EDAR

Estudio de viabilidad

Preselección de alternativas

6. PRESELECCIÓN DE ALTERNATIVAS 6.1. ESTUDIO DE UBICACIÓN 6.1.1. Depuración individual-mancomunada individual-mancomunada 6.1.2. Factores a considerar 6.1.3. Ubicación final 6.1.4. Estudio de inundabilidad de la zona

6.2. SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 6.2.1. Proceso de depuración de aguas residuales 6.2.2. Clasificación de los sistemas de depuración 6.2.3. Sistemas de tratamiento de aguas residuales

6.3. PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS DE DEPURACIÓN 6.3.1. Introducción y metodología 6.3.2. Valoración y adecuación a las necesidades

Francisco José Manzano González

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6.1. ESTUDIO DE UBICACIÓN En este apartado se estudia el emplazamiento más adecuado para la esta estaci ción ón depu depura rado dora ra prev previs ista ta,, teni tenien endo do en cuen cuenta ta vari varios os fact factor ores es,, y concretando su ubicación progresivamente. En primer lugar se plantea la posibilidad de realizar la depuración de las las agua aguass del del núcl núcleo eo de form forma a manc mancom omun unad ada a con con otras otras pobl poblac acio ione ness cercanas, de forma que se decide si la depuradora va situada en las cercanías del pueblo o bien se construyen colectores que transporten los efluentes hacia la depuradora mancomunada. En segundo lugar, una vez que se tiene claro que la edar irá ubicada en principio en el municipio, se consideran los factores que hay que analizar globalmente para situar la depuradora en el lugar más conveniente. Posteriormente, se concreta con más detalle cuál es la situación espacial prevista para la instalación, tras la justificación de dicha elección razonada


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6.1.1. 6.1.1. Depuració Depuración n indi individu vidual al / mancomuna mancomunada da En primer lugar habrá que plantear la alternativa de un tratamiento individual para Deifontes, o bien una solución mancomunada junto a algún núcleo próximo. En este caso, la solución mancomunada se considera inviable desde un principio debido a la disposición del núcleo respecto a los demás de la coma comarc rca. a. Las Las únic únicas as aglo aglome mera raci cion ones es urba urbana nass que que supo supond ndrí rían an una una alternativa por su proximidad a Deifontes son las ofrecidas por los núcleos de Iznalloz, Colomera, Cogollos Vega y Calicasas. Calicasas. El términ término o de Iznal Iznallo lozz

se encue encuent ntra ra situad situado o a unos unos 11 Km. al

Nordeste de Deifontes, y está bien comunicado por carretera con el núcleo estudi estudiado ado.. Al tener tener una mayor mayor poblac población ión equiva equivalen lente te y verte verterr mayore mayoress caudales al río Cubillas, ya se ha dotado de una estación depuradora de aguas residuales, inaugurada hace un par de años. Esta depuradora, que utiliz utiliza a el sistem sistema a de biocil biocilind indros ros,, se encuen encuentra tra situad situada a en la carret carretera era antigua hacia Deifontes, a las afueras del núcleo urbano y junto al río Cubillas .Por tanto la única opción sería transportar las aguas residuales de Deifontes hasta la depuradora de Iznalloz, lo cual no parece la solución más eficaz dada la distancia existente, así como el desnivel presente entre ambos núcleos, lo cual haría necesario un gran consumo energético para elevar las aguas hasta su destino. El término término de Colomer Colomera a se encuen encuentra tra situad situado o a unos unos 13 Km. al Noroes Noroeste te de Deifon Deifontes tes,, una distan distancia cia demasi demasiado ado elevad elevada, a, que llevar llevaría ía cons consig igo o un elev elevad ado o cost coste e deri deriva vado do de la cons constru trucc cció ión n de cole colect ctor ores es.. Adem Además ás,, hay hay que que seña señala lar, r, que que para para esta esta long longitu itud d de cole colect ctor ores es sería sería nece necesa sari ria a la cons constr truc ucci ción ón de nume numero roso soss pozo pozoss de regi regist stro ro,, lo que que enca encare rece cería ría aun aun más más la cons constr truc ucci ción ón.. Adem Además ás,, se podr podría ían n plan plante tear ar numerosos problemas en la explotación de estos colectores. Francisco José Manzano González

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Con respecto al pequeño pueblo de

Calicasas, se encuentra

situado al Sur del núcleo de Deifontes, a unos 7 Km., y muy cerca, al Norte de Güevéjar, por tanto, en caso de depurar sus aguas conjuntamente con otro núcleo, lo haría con

Güevéjar, mucho más cercana, o incluso

transportando sus aguas hasta la depuradora de Peligros, de mayor entidad, y también cercana. En cuanto al pueblo de Cogollos Vega, ocurre algo muy similar. Está a una distancia de 7 Km. de Deifontes, y sin embargo muy cercano al pequeño núcleo de Nívar, por lo cual sería más lógico depurar junto a este núcleo sus aguas, o incluso transportarlas hasta la depuradora de Alfacar, a corta distancia también. En el siguiente plano de situación, se puede observar la situación de los municipios cercanos:

Plano de situación comarcal


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6.1.2. Factores a considerar Una vez decidido que la solución individual es lo más conveniente para el núcleo, habría que concretar la situación de la estación depuradora. La ubicación de la EDAR viene muy condicionada por la propia configuración de la zona. El núcleo urbano de Deifontes se encuentra en su mayoría en fuerte pendiente por lo que actualmente vierte sus aguas en el río Cubillas, que pasa junto al núcleo en la parte baja, la zona más llana de vegas, por lo que el eje del cauce de este río se convierte en el primer candidato para la ubicación de la EDAR en una parcela más o menos cercana, con el fin de poder verter, de la forma más económica posible, las aguas ya tratadas al medio receptor. En redes de saneamiento unitarias, como la que existe en el núcleo tratado, en casos de fuertes precipitaciones, es normal que se de el caso de que el caudal de aguas residuales que llegue a la entrada de la EDAR sea superior al que ésta puede aceptar, obligando esto a la existencia de un aliviadero por el que se verterá esta diferencia de caudal. Por este motivo, es preferible que el medio receptor, en este caso el río, esté situado cerca de la planta depuradora. Además se supone que la red de saneamiento y los colectores o emisarios finales siguen por lógica el camino de este río debido a la topografía del terreno. De una manera general, los condicionantes a tener en cuenta a la hora de estudiar la ubicación de la E.D.A.R. serán los siguientes: - Condicionantes medioambientales: En principio no va a ser una característica que vaya a condicionar el lugar a elegir. El municipio de Deifontes no se encuentra dentro de ninguna de las zonas catalogadas o Francisco José Manzano González

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protegidas, por lo que este punto no será de especial importancia a la hora de elegir una ubicación, teniendo, eso sí, en cuenta, ciertas premisas lógicas, como no ocupar el propio cauce del río o su zona inmediatamente contigua, por razones ecológicas de no afectar el ecosistema fluvial, y por razones de seguridad de la instalación, frente a posibles avenidas. - Cercanía al núcleo urbano: Es un factor éste de vital importancia a la hora de ubicar la Estación Depuradora debido a los olores que ésta puede producir y las consiguientes molestias que conllevarían a la población. Este problema de olores se agravaría en la época estival debido a las altas temperaturas que se sufren en este periodo. Así mismo, la depuradora puede atraer también a las moscas por lo que es positivo una cierta separación del núcleo La distancia al núcleo urbano también es importante a la hora de calcular los colectores que se han de realizar y sus longitudes. - Topografía del terreno: Este punto va a dar una idea del movimiento de tierras que se tiene que realizar para poder realizar la obra y la explanación del solar, así como el sistema de depuración a colocar, aprovechando dentro de lo posible esta topografía existente para ahorrar gastos de mantenimiento en bombeos. - Cota relativa del terreno respecto del colector: Es un aspecto particular del condicionante anterior, que consiste en intentar localizar una ubicación que esté colocada a una cota más baja que la cota de salida del colector que recoge todas las aguas residuales del municipio, para que así en principio las aguas residuales circulen por gravedad hasta la depuradora sin necesidad de ningún bombeo que pueda complicar y encarecer la operación.


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- Climatología: Rosa de los vientos, precipitaciones, temperaturas, evaporación, horas de sol,…etc. La rosa de los vientos es importante respecto de la posible llegada de los malos olores al núcleo urbano, y el resto de parámetros hace más aplicables unos sistemas frente a otros por evitar problemas con las posibles heladas por ejemplo. - Accesos a la parcela: Hay que buscar que la parcela tenga una accesibilidad mínima para garantizar un acceso cómodo a la maquinaría empleada en las labores normales de una E.D.A.R. como son la retirada de fangos producidos en la planta. - Disponibilidad de superficie: La disponibilidad o no de superficie limitará grandemente a la hora de elegir un sistema de depuración u otro, ya que como es conocido unos sistemas de depuración exigen mayores superficies que otros. También se ha de considerar si la parcela es propiedad del Ayuntamiento o no, por la diferencia de costes de adquisición entre ambas opciones. Por otra parte, hay que tener también en cuenta el valor económico del terreno, que depende fundamentalmente de su situación y el uso al que se dedique en este momento. Por tanto este aspecto finalmente se reduce realmente a un dato de orden económico Respecto a este aspecto de la superficie necesaria, no es un gran problema a solucionar en el presente caso, aunque sí es un factor determinante. En el municipio estudiado, se dispone de terreno no urbanizable (vega) que podría ser usado para la construcción de la EDAR. El Ayuntamiento en sus planes urbanísticos tiene prevista la construcción de la EDAR, aunque aún no tiene prevista su ubicación. Hay que tener en cuenta que el coste de la parcela se incluirá en los costes de construcción, y éste previsiblemente será alto por tratarse de terreno agrícola fértil, destinado a tierras arables y al olivo fundamentalmente. Por tanto se debe tender dentro de lo posible a reducir las necesidades de espacio de la instalación Francisco José Manzano González

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Así, la superficie necesaria no influye concluyentemente en la elección de la ubicación, aunque sí influirá en descartar alguna clase de tratamiento de depuración para la estación depuradora. - Proximidad de servicios: Se ha de estudiar la existencia de servicios o no en la zona, ya que sino habrá que realizar las instalaciones necesarias para dotar a la depuradora de ellos. En este caso por la zona de la vega pasa una línea eléctrica de media tensión y la red de abastecimiento de agua potable se podría conectar sin problema desde el núcleo urbano a través de un nuevo tramo de conducción - Uso posterior del agua: En principio no será un factor determinante ya que no está prevista con certeza la reutilización del agua y por tanto, en principio, sería devuelta al cauce del río, aunque la reutilización de los efluentes depurados para uso agrícola es una posibilidad existente más.


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6.1.3. Ubicación final Para la elección de la ubicación de la futura planta depuradora, se han considerado razonadamente todos y cada uno de los aspectos o condicionantes referidos anteriormente, y se han comparado globalmente entre sí las posibles ubicaciones viables. Como ya se ha señalado anteriormente, es la propia configuración de la zona la que condiciona la posible ubicación de las depuradora, debido a la topografía del área y la situación relativa del núcleo urbano, la red de saneamiento junto con el colector construido, la zona de vegas del municipio y el cauce del río, que constituye el medio receptor al que se vierten los efluentes. Por tanto, como se explicó con anterioridad, la franja de terreno cercana al río y aguas abajo del final del tramo de colector construido es la zona global más adecuada para ubicar en ella la depuradora De esta forma, sería a priori válida cualquier ubicación en la zona de la Vega de los Olivos, entre el río Cubillas y el camino que lleva hacia Albolote, siempre que estuviera a una distancia de al menos unos 700m, porque quedaría a una cota inferior a la del final del tramo de colector construido y el nuevo tramo de colector a construir drenaría por gravedad. Detallando más, y teniendo en cuenta todos los factores a considerar, se ha elegido en concreto como la ubicación más adecuada una zona de la Vega de los Olivos, junto al camino de tierra de acceso al área, que está situada a unos 900 m. de la parte más baja del núcleo urbano y que se encuentra enfrentada aproximadamente a la Cooperativa Oleícola San Isidro, aunque a una distancia suficiente añadida a la existencia del cauce del río Cubillas.


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Dentro de esta zona en concreto existe una parcela, que según el SIGPAC está codificada con el número 19 dentro del polígono número 2, con forma de trapecio y con una leve pendiente, que está dedicada a tierras arables de regadío, y que a priori presenta unas características que la hacen idónea para la ubicación de la depuradora. En primer lugar, se trata de una zona no protegida y que no causa un impacto ambiental importante. Además tiene una distancia adecuada al núcleo urbano que minimiza las posibles molestias de olores o moscas, por tener la lejanía suficiente, mientras que por otra parte no requiere una prolongación del colector de una longitud excesiva. Por otra parte, tiene una topografía muy llana, como corresponde a una zona de vegas en la llanura aluvial de un río, y una cota inferior al final del tramo de colector ejecutado, pues se trata de un terreno que está situado aguas abajo a una cota aproximada de unos 691 metros. Por tanto en principio tan solo habría que prolongar este colector hasta llegar a la zona elegida como ubicación de la depuradora. Adicionalmente, esta localización permite el acceso a la parcela, pues existe un camino de tierra actualmente, de anchura suficiente, que es la prolongación de una calle del pueblo, que tan solo habría que acondicionar como parte de la obra. Asimismo, en toda esa zona existe gran cantidad de terreno disponible, aunque no obstante, en principio la parcela señalada tiene una extensión suficiente para acoger una depuradora de determinadas tipologías muy eficaces y no extensivas. Respecto de la red de energía eléctrica, se puede realizar el enganche muy cerca, pues el trazado de una línea de media tensión pasa justo al lado, y la red de abastecimiento se podría traer por el camino de acceso, desde el pueblo, pues no resulta una distancia excesiva para ello.


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Además, en el caso de que se plantease una posible reutilización del agua depurada para usos agrícolas, la situación de la depuradora en plena zona de vegas, facilitaría el uso de este efluente en las vegas circundantes y minimizaría el transporte necesario Finalmente, es importante señalar la cercanía relativa de la ubicación al cauce del río, pues está lo suficientemente cercana para restituir de forma económica las aguas ya tratadas al medio receptor, y lo suficientemente lejana y elevada respecto del cauce del río para evitar riesgos de posibles inundaciones en caso de posibles avenidas Respecto de este aspecto, se ha llevado a cabo un estudio somero de inundabilidad de la zona, para comprobar que el riesgo de posibles inundaciones de la instalación, es mínimo, y que se desarrolla a continuación. En los planos del presente estudio de viabilidad se pueden observar gráficamente las localizaciones del nuevo colector a construir, así como la ubicación descrita que se ha previsto para la depuradora.


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6.1.4. Estudio de inundabilidad de la zona La parcela propuesta para la ubicación de la estación depuradora objeto del presente estudio de viabilidad se encuentra en la zona de la Vega de los Olivos, en la margen izquierda del cauce del río Cubillas, aguas abajo del núcleo urbano. Dicha vega, o al menos su parte más cercana al cauce y más baja, se encuentra en la posible zona de inundación en caso de una gran avenida, con lo cual habría que estudiar si la parcela elegida quedaría a priori con cierta seguridad a salvo de dichas avenidas, o habría que desechar dicha ubicación, o tomar medidas de protección de la instalación.

En principio habría que señalar que en general el río Cubillas históricamente no destaca por un carácter muy torrencial ni por presentar grandes episodios de inundaciones. Es por ello precisamente por lo que núcleos como por ejemplo Iznalloz o Deifontes se han establecido junto a su cauce. En particular la estructura urbana del pueblo estudiado, Deifontes, se prolonga hasta asomarse prácticamente a la ribera del río, en toda la zona más baja del núcleo urbano, situada junto al puente de acceso al núcleo urbano.

