ABSA Y LA CRISIS DEL SISTEMA DE POTABILIZACION El problema de las algas desde adentro Ing. Martín Carriquiriborde (*) Especial para "La Nueva Provincia" Las algas están recibiendo cada vez más atención por parte de los responsables de la gestión del agua, como resultado de la continua eutrofización de los cuerpos de agua superficiales. Las algas y sus metabolitos tienen un impacto muy importante en la potabilización del agua. Entre los principales problemas generados a nivel global se pueden mencionar: (1) taponan las mallas de los microtamices de agua cruda, (2) incrementan la demanda de coagulante, (3) achican las carreras de los filtros mediante el taponamiento prematuro de los mismos o permitiendo el paso de algas y otros materiales particulados, (4) incrementan el volumen de agua de lavado de filtros, (5) aumentan la demanda de cloro y la formación de productos colaterales de la desinfección, (6) producen olores y sabores desagradables, (7) producen toxinas e (8) incrementan el riesgo de crecimiento microbiano en los sistemas de distribución. Todos estos son problemas complejos y el control de las algas exige diferentes soluciones, dependiendo de las características climáticas, de la cuenca, etc. Un tema particularmente vigente en Bahía Blanca es la presencia de olores y sabores desagradables en el agua. Según un estudio de la AWWA en Estados Unidos y Canadá, entre 800 plantas potabilizadoras basadas en agua superficial, el 43% de las mismas manifestó problemas de sabor y olor con duraciones mayores a una semana. En marzo de este año la población de Montevideo (1,6 millones habitantes) se vio afectada por episodios de olores y sabores desagradables provocados muy probablemente por geosmina generada por cianobacterias del género Anabaena. La fuente de agua de la capital uruguaya es el río Santa Lucía. Maldita geosmina. En el caso del dique Paso de Las Piedras el problema está presente hace más de una década, pero los episodios de olor y sabor en los últimos años se han intensificado y han tenido duraciones superiores a los 60 días. Anteriormente eran de menor duración y, por ende, con menor impacto en el servicio y en la población. Si bien no son las únicas, las principales sustancias causantes de estos problemas de olor (terroso y similar a gamexane después de la desinfección) y sabor son la geosmina (trans-1,10,-dimetil-trans-9 decalol) y el Metil Iso Borneol (MIB). Se trata de sustancias que comienzan a dar olor en concentraciones de alrededor de 10 nanogramos por litro o partes por trillón. En el dique, durante este mes de julio, la concentración más alta de geosmina fue 220 nanogramos por litro. Durante este último evento (mayo-julio) la concentración promedio de salida de planta Patagonia rondó los 20 nanogramos por litro. Es decir que el porcentaje de remoción es elevado, pero insuficiente para que la población no sufra inconvenientes de olores y sabores desagradables. Hasta la fecha no se ha detectado MIB en el agua del dique. En la mayoría de los países del mundo se ataca el problema desde dos perspectivas diferentes y complementarias: * Acciones en los embalses y cuencas hídricas. * Mejora de los tratamientos en las plantas potabilizadoras mediante importantes inversiones. Cuidado de la cuenca y potabilización La protección de la cuenca para la disminución de ingreso de nutrientes como fósforo y nitrógeno (fundamentalmente fósforo en el caso de cianobacterias) se alcanza regulando las actividades agrícolo-ganaderas, la forestación para disminuir el escurrimiento y la reducción de efluentes no tratados. * En los Estados Unidos se siguen utilizando actualmente alguicidas basados en sulfato de cobre. Esta práctica está muy controlada por la Environmental Protection Agency (EPA) y en nuestra región (Mercosur) prácticamente no se utiliza. En el año 2005 una bióloga argentina que trabaja en Aguas de Los Angeles hizo una presentación al respecto en la ciudad de La Plata, de donde es oriunda. * En Israel se utilizan peces para el control de las algas. Esta práctica fue presentada ante el ADA y ante la Universidad Nacional del Sur. * Para el caso de Paso de Las Piedras, profesionales de la UNS y técnicos de la estación hidrobiológica Chascomús (por separado), propusieron estudiar el impacto que