Evaluating environmental requirements for the management of brine discharges in Spain

Desalination activities may have a detrimental impact on the marine environment, caused mainly by hypersaline effluents. The aim of this paper is to assess the quality of Environmental Monitoring Plans (EMPs) of desalination plants in Spain, and the aspects which could be improved to correctly manage brine discharges. A total of 30 desalination projects submitted to Environmental Impact Assessment (EIA) between 1998 and 2009 have been reviewed. Requirements for the monitoring of brine discharges, and their sampling designs, in the EMPs have improved over time. However, this trend is similar for essential and irrelevant descriptors. Furthermore, the presence of protected species in the area of brine discharges showed a significant increase of requirements. Nevertheless, there was no increase of requirements with respect to a major brine discharge production plant. In conclusion, a review of the EIAs would be advisable to unify the monitoring requirements at the national level, and improving their sampling designs, including the essential descriptors when they are absent, and eliminating irrelevant descriptors when they are present. This standardization should be paid attention to desalination plants with higher brine production as they may have a greater influence on the marine environment.I.S. has a grant funded by University of Alicante and Sacyr Agua S.L

Assessment of the Requirements within the Environmental Monitoring Plans Used to Evaluate the Environmental Impacts of Desalination Plants in Chile

Seawater desalination represents an alternative solution to face the challenge of water scarcity in Chile. However, the uncertainty toward potential environmental impacts of desalination plants represent a barrier to achieving water sustainability and socioeconomic development in Chile. This study aimed to assess the quality of environmental monitoring plans (EMP) and determine the aspects to be improved within it, in order to enhance the management of desalination plants during the operation phase and guarantee a sustainable development of the activity. The Environmental Impact Assessments (EIAs) and Environmental Impact Studies for seawater desalination projects published in the Environmental Impact Evaluation System (SEIA) in Chile between 1997 and 2018 were reviewed. The results of the brine production from desalination plants showed a significant increase in the last decade (about 1.6 Mm3 per year estimated according to the projects approved or under implementation). The EMPs data show heterogeneity and increasing requirements over time, which can be attributed to the governmental effort to improve environmental protection. Furthermore, a high frequency of irrelevant descriptors was identified in the current EMPs. The study thus recommended standardizing the environmental requirements included in EMPs based on empiric scientific knowledge to enhance the environmental protection programs in Chile.I.S. has a grant funded by University of Alicante and Sacyr Agua S.L. Also, P.T.M. and C.A.S were funded by project CEA 01-1819 from Convenio Desempeño UPA 1795 granted to Universidad de Playa Ancha

Problemática y soluciones para la gestión y tratamiento de salmueras procedentes de desaladoras

En los últimos años la desalación se ha convertido en uno de los recursos de agua no convencionales más importantes por todo el mundo, con especial relevancia en lugares con escasez de agua. España es uno de los 5 países con mayor capacidad instalada a nivel mundial y cuenta con un número importante de grandes desaladoras de agua de mar, junto con otras instalaciones para la mejora de la calidad de las aguas continentales. Junto a los grandes beneficios de la desalación (incremento del recurso y de la calidad del agua), todavía hay campo para la investigación y la mejora, sobre todo en aspectos relacionados con la reducción del consumo de energía y el impacto ambiental. Una de las cuestiones que ha generado más preocupación ambiental en el ámbito de la desalación es la gestión y solución al concentrado o rechazo procedente del sistema, que se conoce popularmente como "salmuera". Las salmueras de desalación son corrientes concentradas en las sales que han sido extraídas del agua, y pueden tener propiedades muy diferentes dependiendo de la tecnología de desalación utilizada, el origen y características físico-químicas del agua a desalar y la conversión de la desaladora (cantidad de agua dulce producida respecto al agua total aportada), que determina la concentración de esta corriente. En la actualidad, gran parte de las investigaciones sobre la gestión de salmueras se centran en la búsqueda de posibles aplicaciones para su valorización, bien para la extracción de productos químicos contenidos en la propia salmuera o que puedan servir de materia prima para la producción de otros, o bien por la vía de la producción de energía y la mejora de la eficiencia energética en el proceso de desalación. La presente tesis doctoral se presenta por compilación de publicaciones, una selección de trabajos y artículos que tratan sobre las alternativas para la gestión y tratamiento de las salmueras, basados en una serie de proyectos de investigación sobre esta temática que se han desarrollado a lo largo de la tesis. Dichos proyectos han cubierto muchos de los aspectos relacionados con la gestión de las salmueras de desalación: estudio de alternativas, cultivo de microalgas para la eliminación de nutrientes en salmueras, posibles usos de las salmueras y sus subproductos, estudio de la viabilidad de la evaporación-cristalización para la descarga líquida cero, modelización matemática de la dilución de salmueras, comparación de distintas tecnologías de desalación, uso de tecnologías emergentes, inyección de salmueras en acuíferos profundos, uso de la energía residual de las salmueras para la reducción del consumo energético, uso directo de la energía solar para alimentar una planta desaladora de membranas, y extracción de sales procedentes de salmueras con disolventes orgánicos. Como resultados de los trabajos de investigación se describen también varias comunicaciones a congresos nacionales e internacionales, así como varios casos de estudio en plantas reales, y se relacionan las patentes obtenidas