Es por esta situación contigua al cauce de esta zona del núcleo, por la situación del puente y el carácter del río en este tramo por lo que sí han aparecido problemas justo en este área. El río en esta zona con su aporte de sedimentos ha ido taponando la sección de paso bajo el puente, lo cual aumentaba el riesgo de posibles inundaciones locales en este punto. El riesgo se agravaba además por la confluencia unos metros más arriba, en la zona del manantial con el arroyo del Desfiladero, con la aportación de su caudal en caso de tormentas. Además en la zona del río justo a continuación del puente el río tenía un cauce meandriforme, con varias curvas que amenazaban el casco urbano.


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Debido a estos factores, la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir ha llevado a cabo unas obras de encauzamiento con muros de escollera en el río Cubillas desde unos metros más arriba del puente de acceso hacia aguas abajo a lo largo de una longitud de unos 480 metros. De esta forma se minimizan los riesgos de desbordamiento y se evita el avance de los meandros existentes, rectificando el trazado para eliminar varios meandros que ponían en peligro la parte adyacente del casco urbano.

Sin embargo, en el tramo del río aguas abajo de la actuación, en principio el riesgo de grandes inundaciones parece inferior a priori porque tiene un cauce más excavado y profundo y su desarrollo en planta es más estable

Para llevar a cabo este somero y aproximado estudio de inundabilidad no se dispone de demasiados datos de partida. Los únicos datos disponibles son la topografía del terreno, a partir de las curvas de nivel cada 10 metros de la cartografía a escala 1:10.000 de la Diputación de Granada, o cada metro en la cartografía 1:2.000 exclusivamente en la zona del casco urbano y las inspecciones visuales realizadas en la zona.

También se dispone de los datos contenidos en la sucinta documentación conseguida del proyecto de encauzamiento del río Cubillas a su paso por Deifontes que se ha ejecutado. En este proyecto se describe el trazado de dicho encauzamiento, así como las características de los muros de defensa y se estudia la capacidad hidráulica de dicha sección de encauzamiento. Como datos básicos para esta comprobación se toman la pendiente media del río Cubillas a su paso por Deifontes y la velocidad del agua en dicha zona. Además también se calculan los caudales máximos de


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avenida en la zona a partir de otros estudios realizados en la zona o en áreas cercanas

Entonces se toman estos datos para la comprobación del presente proyecto. Aparecen una velocidad de 4.67 m/s de las aguas del río Cubillas y una pendiente de 0.0048 en el río Cubillas, que se ha comprobado con una sección longitudinal de la cartografía. En cuanto al caudal máximo de avenida, el encauzamiento se ha dimensionado en dicho proyecto, y en este caso también se toma ese dato, para un caudal con un periodo de retorno de 100 años, con un valor de 365 m 3/s.

Entonces, a falta de más datos y para que la complejidad de cálculo sea asumible, eso sí, siempre quedando del lado de la seguridad, se toman una serie de secciones transversales tipo distribuidas a lo largo de la zona a estudiar y se estudia su capacidad, con la idealización de suponer la hipótesis de fondo fijo y movimiento permanente y uniforme. De esta forma, se aplica la fórmula empírica de Manning que calcula la capacidad de una sección transversal a partir de su rugosidad.

Y justo en ese aspecto el cálculo queda del lado de la seguridad pues se adopta un valor global del coeficiente de rugosidad de Manning para el cauce muy conservador, con un valor de n=0.030

De esta forma, se toman siete secciones transversales distribuidas de la siguiente forma. La sección transversal 1 está a mitad del encauzamiento, la sección 2 justo al final del encauzamiento, y las secciones 3 y 4 en la propia Vega de los Olivos. A continuación la sección 5 está situada justo al comienzo de la parcela elegida, la sección 6 justo tras ella, y la sección 7 un tramo más abajo de dicha parcela.


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Entonces para cada parcela, iterativamente se han calculado el área de paso del agua, el perímetro mojado, y por tanto el radio hidráulico, y se ha aplicado la fórmula de Manning:

v

1 =

n

⋅

( R ) h

1

2 3

⋅

I

2

De esta forma, para cada sección transversal, se han ido calculando iterativamente los caudales para cada área de paso de agua, hasta encontrar el área que transporta el caudal máximo de avenida supuesto. Así se calcula la cota hasta donde llega esta área de paso de agua, y por tanto hasta dónde llegaría la lámina de agua en caso de avenida.

Por tanto de esta manera se calcula hasta qué altura llegaría el agua en cada sección transversal y se podría trazar una aproximada e hipotética línea de inundabilidad del agua en caso de avenida, sin tener en cuenta factores adicionales, por falta de datos.

Los resultados arrojados eliminan prácticamente la posibilidad de inundación en las condiciones consideradas de la ubicación prevista, cuya cota más baja es de unos 690.65 metros, mientras que según los cálculos realizados la lámina de agua alcanzaría en esa zona como máximo la cota de unos 685.80 metros, por lo que hay un margen de cota muy importante.

Por otra parte,

como la topografía en la zona es muy llana, la

sección transversal es muy abierta, por lo que una pequeña subida de la cota de la lámina de agua supone un aumento muy grande de la sección de paso, y por tanto de la capacidad de paso del caudal.


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Aguas arriba, como es lógico, la cota que teóricamente alcanzaría el agua va subiendo, hasta llegar a unos 694.5 metros en la zona en que el río se acerca más al pueblo, por lo que queda comprobada la necesidad del encauzamiento en ese tramo.

Por tanto, definitivamente, queda justificada la seguridad de la ubicación elegida frente a posibles avenidas extraordinarias, y por tanto su idoneidad en este aspecto, pues ya se había explicado antes que también cumplía el resto de condicionantes a tener en cuenta para elegir la ubicación más adecuada.

Incluso sería posible, aunque no parece necesario a la vista de lo estudiado, colocar un tramo de muro de escollera en la margen izquierda del río en la zona de la parcela, para protegerla del posible avance de los meandros del río. Aunque a priori no está justificada la necesidad de dicha actuación por la diferencia de cotas de la parcela respecto del cauce propiamente dicho del río y por la distancia existente al cauce.

Finalmente, se puede señalar a título de ejemplo que la estación depuradora de aguas residuales construida recientemente en el núcleo de Iznalloz, situado unos 10 km. aguas arriba del río Cubillas, está situada prácticamente junto al río, y no se han considerado necesarias medidas especiales de protección frente a las posibles avenidas.

Consecuentemente, como conclusión se adopta la ubicación propuesta para situar en ella la instalación de la depuradora prevista.


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6.2. SISTEMAS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES 6.2.1. Proceso de depuración de aguas residuales Para poder alcanzar los niveles de depuración requeridos en cada núcleo, es necesario que el agua residual sea sometida a una serie de procesos físicos, químicos y biológicos con el fin de conseguir un efluente que cumpla los objetivos de calidad exigidos. La combinación de estos procesos da lugar a lo que se conoce como Proceso de Depuración, que generalmente esta formado por dos líneas de tratamiento:

•

Línea de agua.

•

Línea de fangos.

Línea de agua Incluye aquellos procesos que permiten eliminar o reducir los elementos contaminantes del agua residual, y es la que suele permitir distinguir los distintos sistemas de depuración. Dentro de la línea de agua se distinguen las siguientes fases: Pretratamiento: Está formado por una serie de procesos unitarios por medio de los cuales se eliminan los sólidos de gran tamaño. Tratamiento primario: Destinado, fundamentalmente, a la eliminación de materia en suspensión y la reducción de parte de la materia orgánica.


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Incluye, principalmente, procesos de decantación primaria y los procesos físico-químicos. Tratamiento secundario: Se compone de procesos biológicos encargados de la eliminación de la mayoría de la materia orgánica. Tratamiento terciario o avanzado: Permite obtener mejores rendimientos en la eliminación de la materia orgánica y sólidos en suspensión, así como reducir otros contaminantes como nutrientes, patógenos, metales pesados, etc., que no se eliminan en el tratamiento secundario. Se emplea sólo cuando se han definido objetivos en los cauces receptores que exigen una elevada calidad del efluente. El tratamiento terciario no es necesariamente un proceso posterior al biológico. En ocasiones se trata de un proceso previo al secundario y en otras, son simplemente modificaciones del propio proceso biológico. Por esto se le conoce también como Procesos de Depuración Avanzados o de Afino. En general la línea de agua sigue el siguiente esquema: 1. Entrada del agua residual bruta. 2. Pretratamiento. 3. Decantación primaria. 4. Proceso biológico. 5. Decantación secundaria. 6. Tratamiento terciario (opcional) 7. Salida de agua residual depurada.

Línea de fangos: Trata los subproductos originados en la línea de agua para que puedan ser evacuados bajo condiciones óptimas sanitarias y de manejo. En Francisco José Manzano González

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esta línea se incluyen procesos de espesamiento, estabilización, acondicionamiento, deshidratación y evacuación final del fango. Como resumen del proceso de depuración, se incluye finalmente el siguiente esquema:

A.R. BRUTA

TRATAMIENTO PRIMARIO

TRATAMIENTO SECUNDARIO

PROCESO

DECANTACION

PRETRATAMIENTO

PRIMARIA

DECANTACION

BIOLOGICO

SECUNDARIA

TRATAMIENTO

TERCIARIO OPCIONAL

LODOS PRIMARIOS AGUA RESIDUAL DEPURADA

LODOS SECUNDARIOS

ESPESAMIENTO

ESTABILIZACION ACONDICIONAMIENTO

EVACUACION FINAL

DESHIDRATACION-SECADO

REDUCCION TERMICA

LINEA DE AGUA LINEA DE FANGOS


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6.2.2. Clasificación de los sistemas de depuración En la actualidad existe una gran variedad de sistemas de tratamiento de aguas residuales que generalmente siguen el proceso descrito. Estos sistemas se conocen como Tratamientos Convencionales y entre ellos se encuentran los procesos de fangos activados y todas las posibles variantes. Como alternativa a estos tratamientos existe una serie de técnicas aplicables que debido a su sencillez de operación y reducido o nulo consumo energético, reciben el nombre de Tecnologías Blandas. En España estas tecnologías están empezando a experimentar un gran auge como alternativas a los tratamientos convencionales en pequeños y medianos núcleos de población (menores de 25000 h-e). Ha quedado demostrado que los sistemas convencionales aplicados a estos núcleos han tenido una viabilidad casi nula, debido a los elevados costes de explotación y mantenimiento, así como a la necesidad de personal especializado. Él proceso de depuración en los sistemas de tecnologías blandas es similar al descrito, eliminando o simplificando en la mayoría de los casos la línea de fangos. Entre los sistemas que responden a esta concepción se encuentran los siguientes: Filtro Verde, Infiltración Rápida y Escorrentía Superficial, como sistemas de aplicación al terreno; y otras tecnologías tales como Lechos de Turba y Lagunajes. Por otra parte, existe un grupo de sistemas cuyo funcionamiento se asemeja más a los convencionales, mientras que los costes de explotación y mantenimiento se sitúan entre los de los sistemas de tecnología blanda y los convencionales. Estos se denominan Tecnologías Convencionales de

Bajo Coste. Entre estos sistemas se pueden mencionar los Contactores Biológicos Rotativos (C.B.R.) y los Lechos Biológicos. Francisco José Manzano González

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Por último, es interesante destacar la existencia de una serie de

Procesos Unitarios que, exclusivamente, realizan una fase del proceso de depuración. Tal es el caso de los procesos que constituyen los tratamientos primarios: Fosa Séptica, Tanque Imhoff, Decantador-Digestor, Decantador Primario y Laguna Anaerobia.


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6.2.3. Sistemas de tratamiento de aguas residuales

A. INTRODUCCIÓN Como ya se ha descrito parcialmente en el apartado anterior, los principales sistemas de los que se dispone en la actualidad son:

TRATAMIENTOS PRIMARIOS

Aplicación sub-superficial TECNOLOGÍAS BLANDAS

Aplicación superficial

Lagunaje

Otros

Fosa séptica Tanque Imhoff Decantador-digestor Decantador Primario Zanjas filtrantes Lechos filtrantes Pozos filtrantes Filtros intermitentes de arena Filtro Verde Infiltración rápida Escorrentía superficial Lechos de juncos Lagunas anaerobias Lagunas facultativas Lagunas aerobias Lagunas anaerobias modificadas Lagunaje artificial o aireado Lechos de turba

TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES DE BAJO COSTE

Contactores biológicos rotativos Lechos biológicos

TRATAMIENTOS CONVENCIONALES

Fangos activos Aireación prolongada Estabilización-contacto Canales de oxidación

Fangos activos

TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO


Tratamiento físico-químico

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B. TRATAMIENTOS PRIMARIOS 1. FOSA SÉPTICA Este tipo de tratamiento se aplica a residencias individuales y pequeñas comunidades, con poblaciones menores a 200 habitantes equivalentes. El sistema consta de 2 o más cámaras en serie, de forma que en la primera se produce sedimentación, digestión del fango y almacenamiento del mismo; mientras que la segunda proporciona una sedimentación y capacidad de almacenamiento de fango adicional.

Esquema de fosa séptica de tres cámaras

El tiempo de retención del agua residual en la planta es de 24 horas y los fangos se retiran cada 2 o 3 años. Los rendimientos que se alcanzan se encuentran en torno al 35% de DBO 5 y al 50% de sólidos en suspensión. El sistema requiere del orden de 0'1-0'5 m 2/hab.

2. TANQUE IMHOFF Se aplica a poblaciones menores de 500 h-eq. y está formado por un depósito dividido en dos compartimentos comunicados a distintas alturas. En el superior se produce la sedimentación y en el inferior la digestión de los fangos. Los sólidos que sedimentan pasan a través de unas ranuras


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existentes en el fondo del compartimento superior, pasando al inferior para su digestión a temperatura ambiente. El tiempo de retención del agua residual es de 3 horas y los fangos se retiran cada 6 meses. Se alcanzan reducciones del 40% de DBO 5 y del 60% de sólidos en suspensión.

Sección de tanque Imhoff

3. DECANTADOR-DIGESTOR Se aplica a poblaciones entre 500-2000 h-e en las que no es obligatorio la realización de un tratamiento secundario y no disponen de espacio para un tratamiento de bajo coste como filtros verdes o lagunaje. El funcionamiento es similar al del Tanque Imhoff, de forma que consta también de una zona de decantación y otra de digestión y los fangos se retiran también cada 6 meses. La diferencia estriba en la flexibilidad de los decantadores-digestores para adecuarse a poblaciones en crecimiento, al permitir añadir cabezas de decantación dependiendo del número de habitantes.


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Como ventajas de este sistema se tienen su baja ocupación de espacio, su simplicidad de construcción y explotación y sus costes de construcción y explotación bajos. Como inconvenientes, se presentan su aplicación exclusiva a núcleos pequeños, su bajo rendimiento en comparación con otros sistemas de bajo coste, la posible producción de olores y su poca estabilidad frente a variaciones de caudal y carga. En el siguiente dibujo de las secciones de un decantador-digestor se pueden observar las diferentes partes de la instalación:

Perfil y Secciones de un

Decantador-digestor.

4. DECANTADOR PRIMARIO El rango de aplicación se sitúa en 500-2000 h.e. con unos requerimientos de superficie de 1-3 m 2/hab y pueden ser de muchos tipos,


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siendo los más utilizados para poblaciones pequeñas, los decantadores cilindro-cónicos, donde se produce la decantación de los sólidos y su posterior digestión en el fondo. Los decantadores permiten, además, la adición de otros procesos unitarios como son los tratamientos químicos, con los que se consigue aumentar los rendimientos de depuración y alcanzar reducciones mayores al 30% de DBO5 y al 60% de sólidos en suspensión, que es el rendimiento habitual de los decantadores. El efluente procedente de cualquiera de los procesos anteriores (fosa séptica, tanque Imhoff, decantador-digestor o decantador primario) se evacua por aplicación subsuperficial o filtración en el terreno, o bien puede realizarse en pequeños filtros verdes, dependiendo de las características del terreno y la disponibilidad de superficie

C. APLICACIÓN SUBSUPERFICIAL 5. ZANJAS FILTRANTES Consiste en una pequeña zanja de profundidad y anchura inferiores al metro, que se rellena en orden ascendente con arena, grava y tierra vegetal, que hace las veces de sellante. La longitud de la zanja suele estar comprendida entre los 25 y los 30 metros. En la capa de grava se sitúa una tubería dren longitudinalmente. El funcionamiento se basa en la infiltración del caudal a través del fondo y de las paredes de la zanja.

