REUTILIZACIÓN DE AGUAS DEPURADAS EN LA ISLA DE TENERIFE. INSTALACIONES PARA LA MEJORA DE LA CALIDAD PARA USO

AGRÍCOLA

RESUMEN 1. INTRODUCCIÓN .

2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE REUTILIZACIÓN

2.1. Estación Depuradora 2.2. Estación de Bombeo 2.3. Conducción de Transporte 2.4. Balsa de Valle de San Lorenzo 2.5. Estación de Filtrado y Desinfección 2.6. Planta Desaladora 2.7. Red de Distribución

3. PROCESO DE DESALACIÓN POR ELECTRODIÁLISIS REVERSIBLE . 4. OPERACIÓN DEL SISTEMA . 5. ANÁLISIS ECONÓMICO

5.1. Antecedentes e Inversiones 5.2. Explotación del Sistema 5.3. Partidas Principales del Coste de Desalación

6. CONCLUSIONES . 7. BIBLIOGRAFÍA .

Reutilización de aguas depuradas en la Isla de Tenerife. Instalaciones para la mejora de la calidad para uso agrícola

ESCOLÁSTICO AGUIAR (*); SEBASTIÁN DELGADO (**); OSVALDO RENZ (*); ADOLFO GONZÁLEZ (***)

RESUMEN En este trabajo se expone brevemente la infraestructura existente en la Isla de Tenerife (Canarias- España) para la reutilización en riego agrícola de las aguas residuales urbanas depuradas en la EDAR de Santa Cruz de Tenerife. Se explica la problemática general derivada de la falta de recursos hídricos en la isla y la creciente demanda de este tipo de aguas frente a las aguas blancas convencionales. Se comentan las inversiones realizadas en la infraestructura actual; se analizan las partidas más importantes de los costes de producción y se comparan con los precios del agua blanca destinada a riego. Finalmente, se evalúan los costes de la desalación del agua depurada para ajustar su salinidad a la necesaria para su aplicación en las plantaciones a que va destinada.

WASTE WATER REUSE IN TENERIFE. EQUIPMENT TO IMPROVE WATER QUALITY FOR AGRICULTURE USE

ABSTRACT In this work it is briefly shown the infrastructure of reclaimed water reuse for agriculture in Tenerife (Canary Islands-Spain). The problems dealing with the lack of water resources in the island and the growth of reclaimed water demand are explained. It is also commented the invetment done in the actual infrastructure, analizing th more economically important items. This work compares the price of reclaimed water with the price of the conventional irrigation water. Finally, the process of waste water desalination down to the required salinity is shortly explained and the cost of it is also evaluated.

Palabras clave: Reutilización agrícola; Agua depurada; Desalinización.

1. INTRODUCCIÓN

La Isla de Tenerife, con una superficie de 2.058 Km2 y 630.000 habitantes, es la mayor de las siete que forman el Archipiélago Canario. Con una economía basada fundamentalmente en el turismo y la agricultura, presenta un balance hidrológico insular con una precipitación media de 425 mm, volumen total de precipitación de 865 hm3 evapotranspiración de 480 hm3 infiltración de 416 hm3 y solamente 20 hm3 de aguas superficiales.

La extracción de aguas subterráneas se realiza mediante dos sistemas: las tradicionales galerías o túneles cuasihorizontales de pequeña sección (unos 500), perforados en las laderas de las montañas sobre la cota de 500 m con el fin de drenar el terreno saturado; y por pozos convencionales (190) localizados en la plataforma costera bajo aquella cota, caracterizados en la mayoría de los casos por su gran diámetro (alrededor de 3 m) que permiten la construcción de galerías de fondo.

El volumen total de recursos es de 209 hm3 , de los cuales 142 proceden de galerías, 55 de pozos y 11 de nacientes naturales, mientras que sólo 1 hm3 es captado de las escorrentías superficiales.

Con una demanda total de 207 hm3 referida al año 1991, los principales sectores consumidores de agua son: la agricultura 110 hm3; consumo urbano 63, turismo 14, industria 5 y otros consumos 16. Es por tanto la agricultura (53%) el principal usuario del agua y cada acción en esta materia tiene especial importancia para resolver la escasez crónica del recurso en Tenerife.

En relación a la calidad de las aguas puede decirse que aquellas procedentes de galerías se caracterizan por ser fundamentalmente "bicarbonatadas sódicas" derivado de la actividad volcánica en el subsuelo, mientras las que proceden de pozos contienen cantidades importantes de "cloruro sódico" por efecto de la intrusión marina. La presencia del ion sodio provoca en las aguas un alto valor del índice SAR que dificulta el riego agrícola.

