Introducción al problema del agua en Canarias

EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
1. INTRODUCCIÓN AL PROBLEMA DEL AGUA EN CANARIAS
1.1. Panorámica general de las aguas en Canarias
El agua es un recurso natural indispensable para el bienestar humano y el
desarrollo socioeconómico de Canarias. La distribución de este recurso en las islas es
muy diversa debido a factores geográficos, climáticos, geológicos, económicos y
políticos. No obstante, la característica común a la mayoría de las islas es la escasez de
recursos hídricos naturales, particularmente acusada en las islas más orientales.
Considerando el global de las islas, la demanda de agua es superior a los recursos
convencionales existentes (aguas superficiales y subterráneas), lo que obliga a la
utilización de fuentes alternativas no convencionales para cubrir el déficit. Estos datos
se pueden observar en la Tabla 1, en donde se muestran los recursos y consumos de
agua, y en las Figuras 1 y 2, que reflejan las proporciones relativas de las fuentes de
recursos y sectores de consumo, respectivamente. Como puede verse, un 30% de los
recursos hídricos de Canarias proceden de fuentes no convencionales, tales como la
desalación de agua de mar y la reutilización de aguas residuales regeneradas.
Tabla 1. Recursos y consumos de agua en Canarias.
(Elaboración propia a partir de comunicaciones personales y los datos recogidos en los respectivos
Estudios Generales de Demarcación Hidrográfica: EGDHTF, 2008; EGDHLP, 2009; EGDHG, 2009;
EGDHGC, 2009; EGDHF, 2009; EGDHH, 2009; EGDHL, 2009)
hm3
Recursos
Consumos
hm3
Superficiales
18,9
Agrícola
231,8
Subterráneos
344,6
Urbano
174,3
Desalación
121,0
Turístico
54,4
28,3
Industrial
14,6
Recreativo
18,5
Otros usos
2,5
Reutilización
Total
512,8
Total
496,1
Subterráneos
66%
Urbano
35%
Agrícola
47%
Superficiales
4%
Reutilización
6%
Desalación
24%
Figura 1. Recursos de agua de Canarias
(elaboración propia).
Recreativo Industrial
3%
4%
Turístico
11%
Figura 2. Consumos de agua en Canarias
(elaboración propia).
Asimismo, también se puede observar como el sector de mayor demanda es el
Agrícola (casi el 50 % del global), si bien en las últimas décadas ha ido reduciendo su
participación dentro del consumo total. La superficie total cultivada en Canarias es del
orden de 51.600 ha, y las mayores extensiones de cultivos corresponden a la vid
(18.934 ha), la platanera (9.563 ha), la papa (4.262 ha) y el tomate (2.260 ha) (ISTAC,
2010a). En relación a la demanda de los cultivos, exceptuando a la vid, que es un
1
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cultivo de secano, la platanera es el cultivo de mayor consumo de agua (Figura 3). El
importante consumo hídrico de este cultivo se puede ver claramente en el caso de la isla
de Tenerife, en donde supone el 60% del consumo hídrico agrícola (50,75 hm3/año).
Viñedo
2.887
Frutales
5.465
5.606
Papas y hortalizas
Platanera
11.430
Figura 3. Uso medio de agua por superficie en parcela según tipos de cultivo (INE, 2008).
Por técnicas de riego, se encuentra que en el 49% de la superficie se aplica riego
localizado (goteo, microaspersión, exudación, etc.), en el 29% aspersión y en el 19%
gravedad (ISTAC, 2008). Esta última es la técnica, la menos eficiente, supone un
aumento en el consumo de un 38% respecto a riego localizado (INE, 2008).
En términos consumo urbano, el valor de la media regional, aunque difiere según
las islas, corresponde a 154 l/hab dia, valor muy similar a la media nacional de 157
l/hab dia. No obstante, donde se observan claras diferencias es en el precio unitario del
agua, situado en 1,70 €/m3; siendo la tercera comunidad autónoma—después de las
islas baleares y la comunidad murciana—en coste unitario, un 30% superior a la media
nacional (INE, 2008).
Es de interés resaltar que en Canarias el agua está muy vinculada al sector
turístico, con una población estacional importante. Esta demanda cobra especial
relevancia dado que el uso medio de agua por habitante es superior al de la población
urbana.
Los usos recreativos, principalmente de campos de golf, representan el usuario
emergente del agua en la economía canaria. Para una instalación tipo, las necesidades
hídricas se estiman en 10.000-11.000 m3/ha, aunque el consumo depende de factores
climáticos y de la tipología del campo. En términos absolutos, los campos de golf
representan una demanda hídrica anual de 12,6 hm3, un 2,5% de la demanda hídrica
total.
1.2.
Recursos hídricos renovables
El clima seco y cálido de las islas orientales, con unas precipitaciones medias
anuales inferiores a 250 mm (excepto en las zonas montañosas orientadas al norte de la
isla de Gran Canaria, donde la lluvia supera los 700 mm), y las especiales condiciones
geológicas de las islas occidentales (elevadas pendientes, zonas con alta permeabilidad
del terreno, etc.), favorecidas por la presencia de los vientos alisios y por ello, con un
clima húmedo y templado en las vertientes septentrionales, hace que la disponibilidad—
y el aprovechamiento—de los recursos superficiales sea poco importante en las islas.
