manual tratamiento aguas residuales pequeñas comunidades

Gua sobre tratamientos de aguasresiduales urbanas para pequeos

ncleos de poblacinMejora de la calidad de los efluentes

Isabel Martn Garca (CENTA)Juana Rosa Betancort Rodrguez (ITC)

Juan Jos Salas Rodrguez (CENTA)Baltasar Peate Surez (ITC)

Juan Ramn Pidre Bocardo (CENTA)Nieves Sardn Martn (CENTA)

del texto: los autores

de la edicin: ITC

Primera edicin, abril de 2006

Realizacin e impresin:

Daute Diseo, S.L.

ISBN: 84-689-7604-0

Dep. Legal: G.C. 221-2006

El copyright y todos los derechos de propiedad intelectual y/o industrial sobre el contenido de esta gua son propiedad exclusi-va del Instituto Tecnolgico de Canarias, S.A. No est permitida la reproduccin total y parcial de esta gua, ni su tratamientoinformtico, ni la transmisin de ninguna forma o por cualquier medio, electrnico, mecnico, por fotocopia o por registro uotros medios, salvo cuando se realice con fines acadmicos o cientficos y estrictamente no comerciales y gratuitos, debiendocitar en todo caso al Instituto Tecnolgico de Canarias, S.A., sus autores fsicos, su ttulo completo y su carcter de Gua divul-gativa gratuita

5CARTAS INSTITUCIONALES ....................................................................................................................................................................7

PRESENTACIN..............................................................................................................................................................................................11

AGRADECIMIENTOS....................................................................................................................................................................................13

1. PORQU ESTA GUA? ..........................................................................................................................................................................15

2. EL PROYECTO ICREW ..........................................................................................................................................................................17

3. GENERALIDADES SOBRE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS............................................................................21

3.1. Definicin y procedencia de las aguas residuales urbanas ..................................................................21

3.2. Caractersticas de las aguas residuales urbanas ........................................................................................22

3.3. Principales contaminantes y parmetros de caracterizacin..............................................................24

3.4. Necesidad de depuracin de las aguas residuales urbanas ................................................................26

3.5. Caudales de las aguas residuales urbanas ....................................................................................................29

3.6. Marco normativo ........................................................................................................................................................32

3.7. Fundamentos bsicos del tratamiento de las aguas residuales urbanas......................................40

3.7.1. Recogida y conduccin................................................................................................................................41

3.7.2.Tratamiento ........................................................................................................................................................42

3.7.3. Evacuacin y reutilizacin ..........................................................................................................................51

4. DEPURACIN DE LAS AGUAS RESIDUALES DE PEQUEAS AGLOMERACIONES URBANAS ....55

4.1. Caractersticas de las aguas residuales en las pequeas aglomeraciones urbanas ................56

4.1.1. Caudales ..............................................................................................................................................................56

ndice

ndice

6Gu a sobre tratamientos de aguas urbanas para peque os n cleos de poblaci n

4.1.2. Calidad del agua ..............................................................................................................................................57

4.2.Tecnologas de depuracin de las aguas residuales urbanas para pequeas poblaciones......................................................................................................................................................................58

4.3. Monografas de las tecnologas de depuracin de aguas residuales urbanas en pequeos ncleos de poblacin ........................................................................................................................59

4.4. Criterios de seleccin de las tecnologas de depuracin en pequeos ncleos de poblacin ................................................................................................................................................................100

4.4.1.Tamao de la poblacin a tratar..........................................................................................................100

4.4.2. Condiciones climticas de la zona donde se implantar la estacin de tratamiento................................................................................................................................................100

4.4.3. Impacto ambiental ejercido por la instalacin de tratamiento..........................................101

4.4.4. Costes de explotacin y mantenimiento ......................................................................................101

5. GALERA DE IMGENES ..................................................................................................................................................................105

5.1. Pretratamiento............................................................................................................................................................105

5.2.Tratamiento primario ..............................................................................................................................................109

5.3.Tratamiento secundario ........................................................................................................................................109

5.4.Tratamiento terciario ..............................................................................................................................................117

6. CONTACTOS............................................................................................................................................................................................119

7. BIBLIOGRAFA ..........................................................................................................................................................................................121

8. ANEXO: GLOSARIO DE FOTOS, GRFICOS Y TABLAS GENERADAS ............................................................123

7El mbito territorial de la Comunidad Autnoma de Canarias se distingue por la biodiversidad, lafragmentacin y lejana del territorio continental. El Archipilago Canario es uno de los principales des-tinos tursticos de las ltimas dcadas y su condicin geogrfica de proximidad a tres continentes yvnculo histrico con Amrica, le confiere un valor inigualable desde el punto de vista cultural, social yeconmico. Por esta condicin singular, Canarias se caracteriza por la fragilidad en cualquiera de sussectores de desarrollo, lo que genera una enorme presin medioambiental y socioeconmica sobrela estrecha franja que es la costa y sobre el territorio y poblacin dispersa que se localiza en el mbi-to rural.

