La Sostenibilidad en los Proyectos de Tratamiento de Aguas: Herramientas.

Dr. Ramón Guardino*, Dra. Margarita González** y Dr. Luis Dzul*.

* Universidad Internacional Iberoamericana (UNINI). Avenida Adolfo Ruiz Cortines 112, Torres de Cristal L 101 A-3. C. P. 24040. Colonia San Román. Campeche/México (email: ramon.guardino@gmail.com).**Departamento de Proyectos de Ingeniería. Universidad Politécnica de Cataluña. Avda. Diagonal, 647, 08028 Barcelona /España.

Contacto: Dr. Ramón Guardino (email: ramon.guardino@gmail.com).

Resumen:

Las herramientas de sostenibilidad de aplicación en los proyectos de tratamiento de aguas son de tres tipos, atendiendo a las conclusiones de los congresos internacionales: Estudios de Impacto Ambiental (EIA), Análisis de Ciclo de Vida (ACV) e Indicadores de Sostenibilidad (IS). Estas herramientas tienen un grado distinto de aplicación en estos proyectos. La única utilizada es el EIA. No obstante; los resultados que se obtienen de la aplicación de todas ellas son muy útiles especialmente en la toma de decisiones en los proyectos de tratamiento de aguas, por lo que tanto los ACV como los IS deberían incorporarse a los mismos.

Keywords:

Sostenibilidad, Estudios de Impacto Ambiental (EIA), Análisis de Ciclo de Vida (ACV), Indicadores de Sostenibilidad (IS), Tratamiento de Agua, Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR).

01. INTRODUCCIÓN.

Las sucesivas conferencias y congresos sobre sostenibilidad realizados tras el “Informe Brundtland” de 1987 (Conferencias de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, Conferencias Europeas sobre Ciudades y Pueblos Sostenibles, Conferencias de Ministros y Responsables Políticos de las Regiones de la Unión Europea en materia de Medio Ambiente, etc.) han llegado a la conclusión que las herramientas de sostenibilidad aplicables a los proyectos son:

los Estudios de Impacto Ambiental (EIA). los Análisis de Ciclo de Vida (ACV). los Indicadores de Sostenibilidad (IS).

Esta conclusión no tiene una aplicación práctica, en cuanto, por unas razones u otras, que a continuación se van a enunciar, la única herramienta de sostenibilidad aplicada a los proyectos en general y a los de tratamientos de agua en particular, son los EIA.

Es por este motivo, que los EIA no son contemplados en el estudio que se realiza.

02. MATERIAL Y MÉTODOS.

Si un “Proyecto”, tal como lo define el “Project Management Institute” (PMI) [1], es “un esfuerzo temporal encaminado a crear un producto o servicio único”, parece evidente que este producto o servicio deberá ser lo más sostenible posible y, para ello, deberán utilizarse las herramientas de sostenibilidad mencionadas en sus fases de proyecto, construcción, explotación y demolición.

Observemos que la definición del PMI no realiza ninguna mención a que el proceso de creación del producto o servicio tenga que ser sostenible.

02.01. Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

Entre los principales objetivos de los ACV se encuentra el proporcionar criterios para el diseño de productos, conociendo las ventajas y los puntos débiles de estos respecto al medio ambiente, en cualquier fase de su ciclo de vida y, de esta manera, poder tomar, ya en la etapa de diseño, las medidas correctoras necesarias sobre las fases de mayor impacto negativo.

El ACV es una herramienta para determinar los impactos ambientales a nivel global: calentamiento, eutrofización, salud humana, etc.

El ACV es una metodología normalizada mediante normas ISO 14040:2006 e ISO 14044: 2006. Como toda norma, su utilización no es obligatoria.

Tampoco está previsto un periodo de información pública de los resultados, imprescindible para ser sostenible, aunque si es necesaria una auditoría para determinadas aplicaciones de los resultados.

02.02. Indicadores de Sostenibilidad (IS)

Un indicador de sostenibilidad es un indicador medioambiental al que se le han adicionado los factores: tiempo, límite u objetivo [2]. Los IS son definibles y medibles, sus índices o niveles absolutos y la dirección en la que cambian, indican si se avanza o retrocede más o menos hacia el objetivo de la sostenibilidad.