Por tanto, el recurso tradicional en las islas ha sido las aguas subterráneas. Sin
embargo, a pesar de su importante papel en el conjunto de las islas, durante las últimas
décadas se ha experimentado un significativo descenso tanto en la cantidad como la
calidad de estas aguas. Este hecho se debe principalmente a dos causas antrópicas: la
2
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sobreexplotación de los acuíferos y la infiltración de vertidos (contaminación puntual o
difusa). Además, algunos acuíferos, situados principalmente en noroeste de Tenerife y
en algunas zonas del norte y oeste de Gran Canaria, presentan una contaminación
natural, asociada a las interacciones agua-roca y a la actividad volcánica residual, que
se acusa en el importante contenido en bicarbonatos, sodio y flúor.
Otro de los principales problemas que se presenta es el fenómeno de la intrusión
marina en los acuíferos situados en el litoral. Todas las islas, en mayor o menor grado,
presentan problemas de salinización en alguna de sus masas de agua subterránea.
En lo relativo a los acuíferos afectados por vertidos, considerando como parámetro
indicador la presencia de nitratos, la Consejería de Obras públicas, Vivienda y Aguas de
Canarias (BOC nº 48, de 19 de abril de 2000) determinó como masas de agua afectadas
un número importante de acuíferos, entre los que cabe citar los acuíferos costeros de
Gáldar, Guía, Moya, Telde y el barranco de La Aldea en la isla de Gran Canaria; los
acuíferos costeros de los valles de la Villa y de Valle Gran Rey en la isla de La Gomera;
el acuífero costero del Valle de Aridane en la isla de La Palma; y el acuífero costero del
Valle de la Orotava en la isla de Tenerife.
Como consecuencia de todo lo indicado, la calidad de una parte importante de las
masas de agua subterráneas en el archipiélago es deficiente y no cumple con los
requisitos normativos para el abastecimiento a poblaciones (BOE, 2003) o la calidad
necesaria para riego agrícola. Como resultado, en las islas donde el balance hídrico
natural es positivo (La Palma, el Hierro y La Gomera), con unos recursos superiores a la
demanda, se limita la extracción de agua de los acuíferos contaminados. Por el
contrario, en las islas deficitarias en recursos (Tenerife, Gran Canaria, Lanzarote y
Fuerteventura) se han instalado plantas desalinizadoras que permitan continuar con la
utilización de este recurso.
Asimismo, la sobreexplotación de los acuíferos que se lleva realizando desde
principios del siglo XX, primero debido a la intensificación de la agricultura—
principalmente de plátanos y tomates—y luego, en el último cuarto de siglo, con el
aumento de la población y el desarrollo turístico, junto a la inexistencia de un legislación
adecuada y la dificultad de un control eficaz de las captaciones, ha llevado un descenso
alarmante en los niveles freáticos de algunas islas, con pozos que alcanzan los 500 m de
profundidad. Este descenso se ha atenuado parcialmente en la última década con la
introducción de recursos no convencionales, sin embargo, se requiere una mayor
inversión tecnológica en desalinización y reutilización para disminuir las extracciones y
de esta manera alcanzar un estado de equilibrio en el balance hídrico subterráneo.
Un claro ejemplo de lo expuesto se puede ver en los datos del balance hídrico
subterráneo de la isla de Tenerife en el período 1971-2006, recogidos en el Estudio
General de la Demarcación Hidrográfica (EGDHTF, 2008). En el balance se cuantifican
las entradas al acuífero tanto de infiltraciones como de retornos de riego y en las
salidas, se contemplan las extracciones y el flujo que va al mar. Los resultados
muestran un continuo descenso en las salidas de las últimas décadas, pero claramente
insuficiente para equilibrar el sistema natural a corto-medio plazo (Figura 4).
Finalmente, se hace imprescindible un mayor conocimiento hidrogeológico, que
permita mejorar los modelos de simulación existentes y predecir el comportamiento de
acuífero bajo distintos escenarios.
3
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DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
Entradas
700
555
498
454
431
376
400
hm3/año
Diferencia
617
600
500
Salidas
306
273
300
200
100
0
1971-1980
1981-1990
1991-2000
2001-2006
-100
-200
-148
-179
-186
-225
-300
Figura 4. Balance hídrico subterráneo de la isla de Tenerife (EGDHTF, 2008).
1.3.
Recursos hídricos no convencionales:
1.3.1. Desalinización de agua de mar o salobre
Canarias ha sido una de las pioneras, a nivel europeo, en desalinización de agua de
mar (Veza, 2001). Desde 1964, con la puesta en marcha de la primera desalinizadora
en Lanzarote, este recurso hídrico se ha utilizado de manera masiva para el
abastecimiento urbano y el riego de cultivos agrícolas. Actualmente, las islas ocupan un
lugar relevante en España, e incluso en Europa, en volumen anual desalinizado.
