica té un gran potencial i que la implementació d’una planta pilot per al tractament d’aquesta, és una bona inversió per a complir amb la seva regeneració i aprofitament.La escasez del agua es un problema mundial que ha ido empeorando en las últimas décadas, lo que ha supuesto al replanteamiento del modelo de explotación hídrico tradicional, llamado modelo lineal. Este modelo conlleva, entre otros defectos más, una sobreexplotación de recursos de agua dulce de alta calidad. Los problemas de este modelo han impulsado a adoptar un nuevo modelo, basado en la regeneración de agua, el cual se basa en el tratamiento adicional o complementario de aguas residuales y aguas subterráneas urbanas para adecuar la calidad de éstas al uso al que se destinan como, por ejemplo, para servicios urbanos, usos ambientales, agricultura, etc. Actualmente, hay una alta disponibilidad de recursos hídricos subterráneos en los acuíferos de Sant Adrià del Besòs, pero estos recursos no se gestionan de manera eficiente, ya que, los excedentes de agua freática son enviados a la depuradora pero que, convenientemente tratada en un esquema de regeneración, puede ser reutilizada. Los solutos que preocupan a la hora de realizar un tratamiento óptimo son, entre otros, el amonio, el arsénico y el manganeso. El objetivo principal de este trabajo es evaluar una planta de tratamiento de agua freática del acuífero del Besòs, caracterizando esta agua estudiando su composición química. Esta planta está formada por dos líneas de tratamiento diferentes. La primera línea se basa en procesos de membrana y la segunda está compuesta por unidades de filtración, adsorción y canje iónico. Las muestras extraídas de cada una de las unidades de tratamiento se analizaron mediante valoración ácido-base, espectrofotometría ultravioleta-visible (UV-Vis), espectrometría de masas por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS), cromatografía iónica (IC), análisis del carbono orgánico disuelto (DOC) y espectroscopia de fluorescencia (FEEM). A partir de los resultados obtenidos y considerando los solutos de interés a eliminar, se puede destacar que con la primera línea de tratamiento se consigue reducir la concentración de amonio por debajo del límite establecido por la normativa vigente, pero en cambio, en la mayoría de los casos con la segunda línea este objetivo no se consigue. En el caso del arsénico y el manganeso, se observa que las dos líneas de tratamiento son efectivas para su eliminación. Finalmente, se realiza una evaluación del impacto ambiental y del coste económico del trabajo, con el fin de determinar la viabilidad del proyecto. Además, se concluye que el uso de esta agua freática tiene un gran potencial y que la implementación de una planta piloto para el tratamiento de esta es una buena inversión para cumplir con su regeneración y aprovechamiento.Water scarcity is a global problem that has been worsening in recent decades, leading to the rethink of the traditional water exploitation model, called the linear model. This model entails, among other defects, an overexploitation of high-quality freshwater resources. The problems of this model have prompted to adopt a new model, based on water regeneration, which is based on the additional or complementary treatment of urban wastewater and groundwater to adapt the quality of these to the use to which they are intended, such as for urban services, environmental uses, agriculture, etc. Currently, there is a high availability of underground water resources in the aquifers of Sant Adrià del Besòs, but these resources are not managed efficiently, since surplus groundwater is sent to the treatment plant but which, conveniently treated in a regeneration scheme, can be reused. The solutes that concern when performing an optimal treatment are, among others, ammonium, arsenic, and manganese. The main objective of this work is to evaluate a groundwater treatment plant of the Besòs aquifer, characterizing this water by studying its chemical composition. This plant consists of two different treatment lines. The first line is based on membrane processes and the second line is composed of units of filtration, adsorption, and ionic exchange. Samples taken from each of the treatment units were analysed by acid-base assessment, ultraviolet-visible spectrophotometry (UV-Vis), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), ion chromatography (IC), dissolved organic carbon analysis (DOC) and fluorescence spectroscopy (FEEM). Based on the results obtained and considering the solutes of interest to be eliminated, it can be noted that with the first line of treatment it is possible to reduce the concentration of ammonium below the limit established by current regulations but, in most cases with the second line, this objective is not achieved. In the case of arsenic and manganese, it is observed that the two treatment lines are effective for their elimination. Finally, an evaluation of the environmental impact and the economic cost of the work is carried out, to determine the feasibility of the project. In addition, it is concluded that the use of this groundwater has great potential and that the implementation of a pilot plant for its treatment is a good investment to comply with its regeneration and use.Objectius de Desenvolupament Sostenible::6 - Aigua Neta i Sanejamen