Los IS no están ni reglamentados ni normalizados, y no está previsto un periodo de información pública de los resultados.

La aplicación principal de los IS, en la actualidad, es su uso en los informes de las Agendas 21, que son, en esencia, un proyecto de sostenibilidad para un municipio, en el denominado “Sistema Municipal de Indicadores de Sostenibilidad”.

03. RESULTADOS.

03.01. Problemática de los Análisis de Ciclo de Vida (ACV)

La metodología del Análisis de Ciclo de Vida (ACV) tiene una serie de inconvenientes que dificultan su aplicación metodológica en los tratamientos de aguas residuales.

El ACV es una herramienta compleja que necesita mucho tiempo para su realización. Una posibilidad es la de utilizar metodologías más “reducidas” como el “Streamlined LCA” [3] o el “Análisis de Ciclo de Vida Simplificado” de la UNE 150041 EX, desarrollados para reducir la complejidad de estudios de ACV y la cantidad de datos requeridos, sin que de manera significativa cambien los resultados generales.

El ACV es aplicable a los proyectos para estudiar la sostenibilidad de las fases de construcción, operación y desmantelamiento de las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas, pero es igualmente útil para comparar tecnologías de depuración; fases de estas u optimizar procesos.

De las tres fases de un proyecto, la fase de operación de las EDAR, tiene un impacto mucho mayor que la de construcción [4], [5], que, a su vez, tiene similar impacto para las diferentes alternativas de construcción [6]; por lo que será más práctico el uso de la metodología ACV como herramienta de sostenibilidad en el caso de esta fase de operación.

La “unidad funcional” de la fase de “Definición de Objetivos y Alcance” del ACV es la unidad de estudio a la que se referirán todas las entradas y salidas del sistema. La definición correcta de esta unidad funcional es necesaria. En la bibliografía se citan:

el volumen de aguas residuales tratadas en la EDAR en un año [5]. 1 m3 de agua [7]. 1 m3 de agua de la calidad especificada para el proceso [8]. el tratamiento del agua residual producida por un habitante-equivalente (e-h) durante un año [6]. la cantidad de fango generado en el proceso de depuración [9].

La primera discusión es sobre la naturaleza misma de la unidad funcional: Una Estación depuradora de Aguas Residuales (EDAR) puede considerarse un proceso de fabricación en el que el producto final es el agua depurada.

La unidad funcional considerada debería ser: “m3 anuales de agua residual depurada medida en el caudalímetro de salida de la EDAR”, puesto que el caudal es fácilmente medible, el caudalímetro de salida es más representativo y un periodo anual es representativo para homogeneizar los datos.

Un riesgo a considerar es que la posibilidad de elegir “los límites del sistema” entre varias alternativas tiene como resultado que las conclusiones del ACV se puedan ver afectadas. Variaciones en los límites del sistema pueden producir resultados desiguales [10].

Si se eliminan del sistema aquellos flujos de entrada y de salida que no van a cambiar de forma significativa los resultados del estudio, los elementos mínimos a estudiar en el sistema, en el caso del ACV de la fase de explotación serán:

las emisiones atmosféricas. el consumo de energía. la fabricación de reactivos y su transporte. el transporte y destino final de los residuos y fangos en exceso.

La calidad de la “Base de Datos” es fundamental para el inventario. La base de datos requiere una gran cantidad de información para la realización del inventario y debe ser lo más ajustada posible a las

condiciones locales. Estos datos tienen que estar referenciados a la región o país de referencia. No son de utilidad las bases de datos “tipo” de algunos programas comerciales de ACV ya que tienen una fuerte tendencia a estandarizar los datos.

En el caso de la energía, no será igual el resultado que se obtendrá considerando el mix energético español con 18.61% de origen nuclear, 29.46% de gas natural y 15.67% del carbón [11], o el mix francés con el 72.9% de origen nuclear.

Cuando el ACV se realice únicamente del proceso de mantenimiento y explotación muchos de los datos necesarios podrán ser aportados por el operador de la planta y tendrán una alta fiabilidad.

