Moditragua: evaluar hoy las depuradoras de Almería para garantizar el agua de mañana

El proyecto Moditragua nace como respuesta a uno de los grandes problemas de nuestro tiempo: cómo gestionar el agua en un contexto de sequía y estrés hídrico creciente.

Su objetivo es estudiar de manera exhaustiva algunas de las estaciones depuradoras de agua residual y de regeneración de aguas (EDAR y ERA) de la provincia de Almería, con el fin de diagnosticar su estado actual y su adecuación a los criterios de calidad establecidos en las nuevas normativas de regulación, así como a otros parámetros adicionales de interés para futuras regulaciones.

Antecedentes

España es uno de los países europeos más vulnerables al impacto del cambio climático, ya que sufre elevados niveles de estrés hídrico (Figura 1). El 20 % de su territorio ya puede ser considerado desértico y el 75-80 % se encuentra en riesgo de desertificación. Además, importantes sectores socioeconómicos, como la agricultura y el turismo, claves para su economía, demandan altas tasas de consumo de agua. 

Considerando este escenario, es crucial la búsqueda de recursos hídricos no convencionales que contribuyan a mitigar los efectos de la sequía y la presión sobre los recursos hídricos tradicionales, destacando la reutilización de aguas residuales urbanas (Figura 2) como una nueva fuente de agua que contribuya a paliar este problema. Sin embargo, la reutilización en la provincia de Almería es todavía minoritaria (solo el 30 % de las aguas se regeneraron en 2024). 

Por ello, resulta imprescindible incrementar los esfuerzos para fomentar su uso y adaptar nuestras depuradoras a los retos técnicos que el aprovechamiento seguro de esta fuente de agua alternativa nos plantea.

En este contexto, el proyecto Moditragua tiene entre sus objetivos realizar un análisis exhaustivo de la calidad química y microbiológica de diferentes EDAR y ERA de la provincia de Almería. Esto permitirá realizar un adecuado diagnóstico de las condiciones actuales de las estaciones de tratamiento conforme a lo establecido por la nueva Directiva Europea 2024/3019 sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas [1], por el Reglamento Europeo 2020/741, que define los criterios de calidad mínimos para la reutilización de agua residual urbana tratada (o regenerada) en agricultura [2], y por el reciente Real Decreto 1085/2024 [3], reglamento de reutilización del agua en España que define criterios mínimos para otros usos además del agrícola. 

A través de los resultados obtenidos se obtendrá una visión general sobre el potencial de reutilización del agua regenerada, identificando puntos débiles de actuación sobre los tratamientos ya implementados.

Metodología

La selección de los puntos de muestreo se ha realizado con el objetivo de contemplar diversos escenarios reales y representativos de la provincia de Almería en materia de regeneración/reutilización, cuyas características y tratamientos se indican en la tabla 1. 

El programa de monitorización contempla el análisis a largo plazo (tres años) con objeto de detectar posibles fluctuaciones derivadas de factores ambientales (meteorología) y antropogénicos (turismo, agricultura, etc.). Se han analizado las aguas de entrada y salida de las correspondientes etapas de tratamiento de las depuradoras (figura 3), considerando diferentes parámetros, tanto regulados como no regulados (figura 4). 

Resultados preliminares

- Estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR)

La reciente Directiva Europea 2024/3019, cuya transposición al derecho nacional deberá producirse a más tardar el 31 de julio de 2027, establece que todas las aglomeraciones de más de 1.000 habitantes equivalentes (h-e) deben recoger y tratar las aguas residuales urbanas garantizando, como mínimo, el tratamiento primario y secundario. La figura 5 resume los parámetros establecidos y su correspondiente valor máximo admisible a la salida del tratamiento secundario. Los resultados de las EDAR demostraron el cumplimiento de todos estos parámetros, sin ninguna excepción (figura 6).

Adicionalmente, en las EDAR de >150.000 h-e, o en aquellas comprendidas entre 10.000-150.000 h-e y ubicadas en zonas sensibles con alto riesgo para el medio ambiente, la Directiva establece la obligatoriedad de implementar un tratamiento terciario para reducir la concentración de fósforo y nitrógeno totales. Y un tratamiento cuaternario (principal novedad de esta norma), cuyo objetivo es la eliminación de microcontaminantes orgánicos, a más tardar el 31 de diciembre de 2045 para cubrir todo el volumen vertido procedente de dichas EDAR.