Los principales cultivos en cuanto a economía y superficie (hectáreas) son: el plátano (5.000), el tomate (1.400), la patata (7.500), la vid (6.000) y las flores y plantas ornamentales (250). La platanera, tanto por su extensión como por su consumo (dotación de 15.000 m3 por ha y año), necesita un 62% del total de las disponibilidades agrícolas. Este dato muestra claramente que cualquier acción en materia hidráulica dirigida a este cultivo repercute esencialmente en el "mercado del agua" existente en la Isla.

Aparte le los importantes esfuerzos llevados a cabo por los agricultores en la mejora de sus explotaciones, la Administración acometió a partir de la década de los 80 el Programa de Reutilización de las aguas depuradas de las ciudades de Santa Cruz y La Laguna", el cual es hoy una afortunada realidad.

En la zona costera del Valle de San Lorenzo, situada en el vértice Sur de Tenerife, se ha desarrollado el área de regadío más importante del archipiélago, con 750 ha de cultivos correspondientes a unas 230 explotaciones, de las cuales más del 80% son de platanera y en las que sus agricultores se caracterizan por su talante innovador que se ha adaptado rápidamente a las nuevas tecnologías, tanto en los sistemas de riego de los que obtienen altas eficiencias, como en cultivos bajo invernadero.

2. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA DE REUTILIZACIÓN

En el año de 1984 se definió la infraestructura de reutilización de las aguas depuradas de las ciudades de Santa Cruz y La Laguna, una vez contempladas diversas alternativas que consideraron básicamente tres amplias zonas regables: Valle de San Lorenzo, Valle de Güimar y Valle Guerra. Ponderando las necesidades hidráulicas de cada zona, los procesos de implantación del regadío con aguas depuradas sustituyendo a aguas potables, las inversiones a realizar con motivo de las obras, los costes de depuración y los diferentes precios del agua en cada zona; se concluyó que las alternativas más ventajosas eran reutilizar las aguas urbanas de Santa Cruz en Valle de San Lorenzo y las de La Laguna en Valle Guerra (v. Figura 1), demostrándose su viabilidad técnica y su rentabilidad económica y financiera.

FIGURA 2. EDAR y Estación de bombeo (Santa Cruz de Tenerife

FIGURA 1. Plano Director de la Reutilización de las aguas depuradas de las ciudades de Santa Cruz y la Laguna

Aunque ambas actuaciones están totalmente concluidas, sólo la "Reutilización Sur" es la que se encuentra funcionando, mientras que la infraestructura correspondiente a la "Norte" distribuye en la actualidad aguas blancas también destinadas al regadío.

El sistema global de "Reutilización Santa Cruz-Valle de San Lorenzo" consta de los siguientes elementos básicos:

2.1. ESTACIÓN DEPURADORA

El área metropolitana de las ciudades de Santa Cruz y La Laguna, con 300.000 habitantes, produce un volumen de aguas residuales en torno a los 45.000 m3 diarios que se recogen en dos estaciones de tratamiento primario ubicadas, a nivel del mar una (Los Llanos-30.000 m3/día y 2.100 µS/cm de conductividad eléctrica), y a la cota de 105 m la otra (Buenos Aires), que se sitúa en cabecera del tratamiento secundario y recoge los caudales procedentes de las zonas altas, que son los de mejor calidad química (15.000 m3/día y 1.650 m3 /cm).

La planta, gestionada por la empresa EMMASA del Ayuntamiento de Santa Cruz, realiza un tratamiento biológico por fangos activos y está dimensionada para un caudal teórico de 90.000 m3/día en tres líneas. Las aguas residuales afluentes responden casi exclusivamente al uso doméstico por carecer esta área de un sector industrial de entidad.

La carga contaminante de la entrada está en torno a los 450 mg/l de DB05 y el rendimiento del proceso llega hasta los 25-30 mg/l.

El volumen de agua que se trata en el secundario depende de la demanda que se produzca para su reutilización. Los 15.000 m3/día afluentes a la EDAR se depuran permanentemente por su mejor calidad y, en época de verano, se bombea desde el pretratamiento de Los Llanos un volumen que hasta la fecha no ha superado los 5.000 m3/día. El resto del agua se vierte a un emisario submarino cumpliendo la normativa vigente que califica a Canarias como área de escasa sensibilidad.

La ciudad, para el riego de sus parques y jardines, absorbe diariamente unos 2.500 m 3.