737.374
541.044
59.290
8.828
5.629
2.700
1.000
960
956
800
752
(L
om
G a)
un al
id icia
o
ad
A mu
st
P
ur nid aís de
ia
ad
V )
s
(P Fo a sc
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La Le
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ci
a Cat na
(R al
eg uñ
ió a
n
A
nd de)
al
Ca ucí
na a
ri
as
Murcia
(Región
de); 15,4%
(C
ra
N
av
ar
M
ad
rid
(C
R
io
ja
Andalucía;
19,7%
720
Cataluña;
13,8%
42.076
186.946
Comunitat
Valenciana;
12,9%
423.148
Balears
(Illes);
6,8%
353.120
Resto;
4,5%
Canarias;
26,9%
379.998
Las islas encabezan la lista de Comunidades Autónomas con mayor capacidad de
desalación operativa, con 0,74 hm3/d, seguida de Andalucía y Murcia, con 0,54 y 0,43
hm3/año, respectivamente (Figura 5).
Figura 5. Capacidad operativa de desalación (m3/d) y porcentaje de desalación por Comunidades
Autónomas respecto al total desalado en España. Datos correspondientes al año 2009 (MARM,
2009).
4
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DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
En lo relativo a la producción en las distintas islas, como se ha indicado
previamente, en las islas orientales la desalinización es el principal recurso hídrico y éste
supone un elevado porcentaje respecto al total consumido (Tabla 2). En números
absolutos, la isla de Gran Canaria es la que produce un mayor volumen anual de agua
desalinizada.
Tabla 2. Recursos y consumos de agua en Canarias. Datos correspondientes al año 2000
(Hernández, 2002).
Nº total de desaladoras
Volumen total de agua desalada
(hm3/a)
% del volumen total de agua consumido
en la isla
LZ
FT
GC
TF
LG
EH
LP
49
66
129
46
0
2
1
16,9
11,9
77,1
18,0
0,0
0,5
0,1
99%
86%
52%
9%
0%
19%
0%
El destino final de las aguas se distribuye principalmente entre abastecimiento a
poblaciones (74%) y riego agrícola (23%), siendo el volumen para usos industriales
insignificante (Hernández, 2006).
La capacidad de producción de la plantas es baja-moderada con sólo tres plantas
que superan una producción de 30.000 m3/d (Figura 6 y Tabla 3), con predominio de las
estaciones desaladoras con capacidades inferiores a 10.000 m3/d.
Tabla 3. Plantas de mayor capacidad de Canarias
(Hernández, 2006; EGDHGC, 2009).
3 14
Referencia
46
266
>30.000 m3/d
10.000-20.000 m3/d
2.000-10.000 m3/d
<2.000 m3/d
Capacidad (m3/d)
Isla
Las Palmas III
Gran Canaria
80.300
Sureste
Gran Canaria
33.000
Las Burras
Gran Canaria
32.184
Santa Cruz de Tenerife
Tenerife
20.000
Adeje-Arona
Tenerife
20.000
Figura 6. Capacidad de producción y número de
plantas instaladas en Canarias (Hernández, 2006).
Respecto a las tecnologías de desalación, Canarias cuenta con tecnologías que van
desde las denominadas térmicas hasta las de separación con membranas. En la Tabla 4
se presenta la capacidad instalada para cada una de las tecnologías y el tipo de agua
tratada (Hernández, 2006).
Tabla 4. Capacidad de desalación en Canarias según tecnologías aplicadas. Datos
correspondientes al año 2006 (adaptada de Hernández, 2006).
Tecnología
Destilación multiefecto (ME)
Compresión de vapor (VC)
Ósmosis inversa (OI)
1
Origen del agua
Capacidad instalada (m3/d)
Agua de mar
39.6001
Agua de mar
11.730
Agua de mar/Aguas salobres
489.982
Electrodiálisis reversible (EDR)
Aguas salobres
42.373
Se dispone de una planta de 36.000 m3/d en Gran Canaria en modo reserva.
Los datos reflejan claramente la preferencia por la ósmosis inversa con un 84% de
la capacidad instalada. Este hecho se debe a los menores consumos energéticos
comparados con los procesos de destilación, junto a una menor complejidad de diseño.
5
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Evidentemente, existen algunos factores que pueden hacer viable la utilización de los
procesos térmicos, como es el caso de disponer de corrientes de vapor a baja presión
(COTESA o CEPSA, en Tenerife) o de necesitar agua de una elevada calidad para usos
industriales. Asimismo, existen un número significativo de pequeñas instalaciones de
compresión de vapor (500-1.500 m3/d) para abastecer a pequeñas poblaciones,
complejos turísticos o industrias locales.
Por su parte, el proceso de ósmosis inversa se caracteriza por su flexibilidad de
operación y su alto rendimiento de eliminación de sales (99%). Para una correcta
operación es necesario atender a diversos factores que condicionan el diseño del
proceso, entre ellos cabría destacar el tipo de toma de agua de mar (pozo costero o
toma abierta), la recuperación de energía y los procesos de acondicionamiento del agua
producto (postratamientos).