6. LECHOS FILTRANTES Un lecho filtrante no es más que una zanja filtrante de mayor anchura con una distribución en capas (arena, grava y tierra vegetal) igual a las


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anteriores. Se suele disponer una red de drenes en la capa de grava y toda la infiltración se produce por el fondo del lecho.

7. POZOS FILTRANTES Estos pozos son otra variante de los sistemas de filtración que presenta la ventaja frente a las zanjas y los lechos de una mejor calidad del efluente y el inconveniente de un mayor coste de construcción. Sus dimensiones suelen estar comprendidas entre los 4 y 6 metros de profundidad y entre los 1.5 y 3 metros de diámetro. El rendimiento óptimo se alcanza cuando el nivel freático es bajo (aproximadamente 5 metros por debajo de la superficie), de manera que el pozo pueda excavarse con la suficiente profundidad, y así se disponga de pozos con una gran superficie vertical respecto de la ocupada en horizontal. De esta forma se obtiene la ventaja de ocupar menos superficie de terreno que los lechos y las zanjas, para igual tasa de aplicación.

8. FILTROS INTERMITENTES DE ARENA Todos los sistemas de filtración vistos hasta ahora dependen de la permeabilidad del terreno, si esta es demasiado alta o demasiado baja, no pueden ser utilizados. Para solucionar este problema se puede recurrir a cambiar el terreno natural que exista por otro que convenga a los intereses de la depuración. Cuando el material que sustituye al terreno es arena, el sistema recibe el nombre de filtros intermitentes de arena. Consisten en un depósito generalmente de hormigón que se llena con varias capas subyacentes de


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grava y gravilla y una principal de arena de aproximadamente un metro de espesor. El caudal atraviesa estas capas y es recogido por tuberías dren situadas en el fondo. Son llamados intermitentes porque el afluente no es continuo para no colmatar el filtro. Por ello suelen construirse al menos dos de manera que mientras uno está en servicio se realiza el mantenimiento del otro.

D. APLICACIÓN SUPERFICIAL 9.- FILTRO VERDE Se aplica a poblaciones menores de 25.000 h-e. y consiste en la aplicación del agua residual al terreno, donde previamente se ha instalado una masa forestal. Con ello se consigue, aparte de la depuración del efluente, el crecimiento de especies vegetales, generalmente arbóreas maderables, chopos (Populus spp.) y la recarga artificial de acuíferos. La depuración se realiza mediante la acción conjunta del suelo, los microorganismos y las plantas por medio de una triple acción (física (filtración), química (intercambio iónico) y biológica (degradación de la materia orgánica); y tiene lugar en los horizontes superiores del terreno, en donde se encuentra una capa biológicamente activa. Para la instalación de un filtro verde se requieren una serie de condiciones relacionadas con el terreno y el agua residual que deben cumplirse para que sea posible el funcionamiento adecuado de este sistema:


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Con este sistema se consiguen reducciones de DBO 5 del orden del 90% y de sólidos en suspensión del 95%, destacando, además el alto rendimiento en eliminación de microorganismos patógenos, fósforo y compuestos nitrogenados (más del 80%). Presenta, además, la ventaja de no producir fangos. Aparte de la depuración de las aguas residuales, se consigue un beneficio económico por la venta de la madera producida, y en cualquier momento los terrenos son recuperables. Sin embargo el principal inconveniente que presenta este sistema de depuración, es la gran extensión de superficie que requiere para su instalación. Este sistema puede ser apropiado para municipios pequeños en los que se disponga de superficie suficiente y en los que deba usarse un sistema de bajo coste por el rango poblacional que posea.

10.-INFILTRACION RÁPIDA Este sistema de depuración se aplica a poblaciones menores de 5000 h-e, fundamentalmente. En este caso el agua residual se aplica al terreno a tasas elevadas, bien por extensión en lagunas o por aspersión, alternando periodos de inundación con periodos de secado. Los terrenos utilizados son altamente permeables: arenas, limos y arenas limosas, con una capacidad de infiltración que oscila entre los 10-60 cm. diarios y, generalmente, no se utiliza vegetación La depuración se realiza mediante procesos físicos, químicos y biológicos que se producen al atravesar el agua, la matriz del suelo. Para la aplicación del sistema, aparte de las características de permeabilidad, es necesario que el nivel piezométrico se encuentre a 2-3


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metros de la base de la balsa de infiltración, y se requieren superficies de entre 1 y 22 m 2/hab. para su aplicación. Por medio de este sistema se consigue la recarga artificial de acuíferos, y la posterior reutilización del agua tratada, recuperando el agua por medio de zanjas o pozos. Se alcanzan reducciones de DBO 5 y de sólidos en suspensión alrededor del 90% y una elevada eliminación de patógenos, entre el 70-95%.

11.-ESCORRENTIA SUPERFICIAL El ámbito óptimo de aplicación se encuentra en poblaciones menores de 2.000 h-e, y consiste en la aplicación al terreno del agua residual mediante riego por circulación superficial en láminas, alternando periodos de riego, con periodos de secado. El agua se depura por medio de procesos físicos, químicos y biológicos, al transcurrir por una pendiente relativamente impermeable, recubierta de vegetación no arbórea (reed canary grass, festuca, trébol o italian rye grass). El agua tratada se recoge al final de cada bancal por medio de zanjas, alcanzándose en la depuración rendimientos en torno al 90% de DBO5 y al 70% de sólidos en suspensión Para la instalación de este sistema se necesitan una serie de condiciones del suelo sobre el que se drenan las aguas

12.-.LECHOS DE JUNCOS Los

"Lechos de Juncos" o "Reedbeds" son unas áreas

impermeables, conteniendo plantas acuáticas especiales, que purifican el agua. Son procesos que guardan cierta similitud con los sistemas de


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escorrentía superficial, ya que se aplican en terrenos pantanosos o de baja permeabilidad. Sobre el terreno de origen se excavan unos lechos de escasa profundidad (0.6 m.), y se rellenan de grava o material de alta permeabilidad, donde se plantan y desarrollan los juncales (Phragmites australis), que degradan la materia orgánica del agua residual tratada. En general se trata de un sistema de tratamiento muy rentable en pequeños núcleos, por su bajo costo en implantación y explotación, y escasa ocupación de terreno, en comparación con otros sistemas de aplicación al terreno.

E. LAGUNAJES 13.-LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN El lagunaje se puede aplicar a núcleos de población superior a los 200 h-e y siempre que la superficie de terreno disponible esté en torno a los 6'5 m2/hab. La depuración por lagunaje de aguas residuales consiste en el almacenamiento de éstas durante un tiempo variable en función de la carga aplicada y las condiciones climáticas, de forma que la materia orgánica resulte degradada mediante la actividad de microorganismos presentes en el medio. En función de los tipos de microorganismos que depende, a su vez, de la presencia de oxígeno disuelto, las lagunas, también conocidas como estanques de estabilización, se clasifican en anaerobias, facultativas y aerobias o de maduración. Dado que estos tres tipos de lagunas requieren niveles decrecientes de carga orgánica para funcionar correctamente, las plantas de tratamiento suelen estar constituidas por los tres tipos de estanques operando en serie, es decir, uno después del otro. De esta forma se alcanza una mayor calidad


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en el efluente final del sistema, consiguiendo así reducciones de DBO 5 alrededor del 90%, de sólidos en suspensión entre 70-80%, de nitrógeno entre 50-60%, fósforo entre 50-60% y en coliformes más del 90%.

a) Lagunas anaerobias. Debido a la elevada carga orgánica, la profundidad de las lagunas (superior a los 2 metros) y el corto periodo de retención del agua residual (entre 2-5 días), el contenido en oxígeno disuelto se mantiene bajo o nulo en toda la laguna. La misión principal de las lagunas de estabilización anaerobias es la sedimentación de la mayor parte de los sólidos en suspensión y la eliminación de parte de la materia orgánica por medio de bacterias anaerobias presentes en la laguna, pudiendo alcanzar reducciones en torno al 70% de DBO 5 y sólidos en suspensión. En el peor de los casos, las lagunas anaerobias funcionarían como un decantador. Normalmente estas lagunas son las primeras de una serie, correspondiente al tratamiento primario en el proceso de depuración. Por otra parte, pueden constituir, por sí solas, un sistema de depuración para poblaciones menores a los 2000 he que requieran, exclusivamente, de un tratamiento primario.

b) Lagunas facultativas. En estas lagunas se distingue una zona anaerobia en el fondo, donde se dan procesos de fermentación y una zona intermedia que contiene bacterias facultativas y es la que da el nombre a estas lagunas. El oxígeno necesario para la estabilización de la materia orgánica proviene de la reaireación a través de la superficie y de la fotosíntesis llevada a cabo por medio de las algas presentes en la zona anaerobia. En esta zona, las bacterias presentes utilizan el oxígeno producido por las algas y desprenden CO 2 que, a su vez, es utilizado por éstas, cerrando así el ciclo simbiótico. La finalidad última de estas lagunas es la degradación de la materia orgánica. Las lagunas facultativas pueden ser las primeras de una serie o Francisco José Manzano González

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seguir a las lagunas anaerobias, correspondiendo así a un tratamiento secundario. Su profundidad varía de 1 á 2 metros. A diferencia de lo que ocurre con las lagunas anaerobias, el objetivo perseguido en las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado una elevada estabilización de la materia orgánica, y una reducción en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes.

c) Lagunas de maduración. También se llaman lagunas de oxidación o aerobias. Son lagunas de poca profundidad, entre 0'2-1 metro, en las que toda la columna de agua se mantiene en condiciones aerobias. Su objetivo primordial es la eliminación de patógenos gracias a la radiación ultravioleta solar. Además del efecto desinfectante, estas lagunas cumplen otros objetivos como son la nitrificación, cierta eliminación de nutrientes, y la clarificación y oxigenación del efluente. El inconveniente es la presencia en el efluente de sólidos en suspensión en forma de algas (fitoplancton), que en ciertos casos, como son los vertidos a lagos puede limitar su uso. Este problema desaparece si el efluente se hace pasar por un filtro de arena en donde las algas quedan retenidas. Las lagunas de maduración constituyen un tratamiento terciario en el proceso de depuración, tanto si se combinan con otras lagunas, como si lo hacen con otros sistemas de tratamiento.

Es conveniente la instalación de líneas en paralelo en el caso de que exista estacionalidad y en previsión de problemas de funcionamiento así como para facilitar la limpieza y retirada de fangos.


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Otro tipo de lagunaje es el formado por las Lagunas Aireadas que consta de un estanque de 2-3 metros de profundidad dividido en una zona de aireación y otra de sedimentación, entre las que, generalmente, no se produce recirculación de fangos. El oxígeno es suministrado en el estanque por medio de aireadores de superficie o mediante difusores. La diferencia con las anteriores estriba, sobre todo, en la necesidad de energía y en la menor superficie requerida (del orden de 1-3 m2/hab.). Las Lagunas Aireadas se aplican a poblaciones superiores a los 5000 h-e. El proceso de lagunaje tiene algunas ventajas como por ejemplo sus altos rendimientos y sus bajos costes de mantenimiento aunque también presentan inconvenientes importantes como su gran ocupación de terreno y la producción de olores. En todos los casos, el fondo de las lagunas de estabilización debe estar impermeabilizado, con el fin de no contaminar acuíferos próximos a la instalación, excepto en aquellas circunstancias en que las características del terreno permitan prescindir de ello.

F.-OTRAS TECNOLOGÍAS BLANDAS 14.-LECHOS DE TURBA El rango de aplicación va de 200 a 10.000 h-e y requiere superficies entre 0'6-1 m2/hab., no superando la superficie total de cada lecho, los 200 m2. El sistema está formado, como su propio nombre indica, por lechos de turba, a través de los cuales circula el agua residual. Cada lecho descansa sobre una delgada capa de arena, soportada, a su vez, por una capa de grava. El efluente se recoge a través de un dispositivo de drenaje


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en la base del sistema. El terreno donde se asiente cada lecho debe ser impermeable para garantizar la no contaminación de las aguas subterráneas, en caso contrario, hay que recurrir a la impermeabilización. Para la depuración de las aguas residuales se aprovechan las propiedades de absorción y adsorción de la turba, así como la actividad bacteriana que se desarrolla en su superficie. Se producen, por tanto, procesos físicos, químicos y biológicos en los que se elimina alrededor del 80% de DBO5 y el 90% de sólidos en suspensión. El proceso completo de los lechos de turba está formado por un pretratamiento, tratamiento primario, compuesto de una serie de filtros autolimpiables; tratamiento secundario, formado por los propios lechos de turba, y tratamiento terciario, opcional, cuyo objetivo es la eliminación de patógenos, sometiendo al efluente de los lechos de turba a un lagunaje aerobio, o bien a una cloración. En algunos casos se eliminan los filtros. Los lechos se disponen en varias unidades, estando unas en funcionamiento y otras en conservación para su mantenimiento y aireación. Hay que considerar que la turba necesita ser retirada y reemplazada por otra cada 15 años aproximadamente, pudiendo ser aprovechada para fines agrícolas. Entre sus ventajas destacan su sencillez de explotación y su estabilidad de funcionamiento, sin embargo el inconveniente más notable es que los lechos deben ser limpiados de toda la materia en suspensión que queda retenida superficialmente. Esto obliga a construir generalmente tres, de manera que mientras dos están en servicio cada diez días, otro está en mantenimiento, esto es, cada lecho filtra veinte días al mes


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G.-TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES DE BAJO COSTE 15.-CONTACTORES BIOLOGICOS ROTATIVOS (C.B.R.) Se aplica a poblaciones comprendidas entre los 2.000 y 20.000 habitantes equivalentes (h-e) y en este caso la depuración de las aguas residuales se consigue gracias a la formación de una película biológica sobre un soporte, normalmente de polietileno o P.V.C., que sumergido parcialmente en el agua residual (alrededor del 40%) y girando constantemente a una velocidad determinada, somete a las colonias de bacterias, protozoos y demás microorganismos que forman la película, a sucesivas fases de oxigenación y asimilación de la materia orgánica presente en el agua. Con el movimiento giratorio del soporte se consigue, además, la aireación del propio agua residual. El exceso de biomasa desarrollada se desprende debido a las condiciones anaerobias que se crean en las capas más internas de la biopelícula, perjudiciales para los microorganismos aerobios, y a las fuerzas tangenciales generadas por el propio giro del soporte. En la actualidad existen tres tipos de contactores biológicos rotativos: biodiscos (constituidos por una batería de discos en paralelo) biocilindros (malla cilíndrica relleno de trozos de tubos de material plástico) y por último los rotores de espiral. La línea de tratamiento en una planta de depuración C.B.R. consta de un pretratamiento, decantador primario, contactores biológicos rotativos y decantador secundario. Es conveniente la instalación de varios paquetes de contactores dispuestos en serie para la previsión de averías. Con estos sistemas, se puede conseguir, aparte de la degradación de la materia


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orgánica, la nitrificación del efluente aumentando la velocidad de giro del soporte. Son sistemas que requieren poca superficie de terreno, entre 0'5-0'7 m2/hab. y alcanzan rendimientos que rondan el 80% de DBO 5 y entre 7090% de sólidos en suspensión. El sistema equivale, en realidad, a un reactor biológico en un tratamiento convencional, si bien ofrece algunas ventajas, como el menor espacio necesario y el menor consumo de energía. Entre los inconvenientes que presenta este sistema, por su modo de funcionamiento, se pueden destacar los elevados costes de inversión

16.- LECHOS BIOLOGICOS Los lechos biológicos, también conocidos como filtros percoladores o lechos bacterianos, tienen un rango óptimo de aplicación en poblaciones superiores a los 6.000 h-e según algunos autores, aunque también se ha demostrado su aplicabilidad en núcleos menores, si se hace un diseño adecuado. El sistema consiste en un lecho relleno de material filtrante de gran superficie (piedras o material plástico) que sirve de soporte a los microorganismos encargados de la degradación de la materia orgánica. El agua residual se distribuye por la parte superior del filtro mediante un mecanismo rotativo. Cada filtro posee en la parte inferior un sistema de drenaje que recoge el agua depurada y favorece la aireación del mismo. La materia orgánica presente en el agua residual es adsorbida sobre la película biológica, donde es degradada y asimilada por los microorganismos aerobios.