Los valores máximos admisibles a la salida de los tratamientos terciario y cuaternario se muestran en la figura 5. De las EDAR seleccionadas (tabla 1), ambos tratamientos son obligatorios únicamente en EDAR-1 (por su tamaño en h-e), mientras que las demás estarían exentas por su menor tamaño y descarga en zona calificada como no sensible por la Agencia Europea de Medio Ambiente. No obstante, estos parámetros se han analizado en todas las EDAR que, actualmente, cuentan con un tratamiento terciario/cuaternario.

Los resultados de nitrógeno total obtenidos superan el valor máximo admisible en todas las EDAR (rango promedio: 16 a 60 mg/L), y no se alcanza el porcentaje mínimo de reducción del 80 % indicado en normativa de obligado cumplimiento (EDAR-1 reducción del 38 %). 

El fósforo total no se ha analizado en este proyecto, pero las concentraciones de fosfato (PO43-) obtenidas también son muy superiores a los límites establecidos (rango promedio: 2,9 a 6,5 mg/L), con porcentajes de reducción muy limitados (61 % en EDAR-1) (figura 6). 

Estos resultados demuestran la necesidad de mejorar las infraestructuras para el tratamiento terciario. Sin embargo, la Directiva Europea 2024/3019 establece que se pueden obviar los criterios de nitrógeno y fósforo totales en aquellos casos en los que el agua residual tratada sea destinada exclusivamente al riego agrícola (cumpliendo ciertos requisitos) al entenderse que el contenido en nutrientes es beneficioso para los cultivos, lo que podría recomendar e incentivar la reutilización de las aguas residuales tras su regeneración.

En cuanto a la concentración de microcontaminantes orgánicos, la eliminación promedio se encuentra en el rango de 63 %-95 % para el total detectados. Concretando en los indicados en la Directiva Europea, el rango promedio de eliminación observado está entre el 43 % y el 83 %. 

Únicamente la EDAR-2 consigue alcanzar el objetivo del 80 % de eliminación. Igual que en el caso anterior (figura 6), se demuestra la necesidad de mejorar los tratamientos para adaptarlos a la nueva Directiva Europea y, además, que operen de una manera robusta para reducir las desviaciones estándares (±25 %) asociadas a los promedios de eliminación obtenidos, con el caso extremo de la EDAR-5 que presenta una desviación del 89 %.

- Estaciones regeneradoras de aguas (ERA)

El agua regenerada para reutilización en riego agrícola debe cumplir los requisitos del Real Decreto 1085/2024 (similar a la Regulación Europea 2020/741). 

La figura 5 muestra los parámetros establecidos y su correspondiente valor máximo admisible para la calidad más estricta para uso agrícola (Calidad A.A), así como el criterio de conformidad.

Todos los efluentes de las ERA monitorizadas cumplen con dicha calidad (tabla 1), lo que confirma un reúso seguro de estas aguas para riego agrícola (figura 6). Tan solo en algún caso se han detectado desviaciones superiores al 100 % para turbidez (dos muestras) y sólidos suspendidos totales (cinco muestras).

Finalmente, a pesar de la ausencia de valores máximos admisibles en la regulación actual, es importante destacar los resultados obtenidos para otros indicadores tales como: 

• Genes de resistencia a antibióticos, con concentraciones promedio (copias gen en Log/mL) a la entrada de la EDAR y Log10 a la salida del terciario del gen 16S RNA (10,8±0,2 Log/mL y 3,1 Log10), del gen Intl1 (8,6±0,7 Log/mL y 2,4 Log₁₀) y del gen Sul1 (6,1±0,4 Log/mL y 1,9 Log₁₀), lo que demuestra la alta concentración de genes que portan las aguas residuales regeneradas.
• Subproductos de desinfección derivados de la cloración, trihalometanos y ácidos haloacéticos, con concentraciones promedio muy variables entre 0-364 μg/L y 13-155 μg/L, respectivamente. El único valor paramétrico disponible en normativa es la concentración máxima permitida para trihalometanos en aguas regeneradas regulado en Italia es de 30 µg/L [4], de lo que se deduce que sería conveniente optimizar los tratamientos aplicados para minimizar la formación de subproductos de desinfección, siendo muy elevada en algunos casos.

Agradecimientos

Junta de Andalucía 'Proyectos de excelencia del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020)' para la ejecución del proyecto MODITRAGUA (ProyExcel_00585).

Referencias

1. Diario Oficial de la Unión Europea L, 2024/3019, 12.12.2024.
2. Diario Oficial de la Unión Europea, L, 177 de 5.6.2020, 32–55.
3. Boletín Oficial del Estado N.º 256, de 23 de octubre de 2024, 135409-135460.
4. Legislativo Italian Decree 99,1,n.152, Norme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue, ai sensi dell’articolo 99, comma 1, del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152., April 3.