Siempre que sea posible, se prefiere la obtención de agua de pozos costeros,
puesto que se adoptará un pretratamiento clásico que incluye adición de ácido, adición
de coagulante/floculante, desinfección, filtración por arena y filtración por cartucho. En
el caso de toma abierta, el pretratamiento convencional no elimina toda la materia en
suspensión y coloidal presente el agua, que al llegar a la membrana de ósmosis,
produce un importante ensuciamiento sobre la misma. En este caso, la mejor opción es
incluir un proceso de micro o ultrafiltración con membranas (la nanofiltración también
sería viable, pero el proceso está una fase incipiente de implantación), con la adición de
coagulante y antiincrustante.
Desde el punto de vista energético, el diseño hidráulico debe optimizarse para
minimizar el consumo. Actualmente, todas las plantas de mediano-gran tamaño utilizan
recuperadores de energía. Los recuperadores se pueden clasificar en dos tipos. En el
primero se incluirían aquellos que aprovechan la energía hidráulica de la salmuera para
producir un desplazamiento positivo (los procesos comerciales son DWEER, ERI y PES).
El segundo tipo, que se utiliza en instalaciones de menor tamaño, es el que transforma
la energía hidráulica de la salmuera en energía mecánica (turbina tipo PELTON o Pump
Engineering´s Turbocharger) (Greenlee et al., 2009). Un ejemplo ilustrativo es la planta
de Las Palmas III-IV en Gran Canaria que tiene un turbina tipo Pelton, opera con una
recuperación de 52% y se obtiene un consumo específico de 4,4 kWh/m3 (Sadhwani y
Veza, 2008).
Otro de los aspectos en los que Canarias ha sido pionera es en la utilización de
fuentes de energía no renovables (eólica) en plantas de ósmosis inversa. Para la planta
del Sureste de Gran Canaria se ha obtenido un 57% de la energía requerida en la
planta, vendiéndose el 95% de la energía producida en los generadores a la red de
suministro (Rybar et al., 2005).
El agua desalinizada se caracteriza por su desequilibrio iónico, bajo pH y alto
contenido en CO2 disuelto, que da lugar a su elevada agresividad. Es necesario por
tanto, adecuar su calidad mediante tratamientos de afino. Entre los más utilizados
aparecen dos procesos: la adición de CaOH y CO2 o la adición CaCO3 y CO2.
Actualmente, uno de los principales problemas de desalinización de agua de mar es
la presencia de boro en el agua producto. El boro en el agua de mar suele aparecer
forma ácido bórico, sin carga iónica, por lo que la tasa de eliminación por una
membrana convencional de ósmosis no supera el 75-80%, obteniéndose una
concentración dos veces superior a la permitida en la normativa sobre abastecimiento a
poblaciones. Existen varias alternativas tecnológicas que permiten aumentar la
eliminación: la utilización de membranas de ósmosis de alto rechazo a boro, un proceso
de ósmosis inversa varios pasos o la aplicación de resinas iónicas selectivas al boro.
Finalmente, otra tecnología ampliamente implantada en Canarias es la
electrodiálisis reversible, aplicada exclusivamente a la desalinización de aguas
subterráneas salobres. En las islas existen un total de 23 plantas con una capacidad
total de 15,5 hm3/año. Las principales plantas se sitúan las islas de Tenerife (13) y Gran
6
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DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
Canaria (10). El proceso suele operar en dos etapas, alcanzando un rendimiento de un
85% y una separación de sales superior a un 60% por etapa. Típicamente, para una
concentración de STD en la alimentación de 1.300-1.700 mg/l, una turbidez de 4-5 NTU
y una concentración de sílice de 47-50 mg/l, se obtiene un agua producto con 250-320
mg STD/l. El consumo energético se estima en 0,8-1,1 kwh/m3. Este proceso se ha
aplicado al tratamiento de las aguas subterráneas de la zona noroeste en Tenerife,
permitiendo adecuar la calidad del agua a la normativa sobre abastecimiento a
poblaciones, salvo en el caso de los fluoruros donde se supera el valor límite de 1,5
mg/l.
1.3.2. Reutilización de aguas depuradas
También en el ámbito de la reutilización de las aguas depuradas, Canarias ha sido
pionera con los primeros sistemas de aprovechamiento, principalmente con fines
agrícolas, en la década de los 80 y 90. En la actualidad, es la cuarta comunidad
autónoma en porcentaje de reutilización respecto al volumen depurado (Figura 7).
94,7
Resto;
94.812
C omunitat
Valenciana;
502.987
C anarias;
90.876
Balears
(Illes);
99.600
34,1 35,9
C ataluña;
113.764
26,7
17,8
0,7
0,4
1,1
3,4
6,2
7,7
A
ra
M
C
as
ad
gó
til
rid
n
la
(C
y
om
Le
ón
un
C
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ur
en
ci
ci
a
an
(R
a
eg
ió
n
de
)
al
ic
ia
G
Murcia
(Región de);
272.876
0,2
Andalucía;
264.917
Figura 7. Volumen reutilizado (m3/d) y porcentaje de volumen reutilizado frente a volumen
depurado en España. Datos correspondientes al año 2008 (elaboración propia a partir de INE,
2008).