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A medida que aumenta el espesor de la película, el oxígeno es consumido antes de que pueda penetrar a las capas más profundas. Igual ocurre con la materia orgánica, que es degradada por las capas más superficiales, lo que ocasiona que los microorganismos que forman esta capa más interna, se encuentren en la fase endógena de crecimiento, en la que pierden su capacidad de adherirse a la superficie del medio. Esto provoca que toda la película se desprenda en el momento en el que el agua pasa a través del medio, para dar lugar al crecimiento de otra nueva. La línea de tratamiento de una planta de depuración de lecho bacteriano consta de un pretratamiento, decantador primario, lecho bacteriano y decantador secundario con recirculación del efluente final o del efluente del propio lecho. Los lechos biológicos se dividen en dos clases: de baja y alta carga en base a la carga hidráulica y a la carga orgánica, siendo los primeros poco recomendables debido a los problemas anteriormente comentados. La superficie necesaria para la instalación de lechos biológicos es similar a los contactores biológicos rotativos: 0'5-0'7 m 2/hab. Los rendimientos que se alcanzan se encuentran en torno al 80% de reducción de DBO 5 y al 95% de sólidos en suspensión. Entre las ventajas de las que disfruta el lecho bacteriano están la facilidad de explotación y mantenimiento y el escaso consumo de energía. Sin embargo, como cualquier sistema, también hay que señalar la existencia de algunos inconvenientes, como los posibles olores por inversión térmica o problemas climáticos:

H.-TRATAMIENTOS CONVENCIONALES


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17.- FANGOS ACTIVOS En los sistemas de Fangos Activos se hace pasar el agua residual por un reactor donde se mantiene un cultivo bacteriano aerobio en suspensión. El oxígeno necesario para mantener el reactor en condiciones aerobias es suministrado por medio de difusores o aireadores mecánicos que, a su vez, sirven para mantener el líquido en un régimen de mezcla completa. Tras un período de retención del reactor, la mezcla pasa a un decantador donde las células se separan por sedimentación del agua residual tratada. Una parte de estas células es recirculada para mantener la concentración de microorganismos en el reactor, mientras que el resto se extrae y se evacua hacia el tratamiento de fangos. La línea de agua del proceso sería, por tanto: pretratamiento, decantador primario, reactor biológico, decantador secundario y una línea de retorno de fangos desde el decantador secundario. En la línea de tratamiento de fangos se mezclan tanto los fangos primarios, que son los sólidos sedimentados en el decantador primario, como los fangos en exceso o biológicos, que proceden del proceso biológico y sedimentan en el decantador secundario. El fango ha de pasar por una serie de etapas en su tratamiento: espesamiento, estabilización y deshidratación. Una vez que el fango ha pasado por las fases anteriores de tratamiento hay que proceder a su evacuación final y que puede tener varias alternativas: la descarga en vertederos o relleno de tierra, el uso agrícola, cada vez más habitual o la incineración, utilizado cuando se tienen importantes contenidos en fangos. En el proceso de fangos activos se consiguen reducciones del orden del 90% de DBO 5 y el 95% de sólidos en suspensión. Es un proceso muy Francisco José Manzano González

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flexible y que puede adaptarse a casi cualquier tipo de problema relacionado con el tratamiento biológico de aguas residuales. Algunas modificaciones son los conocidos como: Proceso Convencional, Aireación prolongada, Aireación Graduada, Reactor de Mezcla Completa, Contacto y Estabilización, Aireación de Alta Carga y Oxigenación Total, entre otros. Entre las ventajas del sistema de fangos activos convencional, las principales son la mejor adaptación a las variaciones de volumen estacional que el lecho bacteriano, la menor ocupación de superficie y la ausencia de olores. Entre los inconvenientes (del sistema de fangos activos convencional) se encuentran la necesidad de mantenimiento y explotación por personal especializado, el mayor número de equipos y gasto de energía eléctrica y la necesidad de recirculación desde el decantador secundario.

•

Los Fangos activos convencionales son aquellos que se

mueven entre los siguientes valores: Tr= 4-8 horas Cm= 0'2-0'6

Cv= 0'3-1'2

Este sistema siempre estará presente cuando se hable de la depuración de las aguas residuales pertenecientes a grandes núcleos. Para poblaciones mayores de 10.000 h-e. el tipo de fangos activos más utilizado es el Convencional.

•

Sin embargo, para pequeños núcleos de población, entre

1.000-10.000 hab-eq. el tipo de fangos activos, actualmente más empleado, es la Aireación Prolongada. Es un sistema de fangos activos, donde la biomasa se encuentra en respiración endógena, es decir, que la edad del fango es lo suficientemente alta, como para que la concentración de substrato sin asimilar sea baja, y por tanto se trabaja con cargas másicas


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bajas. En un sistema de oxidación prolongada los parámetros de funcionamiento oscilan entre los siguientes valores: Cm= 0'05-0'15

Cv=0'16-0'4

Tr=18-36 h.

La gran ventaja de la oxidación prolongada es que el gran tiempo de retención en el reactor biológico permite la supresión del decantador primario y por la misma razón se producen menos fangos ya que muchos se digieren en el propio reactor. Además son depuradoras fáciles de construir, con costes de explotación bajos, comparados con cualquier otro tipo de fangos activos, y que no suelen necesitar de personal excesivamente especializado para su explotación y mantenimiento, aunque demandan un gran consumo energético

•

Otro tipo de fangos activados utilizados en pequeñas

poblaciones es la Oxidación Total, estaciones depuradoras prefabricadas por módulos, y cuyo mantenimiento y explotación es más caro que la Aireación Prolongada. Cabe destacar el escaso requerimiento de superficie y la facilidad de adaptación a puntas estacionales de carga y caudal.

I.-TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO 18.- TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO El tratamiento físico-químico más frecuente consta de una coagulación-floculación y decantación. Este proceso necesita de personal especializado para su explotación y mantenimiento y posee una alta producción de fangos. El hecho de que los costes de explotación y mantenimiento sean más altos que en los tratamientos biológicos hace que este sistema sólo se use cuando se trate de zonas que presenten una fuerte punta estacional o de fin de semana, o la presencia de vertidos industriales


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no hagan posible la depuración biológica, es decir, tenga un índice de biodegradabilidad muy bajo, o se realice las funciones de tratamiento terciario tras un tratamiento biológico.

6.3. PLANTEAMIENTO DE ALTERNATIVAS DE DEPURACIÓN Una vez estudiados los diferentes procedimientos usados hoy día para tratar las aguas residuales urbanas, se trataría a continuación de, entre todos ellos, seleccionar las dos o tres alternativas que más se adecuaran al caso concreto estudiado en el presente proyecto. Por tanto habría que decidir qué clase de tratamientos depurarían más eficientemente, desde un punto de vista global, los efluentes del núcleo de Deifontes, teniendo en cuenta todos los factores que definen y describen tanto el problema o la necesidad real, así como las distintas soluciones propuestas.

A la hora de valorar las distintas alternativas de depuración se ha de distinguir entre los factores de primer y segundo orden, es decir, los factores principales o determinantes, y los complementarios, para conseguir ir concretando las posibilidades reales para el problema al que quiere dársele solución.

Uno de los datos fundamentales, o principales a la hora de plantear alternativas sobre el tratamiento a elegir, o principalmente descartar alternativas inviables, es el número de habitantes equivalentes. Esto


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permitirá establecer un primer filtro a tener en cuenta entre todas las alternativas a considerar.

Por tanto el dato de la población equivalente sería quizás a priori el más determinante para limitar los sistemas aplicables en cada caso debido a que todos los sistemas de depuración presentan un intervalo de población equivalente donde su funcionamiento es óptimo e igualmente existen intervalos en los que son aplicables con ciertas limitaciones. Fuera de estos dos casos las condiciones de funcionamiento o el coste relativo obligan a desecharlos como soluciones. En este caso en concreto, se parte de la base del dato fundamental de la población equivalente del núcleo estudiado, de unos 2800 h.eq. Se trata por tanto de un núcleo pequeño, con todas las características que ello conlleva en general con respecto a la depuración de sus aguas residuales, aparte de sus características propias.

En efecto, dentro de la problemática ambiental que plantea el vertido de aguas residuales urbanas, cabe distinguir de forma significativa, el tratamiento o soluciones adoptadas en grandes y medianas poblaciones ( pob > 20.000 hab ) de las que se toman en pequeños núcleos. En el primer caso los costes de construcción y explotación suelen ser considerables, y su financiación corre a cargo de la Administración Central, Autonomías y Ayuntamientos de cierta entidad. En núcleos de menor población, la falta de planificación, legislación adecuada, personal especializado y sobre todo de medios económicos, incide en una mala gestión tanto en la construcción como en la explotación de las plantas de depuración. Todo ello repercute en unos efluentes de mala calidad, que en ocasiones pueden producir deterioros en el medio receptor.


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De esta forma el diseño y explotación de plantas de depuración en pequeños núcleos debe resolverse con la misma eficacia que se hace en los grandes, si bien deben emplearse otros criterios de selección más acordes con las circunstancias de estas pequeñas comunidades:

•

Deben tener prioridad aquellos procesos que requieran un tiempo mínimo de operador

•

Es necesario intentar escoger equipos que requieran un mínimo de mantenimiento

•

Hay que procurar conseguir un funcionamiento eficaz ante un amplio rango de caudal y carga, ya que en núcleos pequeños, las variaciones usualmente suelen ser grandes

•

Es conveniente diseñar un proceso de depuración que requiera un gasto mínimo de energía

•

Es importante utilizar instalaciones donde los posibles fallos de equipos y proceso causen el mínimo deterioro posible de calidad en el efluente

•

Para producir el mínimo impacto medioambiental, hay que tratar de lograr una máxima integración en el medio ambiente.

Por tanto se puede observar cómo existen una serie de técnicas de depuración que se aplican mejor a poblaciones menores, por sus características de funcionamiento. Y cómo en general, tal y como se comentó anteriormente, cada sistema de tratamiento es algo más adecuado y suele ofrecer mejores resultados globales para una franja de población determinada.

Como muestra, a continuación se muestra una tabla de los rangos de población equivalente en que tienen aplicabilidad, tanto adecuada como


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algo más limitada, los principales sistemas de depuración. Esta tabla viene incluida en el Plan Director de Depuración de Aguas Residuales Urbanas de la Provincia de Granada, como punto de partida para seleccionar los sistemas viables a priori para cada población:

APLICABILIDAD (h-e)

SISTEMA DE TRATAMIENTO

ÓPTIMA

LIMITADA

Pretratamiento

<1.000

1.000-10.000

Fosa séptica

<50

50-200

Tanque Imhoff

50-500

-

Laguna anaerobia

50-2.000

-

Decantador digestor

500-2.000

-

Decantador primario

>500

-

Escorrentía superficial

100-2.000

2.000-5.000

Infiltración rápida

100-5.000

5.000-6.000

Filtro verde

100-25.000

-

Lecho de turba

200-10.000

100-200

Laguna facultativa

>200

100-200

Lagunaje completo

>200

100-200

CBR

2.000-20.000

20.000-25.000

Aireación prolongada

1.000-10.000

-

Laguna aireada

>5.000

-

Lechos biológicos

>6.000

5.000-6.000

Fangos activos

>10.000

-


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Para completar esta información, se incluye también otro cuadro acerca del campo poblacional de aplicación de las diferentes alternativas de depuración, del autor Collado Vargas:

CAMPOS POBLACIONALES DE APLICACIÓN DE LOS TRATAMIENTOS POBLACION EQUIVALENTE SISTEMA 100 200 500 1000 2000 5000 10000 >10000 FOSA SÉPTICA +++ ++ + TANQUE IMHOFF +++ +++ ++ + + ZANJA FILTRANTE +++ +++ +++ ++ ++ + LECHO FILTRANTE +++ +++ +++ ++ ++ FILTRO DE ARENA +++ +++ +++ ++ + ++ LECHOS DE TURBA ++ +++ +++ +++ +++ + + POZO FILTRANTE +++ +++ +++ ++ ++ ++ FILTRO VERDE + ++ +++ +++ +++ ++ + ++ LECHOS DE JUNCOS + ++ +++ +++ +++ + + FILTRACIÓN RÁPIDA + ++ +++ +++ +++ + + ++ ESCORR. SUPERFICIAL ++ +++ +++ +++ ++ + + + LAGUNA AIREADA + ++ +++ +++ +++ +++ LAGUNA AEROBIA + + ++ +++ +++ ++ ++ +++ LAGUNA FACULTATIVA + ++ +++ +++ +++ ++ ++ +++ LAGUNA ANAEROBIA ++ ++ +++ +++ +++ +++ ++ +++ LAGUNA ANAER. MODIF. ++ ++ +++ ++ +++ LECHOS BACTERIANOS + ++ +++ +++ ++ ++ ++ ++ BIODISCOS + + ++ +++ +++ +++ AIREAC. PROLONGADA ++ ++ +++ +++ +++ +++ ++ +++ CANAL DE OXIDACIÓN ++ +++ +++ +++ +++ TRAT. FÍSICO-QUÍMICO + + ++ +++ + + + ++ +++ (+) POCO; (++) MEDIO; (+++) MUCHO Según experiencia de Collado-Vargas. Desde el límite anterior hasta el indicado

A partir de estos dos cuadros se puede observar cómo, tanto en la literatura especializada como en la experiencia y experimentación, existe un consenso sobre los valores de población en que son adecuados los distintos tratam tratamien ientos tos,, mientr mientras as que en otros otros casos, casos, existe existen n difere diferente ntess opinio opiniones nes según la fuente consultada sobre cuáles son los rangos de población en que son viables determinadas soluciones de depuración.


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En este este caso caso dete determ rmin inad ado o el dato dato de part partid ida a de la pobl poblac ació ión n equivalente del núcleo estudiado es de unos 2800 h.eq. Se trata por tanto bus buscar aquel quella lass téc técnica nicass de tra tratami tamie ento nto que que se pued puede en aplic plica ar adecuadamente a este volumen de población.

Cons Consec ecue uent ntem emen ente te,, cons consid ider eran ando do el tama tamaño ño de la pobl poblac ació ión n generadora de efluentes y teniendo en cuenta los cuadros anteriores de aplicabilidad de las diferentes opciones de depuración, se puede comenzar a sacar conclusiones:

1. La alternat alternativa iva de pretrata pretratamie miento nto aislad aislado o que que aparec aparece e en el primer primer cuadro, no es válida por sí sola para depurar suficientemente los eflu efluen ente tess del del núc núcleo, leo, por por lo que que se rech rechaz aza a como como alte altern rnat ativ iva a autó autóno noma ma,, sin sin emba embarg rgo o es evid eviden ente te que que el pret pretra rata tami mien ento to irá englobado en el sistema de depuración que finalmente se adopte, como una primera fase del proceso de depuración.

2. Es necesario descartar sistemas que requieren poblaciones mucho mayores, por sus grandes costos de construcción y explotación y su comp comple lejijida dad d de func funcion ionam amie ient nto, o, como como son son los los fangos fangos activo activos s convencionales y las lagunas aireadas. Ambos sistemas destacan

por sus altos consumos energéticos que no son asumibles por un muni munici cipi pio o como como el estu estudi diad ado. o. De entre entre los los sist sistem emas as de fang fangos os activo activos, s, tan solo result resulta a viable viable para núcleos núcleos de este tamaño tamaño la variante de aireación prolongada, incluyendo también la opción del canal de oxidación , que es una variante del proceso de aireación que

necesita aproximadamente el doble de superficie.


