Agua en flujos de residuos: reutilización de aguas residuales, agua de lluvia y digestato

El agua contenida en aguas residuales, aguas pluviales y residuos industriales puede recuperarse y reutilizarse, y tecnologías como la ultrafiltración o la ósmosis inversa permiten obtener agua de calidad similar a la potable a partir de aguas residuales depuradas; sin embargo, esto requiere energía, regulaciones y aceptación social. El tema se vincula cada vez más con la gestión de residuos, ya que las mismas instalaciones (depuradoras, plantas de biogás) constituyen simultáneamente una fuente de energía, fertilizantes y agua.

Fuentes de agua en flujos de residuos

Aguas residuales municipales

Es la fuente más evidente. Tras su depuración, el agua puede emplearse para el riego de zonas verdes, limpieza de calles y refrigeración industrial, y tras un tratamiento avanzado, también para fines potables. Ejemplos de reutilización directa o indirecta para consumo humano son Singapur (NEWater) y Windhoek en Namibia, donde las aguas residuales se tratan hasta alcanzar la calidad de agua potable desde hace décadas. Israel es considerado líder en reciclaje de agua, reutilizando más del 80% de las aguas residuales municipales tratadas, principalmente en agricultura (el valor depende del año y del método de cálculo).

Residuos industriales

La industria alimentaria (cervecerías, lecherías, mataderos) consume gran cantidad de agua para limpieza y refrigeración. Los circuitos cerrados de agua permiten reducir la captación de agua fresca, y las aguas residuales con alto contenido en materia orgánica pueden alimentar simultáneamente una planta de biogás.

Aguas pluviales

El agua de lluvia que discurre por superficies impermeables suele acabar en el alcantarillado. Depósitos de retención, jardines de lluvia y pavimentos permeables permiten retenerla localmente. El programa nacional de cofinanciación «Mi Agua» (NFOŚiGW) apoya sistemas domésticos de retención; los detalles de la convocatoria y las condiciones deben consultarse en los comunicados actuales del programa.

Por qué es importante

Según informes de la ONU, el número de personas que viven en áreas con escasez periódica de agua seguirá aumentando, y la agricultura representa aproximadamente el 70% de la extracción mundial de agua dulce (datos de la FAO). La recuperación de agua puede reducir la presión sobre los recursos, pero no sustituye al ahorro.

Tecnologías de recuperación

Las depuradoras convencionales constan de tres etapas: mecánica (rejas, desarenadores, decantadores), biológica (fangos activos, lechos) y química (precipitación de fósforo, desinfección). La cuarta etapa incluye tecnologías de membranas: ultrafiltración, nanofiltración y ósmosis inversa, que eliminan partículas finas y patógenos (ultrafiltración) y compuestos disueltos (nanofiltración y ósmosis inversa). La desventaja son los costes energéticos y la necesidad de gestionar el concentrado de sales y contaminantes. De forma similar, la desalinización de agua marina mediante ósmosis inversa consume del orden de varios kWh por metro cúbico, y la energía puede provenir de biogás u otras fuentes renovables.

Digestato y agua

El digestato líquido de una planta de biogás está compuesto en más de un 90% por agua, pero también contiene nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio), por lo que su principal aplicación es la fertilización, no la recuperación de agua. La separación mecánica produce una fracción sólida y otra líquida; el agua procedente de un tratamiento posterior (por ejemplo, stripping de amoníaco, membranas) puede volver al proceso o emplearse para riego. Las tecnologías se describen en la entrada Separación del digestato, y la eliminación de amoníaco del digestato en Stripping de amoníaco del digestato. Por su parte, el contenido de agua en los sustratos y su influencia en el proceso se describe en la entrada sobre materia seca (TS y VS en estudios BMP).

Beneficios y barreras

• Medio ambiente: la depuración a nivel avanzado limita la eutrofización de ríos y lagos; una menor captación de agua mantiene los caudales ecológicos.
• Economía: los circuitos cerrados reducen las facturas de agua y aguas residuales, y la retención disminuye los costes de alcantarillado pluvial y los daños por inundaciones.
• Barreras: costes de inversión y energéticos, falta de marcos legales en algunos países, limitada aceptación social para la reutilización de agua potable.

La recuperación de agua es, por tanto, un elemento de la economía circular, complementario a la recuperación de energía y materias primas a partir de residuos.

Conclusión para las plantas de biogás

Las plantas de biogás son uno de los lugares donde el agua y los residuos se encuentran de forma más directa: los sustratos líquidos aportan agua al proceso, y el digestato la evacúa. Por ello, al planificar una instalación, es conveniente realizar un balance hídrico: cuánta agua se introduce con el sustrato, cuánta se evapora, cuánta abandona la instalación con el digestato y cómo puede gestionarse. Este balance ayuda a evitar costes excesivos de almacenamiento del digestato y a planificar su separación.

También es importante recordar que, en las condiciones polacas, la reutilización de aguas residuales tratadas en agricultura e industria debe cumplir con la normativa nacional y europea sobre la calidad del agua para dichos fines, lo que debe verificarse antes de iniciar el proyecto.