Según datos recogidos en la Encuesta sobre Suministro y Tratamiento del Agua del
Instituto Canario de Estadística (ISTAC, 2010), en el 2008 se depuraron algo más de
124 hm3 de aguas residuales, de los cuales sólo se reutilizaron aproximadamente 33
hm3, lo que implica un 73% de aguas no aprovechadas que podían suponer una solución
parcial para el problema hídrico además de un importante ahorro al transformar un
vertido, las aguas residuales, en un recurso totalmente válido para determinados usos.
No obstante, los obstáculos para aumentar tasa de reutilización son múltiples y de
diversa índole, entre ellos destacan la escasa calidad del agua, su elevado coste y, en
algunas islas, la inexistencia de una infraestructura de distribución adecuada. El
archipiélago presenta la particularidad de tener unas aguas residuales domésticas con
unos valores muy elevados de carga contaminante, casi duplicando los valores de
parámetros habituales en el resto de España. Asimismo, gran parte de estas aguas
presentan unos elevados niveles de salinidad (valores medios de conductividad eléctrica
entre 2.000 y 2.500 µS/cm), debido al vertido a la red municipal de saneamiento de
salmueras y vaciados de piscinas, así como a la salinidad elevada de las aguas de
abastecimiento. Esta contaminación repercute de manera directa en los costes de
regeneración—en los tratamientos avanzados necesarios para la reutilización—,
pudiendo suponer un 40% del coste final del agua (DT_PHTF, 2008).
7
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
Estas dificultades quedan de manifiesto en la evolución del volumen de aguas
reutilizadas durante los últimos diez años en el archipiélago, el cual prácticamente no ha
variado, salvo casos puntuales, quedando muy lejos de las previsiones optimistas se
hicieron a finales de los noventa en los respectivos Planes Hidrológicos Insulares (Figura
8).
180.000
Volumen (m3/d)
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
1996
1999
2002
2005
2008
Figura 8. Volumen de aguas depuradas reutilizadas en Canarias (ISTAC, 2010)
En un análisis por demandas se puede observar que las aglomeraciones urbanas,
las superficies de regadío, los complejos industriales, los recreativos, principalmente
campos de golf, y los usos ambientales, son los potenciales usuarios del agua
regenerada (RD 1620/2007). A nivel nacional, la demanda se sitúa en unas tres cuartas
partes para uso agrícola, del orden del 12% para usos recreativos y campos de golf, el
6% para servicios urbanos, el 4% para usos ecológicos y recarga de acuíferos, y en
torno al 3% para uso industrial. En las islas la situación es diferente, utilizándose una
fracción importante de aguas regeneradas para riego de zonas verdes (39%), satisfacer
usos recreativos (25%) y una menor proporción (36%), respecto a la media nacional,
para riego agrícola (Figura 9).
a)
b)
Agrícola
75%
Urbano
6%
Recreativos
25%
Recreativos
12%
Am bientales
Industrial
4%
3%
Agrícola
36%
Urbano
39%
Figura 9. Consumos de aguas regeneradas. a) España; b) Canarias (AQUAMAC II, 2008)
Atendiendo a la infraestructura disponible, las islas con de sistemas de reutilización
planificada son Tenerife, Gran Canaria, Lanzarote y Fuerteventura.
En Tenerife, desde el año 1993, existe un sistema de reutilización que abarca toda
la vertiente oriental de la isla y que aprovecha las aguas residuales depuradas en las
estaciones de Santa Cruz y Adeje-Arona para riego de cultivos y de campos de golf en el
sur de isla. Una pequeña fracción del agua regenerada se destina al riego de zonas
verdes en el centro de Santa Cruz (AQUAMAC II, 2006). Los últimos datos disponibles,
correspondientes al año 2005, indican un volumen total anual de agua regenerada de
8,81 hm3, distribuidas en 4 zonas de reutilización:
8
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
Ciudad de Santa Cruz de Tenerife,
Zona sureste, a lo largo de la conducción de transporte desde Santa Cruz hasta el
complejo agronómico del Valle de San Lorenzo,
Distribución a lo largo de la conducción desde la estación depuradora de AdejeArona hasta el complejo del Valle de San Lorenzo, y
Distribución desde complejo agronómico del Valle de San Lorenzo.
Para ajustar la calidad del agua depurada a la normativa, especialmente en lo
relativo a calidad biológica y materia en suspensión, y disminuir el excesivo contenido
salino, el sistema de reutilización integra los procesos de coagulación-floculación,
filtración con arena, desinfección con hipoclorito sódico y electrodiálisis reversible. El
agua regenerada es de una excelente calidad microbiológica (ausencia de coliformes
fecales y nematodos), fisico-química (MES <3 mg/l y turbidez <5 NTU), y presenta una
moderada conductividad (1.000-1.100 µS/cm).