2.2. ESTACIÓN DE BOMBEO

El agua depurada circula por gravedad desde la EDAR hasta un depósito de hormigón armado de 15.000 m3 de capacidad en dos vasos que regula los caudales efluentes de aquélla, permitiendo ser bombeados en las horas de menor coste energético.

FIGURA 3. Grupos motobomba de 1.000 CV

Se cuenta con 4 grupos motobomba de 1.000 CV cada uno capaces de elevar, tres de ellos, un caudal de 600 l/s que, en 12 horas, supone los 25.000 m3/día que representan la capacidad nominal de la infraestructura.

El agua es bombeada hasta otro depósito regulador (El Tablero), de iguales características al anterior y situado a la cota de 305 m, a través de una conducción de 6.400 m de longitud consistente en una tubería de fundición dúctil centrifugada revestida con mortero de cemento de 800 mm de diámetro.

La estación de bombeo es el punto de inicio de la "reutilización", gestionada por el organismo autónomo local "Balsas de Tenerife, BALTEN", dependiente del Cabildo Insular, quien desde el pasado 1 de Enero de 1995 mantiene un Convenio con el Ayuntamiento de Santa Cruz que regula la entrega a BALTEN del agua depurada por parte de la empresa municipal EMMASA.

2.3. CONDUCCIÓN DE TRANSPORTE

Consiste en una larga conducción de 60 km. de longitud que parte del depósito regulador de El Tablero y, por gravedad, conduce las aguas hasta la Balsa del Valle de San Lorenzo, coronada a la cota de 202 m. La tubería, también de fundición dúctil de 600 mm de diámetro y con presiones de trabajo que llegan a las 30 atmósferas, discurre paralelamente a la Autopista TF-1 con un perfil muy irregular en dientes de sierra que ha obligado a la colocación de más de 70 ventosas y otros tantos desagües. El caudal nominal de transporte es de 300 I/s (25.000 m3/día), lo que supone un tiempo de residencia del agua en la conducción de 16 horas (v = 1,06 m/s). Una estadía tan larga puede originar distintos procesos que es necesario controlar con frecuentes apreciaciones de los parámetros físicos, químicos y bacteriológicos.

FIGURA 4. 10 km de la Conducción de Transporte se desarrollan sobre acueductos

En los puntos kilométricos 18 y 50 existen sendas derivaciones hacia un depósito de 5.000 m 3 (La Ladera de Güimar) y un embalse de 50.000 m3 (San Isidro), respectivamente, desde donde se realizan pequeñas distribuciones de agua depurada a las zonas de riego colindantes.

Desde el mes de Julio de 1995 se están incorporando a esta conducción aguas blancas de muy baja salinidad (200- 500 µS/cm) procedentes de pozos del Valle de Güimar con el fin de mejorar la calidad del efluente.

2.4. BALSA DE VALLE DE SAN LORENZO Ubicada en cabecera del Valle de San Lorenzo-Las Galletas, se trata de una balsa de forma troncopiramidal de planta hexagonal regular, conformada con tierras e impermeabilizada con una geomembrana de polietileno de alta densidad de 2 mm de espesor y 28.000 m2 de superficie, con una capacidad de 250.000 m3.

La función de este embalse es múltiple, a la de regulación que se le encomendaba en un principio para hacer frente a una parada del proceso biológico de depuración (10 días), se unen el efecto homogeneizador que realiza frente a la dispersión de calidades que se producen en la EDAR, la oxigenación que se origina en la capa superior del embalse, para lo que se ha dispuesto de una toma flotante, y la desinfección de los rayos UV solares. Todo ello hace palpable la mejora de calidad que sobre el agua depurada provoca su

FIGURA 5. Complejo Agro-Hidráulico del Valle de San

Lorenzo.

permanencia en la balsa, demostrando en más de cuatro años de experiencia que es muy recomendable su contribución.

En los terrenos anexos al embalse se han ejecutado una serie de instalaciones que permiten calificar al conjunto como una auténtica refinería de agua, que se ha venido en llamar "Complejo Agro-hidráulico de Valle de San Lorenzo".

2.5. ESTACIÓN DE FILTRADO Y DESINFECCIÓN

FIGURA 6. Estación de filtrado de Valle de San Lorenzo

En la línea de entregar al agricultor un agua con la máxima calidad que fuera económicamente posible, se construyó una planta de filtrado que garantizara la ausencia de obstrucciones en los sofisticados sistemas de riego localizado con que se cuenta en aquella zona. Está integrada esta estación por 15 filtros verticales de 2,5 m de diámetro que funcionan en presión a través de arena (2 metros) de 1 mm de talla efectiva, dotados de un retrolavado vertical y ascendente con mezcla de agua y aire.