Desalination and energy consumption. What can we expect in the near future?

Desalination technologies have become necessary tools for hydrological planning, along with conventional water resources. One of the main barriers to extend desalination is higher water costs, which are seriously influenced by energy consumption (represents > 50–60% of total costs). This paper takes into account relevant energy and desalination aspects and different available technologies. This work focuses mainly on reverse osmosis, which is the most widely used technology. It also considers aspects like major consumers and their contribution to overall. The configuration of HP pumps, membranes and ERDs is explored, as is what we can expect in the future, while we bear in mind that we are currently very close to reaching the thermodynamic limits for energy consumption. Special dedication will be taken to renewable energies and how they can be combined with desalination to produce more efficient systems, though not necessarily directly coupled to desalination plants. How to choose the most adequate energy rates and the production plus storage combination is another important consideration to optimize energy costs. An adequate production management strategy can significantly reduce the cost of water. To conclude, emerging technologies are analyzed, by looking at all the possible improvements and potential generated uses

Agua, Tecnologías de Tratamiento y Medio Ambiente: página web basada en el concepto de ciclo integral del agua

La página web: Agua, Tecnologías de Tratamiento y Medio Ambiente (ATTMA), incluye materiales propios o recopilados por profesores de la Universidad de Alicante, en materia de aguas, sistemas de tratamiento, reutilización e impacto ambiental de vertidos. El diseño de la página ATTMA se basa en el concepto de CICLO INTEGRAL DEL AGUA, en que se considera los distintos tipos de aguas naturales o que puedan ser generadas como consecuencia del uso de las anteriores (por ejemplo, residuales, salmueras,...) y las distintas tecnologías de tratamiento que pueden ser aplicadas para adecuarlas a los usos más habituales o para minimizar impactos en el medio ambiente. La página es de libre acceso y se encuentra disponible en la dirección: http://iq.ua.es/MedioAmbiente/paginaprincipalagua.htm.Ha colaborado el director técnico de la empresa SADYT (S.A. Saneamiento, Depuración y Tratamiento)

Polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in marine sediments and seawater along the coast of Alicante, Spain

In this paper we present the results obtained in a sampling programme carried out from 1989-90, whose aim was to study the presence of organochlorine compounds in marine sediments and seawater along the coast of Alicante, Spain. There have been identified DDTs, HCHs, HCB, cyclodienic pesticides and derivatives and PCBs (Aroclor type commercial mixtures and selected PCB congeners). The analytical method consist of 3 phases, i.e. extraction, cleanup and analysis through capillary gas chromatography with electron capture detection. The amount of material used for extraction was 1 kg of sediment samples and 50 l of seawater samples. The levels of organochlorines in sediments are low. Concentration ranges were as follows: PCB total, 0.05-9.69 ng g-1, sum of DDTs, 0.01-0.3 ng g-1, Hexachlorobenzene (HCB), 0.01-0.12 ng g-1, and smaller values for other compounds. In the dissolved phase of seawater there were identified HCHs in concentrations ranging from 1.3-2 ng l-1