Los datos más recientes sobre la distribución de agua desde el complejo
agronómico del Valle de San Lorenzo, facilitados por los responsables de la explotación
de los sistemas de tratamiento terciario (BALTEN), permiten establecer el coste del agua
regenerada (Tabla 5).
Tabla 5. Tratamientos terciarios en el sistema de reutilización planificada de Tenerife.
Localización
3
EDAR Santa Cruz de Tenerife
Terciario S/C Tenerife
Complejo Agr. VSL
Tratamiento1
Volumen anual reutilizado2 (hm3)
FA+EDR
0,85
Dual Sand
(-)
FA+FC+EDR
4
6,53
EDAR Adeje-Arona
FA+FC+EDR
1,06
1
FA: filtración con arena; FC: filtros de cartucho; EDR: electrodiálisis reversible
2
datos del año 2005
3
Estación Depuradora de Aguas Residuales
4
Puesta en marcha en julio 2010. Capacidad de tratamiento de 20.000 m3/d.
Como ilustran las cifras mostradas en la Tabla 6, el mayor coste económico está
asociado a la desalinización del agua regenerada. Este problema, derivado de la elevada
salinidad del agua de abastecimiento, hace que el coste sea muy superior al que se
establece como valor referencia a nivel nacional de 0,06 €/m3 (Mujeriego, 2007). No
obstante, la fuente alternativa—las aguas subterráneas—también posee un elevado
contenido salino, por lo que comparativamente, los precios del agua regenerada son
competitivos.
Tabla 6. Distribución de costes de aguas regeneradas en el Sur de Tenerife.
Concepto
Coste, euros/m3
%
Tratamiento regeneración
0,06
12,2
Tratamiento desalinización
0,159
32,4
Administración
0,016
3,3
Mantenimiento y conservación
0,011
2,2
Subcontratas
0,011
2,2
Personal
0,049
10,0
Impulsión
0,058
11,8
Amortización
0,126
25,7
Total
0,49
En Gran Canaria, durante el año 2007, se reutilizaron 11,8 hm3/año. Más del 80%
del agua reutilizada procede de cinco grandes depuradoras localizadas en los municipios
de Las Palmas de Gran Canaria, Telde, Agüimes, San Bartolomé de Tirajana y Mogán
(Rodríguez, 2008). La isla cuenta con una red de más de 180 km para la distribución de
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EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
las aguas regeneradas para regadío a cotas medias-bajas. El destino final del agua se
distribuye entre regadío de zonas agrícolas (3,8 hm3/año), usos recreativos (3,3
hm3/año) y para usos urbanos: baldeo de calles, riego de parques y jardines, etc. (4,7
hm3/año). En la Tabla 7 se muestran los tratamientos terciarios existentes en la isla.
Tabla 7. Tratamientos terciarios en Gran Canaria (Deniz et al., 2009; AQUAMAC II, 2008).
Denominación
Guía-Gáldar
Bañaderos
Cardones
Tratamiento1
Volumen anual reutilizado2 (hm3)
Dual Sand+MF+FC+OI
0,27
FQ+FA+FC+EDR
0,10
FQ+FA+FC+EDR
0,84
Barranco Seco I
Dual Sand+UF+EDR
Barranco Seco II
Dual Sand+MF+FC+OI
Jinámar
MBR+FC+EDR
Dual Sand+MF+FC+OI
Dual Sand+MF+EDR
FQ+FC+RO
0,30
FA+FC+EDR
0,24
San Nicolás
Dual Sand
0,04
Teror
Dual Sand
0,04
Hoya del Pozo
Sureste de Agüimes
El Tablero
2,88
-
0,96
Las Burras
FA
2,92
1
FC: filtros de cartucho; EDR: electrodiálisis reversible; MF: Microfiltración; UF: ultrafiltración;
FA: filtración con arena; FQ: físico-químico; OI: ósmosis inversa; MBR: biorreactor de membrana.
2
datos del año 2005
En Lanzarote el agua que se reutiliza procede principalmente de cuatro depuradoras
de la isla: Arrecife, Tías, Playa Blanca y La Santa. En 2009, el volumen reutilizado fue de
1,47 hm3/año, utilizándose la mayor parte del agua en riego de campos de golf y de
parques y jardines; sólo el 25% tiene como destino el riego agrícola. En la Tabla 8 se
muestran los tratamientos terciarios existentes en la isla.
Tabla 8. Tratamientos terciarios en Lanzarote (adaptado de AQUAMAC II, 2008).
Denominación
Tratamiento1
Volumen anual reutilizado2 (hm3)
Arrecife
MF+FC+OI
0,47
Tías
MF+FC+OI
0,83
UF
0,12
Playa Blanca
La Santa
BD+UF
0,04
1
FC: filtros de cartucho; MF: Microfiltración; OI: ósmosis inversa; BD: biodiscos.