La planta incorpora los elementos necesarios para producir una desinfección a base de inyección de hipoclorito que puede efectuarse previamente o después del filtrado.

2.6. PLANTA DESALADORA

Un factor limitativo para poder incrementar el caudal reutilizado en el Valle de San Lorenzo ha sido, sin duda, la calidad química del agua efluente de la EDAR de Santa Cruz de Tenerife. Como ya hemos dicho, la ciudad presenta, según la zona de recogida del efluente de aguas residuales, dos tipos de agua. Con aquel fin, pudiéndose incorporar progresivamente las aguas que se recogen a nivel del mar (Los Llanos), se ha dotado a las instalaciones de la balsa de una estación desaladora por el procedimiento de electrodiálisis reversible para tratar parte de las propias aguas depuradas, cuya construcción se ha previsto en cuatro fases capaces de producir cada una de ellas 4.000 m3/día. La primera fase funciona desde el mes de Julio de 1996, siendo inminente la puesta en marcha de la 21, cuyas obras se encuentran prácticamente concluidas.

A través de un mezclador, con las procedentes del embalse, se han entregado a los agricultores en el pasado verano aguas de 1.250 m S/cm de conductividad.

2.7. RED DE DISTRIBUCIÓN

Como último eslabón del sistema se ha construido una red de riego específica para el suministro del agua depurada a las 230 explotaciones existentes en la zona. Se ha diseñado para efectuar un riego que hemos definido como a la "demanda por turnos"; cada agricultor podrá mantener el caudal de riego que tenía su cabezal, en algunos casos muy elevados (250 m3 /hora), pero deberá hacerlo en un tiempo prefijado dentro de 85 horas a la semana, lo que provoca un caudal punta de 630 l/s.

La red consta de 42 km. de tuberías de fundición dúctil de diámetros entre 100 y 500 mm que van dejando en cada finca un hidrante, con funciones de contador y limitador de caudal y de presión, que es telemandado desde un centro de control situado en el embalse.

3. PROCESO DE DESALACIÓN POR ELECTODIÁLISIS REVERSIBLE

Dada la importancia creciente que va tomando la desalación de las aguas depuradas en Tenerife, con objeto de ajustarse a la demanda en el consumo y en la calidad iónica del agua para riego agrícola, merece una mención especial la planta de electrodiálisis reversible (EDR) instalada en el "Complejo Agro-hidráulico de Valle de San Lorenzo", pues una parte de este trabajo está orientado al análisis de los costes de operación de la misma.

El proceso de desalación implica un pretratamiento del agua que alimenta la planta, que incluye filtración por lecho de arena y mierofiltración en cartucho de polipropileno de 10 micras. La desalación en sí se lleva a cabo en dos módulos, cada uno de los cuales se compone de un bastidor hidráulico independiente, dotado de válvulas automáticas que permiten el direccionamiento de los diferentes flujos de agua involucrados en el proceso, Los bastidores alimentan a tres líneas de desalación paralelas e independientes, compuestas a su vez por tres etapas o pilas dispuestas en serie.

FIGURA 7. Red de distribución de agua depurada

de Valle de San Lorenzo De esta manera, las segundas etapas desalarán el agua producida por las primeras etapas y así sucesivamente. El ratio de corte de conductividad eléctrica (CE) es del orden de un 50% por etapa.

Cada pila del sistema (unidad básica de la electrodiálisis) está compuesta por 500 pares de membranas semipermeables, aniónicas y catiónicas alternantes separadas por espaciadores, dispuesto el conjunto entre dos electrodos (superior e inferior). El cambio de polaridad de los electrodos depende del tipo de agua. En esta planta, se efectúa cada 25 minutos.

Las características del agua depurada, con una ligera carga orgánica residual, junto a la necesidad de ajuste del pH, la prevención de incrustaciones, la limpieza periódica de membranas, la desinfección que previene el desarrollo microbiano, etc., implica el uso de un conjunto de productos químicos que afectan al coste de operación y con ello al agua producto. Entre los reactivos utilizados figuran:

• ACIDO SULFÚRICO, su adición es efectuada a diferentes dosis dependiendo del punto de la pila donde se aplique:

- Agua de electrodos: Por efecto de la electrólisis del agua, en el cátodo se generan iones hidroxilo (OH-) que provocan la precipitación de sales cálcicas. Para evitarlo, se dosifica ácido sulfúrico hasta valores de pH en torno a 2.

Por el contrario, en el ánodo, y por el mismo fenómeno de electrólisis del agua, se producen iones H+ por lo que no es necesario una dosificación adicional de ácido.