tendría el retiro de peces (pejerreyes) del dique con el objeto de aumentar las concentraciones de zooplancton, lo que podría mejorar biológicamente el control sobre las algas. * Existen equipos de ultrasonido que tienen por objetivo el control de diferentes tipos de algas, inclusive las verdezauladas. Según estudios israelíes de 2009, los equipos de entonces no eran eficientes en reservorios de gran tamaño. Para Paso de Las Piedras, la autoridad de aplicación y con jurisdicción sobre el dique y su cuenca es la Autoridad del Agua de la Provincia de Buenos Aires. En lo que hace a tratamientos en los sistemas de potabilización, existen variadas técnicas y la combinación más eficiente de las mismas depende mucho de las condiciones locales y particularmente de la matriz del agua. No hay soluciones mágicas ni universales que se apliquen a todos los sistemas por igual. Desde 2010, el agua cruda que llega a la planta Patagonia ha cambiado sus características químicas mediante la dilución del agua del dique con aguas del Napostá y Sauce Grande y de los pozos de Cabildo y Bajo San José. Si bien esto ha permitido una cierta dilución del agua del dique, este hecho no es demasiado relevante en cuanto a la disminución de olores y sabores cuando hay floraciones, principalmente de anabaenas, como la que comenzó el día 22 de mayo de este año y que aún sigue vigente. La planta Patagonia fue diseñada para un agua de baja turbiedad y con bajo contenido de algas. Se trata de un sistema de filtración directa, es decir que cuenta con corrección de pH mediante ácido clorhídrico, agregado de coagulante (PAC = Cloruro de polialuminio), polielectrolito, floculación en línea y filtros rápidos con manto de arena. Una posterior desinfección con cloro completa el sistema. Es decir que la única barrera física contra las partículas que forman los flocs o agregados particulados, las algas y el carbón activado en polvo que se dosifica a pie del dique durante los eventos de olores y sabores, son los mantos de arena de los filtros. La evolución negativa de la calidad del agua del dique ha hecho que ese tratamiento sea insuficiente para el tipo de agua cruda actual. Flotación por aire disuelto En aguas de relativa baja turbiedad y con cargas algales importantes, el método más utilizado a nivel mundial es de la flotación por aire disuelto o DAF, por sus siglas en inglés. El agua que es transportada por el acueducto del dique aumenta su concentración de oxígeno disuelto en cada una de las 9 torres disipadoras de energía, hasta llegar a planta Patagonia con una concentración de oxígeno disuelto por sobre el nivel de saturación. La pérdida de oxígeno hasta la concentración de equilibrio permite observar sobre los filtros una capa importante de algas "flotadas". Hace ya varios años ABSA realizó un proyecto de agregar una etapa de flotación a la planta Patagonia. Esta agrega una barrera física para las partículas, algas, carbón activado, etc. antes de los filtros de arena. La etapa de flotación conllevaba una inversión muy importante. Desde hace dos años se comenzó a evaluar una alternativa que requiere una menor inversión que es la flotación sobre los filtros de arena. El efecto es similar, a un menor costo. Actualmente se está en proceso de construcción uno de los dos módulos de floto-filtración. Este sistema se utiliza en Uruguay, Brasil, Estados Unidos, etc. La flotación se basa en el contacto entre los flocs y una corriente de recirculación (agua filtrada) de alrededor del 10% del total, donde se introduce aire a una presión de 6 bares. Cuando este líquido se despresuriza en una cámara donde entra en contacto con los flocs, los arrastra hacia arriba por una menor densidad del conjunto en relación al agua. Los flocs son retirados en la parte superior y el agua flotada (clarificada) penetra en los filtros de arena para ser retirada en la parte inferior de los mismos. La flotación permitirá detener la mayoría de las partículas, algas, carbón activado en polvo, antes de que lleguen a los filtros rápidos de arena, permitiendo así una calidad de agua tratada superior a la actual y carreras de filtros mucho más largas que las actuales, implicando una mejor economía del agua y, por ende, una mayor proporción de agua distribuida que la actual. Se