2
datos del año 2009
Con respecto a Fuerteventura, el agua que se reutiliza procede tanto de
depuradoras públicas como privadas, alcanzando un 80% del agua depurada. En el año
2005, se reutilizaron 5,63 hm3 cuyo final fue el riego zonas verdes en los núcleos y
urbanizaciones turísticas (5,23 hm3), principalmente en el municipio de Pájara, y riego
de campos de golf (0,4 hm3). La reutilización con fines agrícolas es testimonial debido a
bajo nivel de aceptación social. A partir del año 2005, y con motivo de ajustar la calidad
de las aguas regeneradas a la normativa sobre reutilización (RD 1620/2007) se han
puesto en marcha diversos tratamientos terciarios en la isla (Tabla 9).
El análisis presentado sobre la reutilización en Canarias muestra una estabilización
en el aprovechamiento de las aguas residuales en la última década. De hecho, los
volúmenes actuales son muy inferiores a los previstos en los planes hidrológicos
insulares redactados a finales de los noventa. Destacan los usos de riego en zonas
verdes y de campos de golf, y es llamativo el bajo nivel de aplicación en riego agrícola.
En efecto, el agua regenerada sólo representa un 6,4 % de la demanda hídrica total
correspondiente a las islas de Tenerife, Fuerteventura, Lanzarote y Gran Canaria.
Asimismo, las islas presentan una amplia y variada experiencia en la aplicación de
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EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
tecnologías de regeneración que van desde los tratamientos tradicionales de
coagulación/floculación y filtración con arena hasta los sistemas más avanzados con
membranas.
Tabla 9. Principales tratamientos terciarios en Fuerteventura.
Denominación
Tratamiento1
Capacidad de diseño (m3/d)
Urb. P.P.O. De 570 Has. (Corralejo)
MF+FC+EDR
2.000
Puerto del Rosario
MF+FC+EDR
3.000
Gran Tarajal
MF+FC+EDR
1.500
Morro Jable
MBR
5.000
1
FC: filtros de cartucho; MF: Microfiltración; EDR: electrodiálisis reversible; MBR: biorreactor de
membrana
Entre las principales barreras que han impedido un mayor grado de implantación de
la reutilización cabría citar el elevado coste de tratamiento, la falta de infraestructuras
de recolección y tratamiento o de almacenamiento y distribución, y, en ocasiones, la
baja calidad del agua, que ha llevado a un bajo nivel de aceptación social (AQUAMAC II,
2008).
No obstante, se pueden establecer tres factores que inducen a pensar en una
expansión futura de la reutilización planificada en las islas: 1) el impulso al tratamiento
de las aguas residuales que supone la aplicación de la Directiva Europea 91/271/EC; 2)
la experiencia adquirida en implantación de tecnologías de regeneración eficaces con
costes moderados; y 3) la aparición de una normativa específica (RD 1620/2007) para
la regulación de la reutilización de aguas depuradas.
Desde un punto de vista normativo, no cabe duda que la reciente aprobación del
RD 1620/2007 supondrá un hito en el desarrollo de la regeneración y reutilización de las
aguas residuales en España, y concretamente en Canarias, al regular—minimizando los
riesgos sanitarios—el uso de las aguas regeneradas que venía haciendo en España
desde los años ochenta. Asimismo, el Ministerio de Medio ambiente y Medio Rural y
Marino (MARM) ultima el plan Nacional de Reutilización de Aguas Regeneradas,
horizonte 2015, y de aplicación a todo el territorio español. Este Plan tiene como
principales objetivos conseguir el “vertido cero” en zonas costeras, sustituir en zonas de
interior concesiones de agua prepotable por agua regenerada para los usos en que sea
viable, promover las buenas prácticas de reutilización de aguas regeneradas y estimar
las posibilidades de reutilización futuras.
Asimismo, la aplicación de la directiva 91/271/EC, que se ha realizado a nivel
nacional mediante los Planes Nacionales de Calidad de las Aguas: Saneamiento y
Depuración, elaborados por el MARM y las Comunidades Autónomas, obliga a tratar las
aguas residuales de todas las aglomeraciones urbanas mayores de 2.000 habitantes. En
2008, el grado de conformidad con la carga contaminante tratada se estimaba para toda
España en un 78%. Sin embargo, el archipiélago presentaba sólo un 51% de
conformidad (Tabla 10), por lo que se hacen necesarias importantes inversiones en
materia de infraestructura de saneamiento en los próximos años.
Por otra parte, desde un punto de vista de planificación hídrica, la sustitución de
agua con calidad prepotable por aguas regeneradas para determinados usos (agrícolas,
recreativos y riego de zonas verdes) debe ser una estrategia de gestión prioritaria. Las
numerosas ventajas que presenta la reutilización, como son la garantía de suministro en
periodos estivales y el aprovechamiento de los nutrientes (nitrógeno y fósforo)
contenidos en el agua regenerada, junto con la elevada demanda hídrica en algunas
islas del sector agrícola, cubierta actualmente con recursos renovables, hace que las
posibilidades de aplicación de las aguas regeneradas sean muy elevadas.
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EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
Tabla 10. Grado de conformidad de carga contaminante tratada y número de depuradoras con
tratamiento secundario y avanzado por Comunidades Autónomas. Datos correspondientes a 2008.