- Salmuera: La Electrodiálisis Reversible permite operar con índices de Langelier de +1.8. Por ello, en este tipo de

agua se dosifica sulfúrico en la salmuera hasta un valor de pH en torno a 6,5-7,0.

- Agua de alimentación: En casi ninguna planta de Electrodiálisis se ajusta el pH de entrada. Excepcionalmente, y cuando el pH es superior a 9, se ajusta el pH de alimentación a valores inferiores.

HEXAMETAFOSFATO SÓDICO, es una concentración de 5 ppm en el agua de rechazo, se utiliza como anti-incrustante para proteger la tubería de evacuación de la salmuera al mar.

• HIPOCLORITO SÓDICO, actúa como desinfectante en el proceso. Se dosifica hasta alcanzarse el "break-point" y verificar la existencia de un residual de cloro libre de 0,5 mg/l. No habrán de excederse 1 mg/l, valor por encima del cual se degradarían las membranas.

Teniendo en cuenta las características de esta agua depurada se precisa, con una periodicidad quincenal, llevar a cabo un proceso de limpieza química de pilas. Comúnmente es denominado CIP (Clean In Place) y consiste en forzar la circulación por la pila de diferentes disoluciones limpiantes. A continuación se relacionan las fases de que consta:

1. Flushing: se efectúa con agua blanca y consiste en un primer lavado por arrastre de las materias adheridas a las membranas de electrodiálisis.

2. Recirculación con salmuera: se prepara una disolución de NaCI, de 70.000 m S/cm Se fuerza su circulación en la pila, aplicando primero la más diluida y seguidamente la más con centrada. Su finalidad es desinfectante actuando como desregulador del equilibrio osmótico entre el microorganismo y el medio, provocándose la plasmólisis de los mismos.

3. Adición de Na0H.- se recircula una disolución de sosa (pH 10-10,5) que produce en la pila un medio altamente básico, en el que se eliminan los microorganismos que pudieran permanecer remanentes.

4. Recirculación con HCl: una disolución de HCI de pH 0,4-0,5 actúa disolviendo los posibles precipitados químicos incrustados en las membranas y por otro lado, reduciendo bruscamentee el pH tras la etapa anterior. Este cambio repentino de pH le infiere a este proceder un importante efecto desinfectante.

FIGURA 8. Estación depuradora por electrodiálisis reversible de aguas depuradas de Valle de San Lorenzo

El agua producida (450-500 m S/cm) se almacena en un depósito regulador de 2.300 m3 sito bajo la nave donde se ubican los módulos de EDR. Desde allí desciende por gravedad hasta un mezclador estático donde se combina con agua sin desalar y filtrada procedente de la balsa. La proporción de agua desalada /agua filtrada es de 1/3. Un autómata programable se encarga de efectuar la regulación para mantener este ratio constante aún cuando los caudales demandados por la red de riego sean variables. Por otro lado, la salmuera, después de ser utilizada como vehículo en el lavado de los filtros de arena, es conducida al mar.

4. OPERACIÓN DEL SISTEMA

Desde el día 15 de Abril de 1993 se ha venido distribuyendo agua depurada desde la Balsa de Valle de San Lorenzo.

Como puede observarse en el diagrama de volúmenes anuales distribuidos (v. Figura 9), se pasa de 0,8 hm3 en 1993 a casi 6 hm3 en 1998, habiéndose distribuido en los meses de verano mas de 500.000 m3.

FIGURA 9. Volúmenes anuales de agua depurada distribuidos desde la Balsa de Valle de San Lorenzo

En el diagrama de la Figura 10 se recoge la procedencia de las aguas suministradas en el Valle de San Lorenzo, aparece esquemáticamente la operación de mezcla de agua blanca y la efluente de la EDAR y, a su vez, la mezcla de aquélla, almacenada en la balsa, con el agua producto de la desaladora. Se pueden observar los volúmenes mezclados de cada tipo de agua y los valores medios de sus conductividades eléctricas.

FIGURA 10. Procedencia de las aguas distribuidas desde la Balsa de Valle de San Lorenzo

De manera general se pueden asumir, para los "puntos clave" del sistema de reutilización, los valores medios de CE, pH, DQO, DB05, MES y turbidez indicados en la Tabla 1.

TABLA 1

Además de la ya comentada reducción gradual de la CE, se observa, asimismo, una reducción de los valores de DQO, DB05, MES y turbidez, debido al proceso de dilución en el transporte, autodepuración y sedimentación en la balsa y tratamientos terciarios de filtración en lecho de arena y desalación.

