Monitoring and diagnosis of the purification and reclamation of urban wastewater in regions with water stress and development of sustainable alternative treatments to chlorination (MODITRAGUA)

The general objective of MODITRAGUA is to propose solutions to face the challenges of the urban water cycle, making it possible to build more resilient cities through sustainable management of water resources. In this context, MODITRAGUA is focused on:

• The follow-up and monitoring of different Residual Water Regeneration Stations (ERAR) and Potable Water Supply Points (PAAP) in the province of Almería, in order to assess their status according to chemical and microbiological quality parameters, as well as the degree of compliance with the new quality regulations for reclaimed water and water for human consumption. In this monitoring, special emphasis will be placed on the presence of chlorinated disinfection by-products and the presence of a genomic trace of the Sars-Cov-2 virus, two current challenges in terms of water quality and of high social concern.
• Proposition for alternative processes/treatments to chlorination for efficient and viable urban wastewater reclamation, guaranteeing the sustainability of the urban water cycle, adaptation to climate change, and ensuring the quality of reclaimed water for its safe use in agricultural irrigation practices.
• Development of a novel Computer Decision Tool using automatic learning techniques that allows, based on physicochemical and microbiological parameters, to anticipate the need to apply alternative techniques to chlorination or indicate the minimum concentrations necessary to carry out chlorination actions on safe way.

• El seguimiento y monitorización de diferentes Estaciones de Regeneración de Agua Residual (ERAR) y Puntos de Abastecimiento de Agua Potable (PAAP) de la provincia de Almería, con objeto de evaluar el estado de estos de acuerdo a los parámetros de calidad químicos y microbiológicos de las nuevas normativas de calidad de agua regenerada y agua de consumo humano. En esta monitorización se pondrá especial énfasis en la presencia de subproductos de la cloración y presencia de rastro genómico del virus Sars-Cov-2, dos desafíos actuales en materia de calidad de agua y de elevada preocupación social.
• Propuesta de procesos/tratamientos alternativos a la cloración para regeneración de aguas residuales urbanas eficaces y viables, garantizando la sostenibilidad del ciclo urbano del agua adaptado al cambio climático y asegurando la calidad del agua regenerada para su uso seguro en prácticas de riego agrícola, en línea con el Reglamento sobre reutilización del agua para agricultura aprobado por el Parlamento Europeo.
• Desarrollo de una novedosa Herramienta Informática de Decisión mediante técnicas de aprendizaje automático que permita, en función de parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, prever la necesidad de aplicación de técnicas alternativas a la cloración o indicar las concentraciones mínimas necesarias para llevar a cabo acciones de cloración de manera segura.

Así, los objetivos específicos que se abordarán en MODITRAGUA a través de las tareas propuestas en el proyecto, son:

1. Definición del plan de muestreo y monitorización en diferentes ERAR y PAAP en la provincia de Almería.
2. Análisis de parámetros fisicoquímicos e identificación de contaminantes: screening masivo de contaminantes de preocupación emergente (CEC) y subproductos de desinfección (cloración) (DBP).
3. Análisis de parámetros microbiológicos: bacterias y virus considerados en la nueva regulación del Parlamento Europeo sobre reutilización y el borrador de la normativa de abastecimiento de agua potable.
4. Propuesta y evaluación de tratamientos alternativos a la cloración en ERAR y PAAP.
5. Análisis del plan de monitorización y desarrollo de una Herramienta Informática de Decisión en base a técnicas de “machine learning”.