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98



3. En el extremo opuesto, el de los sistemas que solo son viables para comunidades menores, se encuentran los tratamientos previos de ican tan tan solo para fosa fosa séptic séptica a o tanque tanque Imhoff Imhoff , que se aplica pobl poblac acio ione ness muy muy pequ pequeñ eñas as y suel suelen en apar aparec ecer er comb combin inad ados os generalmente con otros tratamientos, formando parte de un sistema de depuración más amplio.

4. Existe otro grupo de tratamientos, los tratamientos de aplicación subs subsup uper erfic ficia iall al terr terren eno, o, que que en núcl núcleo eoss muy muy redu reduci cido doss y con con dispon disponibi ibilid lidad ad de terren terreno o sufici suficient ente e y adecua adecuado, do, suelen suelen result resultar ar económicos y viables, obteniéndose unos efluentes de alta calidad. Sin embarg embargo, o, en poblac poblacion iones es superi superiore oress como como la estudi estudiada ada,, los costos y necesidades del terreno hacen inviable el uso de este tipo de sistemas. Se desechan por ello las opciones de zanjas filtrantes, lechos filtrantes, filtros de arena y pozos filtrantes. Como excepción

entre los sistemas subsuperficiales, se mantiene la opción posible de los lechos de turba, por sus bajos requerimientos de superficie.

5. Dentro del grupo de tratamientos de aplicación superficial, también resulta poco adecuado para este volumen de población el sistema de escorrentía superficial , por la gran ocupación de terreno que precisa,

así como su dificultad para ser compatible con los usos del suelo de la zona.

Tras Tras habe haberr desc descar arta tado do los los sist sistem emas as que que eran eran invi inviab able less para para la población estudiada, como conclusión de lo anterior, y como punto de partida para el estudio de los distintos condicionantes, los sistemas que


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serían susceptibles de ser estudiados, en principio, dado el rango de población, serían los siguientes: a) Lechos de turba b) Filtro verde c) Lechos de juncos d) Filtración rápida e) Laguna aerobia f) Laguna facultativa g) Laguna anaerobia h) Laguna anaerobia modificada i) Lechos bacterianos j) Biodiscos k) Aireación prolongada l) Canal de oxidación m) Tratamiento físico-químico

Se trata ahora de valorar globalmente cada uno de los sistemas según un conjunto de factores referentes a ellos y que tienen más o menos importancia según las circunstancias del núcleo estudiado de Deifontes. De esta forma se emplean una serie de criterios de selección entre las varias soluciones de tratamiento que aparecen, para localizar aquellas que sean más adecuadas desde un punto de vista global, teniendo en cuenta diferentes efectos y contemplando a priori todas las posibilidades de una forma objetiva.


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100



6.3.1. Introducción y metodología Como dato indicativo, es importante señalar que, a falta de más bibliografía especializada sobre los criterios de selección en los procesos de depuración de aguas residuales en pequeñas comunidades , en este apartado de la preselección de alternativas, se van a seguir las directrices de D. Ramón Collado Lara en su libro ”Depuración de Aguas Residuales en Pequeñas Comunidades” dedicado a poblaciones de menos de 20000 habitantes, como es el núcleo estudiado, aunque en este caso aquí se seguirá un proceso distinto, aunque parecido, ya que no se usará la valoración matricial global. Como ya se ha ido señalando y describiendo en anteriores apartados de este capítulo, existe una gran variedad de sistemas de tratamiento y una multiplicidad de factores o circunstancias que pueden incidir en la elección del procedimiento adecuado para cada EDAR, las cuales hacen que la decisión final pueda ser a veces compleja, al menos si se quiere basar en razones objetivas. Tal decisión deberá tomarse, por otra parte, en el ámbito de anteproyecto o estudio de alternativas, una vez se disponga de información suficiente y a escala detallada de las características del municipio, la infraestructura existente y del emplazamiento previsto, analizando las alternativas más favorables y con los datos básicos de diseño ya establecidos con precisión, como es el presente caso. No obstante, en general, la selección de la alternativa o alternativas de tratamiento prioritarias, para cada uno de los núcleos o agrupaciones de estos tropieza, en ocasiones, con limitaciones impuestas por la escala de trabajo utilizada, por factores como por ejemplo la posible indefinición de los Francisco José Manzano González

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emplazamientos previstos para la EDAR y por la existencia de lagunas de información. Para superar estas dificultades es importante estudiar con cierta profundidad las características específicas de cada lugar y valorar suficientemente la diferente influencia que tienen cada uno de estos condicionantes. Como ya se ha indicado, la metodología desarrollada para la selección del sistema de depuración que se considera más viable para el núcleo sigue un esquema paralelo al del modelo matricial de alternativascriterios propuesto por Ramón Collado Vargas, ya que se marcan unos criterios de selección de alternativas y se comparan entre sí cada una de las opciones con respecto a su mayor o menor adecuación a dicho criterio o aspecto. Este proceso razonado de elección consta de las

tres fases

siguientes que se desarrollarán más adelante: 1ª FASE: PRESELECCIÓN INICIAL DE ALTERNATIVAS La elección entre los posibles sistemas de depuración, debe pasar por una primera etapa de preselección, donde según las circunstancias específicas del núcleo, sus aguas residuales y su medio receptor, que condicionan un determinado grado de depuración, se señalen como viables o desechables algunas de las alternativas propuestas. En esta fase se trata por tanto de descartar en primer lugar todas aquellas alternativas que no cumplan los rendimientos mínimos necesarios para el grado de depuración exigido por el núcleo. En este punto se toma como referencia el Plan Director de Depuración de la Diputación de Granada, que se desarrollará más adelante en este tema concreto. Concluida esta primera etapa de preselección, restarán tan solo aquellas soluciones de tratamiento que se consideren en principio viables. Una segunda etapa de selección permitirá conocer de forma razonada y justificada las soluciones más válidas. Francisco José Manzano González

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2ª FASE: SELECCIÓN DE SISTEMAS FAVORABLES La selección de sistemas favorables trata de reducir al mínimo las alternativas a tener en cuenta a nivel de anteproyecto o estudio de viabilidad, que serán las que se desarrollen con mayor grado de detalle y se comparen entre sí para finalmente adoptar una de ellas como la más adecuada. Se lleva a cabo de una forma justificada a partir de la preselección inicial, tras descartar o eliminar aquellos sistemas que no sean aplicables en el núcleo concreto sobre la base de alguno de los siguientes factores: a) Nivel de población b) Necesidad de superficie c) Grado de depuración exigido d) Limitaciones económicas e) Simplicidad de explotación y mantenimiento f) Estabilidad térmica g) Oscilaciones de la carga y el caudal h) Tipo de agua residual a tratar i) Uso del agua residual j) Impacto ambiental k) Producción de fangos 3ª FASE: ELECCION DEL SISTEMA PROPUESTO La elección final del sistema de depuración debe hacerse de forma razonada para el núcleo, una vez se disponga de la información básica precisa para el diseño. Por tanto ésta se hará tras el predimensionamiento y el estudio económico-financiero que definen con cierta profundidad las alternativas seleccionadas en la segunda fase, en apartados posteriores. Francisco José Manzano González

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Por tanto, de entre todas las alternativas que son aplicables en primer lugar para la población equivalente estudiada, y que cumplen los rendimientos exigidos en segundo lugar, se seleccionarán finalmente dos o tres sistemas de depuración que son las más adecuadas considerando todo el conjunto de factores o criterios de selección. Estas alternativas se desarrollarán y estudiarán más detenidamente, y entre ellas se elegirá el sistema que se adoptará como definitivo para la estación depuradora diseñada, en un apartado posterior de discusión de alternativas, cumpliendo así uno de los objetivos del estudio de viabilidad. De esta forma será esa alternativa de depuración la que será descrita con todo detalle en el proyecto de construcción


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6.3.2. Valoración y adecuación a las necesidades 1ªFASE: PRESELECCIÓN INICIAL DE ALTERNATIVAS El Plan Director de Depuración de la Provincia de Granada establece varios niveles de depuración, con rendimientos exigibles crecientes, desde el Nivel 0 (pretratamiento) hasta el Nivel 3, que serían aquellos sistemas que permiten obtener efluentes de mejor calidad. Para asignar este nivel se tienen en cuenta tres factores: el intervalo de población equivalente, el destino previsto del efluente depurado y la zona de protección a la que se efectúa el vertido. Por tanto, como en este caso se plantea la posible reutilización del agua en agricultura, el plan recomienda en general la desinfección del efluente depurado, para lo cual se estima conveniente una depuración mínima del nivel 2. En concreto, para el núcleo tratado, se ha considerado necesario establecer según dicho plan un nivel de depuración intermedio, el nivel 2 A+D. Éste consistiría, en primer lugar, en un tratamiento de tipo 2, que equivaldría íntegramente al” tratamiento secundario “de la Directiva europea, es decir, sistemas de tratamientos basados esencialmente en procesos biológicos, que garanticen los límites estipulados en la propia Directiva. Además, al ser 2A, deben respetarse siempre que seas posible, los límites orientativos de N y P de 50 y 15 mg/l respectivamente, y al ser tipo D, además se aconseja desinfectar. Por tanto, como el nivel de depuración requerido es el Nivel 2 A+D, hay que seleccionar

en principio solo aquellos sistemas que puedan

proporcionar este nivel. Las exigencias de este nivel, junto con los rendimientos alcanzados tanto para cada sistema aplicable para esta población equivalente, como para el resto de sistemas ya desechados, se recogen en la tabla siguiente: Francisco José Manzano González

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CONTRASTE DE RENDIMIENTOS PROPORCIONADOS Y EXIGIDOS EN LOS SISTEMAS DE DEPURACION. RENDIMIENTOS EN DEPURACION (en %) ZANJA LECHO F.ARENA F.VERDE L.JUNCO INFIL.RA ESCORR. L.BACTE NIVEL 2A+D FIL FIL S PI S R. DBO 90-98

80-99

80-99

80-99

60-92

80-99

92-96

60-95

70-90

90-93 50-90 35-55 10-90 -

68-90 30-99 20-50 23-90 98-99.9

75-85 95-98 90 85-90 99.9

55-80 56-95 20-40 25-65 99.9

70-80 92-99 90 25-90 99.9

60-75 95 30 45 99.9

68-81 52-90 5-30 15-70 80-90

75 90 25-35 30-40

5

DQO SS Pt Nt Desi

65-90 80-99 25-99 -

Reut. Agric: 100col/100

nf.

ml

C.B.R. DBO 70-97

L.TURBA AIR.PRO FCO-

LG.AIRE LG.AERO LG.FACU LG.ANAE NIVEL 2A+D AD B. L R.

60-85

L. 85-99

QCO 50-75

60-96

65-85

60-95

50-85

70-90

60-75 85-90 20-25 20-70 99.5

68-90 83-99 15-70 50-90 90

60-75 65-90 85-95 10-20 99

70-90 70-90 25-35 10-40 99

50 90 10 60 99-99.9

50-85 49-90 10-35 60 99-99.9

20 60-80 10 30 99-99.9

75 90 25-35 30-40

5

DQO SS Pt Nt Desi

70-85 75-97 8-30 30-80 85

nf.

Reut.Agric: 100col/100 ml

Como se puede inferir a partir del cuadro anterior, de forma global en los sistemas de aplicación al terreno (tanto superficial como subsuperficial) se alcanzan los niveles más altos de rendimientos en la depuración de aguas residuales, y como es lógico, aunque no se incluyen por estar ya descartados, en los tratamientos previos ( fosa séptica, tanque Imhoff ) se obtienen los rendimientos más bajos. Se pueden sacar algunas conclusiones más desagregando la información aportada por estos datos:

•

DQO, DBO: Los tratamientos de aplicación subsuperficial , son los que presentan mejor rendimiento, con valores medios que oscilan entre 78% y 94%, y los que presentan menor rendimiento son los tratamientos


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previos, con valores medios que oscilan entre el 39 y el 43%. El resto de

los sistemas presentan valores medios que oscilan entre el 75 y el 80%.

•

SS: En los tratamientos primarios (no incluidos en el cuadro) se obtienen los niveles más bajos de rendimiento en eliminación de SS, con un valor medio de 63%, y en filtros verdes se consiguen los más altos, con valores comprendidos entre 95 y 98%. Para el resto de sistemas se obtiene una eliminación de SS media del 80%

•

Nt, Pt: Los mayores rendimientos en la eliminación de nutrientes se obtienen con los sistemas de aplicación superficial . Con filtros verdes pueden alcanzarse rendimientos del 90%. Los niveles más bajos se obtienen con los tratamientos primarios y de lagunaje. Los procesos de biopelícula y convencionales ocupan una situación intermedia, salvo los procesos de baja carga y físico-químico donde se alcanzan altos

porcentajes

(90%)

de

nitrificación

y

eliminación

de

fósforo

respectivamente.

•

Coliformes (desinfección): En lagunaje y aplicación al terreno, tanto superficial como subsuperficial se alcanzan los rendimientos más altos, con valores que superan el 99%. Por tanto se puede observar a la vista de estos datos que casi la

práctica totalidad salvo uno de los tratamientos considerados inicialmente por ser aplicables a la población equivalente, también cumplen en mayor o menor medida con los rendimientos exigidos por el nivel de depuración aplicable al núcleo en estudio. Esto es lógico pues ya anteriormente se habían descartado los sistemas como el pretratamiento aislado, o los tratamientos primarios como la fosa séptica, tanque Imhoff , decantador-


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digestor o decantador primario, que tan solo serían válidos para llevar a

cabo una fase primaria del proceso de depuración. Es decir, cumplen los objetivos del nivel de depuración necesario, o lo que es lo mismo, ofrecen una reducción suficiente de las cargas contaminantes, tanto los sistemas de aplicación subsuperficial, como los lechos de turba, los sistemas de aplicación superficial, como el filtro verde,

la infiltración rápida o los lechos de juncos, algunas clases de l agunajes, los tratamientos de biopelícula, y los tratamientos convencionales como la oxidación prolongada y el tratamiento físico-químico. Por otra parte se puede puntualizar que, si bien cumple en principio los rendimientos exigidos el lecho de turba, sin embargo tiene un rendimiento no muy elevado, comparado con la depuración secundaria convencional o con los procesos de aplicación al terreno Sin embargo no cumplen con las exigencias mínimas de eficiencia en el proceso depurador las lagunas anaerobias, ya que no le aportan suficiente grado de calidad al efluente y por ello suelen emplearse en combinación con otras lagunas u otros sistemas de tratamiento más completos, para alcanzar una estabilización mayor. De esta forma se preseleccionan el siguiente conjunto de alternativas de depuración que son aplicables a priori al caso estudiado según su población equivalente en primer lugar, y según el grado de depuración exigido por los condicionantes locales, en segundo lugar:


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1. Lechos de turba 2. Filtro verde 3. Lechos de juncos 4. Filtración rápida 5. Laguna aerobia 6. Laguna facultativa 7. Lechos bacterianos 8. Biodiscos 9. Aireación prolongada 10. Tratamiento físico-químico

2ª FASE: SELECCIÓN DE SISTEMAS FAVORABLES En esta fase se trata de reducir al mínimo las alternativas de depuración a considerar, seleccionando tan solo aquellas que resulten más favorables desde un punto de vista global. Para ello se van a considerar


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varios factores de selección, para cada uno de los cuales aparecerán unos tratamientos inviables, así como unos tratamientos óptimos. De esta forma se elegirán finalmente dos o tres alternativas tan solo, que tras desarrollarlas y describirlas en profundidad, se compararán entre sí. La elección se va a hacer sobre la base de un conjunto de factores o criterios de selección, que son los que suelen usarse para un proceso de selección global, que tenga en cuenta justificadamente todos los aspectos de cierta relevancia que caracterizan los sistemas de depuración. Algunos de ellos ya han sido considerados anteriormente, así que se incorporan la información y conclusiones ya hechas a este proceso de comparación entre sí de las diferentes alternativas. Los criterios de selección que se van a estudiar en los distintos tratamientos son: a) Nivel de población b) Grado de depuración exigido c) Necesidad de superficie d) Simplicidad de construcción e) Simplicidad de explotación y mantenimiento f) Limitaciones económicas g) Estabilidad térmica h) Estabilidad frente a las oscilaciones de la carga y el caudal i) Estabilidad en la calidad del agua j) Tipo de agua residual a tratar k) Reutilización del agua l) Impacto ambiental m) Producción de fangos

A. NIVEL DE POBLACION


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Este fue el primero de los criterios que ya se tuvieron en cuenta, y el que se tomó como base para hacer una primera selección. De esta forma se descartaron algunos tratamientos por corresponder a poblaciones mucho menores, como por ejemplo el tanque Imhoff, y otros al contrario, por ser tan solo adecuados tan solo para núcleos más grandes, como por ejemplo los fangos activos convencionales. Ello era debido a que cada sistema aprovechaba toda su eficiencia y su funcionalidad, sobre todo para un rango de población, y funcionaba limitadamente para otro rango algo mayor. Sin embargo, fuera de este intervalo, o bien sus costes de instalación y explotación eran excesivos, o bien sus condiciones de funcionamiento no eran las adecuadas. Más concretamente, los diez tratamientos que se han seleccionado anteriormente pueden funcionar adecuadamente para una población equivalente de unos 2800 hab.-eq, que es la que presenta el núcleo estudiado, por tanto todos satisfacen el criterio de la población, pues ya se había tenido en cuenta.