En el gráfico de la Figura 11 se aprecian las concentraciones de los distintos iones según su naturaleza y los puntos de muestreo. La clasificación geohidroquímica de las aguas según Shoeller es independiente del punto de muestreo y se describe como "2-Clorurada-Bicarbonatada Sódica- Cálcica", como se desprende de la clara predominancia de los iones Na+ y HC03

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FIGURA 11. Calidad química de las aguas del Sistema de Reutilización Santa Cruz-Valle de San Lorenzo

Como primera evaluación se ha de añadir que mediante el uso agrícola de estas aguas se está aportando la totalidad del fósforo, la mitad del nitrógeno y la cuarta parte del potasio que se aplican normalmente en las explotaciones plataneras de la zona de Valle de San Lorenzo.

5. ANÁLISIS ECONÓMICO

5.1. ANTECEDENTES E INVERSIONES

La construcción de la infraestructura del sistema global de "Reutilización Santa Cruz-Valle de San Lorenzo" no estuvo exenta en un principio de alguna incertidumbre. La terminación en 1979 de las obras de la EDAR de Santa Cruz de Tenerife, ponía al alcance de la Administración la posibilidad de aplicar una de las fórmulas más claras que, para el incremento de los recursos hidráulicos, ha sido universalmente aceptada.

El destino de aquellas aguas, desde una doble perspectiva, resultó ser una de las cuestiones que más condicionaron el inicio de esta actuación. Primeramente, la estrictamente ingenieril, donde se trataban de transportes a zonas de regadío cuyas distancias del núcleo urbano de producción dificultaban en costos y soluciones constructivas las obras de infraestructura. De otra parte, en un lugar como Canarias, donde existe el "mercado" del agua, resultaba ser éste un condicionante que superaba y podía hacer fracasar las decisiones tomadas desde la primera de ellas.

Así, la Dirección General de Obras Hidráulicas del entonces MOPU, llevó a cabo aquel mismo año la redacción de un proyecto de reutilización de las aguas tratadas en aquella estación que, una vez analizadas distintas opciones viables en función del centro de consumo destinatario de los caudales a reutilizar, optó como hipótesis definitiva para la adopción como base de diseño, considerar el consumo de todo el volumen depurado en las zonas regables del Valle de Güimar, situado a 20 km de Santa Cruz. La contratación del Proyecto y su posterior adjudicación no fue realizada hasta el año de 1983. Los estudios que, con posterioridad a la redacción de aquel Proyecto, fueron abordados en relación a la demanda de agua para riego y la expansión de las áreas de cultivo en las distintas comarcas de la Isla de Tenerife,

aconsejaban reconsiderar profundamente los aspectos cuantitativos y cualitativos del proyecto de reutilización adjudicado.

Con este claro objetivo, el Cabildo Insular de Tenerife y el Instituto para la Reforma y Desarrollo Agrario (IRYDA), llevaron a cabo los trabajos necesarios para la elaboración de un documento técnico en el que fundamentar las propuestas de modificación del proyecto adjudicado y la realización de las fases siguientes del Proyecto general.

Este fue el "Estudio de Viabilidad de la Reutilización de las aguas depuradas de las ciudades de Santa Cruz de Tenerife y La Laguna (Junio 1984)" en el que, entre otras conclusiones, se encontraba la de trasladar el centro de destino de las aguas depuradas al Valle de San Lorenzo, a 65 km hacia el Sur de la Capital, cuestión que dio origen a una sustancial modificación del Proyecto inicial.

La importante competencia en la que había entrado la demanda de agua experimentada por el sector urbano-turístico de aquella zona, hacia los recursos que hasta aquella fecha consumía su agricultura, hizo prever una lucha "desigual" entre ambos sectores económicos. Valga decir que en el momento de la implantación de las aguas depuradas en el mercado de Valle de San Lorenzo, el precio de agua "blanca" de origen subterráneo llegó a rozar las 100 Pt/m3. Por el contrario, el Valle de Güimar sigue regando en la actualidad con aguas subterráneas cuyos precios no superan las 50 Pt/m3.

En los últimos años de toda una década (1984-93) en la que transcurrió la construcción de la canalización de transporte, fueron programadas por la Administración Insular y Autonómica el resto de las obras que completan el Sistema de reutilización.

La Figura 12 recoge los costos, en pesetas corrientes de los años en que fueron ejecutadas cada una de las obras, de las inversiones correspondientes a todas las actuaciones llevadas a cabo. Es de destacar la importancia que, en primera instalación, tiene la conducción de transporte y, en cambio, el relativo poco peso que representa la red de distribución, sin ningún género de dudas para los gestores del Sistema, la herramienta que más valora actualmente el agricultor a la hora de efectuar el riego de su finca.