03.02. Problemática de los Indicadores de Sostenibilidad (IS)

Los indicadores de sostenibilidad (IS) no se utilizan en ninguna de las fases de proyecto, a pesar de que su funciónesla de medir los avances hacia la sostenibilidad de sus fases.

Para validar un IS este deberá presentar: definición. relevancia. formulación. datos y-o unidades. medición y sensibilidad.

Pero, además, deberá ser: útiles. con fiabilidad de la información. a un coste asumible.

Para ser útiles, los IS deberán plantearse en las primeras fases del proyecto, no al final. Los IS empleados en las garantías exigibles al contribuirían, en gran manera, a garantizar la sostenibilidad del mismo:

kWh consumidos/m3 agua tratada. m3 agua potable utilizada/m3 agua depurada. consumo de reactivos y su coste máximo anual. producción de fango deshidratado/kg de DBO5 eliminado y su coste de evacuación. % de reutilización de los fangos generados. etc.

Los indicadores de sostenibilidad podrán ser de los siguientes tipos, siguiendo la línea de las fases que componen un proyecto:

urbanos. de fase de proyecto. de fase de construcción. de fase de operación. de fase de desmantelamiento.

04. DISCUSIÓN

Los ACV y los IS son herramientas de sostenibilidad que no se utilizan en las distintas fases del proyecto de una EDAR.

Los ACV deberían ser utilizados puesto que proporcionan criteriosde sostenibilidadpara el diseño y operación de las infraestructuras de tratamiento de aguas. Además, son la única herramienta de sostenibilidad que calcula el impacto global del proyecto de depuración.

Para el empleo de los ACV en los proyectos de depuración se necesita: una metodología simplificada.

unificar la unidad funcional. definir los límites del sistema. contar con bases de datos locales para el inventario.

Sin la utilización de IS no pueden medirse los avances de las fases del proyecto hacia una situación más sostenible, por lo que deberían ser implantados en la fase de proyecto y utilizados en las fases de construcción, operación y demolición de la infraestructura, especialmente como garantía exigida al proyecto.

05. REFERENCIAS

[1] PMI. Guía de los Fundamentos para la Dirección de Proyectos (Guía del PMBOK). Project Management Institute. Newtown Square, PA, USA, 2008.

[2] Meadows, D. Indicators and information systems for sustainable development. The Sustainability Institute, VT, USA, 1998.

[3] Graedel, T.E. Streamlined Life-Cycle Assessment. Ed. Prentice Hall. New Jersey, USA, 1998.[4] Lundie, S. et al. Life Cycle Assessment for sustainable metropolitan water systems planning. Environ.

Sci. Technol. nº 38, pp. 3465-3473. 2004[5] Renou, S. et al. Influence of impact assessment methods in wastewater treatment LCA. Journal of

Cleaner Production nº 16, pp. 1098-1105. 2008[6] Tillman, A.M. et al. Life cycle assessment of municipal waste water systems”. Int. J. LCA nº 3 (3), pp.

145-157. 1998.[7] Rihon, A.C. et al. Application of the LCA methodology to water management from the pumping station

to the wastewater plant. Industrial Chemistry Department.University of Liège. Liege, Belgium, 2006.[8] Friedrich, E. el al. Environmental life cycle assessments for water treatment processes. A South African

case study of an urban water cycle. Water SA, 2009. Vol. nº 35, num. 1, pp. 73-84.[9] Hospido, A. et al. A comparison of municipal wastewater treatment plants for big centres of population

in Galicia (Spain). 2008. Int. J. LCA nº 13 (1), pp. 57-64.[10] Lundin, M. et al. Life cycle assessment of wastewater systems: Influence of system system boundaries

and scale on calculated environmental loads. Environ. Sci. Technol. nº 34, pp. 180-186. 2000.[11] González, M., et al. Valoración del impacto de la generación de electricidad en España en 2008,

mediante el Eco-indicador 99. Assessing the impact of electricity generation in Spain in 2008, through the Eco-indicator 99. EscolaTècnicaSuperiord’Enginyeria Industrial de Barcelona. Barcelona, 2010.