B. GRADO DE DEPURACIÓN EXIGIDO Como ya se vio en la preselección inicial, dependiendo de varios factores, como por ejemplo la sensibilidad del medio receptor, se le asigna a las aguas un nivel de depuración, en este caso llamado 2 A+D. Por tanto los sistemas que se estudien finalmente deben poder cumplir este grado de depuración exigido, es decir, deben reducir los niveles de cargas contaminantes por debajo de unos umbrales .Consecuentemente deben presentar unos rendimientos mínimos en cuanto a estos indicadores de contaminación, Aunque no es necesario entrar de nuevo en detalle en este aspecto, tan solo es conveniente recordar que los diez sistemas preseleccionados Francisco José Manzano González

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precisamente por este aspecto, cumplían suficientemente los porcentajes de reducción de cargas contaminantes en general, aunque algunos destacaban ligeramente en algún aspecto concreto de eliminación de algunos contaminantes, como por ejemplo el filtro verde en la reducción de nutrientes.

C. NECESIDAD DE SUPERFICIE Entre los aspectos a considerar, uno de los más relevantes es el que se refiere a la superficie requerida para cada sistema, ya que varios condicionantes locales, como pueden ser las limitaciones existentes de superficie disponible, los usos del suelo presentes en el territorio del municipio, los costos de las posibles parcelas afectadas o la topografía del terreno, condicionan grandemente las alternativas viables. De esta forma, en determinados casos, excesivas demandas de espacio de algunos sistemas pueden imposibilitar su aplicación, mientras que las alternativas con requerimientos inferiores de espacio, es decir, sistemas más compactos, resultan más viables. En cuanto a las circunstancias concretas del municipio estudiado, en el caso presente de Deifontes, se dispone de gran cantidad de terreno disponible con las características adecuadas para situar en él la depuradora, en la zona de la Vega de los Olivos, en la margen izquierda del río Cubillas. En principio es una zona idónea teniendo en cuenta los siguientes factores:

•

Distancia adecuada al núcleo urbano de la población

•

Superficie suficiente para albergar la depuradora

•

Topografía adecuada, pues se trata de una zona bastante llana


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116


•


Emplazamiento favorable con

respecto a

las

diferentes

conexiones con los puntos críticos: o

Acceso rodado al núcleo con la pavimentación del camino de tierra existente

o

Electrificación, dada la existencia de una línea de media tensión que cruza la zona

o

Abastecimiento y saneamiento adecuados a partir de la conexión con las redes existentes

o

Restitución del efluente ya depurado a cauce, pues se encuentra muy cercano el río y a cota inferior

•

Estabilidad en lo referente a: o

Posibles inundaciones

o

Características adecuadas geológicas y geotécnicas

Sin embargo, a pesar de la disponibilidad a priori de una gran superficie, los usos del terreno existentes en la actualidad en la zona, condicionan su coste. Se trata de terrenos bastante fértiles por su situación respecto al río, con una pendiente adecuada para el cultivo, con buenas características edafológicas y con disponibilidad de agua, dada su cercanía al río, en una zona de escasez de agua en general. Por tanto estos terrenos suelen estar dedicados al cultivo, principalmente en régimen de regadío. Esto los revaloriza grandemente a la hora de su adquisición o expropiación, por tanto incrementa el coste total de la depuradora. Consecuentemente habría que intentar minimizar al máximo, dentro de lo posible, la superficie ocupada por la instalación. En cuanto a la mayor o menor bondad de los sistemas respecto de este sistema, las necesidades de superficie son muy diferentes según el tratamiento que se emplee. En este factor, cabe diferenciar los sistemas de aplicación al terreno (filtro verde, escorrentía superficial e infiltración rápida)


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y los lagunajes de los de tipo convencional ( C.B.R., lechos bacterianos y fangos activos), pues mientras los primeros necesitan grandes extensiones

para su implantación, en los últimos las superficies requeridas son mucho más reducidas. Para concretar con datos esta información, a continuación se incluye en un cuadro la superficie unitaria y total estimada a priori que necesitaría cada sistema de los preseleccionados, para comparar entre sí los diferentes sistemas a comparar y sus necesidades de espacio

SUPERFICIE NECESARIA PARA LOS SISTEMAS DE DEPURACION Superficie unitaria (m 2/h) Superficie total (m2) LECHOS DE TURBA 0.6 - 1 2800 FILTRO VERDE 10 - 90 252000 LECHOS DE JUNCOS 2 -8 22400 FILTRACIÓN RÁPIDA 2 - 22 61600 LAGUNA AEROBIA 4-8 22400 LAGUNA FACULTATIVA 2 - 20 56000 LECHOS BACTERIANOS 0.5 – 0.7 1960 BIODISCOS 0.5 – 0.7 1960 AIREACIÓN PROLONGADA 0.2 - 1 2800 TRATAMIENTO FÍS. - QUÍM. 0.1 - 0.2 560 SUPERFICIE DISPONIBLE ¿?

(*) Se ha tomado para el cálculo el mayor valor de la superficie unitaria, como corresponde a la hipótesis más desfavorable y la población equiv. de 2800 hab. Como se puede observar a la vista del cuadro anterior, los sistemas que mayor superficie requieren por habitante son los filtros verdes (12-110 m2/hab) y los de menos ocupación son los tratamientos previos, ya descartados, y el tratamiento físico-químico (0.1-0.2 m2/hab). Los sistemas de aplicación subsuperficial y superficial , salvo la excepción de los lechos de turba, requieren grandes superficies de terreno (entre 1 y 9 m 2/hab para

los filtros intermitentes de arena y entre 6 y 66 m 2/hab para las zanjas filtrantes, ambos sistemas ya rechazados). Le siguen, en orden de mayor a


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menor necesidad de área, los sistemas de lagunaje, con valores comprendidos entre 1 y 3 m 2/hab para las lagunas aireadas (inviables en este caso por su gran consumo energético) y entre 2 y 20 m 2/hab para las facultativas. Finalmente es importante señalar que los sistemas de aireación prolongada y procesos de biopelícula requieren muy poca superficie (0.2 – 1

m2/hab) De esta forma, por las razones antes explicadas de costes altos de los terrenos previstos, es importante seleccionar aquellos sistemas que necesiten una menor ocupación del espacio. Consecuentemente no son viables en este caso, dentro de los sistemas válidos a priori según los factores ya considerados, los sistemas de aplicación superficial de filtros verdes, lechos de juncos e infiltración rápida. Tampoco son aplicables para

este caso los lagunajes, tanto aerobio como facultativo, por el gran tamaño necesario de las lagunas, que presentan poca profundidad, pero gran extensión en planta. Por lo tanto tan solo son asumibles en este contexto los requerimientos de espacio de los lechos de turba, los procesos de biopelícula, la aireación prolongada, y el tratamiento físico-químico, de

menor ocupación espacial incluso. No obstante, entrando en valoraciones más concretas, es necesario resaltar que los lechos de turba exigen más superficie que los procesos de depuración secundaria ( fangos activos, lechos bacterianos, biodiscos), y por supuesto que el tratamiento físicoquímico

Por tanto, como resumen tras el estudio de este aspecto, resultan viables tan solo las cinco alternativas de depuración ya citadas, e inviables el resto de tratamientos considerados.

D. SIMPLICIDAD DE CONSTRUCCIÓN


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Un aspecto importante a considerar es el de la mayor menor dificultad de construcción o las complicaciones que suelen aparecer en la ejecución. Dependiendo de ello, hay sistemas que no requieren demasiada especialización para su construcción, y es fácil la localización del personal y las empresas que puedan encargarse de su ejecución. Sin embargo, hay técnicas de depuración, que por su novedad o por sus características intrínsecas hacen necesaria una obra de gran envergadura y complejidad para su construcción. En el núcleo estudiado en concreto de Deifontes, a pesar de que el ser una población pequeña pudiera ser un condicionante que limitase este aspecto en principio, sin embargo, al encontrarse en una zona de cierta actividad en el sector de la construcción, y con numerosas empresas que se dedican a esta actividad, siendo una de los bases de la economía comarcal, la disponibilidad de los medios y el personal necesarios no representan un problema importante en principio. Además es importante señalar que se trata de un núcleo cercano al área metropolitana de Granada y con buenos accesos por carretera, lo cual facilita la logística de la obra. No obstante, a pesar de lo ya comentado, ya que se trata de un núcleo pequeño, sería aconsejable primar dentro de lo posible aquellos sistemas que no fueran muy complejos en su concepción, lo cual se suele plasmar tanto en su simplicidad de construcción como en su facilidad de explotación y mantenimiento Para valorar este parámetro de la mayor o menor dificultad en el proceso constructivo se tienen en cuenta tres aspectos diferenciados: el movimiento de tierra, la obra civil y los equipos mecánicos. Esto se puede plasmar en el siguiente cuadro para los diez sistemas de depuración que se seleccionaron como alternativas viables en principio:


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SISTEMAS DE DEPURACIÓN Lecho de turba Filtro verde Lechos de juncos Infiltración rápida Laguna aerobia Laguna facultativa Lechos Bacterianos Biodiscos Aireación prolongada Tratamiento fís-quím.


PROCESO CONSTRUCTIVO Mov. Obra Civil Equipos Tierras A B A A A A A B A B A A C A A C A A A C C A C C B D D B D D

siendo: A= Proceso constructivo muy simple. B= Proceso constructivo simple. C= Proceso constructivo complicado. D= Proceso constructivo muy complicado. En general, el movimiento de tierra que se realiza en la fase de instalación de un sistema resulta bastante simple en la mayoría de los casos, salvo circunstancias especiales debidas a la naturaleza del terreno. Los sistemas que requieren más movimiento de tierra son los lagunajes, debido sobre todo, a la extensión, y sobre todo los pozos filtrantes, ya descartados. En cuanto a la obra civil y equipos mecánicos, los sistemas que necesitan de mayor y más complejo equipamiento son los convencionales (fangos activos, lechos biológicos, aireación prolongada y los contactores biológicos rotativos). Sin embargo los sistemas de aplicación al terreno (filtro


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121



verde, infiltración rápida y escorrentía superficial) no necesitan una infraestructura complicada. En lo referente al mantenimiento y explotación de los diferentes sistemas, los que presentan una mayor complejidad son los convencionales, debido a los equipos mecánicos y a la necesidad de personal especializado. Los más favorables, en este aspecto, son los sistemas de aplicación al terreno y los lechos de turba. Por

tanto

se

puede

concluir

que,

entre

los

sistemas

preseleccionados, los lechos de turba, el filtro verde, los lechos de juncos, y la filtración rápida serían los más favorables en este aspecto, al presentar una mayor simplicidad constructiva. A continuación le seguirían de menor a mayor dificultad los lagunajes, seguidos de los procesos de biopelícula, algo más complejos de ejecutar, y los procesos más costosos de construir serían tanto la aireación prolongada como el tratamiento físico-químico. De forma que ninguna alternativa de las manejadas sería claramente inviable a causa de este tema.

E. SIMPLICIDAD DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO En una población pequeña como es la estudiada, es importante considerar la mayor o menor dificultad que conlleva la explotación diaria de esta infraestructura, así como su conservación y mantenimiento, pues en principio es probable que las labores ordinarias sean llevadas a cabo por personal de la propia zona, y conviene facilitar estas tareas dentro de lo posible De esta forma, es conveniente, como ya se señaló, al principio de este capítulo, dar prioridad a los procesos que requieran un tiempo mínimo de operador, que utilicen equipos que requieran un mantenimiento mínimo e instalaciones donde los posibles fallos de equipos y proceso causen el Francisco José Manzano González

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122



mínimo deterioro de calidad en el efluente, mientras las averías son reparadas. Dentro de este capítulo, se pueden considerar en particular cuatro apartados más concretos, como son la simplicidad de funcionamiento, el personal requerido, la duración del necesario control, así como la frecuencia en que éste debe llevarse a cabo. Las características de los sistemas estudiados acerca de estos cuatro aspectos se muestran el siguiente cuadro: SISTEMA DE TRATAMIENTO

SIMPLICIDAD PERSONAL DURACIÓN FUNCIONAMIENTO NECESARIO CONTROL

FRECUENCIA CONTROL Razonablemente

Simple Medio Bajo Lecho de Turba frecuente Poco frecuente Muy simple Poco Bajo Filtro Verde Poco frecuente Muy simple Poco Bajo Lecho de Juncos Poco frecuente Simple Poco Bajo Infiltración Rápida Poco frecuente Muy simple Poco Bajo Laguna Aerobia Poco frecuente Simple Poco Bajo Laguna Facultativa Frecuente Complejo Mucho Alto Lechos Bacter. Frecuente Complejo Mucho Alto Biodiscos Muy frecuente Muy complejo Mucho Alto Aireación Prolong. Muy frecuente Muy complejo Mucho Alto Tratam. Físic- quím Como se puede observar a las vista de este cuadro, el lagunaje es el

sistema que ofrece mayor flexibilidad y simplicidad de funcionamiento, y los sistemas más complejos de instalación, la aireación prolongada y el tratamiento físico-químico, son también los de mayor complejidad en el funcionamiento, En cuanto a su complejidad en el mantenimiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales, vuelven a ser la aireación prolongada y el físico-químico, los que ocupan la peor situación. Así mismo, los sistemas de lagunaje y de aplicación al terreno, son aquello que requieren menor frecuencia en el control que el resto de los procesos. Francisco José Manzano González

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Si se comparan entre sí los procesos entre los cuales se intentan seleccionar los más adecuados, de nuevo se observa que los mejores en esta parcela considerada de forma global son los más naturales, de aplicación al terreno y de lagunaje, tras ellos los procesos de biopelícula, y finalmente el tratamiento físico-químico, no descartándose sin embrago ningún sistema por esta razón.