FIGURA 12. Inversión en pesetas corrientes en la Infraestructura de Reutilización de Santa Cruz-Valle de San Lorenzo 5.2. EXPLOTACIÓN DEL SISTEMA

El destino al que se vaya a aplicar al agua depurada será el factor decisivo más importante a la hora de evaluar los costes de explotación y, de esta forma, fijar un precio al producto que pueda ser competitivo y asumible por el sector al que se dirige. Las explotaciones agrarias del Valle de San Lorenzo se caracterizan por tener una importante demanda en volumen y de forma continua durante el año. Las características de los cultivos y de las sofisticadas instalaciones que los riegan

requieren aguas con una composición química adecuada, en condiciones físicas que impidan la obstrucción de los emisores de riego localizado y calidades sanitarias que garanticen la no contaminación de acuíferos, suelos y plantas.

En el caso de las Islas Canarias, dado el bajo índice de contaminación química de nuestros efluentes, es admisible el vertido al Atlántico mediante emisarios submarinos y un ligero tratamiento previo. Una depuración más completa con vistas a su reutilización sólo se justifica, a pesar de nuestra escasez de recursos, si es más rentable que el incremento de éstos por otros procedimientos. Por tanto, los costes de una depuración secundaria (obtención de condiciones físico-sanitarias) deben ser asumidos en alguna proporción por el usuario final del producto.

El ciudadano requiere en su uso urbano de una calidad química que cumpla la normativa sanitaria, aportando al agua residual una contaminación añadida, suma que está por encima de las exigencias de nuestros cultivos, lo que se ha traducido en la reutilización de las aguas depuradas de Santa Cruz en la necesidad de una mejora posterior de la calidad química de las mismas, que se ha conseguido con la incorporación de aguas "blancas" de baja salinidad y el tratamiento por desalación de parte de las aguas depuradas.

Como todo servicio público, forma en la que el organismo BALTEN gestiona la reutilización en la Isla de Tenerife, existen otro tipo de costos que imputar al agua depurada que se suministra al regante: elevación de 220 m en el transporte, mantenimiento del Sistema, ejecución de nueva infraestructura, personal de operación y gestión, pérdidas, seguimiento "l + D" del Sistema, etc. En la Figura 13 se reflejan los capítulos que componen el coste del m3 de agua depurada que se suministra en Valle de San Lorenzo; de las 60,82 Pt/m3 resultantes, 9,02 Pt/m3 (15%) corresponden a la energía del bombeo y la desalación y 21,31 pt/M3 (35%) a la mejora de la calidad química del producto (agua blanca + desalación).

FIGURA 13. Descomposición del coste del agua distribida por BALTEN en el Valle de San Lorenzo

5.3 PARTIDAS PRINCIPALES DEL COSTE DE DESALACIÓN

El análisis de las partidas principales del coste de operación en la desalación del agua depurada permitirá establecer la estrategia óptima del binomio "aporte de agua blanca + desalación", para cubrir la demanda creciente de un agua final que cumpla con la salinidad exigida por las plantaciones a que va destinada, al mínimo precio posible.

Los datos que se aportan se han obtenido del estudio realizado en el período comprendido entre Octubre de 1996 y Septiembre de 1998. Como se muestra en la Figura 14, la remuneración del personal que opera la estación desaladora corresponde al cargo más importante en el coste final del agua producida. No obstante, ante nuevas ampliaciones de la misma, no se prevé aumento significativo en este tipo de gastos.

FIGURA 14. Costes de desalación de agua depurada obtenidos en la estación EDR de Valle de San Lorenzo. Los costes eléctricos observados son bastante homogéneos consumiéndose 0,98 kwh por m3 de agua producida.

El ensuciamiento al que se ven sometidas las membranas de la EDR conlleva un mayor gasto de reactivos implicados en el proceso CIP de limpieza de las mismas. Cabría resaltar el alto consumo de hipoclorito sódico, reactivo que en una planta de desalación convencional de agua blanca por EDR no es utilizado.

En la Figura 15 se aprecian los consumos y sus costes de diferentes reactivos implicados en el proceso.

FIGURA 15. Consumos y costes medios de los reactivos empleados en la EDR de Vallede San Lorenzo

6. CONCLUSIONES

Las conclusiones más importantes que se han extraído de la experiencia obtenida en la explotación del Sistema de reutilización de las aguas depuradas de la ciudad de Santa Cruz de Tenerife, después de 20 años en que se empezó a plantear el mismo por primera vez y de casi 6 años que lleva en funcionamiento, son:.