(MARM, 2009)
Comunidad Autónoma
Navarra, Comunidad Foral de
Grado de
conformidad de
la carga
contaminante
(%)
100
Nº depuradoras
con tratamiento
secundario
Nº depuradoras
con tratamiento
riguroso
43
1
Ceuta y Melilla
100
1
1
Madrid, Comunidad de
100
58
42
Murcia, Región de
33
100
1
Cantabria
99
10
3
Balears, Illes
99
27
45
Rioja, La
98
19
6
Cataluña
94
85
110
Comunitat Valenciana
94
67
113
Asturias, Principado de
79
8
11
País Vasco
77
11
37
Aragón
76
37
29
Castilla y León
70
139
15
Castilla-La Mancha
67
75
115
Galicia
60
16
93
Andalucía
51
234
80
Canarias
51
21
23
Extremadura
40
86
16
Finalmente, dada la experiencia existente a nivel internacional y en algunas zonas
de la península, se hace imprescindible incluir en la planificación hídrica la aplicación de
las aguas regeneradas a otros usos, como son los industriales o ambientales. En este
contexto, surge la recarga artificial de acuíferos, especialmente aquellos costeros, como
una aplicación de gran interés para paliar el fenómeno de la intrusión marina que afecta
a la mayoría de las islas.
1.4.
Referencias bibliográficas
AQUAMAC II, (2006), Estudio Actualizado de la Situación del Aprovechamiento de Aguas
Depuradas en la Macaronesia. Proyecto AQUAMAC II, “Técnicas y Métodos para la
gestión Sostenible del Agua en la Macaronesia”.
BOE, (2003). Real Decreto 140/2003, de 7 de Febrero, por el que se establecen los
criterios sanitarios de calidad de consumo humano. BOE (21 de Febrero), 45, 72287238.
Deniz, F., Sadhwani, J., Veza; J.M., (2009). New quality criteria in wastewater reuse.
The case of Gran Canaria. Desalination. doi:10.1016/j.desal.2008.11.029
DT_PHTF-Documento de Trabajo del Plan Hidrológico de Tenerife, (2008). Recurso y
producción industrial (sin publicar).
EGCDHF-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de Fuerteventura,
(2009). Consejo Insular de Aguas de Fuerteventura.
EGCDHG-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de La Gomera,
(2009). Documento previo, Consejo Insular de Aguas de La Gomera, 2009.
EGCDHL-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de Lanzarote,
(2009). Documento previo, Consejo Insular de Aguas de Lanzarote.
EGCDHLP-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la isla de La Palma,
(2009). Consejo Insular de Aguas de La Palma.
12
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS POTENCIALES DE REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN
DE LAS AGUAS DE CANARIAS (TECNOAGUA)
EGCDHTF-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de Tenerife, (2008).
Consejo Insular de Aguas de Tenerife.
EGDHGC-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de Gran Canaria,
(2009). Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria.
EGDHH-Estudio General de la Demarcación Hidrográfica de la Isla de El Hierro, (2009).
Documento previo, Consejo Insular de Aguas de El Hierro.
Greenlee, L., Lawler, D., Freeman, B., Marrot, B., Moulin, P., (2009). Reverse osmosis
desalination: Water sources, technology and today’s challenges. Water Research 43,
2317–2348.
Hernández, M., (2002), Datos estadísticos sobre la desalación en Canarias, Fundación
Centro Canario del Agua. <www.fcca.es> (consultada 9/10/2010)
Hernández, M., (2006), Datos estadísticos sobre la desalación en Canarias, Inventario
de desaladoras de Canarias. Fundación Centro Canario del Agua. <www.fcca.es>
(consultada 9/10/2010)
INE-Instituto Nacional de estadística, (2008). Estadísticas e indicadores del agua.
Boletín informativo del Instituto Nacional de estadística. Nº 1/2008.
ISTAC-Instituto Canario de Estadística, (2008). Censo Agrario 1999, Fuente: Consejería
de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación.
ISTAC-Instituto Canario de Estadística, (2010a). Superficie de los principales cultivos
por islas 1998-2007. Fuente: Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y
Alimentación.
ISTAC-Instituto Canario de Estadística, (2010b). Encuesta sobre Suministro y
Tratamiento del Agua.
MARM-Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino, (2009). Perfil ambiental
de España 2009.
Mujeriego, R., (2004). La reutilización, la regulación y la desalación en la gestión
integrada del agua. Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino. Aguas
Continentales, Marinas y Litoral.
http://www.mma.es/portal/secciones/acm/aguas_continent_zonas_asoc/ons/notici
as_notaspre/pdf/cap_7.pdf (consultada 9/10/2010)
Rybar, S., Vodnar, M., Vartolomei, F.L., Mendez, R.L., Ruano, J.B.L., (2005). Experience
with Renewable Energy Source and SWRO Desalination in Gran Canaria. SP05-100.
International Desalination Association World Congress.
Sadhwani, J., Veza; J.M., (2008). Desalination and energy consumption in Canary
Islands. Desalination 221, 143–150.
Veza, J.M., (2001). Desalination in the Canary Islands: an update. Desalination 133,
250-270.
13