F. LIMITACIONES ECONOMICAS Los costes de los tratamientos varían, como es lógico, según la clase de tratamiento de depuración que se le aplique al agua, y también por supuesto, de la población atendida. Esto es así, en el primer caso, debido a las diferentes características de cada tipología que exigen unas mayores o menores inversiones en diversos conceptos, como por ejemplo, las instalaciones electromecánicas o los consumos energéticos. Y en el segundo lugar, porque los sistemas de depuración desarrollan toda su potencialidad y maximizan su eficiencia en determinados intervalos de población más que en otros. Este factor, la economía, será el que influya en mayor medida en la decisión final de la alternativa a adoptar, pues se trata de un aspecto muy importante en este caso, ya que se trata de un municipio con bajos ingresos en general. Al tratarse de un núcleo con pocos recursos económicos, hay que intentar usar aquellos tratamientos más económicos, no solo en su construcción, sino también en los gastos que hay que prever para su explotación y mantenimiento, que probablemente deben correr a cargo del Ayuntamiento de la localidad De modo que no se entrará a fondo en esta importante valoración económica final, hasta más adelante, cuando se haya estudiado

la

viabilidad de los sistemas frente al resto de características, se hayan seleccionado los sistemas más convenientes desde un punto de vista global Francisco José Manzano González

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y se predimensionen con cierto detalle estas alternativas. Entonces se realizará un estudio económico-financiero de las inversiones necesarias a lo largo de toda la vida útil de la instalación, y tras un estudio de detalle se hallarán parámetros muy significativos como por ejemplo el coste del m 3 de agua tratada, y que se puede comparar directamente entre los distintos tratamientos. De todas formas, es interesante ir comparando a priori entre sí los distintos tratamientos respecto de la valoración económica, distinguiendo dos clases de costes:

1. COST COSTES ES DE CON CONST STRU RUCC CCIÓ IÓN N Los costes de construcción engloban aspectos como la ejecución de la obra obra civil civil de la depura depurador dora, a, la constr construcc ucción ión de las instal instalaci acione ones, s, la adquisición e instalación de los equipos electromecánicos, la construcción de los edificios…etc Estos costes generalmente dependen, para cada tipo de tratamiento, de la población equivalente a que se aplica, por la economía de escala, que hace que cuanto mayor sea el núcleo servido, dentro del rango en que pueda ser aplicable cada sistema, menor sea el coste unitario por habitante. Independientemente de la población en concreto a que se aplique cada alternativa, de una forma general, puede afirmarse que los procesos más más cost costos osos os de impl implan anta taci ción ón,, son son con con dife difere renc ncia ia los los de aplic aplicac ació ión n subsuperficial, si bien su rango de aplicación se reduce a núcleos muy pequeños, más incluso que el estudiado. El resto de sistemas oscilan entre la infiltración rápida, que es el más barato de construir, y la aireación prolongada.


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Para Para ilus ilustr trar ar esta sta com compara paracción ión entr entre e los los siste istem mas, as, y como omo orient orientaci ación, ón, se incluy incluye e a contin continuac uación ión un cuadro cuadro del coste coste unitar unitario io de construcción por habitante equivalente en dólares, a fecha del año 1990, aplicando los sistemas para un rango de población entre 2000 y 5000 habitantes: SISTEMA DE

COSTE($/HAB)

TRATAMIENTO

Lecho de Turba Filtro Verde Lecho de Juncos Infiltración Rápida Laguna Aerobia Laguna Facultativa Lechos Bacter. Biodiscos Aireación Prolong. Tratam. Físic- quím

170 $/hab. 160 $/hab. 200 $/hab. 11 $/hab. 100 $/hab. 250 $/hab. 260 $/hab. 300 $/hab. 160 $/hab.

Tampoco se descarta en este caso ninguna de las alternativas ya selecciona seleccionadas das por ser totalmente totalmente inviable inviable en este tema, pero sí se pueden detectar diferencias importantes entre los sistemas

2. COSTES DE MANTENIMIENTO Y EXPLOTACIÓN Es este un tem tema fundamental a tener en cuenta, pues las depuradoras de aguas residuales son unas de las infraestructuras que más gastos generan durante su funcionamiento, y al ser ésta una zona de esca escaso soss recu recurs rsos os econ económ ómic icos os y un núcl núcleo eo pequ pequeñ eño, o,

será será un fact factor or

especialmente importante, por tanto habría que intentar colocar sistemas que no requieran gastos excesivos para su explotación, para que éstos fueran asumibles por el municipio.

Por su forma de funcionar, es evidente que son los sistemas de infiltración en el terreno, como por ejemplo el filtro verde y los sistemas de Francisco José Manzano González

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lagunaje, los tratamientos que mantienen los costes más bajos y en algunos casos pueden llegar a ser prácticamente nulos. En el otro extremo, los procesos más costosos en explotación son los de aplicación sub-superficial. En el resto de los sistemas resultan unos costos de explotación intermedios entre lagunas aerobias, que son las más baratas y la aireación prolongada, que es la más cara. En este caso, hay que tener en cuenta que, al igual que ocurría con los los coste ostess de cons onstru trucció cción, n, tamb tambié ién n los coste ostess de expl xplotac otació ión n y mantenimiento dependen, no sólo, del sistema de tratamiento adoptado, sino de la población equivalente a que se aplique, pues como regla general, a mayor tamaño de ésta, menores serán los costes unitarios necesarios durante la vida útil de la instalación. Aparte de estos condicionantes, como criterios generales se pueden considerar una serie de aspectos que son comunes a varios sistemas de depuración que tienen un funcionamiento similar:

•

En las tecnologías blandas los costes de explotación y mantenimiento son son rela relatitiva vame ment nte e bajo bajos, s, por por la ause ausenc ncia ia casi casi tota totall de cons consum umo o energético y equipos electromecánicos complejos, generalmente que exigen un mantenimiento costoso

•

En las las tecn tecnol olog ogía íass conv conven enci cion onal ales es los los cost costes es de expl explot otac ació ión n y mantenimiento son altos, porque demandan un alto gasto de energía y/o reactivos, así como una inversión fuerte dedicada a la maquinaria y equipación electromecánica.

•

Las tecnologías convencionales de bajo coste, como por ejemplo los proc proce esos de bio biopelíc elícul ula a, tie tienen nen uno unos coste ostess de expl explot otac ació ión n y


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mantenimiento intermedios entre los de las tecnologías blandas y los convencionales, pues su funcionamiento se asemeja a los primeros, pero con modificaciones importantes que suponen ahorros importantes en este tipo de costes. Análogamente al estudio de los costes de construcción, para completar esta comparación entre los sistemas, y como orientación, se incluye a continuación un cuadro del coste unitario por habitante equivalente en dólares, a fecha del año 1990, aplicando los sistemas para un rango de población entre 2000 y 5000 habitantes:

: SISTEMA DE

COSTE

TRATAMIENTO

($/HAB. AÑO) 10 $/hab. año 7$/hab. año

Lecho de Turba Filtro Verde Lecho de Juncos Infiltración Rápida Laguna Aerobia Laguna Facultativa Lechos Bacter. Biodiscos Aireación Prolong. Tratam. Físic- quím

5 $/hab. año 1.2$/hab. año 12$/hab. año 20$/hab. año 18$/hab. año 12$/hab. año

Aunque se pueden apreciar diferencias importantes en esta materia entre los diferentes sistemas, tampoco se descarta aún en este caso ninguna de las alternativas ya seleccionadas por ser totalmente inviable en este tema. De todas formas ya se ha señalado anteriormente que el aspecto económico de las alternativas se tratará en mayor profundidad más adelante.


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G. ESTABILIDAD TÉRMICA Los sistemas no responden del mismo modo frente a variaciones bruscas de temperatura o de la carga y el caudal, alterando, en muchos casos, el funcionamiento de los mismos y disminuyendo el rendimiento. La estabilidad respecto de la temperatura se analiza en función de su incidencia sobre el grado de depuración, siendo el lagunaje el proceso más sensible a sus efectos en el rendimiento, debido a las características propias del sistema. Frente a variaciones de temperatura, los sistemas que presentan una mayor estabilidad son los de aplicación al terreno, seguidos del lecho de turba, mientras que los que peor se adaptan son, como ya se ha señalado, los lagunajes, y los tratamientos primarios, inviables en este caso. Los tratamientos de biopelícula y la aireación prolongada ocupan una posición intermedia respecto de este factor.

En cuanto a las características térmicas locales, el clima TempladoMediterráneo con fuerte tendencia a la continentalización presente en la zona condiciona la existencia de veranos suaves e inviernos bastante rigurosos, con un cierto riesgo de heladas en la temporada invernal, lo cual podría provocar ciertas dificultades.

Por tanto, en este caso sería conveniente descartar de nuevo las alternativas del lagunaje, tanto aerobio como facultativo, por las variaciones térmicas existentes en la zona, y que afectarían con cierta intensidad a sus rendimientos. En el caso de sistemas como por ejemplo los lechos bacterianos por ejemplo, sensibles a las heladas, bastaría en principio con tomar medidas no muy costosas como cubrir los reactores.


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H. ESTABILIDAD FRENTE A LAS OSCILACIONES DE CARGA Y CAUDAL En general, los pequeños núcleos suelen caracterizarse por unas oscilaciones temporales importantes, tanto del caudal como de la carga contaminante, que habrá que considerar en mayor o menor medida según la magnitud de dichas variaciones. En primer lugar, se produce, como en cualquier núcleo, una variación de caudales a lo largo del día, según las costumbres e infraestructuras de cada población, aunque no se dispone de esta información en el presente caso. En segundo lugar, se producen variaciones diarias de caudales a lo largo de la semana, y por supuesto, variaciones estacionales a lo largo del año. La relación entre el caudal máximo y el caudal medio calculado, reflejo de las variaciones de caudal, es el llamado .coeficiente punta, que en principio es mayor cuanto más pequeño sea el núcleo estudiado. Tanto los caudales, como este coeficiente se han calculado antes en el apartado de datos de partida Además, aparte de la fluctuación de los caudales, hay que tener en cuenta que a lo largo del día pueden producirse grandes variaciones en la contaminación de las aguas, dándose variaciones importantes de la carga contaminante a lo largo del día. En el caso concreto de Deifontes, no se dispone de datos concretos sobre estas oscilaciones. Sin embargo, es lógico pensar que las variaciones de carga y caudal tan solo sean las esperables para un núcleo de esta magnitud. Además, la estacionalidad en la población del núcleo es baja, no hay grandes diferencias de población al largo del año.


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Por tanto este factor no es determinante en la elección de la alternativa, si bien sería positivo, a igualdad de otros factores, instalar un sistema con cierta flexibilidad, que pudiera absorber las posibles fluctuaciones existentes, y que no siempre se pueden prever ni son las esperables. De esta forma, son los sistemas convencionales son los que mejor pueden absorber variaciones de carga y caudal sin necesidad de introducir excesivas variaciones en el sistema. También resultan muy estables en este punto los procesos de lagunaje y físico-químico. En el caso contrario se encuentran los sistemas de aplicación al terreno, y los sistemas que constituyen los tratamientos primarios. Los procesos de biopelícula ocupan una posición intermedia.

I. ESTABILIDAD EN LA CALIDAD DEL AGUA También sería interesante implantar un sistema de depuración que mantuviera la mejor calidad del efluente posible en forma permanente. En este tema destacan los procesos de aplicación al terreno, mientras que los de peor calidad son los tratamientos primarios, el lagunaje y el tratamiento físico-químico. Los procesos de biopelícula y tratamiento convencional, excepto físico-químico, mantienen una situación intermedia.

J. TIPO DE AGUA RESIDUAL A TRATAR Como se señaló al analizar las características del núcleo, las aguas residuales de Deifontes son de tipo urbano, de origen fundamentalmente doméstico y con muy baja incidencia industrial. En el PDDAR se incluye un análisis de esta agua, realizado en 1991:

•

CONCENTRACIONES IONICAS


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Cl. = 288.4 mg/l SO4 = 242 mg/l Ca = 128 mg/l •


Mg =43 mg/l Na =150 mg/l K =22 mg/l

ACIDEZ / BASICIDAD

PH = 7.1 •

CONDUCTIVIDAD = 1500 microS/cm

•

SAR = 2.93

•

ELEMENTOS METALICOS

•

Fe = 0.30 ppm Zn = 0.09 ppm Hg = 0.01 ppm SÓLIDOS EN SUSPENSION = 438 mg/l Material Decantable = 4 mg/l

•

Material Disolución = 795 mg/l Materia orgánica = 330 mg/l N TOTAL = 8 mg/l

•

P = 3 mg/l Se trata de datos normales para un

agua residual urbana. Hay

indicios de metales, pero tiene una calidad normal. De este modo, no requiere un tratamiento especial ni posee concentraciones de elementos, iones o microorganismos que inhiban los procesos biológicos. Así mismo, los valores de conductividad no son tales que condicionaran la infiltración rápida ni los lechos de juncos, si fueran viables en nuestro caso, que no lo son. Lo mismo ocurre para estos últimos con el índice SAR. Por tanto todos los tratamientos preseleccionados antes están indicados para tratar este tipo de aguas residuales.

K. REUTILIZACIÓN DEL AGUA En caso de posible uso para riego, como es este caso, la viabilidad de los sistemas está condicionada por dos aspectos: la posibilidad de


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recuperar el efluente una vez depurado y la desinfección necesaria para poder darle tal uso. Todos los tratamientos que se están manejando para la depuración de las aguas residuales del núcleo estudiado, permitirían la recuperación de los efluentes ya depurados, por lo que serían viables en el caso de emplear los efluentes para riego, como se prevé Por lo que respecta a la desinfección, además todos los sistemas, aparte de su propio rendimiento en eliminación de coliformes, permiten incorporar algún tratamiento adicional de desinfección, para reducir la concentración de organismos patógenos. Respecto de este punto, ya se comentó que el Plan Director de Depuración de Aguas Residuales Urbanas de la Provincia de Granada sugiere la reutilización de los efluentes ya depurados para riego. Debido a ello estima oportuno

un tratamiento de desinfección que disminuya la

concentración de coliformes hasta 100/100 ml, para poder garantizar una calidad suficiente de las aguas que se reutilizan para la agricultura. Por tanto, tras estas reflexiones, se puede concluir que los diez sistemas preseleccionados son válidos respecto de este punto de la reutilización del agua ya depurada.

L. IMPACTO AMBIENTAL Las estaciones depuradoras de aguas residuales son instalaciones, que por sus especiales características pueden ocasionar una serie de pequeños impactos medioambientales sobre el entorno en que se enmarcan, pudiendo incluso afectar a la población cuyos efluentes depura, por su lógica cercanía en el espacio. Asimismo, es importante también considerar el impacto visual provocado, procurando que la depuradora se Francisco José Manzano González

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integre dentro de lo posible en el entorno y se minimice el impacto sobre el paisaje. Además, es posible que, algunos sistemas, por su funcionamiento, puedan inducir efectos negativos sobre el suelo en que se encuentran asentados De esta forma, la instalación de un sistema de depuración puede ocasionar problemas a la población cercana, debido a la producción de ruidos, olores, presencia de insectos y a la posibilidad de riesgos sanitarios entre otros, y también al entorno circundante, tanto en cuanto a su integración en él como respecto del suelo. A continuación se analizan cada uno de estos factores en los sistemas de depuración a estudiar, ilustrando dicho aspecto con el siguiente cuadro:


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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL

SISTEMAS DE DEPURACIÓN

Lechos de turba Filtro verde Lechos de juncos Filtración rápida Laguna. aerobia Laguna facultativa Lechos bacterianos Biodiscos Aireación. Prolongada Tratamiento físico-químico

Olores Ruidos Insectos

Integración

Riesgo

Efectos

Entorno

Salud

Suelo

PN

PI

PN

N

Me

PI

PN

PI

PF

B

A

PF

PA

PI

PN

B

A

PN

PF

PI

PN

N

A

PF

PN

PI

PN

N

Me

PN

PN

PI

PN

N

Me

PN

PA

PA

PA

M

Ba

PI

PA

PI

PI

M

Ba

PI

PA

PF

PI

M

Ba

PI

PA

PF

PI

M

Ba

PI

siendo: B= Buena

PI=Problema Inexistente

A=Alto

N= Normal

PA=Problema Atípico

Me=Medio

M=Mala

PN=Problema Normal

Ba=Bajo

PF=Problema Frecuente


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Como se puede observar a la vista de los datos anteriores, globalmente, los sistemas que, en general, menos impacto de este tipo ocasionan, son los lechos de turba y los contactores biológicos rotativos, junto con los tanques Imhoff y decantadores digestores, estos últimos por instalarse enterrados y no afectar a la población. Por otra parte, los que causan más problemas a la población son los lagunajes y los fangos activos, debido, tanto a la producción de ruidos como de olores, sobre todo. Se estudian a continuación, cada uno de estos impactos sobre la población por separado:

•

OLORES: Los sistemas de

lagunaje, especialmente el

anaerobio, inviable en este caso, son los que producen más olores, así como la infiltración rápida. El emplazamiento de la EDAR va a cumplir la normativa sobre distancia al núcleo, aunque aún así, es preferible minimizar estas molestias en la medida de lo posible.