I. El destino geográfico del efluente depurado condicionará técnica y económicamente a las infraestructuras que se acometan.

II. La viabilidad económica de la gestión del Sistema será un condicionante, aún mayor que el costo de la inversión, a la hora de planificar la reutilización del agua residual urbana depurada.

III. La utilización de tecnologías de depuración adecuadas es el primer paso que debe plantearse a la hora de planificar una reutilización. Todo lo bien o mal que se realice este proceso, se arrastrará en todos los pasos sucesivos que a éste le siguen llegando, incluso, a hacer inviable al Sistema.

IV. Las fuentes de abastecimiento de un centro urbano cuyas aguas residuales sean susceptibles de reutilización deben escogerse entre aquellas que presenten una

mayor calidad química. Igualmente, este aspecto es decisivo en la viabilidad del Sistema.

V. La corrección de las dos circunstancias anteriores representan en el coste del agua depurada finalmente suministrada en el Valle de San Lorenzo, el 35% del mismo.

VI. La utilización de aguas depuradas en el riego de las explotaciones agrícolas de Valle de San Lorenzo, presenta en cuanto a riesgos de salinización y sodificación de los suelos, similares problemas que las aguas "blancas" normalmente utilizadas en este mismo uso.

VII. La aportación de elementos fertilizantes debida al riego con agua depurada resulta importante, pudiendo cubrir las necesidades de fósforo y parcialmente las de nitrógeno y potasio de los cultivos. La disminución de la salinidad a través de la incorporación de aguas "blancas" y la desalación atenúan este poder fertilizante.

VIII. Las plantas regadas con agua depurada no han presentado alteraciones apreciables ni en su desarrollo, ni en su estado nutricional y fitosanitario, ni en su producción. No se ha detectado contaminación microbiológica en los frutos.

IX. Aunque el acuífero subyacente en el Valle de San Lorenzo carece de importancia a los efectos de extracción de aguas, no se ha detectado contaminación química ni bacteriológica alguna del mismo.

BIBLIOGRAFÍA AGAMIT, S.A. "Informe acerca de la infraestructura de reutilización de las aguas depuradas en la isla de Tenerife (Enero 1993)". AGRIMAC, S.L. "Informe sobre ensayo comparativo de equipos de filtrado (Agosto 1993)". BALTEN. "Infraestructura de depuración y reutilización de las aguas residuales de Santa Cruz de Tenerife (1993)". BALTEN. "Proyecto de seguimiento de la implantación del regadío con aguas depuradas de la ciudad de Santa Cruz de Tenerife en el Valle de San Lorenzo (Febrero 1993)". DEPARTAMENTO DE INGENIERíA QUÍMICA Y TECNOLOGÍA FARMACEúTICA. UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA."Proyecto de colaboración con BALTEN para el seguimiento de los elementos que integran el sistema del regadío con aguas residuales depuradas de Santa Cruz de Tenerife en el Valle de San Lorenzo". Informes 1 al 8: Período Noviembre de 1993-Junio de 1998. FERNÁNDEZ B., J. D.-AGRIMAC S.L. «Calificación de las aguas de Tenerife para uso agrícola (Marzo 1989)". HERNÁNDEZ S. M. 'Manual para reutilización de las aguas residuales urbanas depuradas de Tenerife (Septiembre 1989)". PADRÓN M., C.; HERNÁNDEZ A., J. M.; TIMÓN, J. "El riego con agua depurada en Tenerife. Cabildo Insular de Tenerife (1994)". PLAN HIDROLÓGICO INSULAR. Cabildo Insular de Tenerife (1993). RODRÍGO L., J.; GONZÁLEZ H., J. F. "Proyecto de Red de distribución de aguas depuradas desde la Balsa del Valle de San Lorenzo. Cabildo Insular de Tenerife. (Febrero 1992)". RODRÍGUEZ R., F. J.; HERNÁNDEZ A., J. M. "Posibilidades de utilización para riego de las aguas residuales depuradas en Santa Cruz de Tenerife. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (Noviembre 1982)". UNITED STATES ENVIROMENTAL PROTECTION AGENCY "Guidelines for water reuse, Manual". Washington, USA, September 1992. WATER REUSE (Manual of Practice SM-3). "Water Polution Control Federation, Alexandría, USA (1989)".

(*) O.A.L. Balsas de Tenerife (BALTEN). (**)Departamento de Ingeniería Química. Universidad de La Laguna. (***)ITOP.