Huella hídrica y financiación sostenible

El cambio climático y la sequía están cambiando la percepción sobre los usos y el valor real del agua. Tras los compromisos de las empresas de reducción de su huella de CO2, impulsados por la responsabilidad social corporativa u objetivos de descarbonización, el siguiente paso lógico para empresas e instituciones es la medición y reducción de su huella hídrica. En la actualidad existen diversos procedimientos para la medición de la huella hídrica o huella de agua lo que permite establecer un valor de partida para establecer compromisos de reducción. Iniciativas como la denominada Water Positive buscan poner en valor este compromiso estableciendo mecanismos para la creación de un mercado virtual de agua similar al de CO2 que permita a las empresas tener un balance positivo de agua. Adicionalmente, las entidades financieras y organismos internacionales como la Unión Europea, están estableciendo mecanismos de financiación para priorizar inversiones consideradas como “sostenibles”, que entendemos deberían cubrir inversiones en el uso de recursos no convencionales para la lucha contra los efectos de la sequía y la mitigación del cambio climático. En este trabajo se analizará el estado actual de este cambio de percepción para la industria, empresas, entidades financieras y gobiernos, así como las dificultades y barreras para su implementación

Review of the management of brine discharges in Spain

Seawater desalination is an expanding procedure to supply coastal regions with freshwater. Such developments introduce a significant amount of brine effluent into marine environments and highlight an important global need to minimize associated impact on marine environment. We review the measures adopted to manage the impacts of brine discharge in Spain by analyzing published and gray literature and empirical field data of several desalination plants. Several studies have identified the potential impacts of desalination plant effluent on marine communities and their mitigation. Applications of this knowledge have facilitated development of the Spanish desalination sector without significantly impacting the marine environment or, when identified, how such impacts have been reverted. Cooperation between industry and environmental scientists has been a crucial factor for understanding and minimizing the impacts of desalination. The application of environmental monitoring plans has further provided important tools to identify and correct the potential impacts of effluents. The example in Spain provides a comprehensive approach for minimizing the potential environmental impacts of brine discharge that can be applied in regions where desalination practices are under development.I.S. was a grant funded by the University of Alicante and Sacyr Agua S.L

Red para la mejora de la calidad docente en el módulo 3 (Tecnologías para el tratamiento) impartido en el Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua

El módulo temático 3, Tecnologías para el tratamiento, se imparte en el Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua por profesorado del Departamento de Ingeniería Química. Durante el curso 2016-17, el valor medio de las encuestas internas (cuestionario de la UA) al profesorado interno y externo, (10 profesores) fue 8.1. Sin embargo, se detectó algunos aspectos que deberían mejorarse, según las reuniones de coordinación con el alumnado y el profesorado. Para la mejora de la calidad docente en el módulo 3 se realizó la coordinación de los contenidos impartidos dentro de este bloque temático y con otros módulos de este máster, la consolidación de contenidos sobre nuevas tecnologías e integración de aspectos prácticos, actualización de las metodologías docentes, a través del seguimiento del aprendizaje del alumnado en la evaluación continua y la potencialización del desarrollo de competencias trasversales. Como acción muy novedosa cabe destacar los excelentes resultados obtenidos tras el uso de la aplicación Socrative en el tema de filtración, que permitió testear los conocimientos previos de los alumnos en la materia, y/o comparar con los adquiridos tras la impartición de la asignatura, evaluando así el resultado del proceso de enseñanza-aprendizaje

Implementación de Acciones de Mejora en la Asignatura Tecnologías para el Tratamiento del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua

Se ha realizado un análisis exhaustivo del módulo temático 3 “Tecnologías para el Tratamiento”, fundamental para el conocimiento del ciclo integral del agua desde el punto de vista ingenieril. Se han llevado a cabo las siguientes acciones: coordinar los contenidos impartidos dentro de este bloque temático y con otros módulos de este máster, consolidar contenidos sobre nuevas tecnologías e integrar paulatinamente aspectos prácticos, tratar de actualizar las metodologías docentes, a través del seguimiento del aprendizaje del alumnado en la evaluación continua y potenciar el desarrollo de competencias trasversales, tales como el manejo de lengua inglesa y destreza en el manejo de hoja de cálculo Excel. Como acción muy novedosa destacar en el tema de filtración el uso de la aplicación Socrative, que permite responder mediante dispositivos móviles a un cuestionario creado previamente, para bien testear los conocimientos previos de los alumnos en la materia, y/o comparar con los adquiridos tras la impartición de la asignatura, evaluando así el resultado del proceso de enseñanza-aprendizaje. Proporciona estadísticas y ha sido muy útil en el máster, que por su contenido multidisciplinar recibe un alumnado de diferente titulación, nivel académico, procedencia e incluso experiencia profesional, siendo complicado establecer niveles de conocimiento y herramientas efectivas para su evaluación. Destacar que el manejo de herramientas TIC motiva el aprendizaje entre el alumnado actual