•

RUIDOS: Son producidos generalmente por los equipos o

maquinarias que realizan la aireación, por tanto presentes en los fangos activos convencionales, las lagunas aireadas y la aireación prolongada.

•

INSECTOS: Los insectos, fundamentalmente moscas y

mosquitos, pueden acudir atraídas por las aguas residuales y los residuos las aguas .Pueden aparecer en los Filtros Verdes, Lechos de Juncos y Lagunajes.

•

RIESGOS PARA LA SALUD: Pueden presentarlo en

determinadas condiciones los Filtros Verdes, la Escorrentía superficial, los Lechos de Juncos y Laguna Anaerobia. Algunos de ellos pueden estar relacionados por ejemplo con el consumo de cultivos regados con aguas


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residuales, la aplicación del agua en áreas de acceso al público, o la llegada de nitratos a acuíferos potables subyacentes En cuanto a la integración con el entorno, en general, los sistemas de tecnologías blandas son los que mejor se integran en el medio, sobre todo, los filtros verdes debido a la propia naturaleza de la instalación, por otra parte, también se encuentran los sistemas que se instalan enterrados (fosa séptica, tanque Imhoff y decantador digestor ), ya que quedan totalmente ocultos. Los sistemas que menos se integran en el entorno son los convencionales que suponen un fuerte impacto ambiental, debido a los elementos que constituyen la instalación depuradora. Respecto a los posibles efectos en el suelo, éstos pueden aparecer para los Filtros Verdes, Escorrentía superficial y en menor grado en Lagunajes. Pueden consistir en efectos como por ejemplo la contaminación de los suelos con metales pesados o elementos tóxicos contenidos en las aguas a depurar. De una forma global, teniendo en cuenta todas las variables consideradas en este apartado, se podría afirmar que los sistemas que presentan mejor integración ambiental son los procesos de biopelícula (lechos bacterianos y biodiscos), algunos sistemas de aplicación superficial (lechos de juncos, tratamientos previos (enterrados) y los procesos de aplicación subsuperficial, salvo los filtros intermitentes de arena. Los sistemas que presentan peor integración en el medio natural son los de lagunaje, en especial el anaerobio, y los filtros verdes. Este aspecto estudiado es especialmente importante en el caso tratado, por los condicionantes locales, como son la cercanía del núcleo urbano a la ubicación prevista de la edar, así como por estar rodeada ésta Francisco José Manzano González

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de terrenos de cultivo, de cierta importancia. De esta forma, por el impacto ambiental que conllevan, habría que descartar las alternativas de filtro verde, infiltración rápida y las lagunas, tanto aerobias como facultativas.

M. PRODUCCIÓN DE FANGOS En los procesos de depuración, las aguas se van a ver desprovistas de los sólidos en suspensión a lo largo del proceso. Dependiendo de éste, se producen fangos en todas o solo algunas de las etapas, de forma que realmente la contaminación de las aguas queda contenida en los fangos de los decantadores. Consecuentemente es necesario tener en cuenta la producción de éstos así como su tratamiento a la hora de elegir el sistema de depuración, ya que la producción y tratamiento de los lodos en un proceso de tratamiento de aguas residuales, muchas veces absorbe una gran parte de los costes de explotación. Por ello deben considerarse más adecuadas aquellas alternativas donde la producción de fangos sea menor. Los sistemas de aplicación al terreno, tanto superficial como subsuperficial, tienen una producción de fangos nula o casi nula, aunque no deben olvidarse los que se producen en los tratamientos previos a su aplicación. Los sistemas donde se produce la mayor cantidad de fangos son los fangos activos convencionales y, sobretodo, el tratamiento físicoquímico, con entre 6 y 25 l de fangos por m 3 de agua residual. En tratamientos previos ( fosa séptica y tanque Imhoff), la producción es similar a la de los sistemas de lagunaje, si bien estos últimos presentan la ventaja, debido a sus grandes dimensiones, de almacenar los fangos producidos en el tiempo, llegándose a su mineralización y evacuación posterior cada cierto número de años. En los procesos de Lechos Bacterianos y Biorrotores la producción es inferior a la que se produce en los tratamientos convencionales y algo mayor que en los tratamientos previos y lagunaje.


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Por otra parte, también hay que tener en cuenta la frecuencia con la que se deben retirar los lodos de las instalaciones, que conllevará gastos importantes.

Así,

algunos

sistemas

necesitan

retirar

los

fangos

frecuentemente como es el caso de la infiltración rápida, los sistemas convencionales y los sistemas que componen el tratamiento primario, mientras que en el caso contrario se encuentran los lagunajes que tan solo necesitan retirar los fangos cada 5-10 años. Como en el resto de apartados, se sintetizan los datos de los diferentes tratamientos acerca de este tema en la siguiente tabla :

SISTEMAS DE TRATAMIENTO LECHO DE TURBA FILTRO VERDE LECHOS JUNCOS INFILT. RAPIDA L. AEROBIA L. FACULTATIVA LECHOS BACTERIANOS CBR AIREAC. PROLONGADA TRATAM. FÍSICO-QUÍMICO

PRODUCCIÓN FANGOS (l/m3)

RECOGIDA DE FANGOS

0.5-1 1-2 1.2-1.6 1-3 3-4 3-7 6-25

>1año 5 años 5 años < 6 meses 6 meses < 6 meses < 6 meses

Por tanto, finalmente, se puede concluir que el tratamiento físicoquímico no es aconsejable, por la gran cantidad de fangos que produce, con los consiguientes gastos elevados de explotación, que se intentan minimizar en un caso como el estudiado.


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CONCLUSIONES DE LA SELECCIÓN DE SISTEMAS FAVORABLES Al final de esta segunda fase, tras el estudio en profundidad de todos los aspectos de cierta importancia relativos a la naturaleza de cada uno de los tratamientos de depuración, que vienen condicionados por las circunstancias locales que reflejan la situación real del núcleo objeto de la depuración, se está en condiciones de seleccionar finalmente unas alternativas que son las más adecuadas globalmente tras la consideración de todos estos factores. Estas alternativas finalmente elegidas serían las alternativas que mejor y más eficientemente responden a las necesidades reales, adaptándose a los condicionantes locales, de manera que una de ellas se adoptará más adelante como la solución idónea que se desarrollará en el proyecto de construcción. Sin embargo, en el otro extremo, existe un conjunto de alternativas que a lo largo de la consideración de estos criterios de selección, se han ido desechando por ser inviables respecto a uno o varios de estos criterios, y que a continuación se van citando en el orden en que se han ido rechazando, a la vez que se explican aquellos criterios respecto de los cuales son inadecuados:

PRETRATAMIENTO: El pretratamiento aislado por sí solo como tratamiento del agua residual tan solo puede ser válido en principio como solución para núcleos muy pequeños ( menos de mil habitantes) que vertieran a zonas no sensibles de ningún modo y sin nivel de protección, en lo que constituiría el nivel de protección 0 del PDDAR de Granada. Además Francisco José Manzano González

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el vertido final de los efluentes debería llevarse a cabo por evacuación controlada al medio, mediante tratamiento de aplicación subsuperficial. Por tanto no es viable ni por sus rendimientos (tan solo reduce la carga contaminante de SS) ni por la población a la que es aplicable.

FOSA SÉPTICA, TANQUE IMHOFF: Son sistemas tan solo adecuados para pequeñas poblaciones o aldeas, y no para poblaciones como la estudiada. Además, igual que en el caso anterior, sus rendimientos son insuficientes y por ello necesitan combinarse con otros tratamientos por ejemplo de infiltración subsuperficial. Además son sistemas muy inestables frente a variaciones térmicas, de caudal y carga y respecto de la turbidez del efluente. Por otra parte, suelen provocar muchos problemas de malos olores debido a los gases generados en la digestión.

FANGOS ACTIVOS CONVENCIONALES: Los fangos activos convencionales en general (se considera aparte la tipología de aireación prolongada) son sistemas que por sus costes de instalación y explotación, así como por su mantenimiento, no son adecuados para un núcleo pequeño como es el estudiado, sino para núcleos con un volumen de población bastante superior. Esto es debido a sus altos consumos energéticos, la complejidad de los equipos mecánicos que constituyen el proceso de depuración, así como la necesidad de personal especializado para el mantenimiento y explotación de la planta, que no hacen adecuado el uso de este tratamiento para una población pequeña, como es el presente caso.

LAGUNA AIREADA: Al igual que el sistema anterior, es un tratamiento que tiene su aplicabilidad óptima en rangos mayores de población equivalente, y que tiene unos gastos de energía muy importantes. Así mismo, aunque es el mejor de los lagunajes en este aspecto, requiere como todas las lagunas de una elevada cantidad de espacio, del cual no de puede disponer en este caso. Además habría que tener en cuenta que es un sistema muy inestable frente a los efectos de la temperatura y respecto Francisco José Manzano González

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al mantenimiento de la calidad del efluente de forma permanente. Por otra parte, como el resto de las lagunas produce una serie de impactos ambientales en el entorno, como por ejemplo la producción de olores y los posibles riesgos de daños sobre el suelo, y ésta en particular además puede generar molestias por ruidos debidos a la aireación.

ZANJAS FILTRANTES, LECHOS FILTRANTES, FILTROS DE ARENA Y POZOS FILTRANTES: Fundamentalmente son sistemas que tan solo son viables para núcleos muy reducidos, por debajo de 500 o 1000 habitantes equivalentes como máximo, y que en general necesitan mucha superficie, de forma que en poblaciones superiores como la estudiada, los costos y necesidades del terreno hacen inviable el uso de este tipo de sistemas. Por otra parte, en general, son los procesos más costosos en explotación, al presentar unos costes de explotación y mantenimiento muy elevados, y por su funcionamiento, pueden generar efectos negativos de contaminación en el suelo, aparte de generar ciertos riesgos para la salud. Además en particular hay que señalar que los pozos filtrantes pueden presentar con frecuencia problemas de construcción en la fase del movimiento de tierras y que los filtros de arena suelen tener asociadas ciertas molestias de olores y de insectos.

ESCORRENTÍA SUPERFICIAL: Se trata de nuevo de un sistema que tiene su rango de aplicación óptima en poblaciones menores, por debajo de 2000 habitantes equivalentes, y que por tanto no es aplicable al núcleo estudiado. También es un sistema que requiere muchísima superficie, y además con unas características muy determinadas del terreno, como son una muy baja permeabilidad, una pendiente entre el 2 y el 8% y la siembra de pastizales y masas forestales, exigencias que son claramente incompatibles con las características y usos del suelo de la zona. Hay que señalar que tiene otros inconvenientes importantes como son posibles riesgos para la salud, por ejemplo la posible contaminación de los acuíferos, junto con posibles efectos sobre el suelo y algunas molestias Francisco José Manzano González

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producidas a la población cercana, como son la presencia de malos olores y de insectos.

LAGUNA ANAEROBIA: En primer lugar, como todos los tipos de lagunas, requiere tal cantidad de espacio para su construcción, que no es posible su implantación en el núcleo estudiado. En segundo lugar, no alcanza los rendimientos necesarios para el nivel de depuración exigido en el núcleo, porque sus porcentajes de reducción de las cargas contaminantes son insuficientes, por ello suelen emplearse en combinación con otras lagunas u otros sistemas de tratamiento más completos, para alcanzar una estabilización mayor. Además, como su propio nombre indica, las condiciones anaerobias que se dan debido a la falta de oxígeno generan muchos olores, más que en ninguna otra clase de laguna, aparte de los ya señalados impactos ambientales del lagunaje en general.

FILTRO VERDE: Este tipo de tratamiento de aplicación superficial es el que conlleva mayor tasa de ocupación espacial unitaria por habitante, por lo que no sería posible implantar este sistema de depuración, porque no se dispone en condiciones viables de tal cantidad de terrenos, debido a los usos actuales del terreno y el valor económico de las parcelas afectadas. Y como se ha señalado ya antes con otros sistemas, aparecen de nuevo los efectos negativos sobre el entorno circundante en forma de molestias por aparición de insectos, posibles riesgos para la salud y posibles efectos en el suelo,

por

el

riesgo

de

contaminación

de

acuíferos

y

suelos

respectivamente.

LECHOS DE JUNCOS: Aunque en menor medida que el sistema anterior, y que los sistemas de aplicación superficial en general, esta alternativa de tratamiento también necesita un espacio excesivo que lo hace inviable en este caso, y que lo haría más rentable y adecuado en núcleos más pequeños.


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INFILTRACIÓN RÁPIDA: Esta alternativa de depuración requiere aún más superficie que los lechos de juncos, y además, por otra parte, adicionalmente a la gran superficie, este sistema demanda suelos con una gran permeabilidad, lo que en este caso no se cumple, pues se trata de arcillas limosas y arcillas por lo general.

LAGUNAJE AEROBIO Y LAGUNAJE FACULTATIVO: Ya se han señalado anteriormente los principales inconvenientes de los lagunajes en general, entre los que destaca en este caso la excesiva superficie que ocupan, lo que las hace inviables para el caso concreto de la zona estudiada, aparte de las altas producciones de células y algas en el efluente, la producción de olores, moscas, riesgos de contaminación de los terrenos subyacentes…etc.

LECHO DE TURBA: Este sistema, a pesar de usar poca superficie en comparación con los sistemas de lagunaje y aplicación al terreno en general, que ya se han desechado por su excesiva demanda de espacio, exige más superficie que los procesos tecnológicos de depuración secundaria (fangos activos, lechos bacterianos, biodiscos). Por tanto, debido a la relevancia de este aspecto de la superficie ocupada en esta zona en concreto, por las circunstancias locales, es conveniente seleccionar en principio aquellas alternativas que ocupen el mínimo espacio posible. Además este sistema presenta un rendimiento no muy elevado considerándolo como tratamiento secundario, comparado con la depuración secundaria convencional, que se presenta como una alternativa viable en este caso, sino como tratamiento primario de gran rendimiento. De esta forma, al ser un sistema que ha mostrado rendimientos insuficientes allí donde se ha aplicado, ello implicaría la necesidad de la instalación de varios lechos de turba en serie, tras el desbaste, tamizado, y en ocasiones filtración sobre lecho de arena, lo que multiplicaría la superficie necesaria y coste de instalación. Francisco José Manzano González

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Por otra parte este tratamiento requiere una inversión importante en gastos de reposición de la turba, que debe ser sustituida cada cierto periodo de uso, y elegirse muy bien, cumpliendo estrictamente unas características muy específicas, para mantener un buen rendimiento. Adicionalmente, existe el inconveniente de tener que limpiar la materia que queda retenida superficialmente en los lechos, lo que obliga a la construcción generalmente de tres lechos, como consecuencia del régimen de explotación.

TRATAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO: Es un sistema inviable por su alta producción de fangos, que incrementa mucho los gastos de explotación y tratamiento por el gran volumen de fangos a transportar y tratar. Además es un sistema que tan solo es conveniente utilizar en situaciones puntuales, como por ejemplo cuando se prevean puntas repentinas de carga provocadas por una alta estacionalidad, o cuando el agua tenga una baja biodegradabilidad, no encontrándose el núcleo estudiado en ninguno de estos supuestos. Finalmente, tras la consideración de este conjunto de criterios de selección y de desechar aquellas alternativas que eran inviables o poco adecuadas según uno o varios de estos factores, se llega a la conclusión que los sistemas que se adaptan mejor a los condicionantes locales y pueden responder de forma más eficiente a las necesidades de depuración son los tres siguientes tratamientos:

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Lechos Bacterianos

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CBR

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Aireación Prolongada.


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