taponan los filtros. También permitirá adaptar la dosis de coagulante a la calidad del agua entrante. Hoy es muy difícil porque los filtros se taponan muy rápido si se incrementa la concentración de PAC. La planta más grande del mundo con un sistema similar (Flotacion sobre filtros) se está construyendo actualmente en la ciudad de Nueva York (Croton Plant) y tratará un caudal de 46.000 m3/hora. Durante los estudios (entre los años 80 y 2000) se evaluó la inclusión de Ozono y la misma fue descartada a partir del año 2000. La planta utilizara cloro en forma de hipoclorito de sodio y UV como desinfectantes. El agua cruda que entra en la planta Patagonia tiene un contenido de carbono orgánico total relativamente alto (TOC) y de DOC (carbono orgánico disuelto). Esto tiene impacto en los distintos tratamientos que se van agregando al sistema para una mejor calidad de agua final. El DOC elevado exige dosis altas de carbón activado en polvo para la remoción de geosmina. Estas dosis hoy no se pueden aplicar porque la planta al tener sólo los filtros rápidos no puede parar todo el carbón activado, de ahí que a veces los usuarios experimenten turbiedad generada por el carbón y que quede olor remanente. El DAF permitirá aumentar las dosis de carbón activado sin que las mismas lleguen a los filtros en su totalidad, como ocurre actualmente. También permitirá retener las algas sin destruirlas evitando riesgos en caso de que produzcan toxinas. La remoción de olores en el propio DAF baja, por lo cual la dosificación de carbón activado en polvo o en su defecto la construcción de filtros biológicos de carbón activado será necesaria. Para darse una idea, una concentración de geosmina de 100 nanogramos por litro puede ser eliminada en un 90% con dos ppm de carbón activado en polvo si el TOC es igual a 0,2 mg/l. En cambio, si el TOC es de 3,6 mg/l la dosis necesaria para remover el 90% de la geosmina es de 8 ppm de carbón activado. Si el TOC es de 10 mg/l (apenas superior que en Patagonia) la dosis necesaria para remover el 90% de la geosmina es de 17 ppm. Actualmente ABSA no puede superar las 12 ppm. de carbón activado en polvo por las limitaciones de planta Patagonia y de la planta dosificadora actual. El TOC compite con la geosmina en la adsorción sobre el carbón activado. ABSA utiliza carbones activados de buena calidad (bituminosos y de alto numero de yodo), pero con las dosis actuales no llega a remover a la geosmina por debajo del valor recomendado, salvo en casos de menores concentraciones de geosmina en el agua cruda (el porcentaje de remoción es similar, pero la concentración final mas baja). Ozono. ¿Es el ozono una herramienta útil contra los olores? Esto depende mucho también de la concentración de TOC y DOC. Al ser las concentraciones de TOC elevadas, las dosis de ozono necesarias son superiores. Esto puede generar varios inconvenientes. Por un lado, el Código Alimentario Nacional incorporó un limite a los bromatos en su última versión de 2007. Hasta 10 microgramos por litro. Si el contenido de bromuros en el agua cruda es relevante, las dosis de ozono utilizables son limitadas y su efecto sobre la geosmina es menor. Actualmente hay varias plantas en el mundo que combinan ozono con filtros de carbón activado granular, ubicados después de los filtros rápidos de arena. En ese caso el ozono cumple más una función de modificar el TOC y el DOC y convertirlo en fácilmente biodegradable. Las bacterias que se generan en los filtros de carbón activado son las que biológicamente degradan al TOC y al DOC y la geosmina que es un producto biodegradable. Cómo funcionaría este sistema en planta Patagonia es difícil de predecir sin hacer pruebas piloto con el agua actual. El TOC y DOC elevados no son del todo positivos en un sistema como éste, porque se genera gran cantidad de carbono biodegradable, que debe ser detenido en los filtros. El ozono implica también un gran consumo eléctrico. En la planta de Los Angeles la generación de oxígeno (para el ozono) y la generación de ozono responden por las dos terceras partes de todo el consumo eléctrico de la planta. (*) Ingeniero Químico. Jefe de Calidad de la empresa Aguas Bonaerenses S.A.
Posted on: Thu, 01 Aug 2013 16:51:55 +0000
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