Ante este escenario, la Comunidad Autnoma de Canarias ha apostado por una poltica medioam-biental que promueve la reduccin de estas tensiones surgidas por la interaccin entre la actividadeconmica y el medio fsico y natural, a travs de un conjunto de directrices, normas y lneas de actua-cin que aglutinan, bsicamente los sectores del Agua, la Energa y el Medio Ambiente. Se propicia eldesarrollo de una sociedad ms acorde con el uso racional y sostenible de los recursos, la reduccinde la contaminacin, la sensibilizacin y el conocimiento de nuestra realidad medioambiental y terri-torial.

En este sentido, y particularizando en los aspectos relativos a la calidad de las aguas, preservar ymejorar las costas es un aspecto prioritario para Canarias. Una gestin ptima de las zonas costerasy la puesta en prctica de programas de control de su calidad representan, desde un punto dedesarrollo turstico, una ventaja competitiva frente a otros destinos tursticos, ayudando as al creci-miento econmico de las Islas y a la constitucin de una prueba indiscutible de la calidad sanitaria paralos usuarios.

El Instituto Tecnolgico de Canarias (ITC), cumpliendo con su misin de potenciar la Innovacin yTransferencia de Tecnologas en sectores estratgicos que favorezcan la competitividad en el desarro-llo sostenible de Canarias y de su entorno geogrfico y cultural, participa y lidera, a travs delDepartamento de Agua, en proyectos de cooperacin transnacional relacionados con la evaluacin yproteccin de la calidad de las aguas, su gestin sostenible y el aprovechamiento productivo de lasaguas residuales, con el fin de incentivar el desarrollo industrial de Canarias en el campo de las tec-nologas de tratamiento de aguas y de la gestin sostenible del ciclo del agua.

La participacin del ITC en el proyecto ICREW, cofinanciado por la iniciativa comunitariaINTERREG IIIB Espacio Atlntico, constituye una apuesta por la cooperacin transnacional como

Cartas institucionales


8elemento de valor para el desarrollo integrado de las regiones ultraperifricas con el resto de pasesdel continente. Constituye una oportunidad para establecer nuevas y fuertes relaciones entre las ins-tituciones participantes y es un punto de comienzo para colaborar en todos los aspectos relaciona-dos con el agua.

La cooperacin transnacional entre las autoridades nacionales, regionales y locales tiene por obje-to fomentar un mayor grado de integracin territorial en las grandes agrupaciones de regiones, en unesfuerzo por lograr un desarrollo duradero, armnico y equilibrado y una mayor integracin territo-rial entre pases.

Marisa Tejedor Salguero

Consejera de Industria, Comercio y Nuevas Tecnologas y Presidenta del ITC

Gu a sobre tratamientos de aguas urbanas para peque os n cleos de poblaci n

9Cuando en 1984 la Junta de Andaluca asume las competencias en materia de aguas, rpidamen-te se toma conciencia de dos cuestiones relevantes relacionadas con la depuracin: por un lado el altonmero de pequeos ncleos rurales que existen en nuestra comunidad autnoma, y por otro el con-trastado fracaso que haban tenido los sistemas de depuracin convencionales cuando se implantabanen este tipo de ncleos; fracaso debido fundamentalmente a la escasez de recursos tcnicos y eco-nmicos habitual en los mismos.

Ante esta situacin, se asume que la depuracin de aguas residuales no tiene porqu realizarsesobre una nica perspectiva sino que hay que ir hacia un planteamiento de soluciones sostenibles pararealidades concretas. Es en esta etapa de bsqueda cuando se comienza a vislumbrar la gran poten-cialidad de aplicacin en nuestra regin, de las llamadas Tecnologas no Convencionales (TNC). Su ver-satilidad y adaptabilidad, su integracin en el entorno y su menor coste de implantacin y explotacinlas hacan especialmente indicadas para la depuracin de los vertidos urbanos del medio rural, en elque, como ya se ha sealado, las limitaciones tcnicas y econmicas pueden comprometer seriamen-te la eficacia del tratamiento de las aguas residuales.

Sin embargo, frente a estas ventajas aparecan serios interrogantes, tales como: la enorme disper-sin de informacin relacionada con las TNC, la disparidad de los criterios tcnicos disponibles en labibliografa para su diseo, posicionamientos extremos acerca de la eficacia de estos sistemas, etc.

Con el fin de no comprometer un programa de implantacin de TNC y con la voluntad de ampliaral mximo posible los conocimientos al respecto, la Junta de Andaluca aplic una sistemtica racionaly desarroll un plan de investigacin orientado a conocer las particularidades del diseo, manteni-miento, explotacin e implantacin de este tipo de tecnologas: el Plan de I+D de Tecnologas noConvencionales.

Eje fundamental para el desarrollo del plan ha sido la Planta Experimental de Depuracin de AguasResiduales de Carrin de los Cspedes (PECC), que ha proporcionado un soporte indispensable parala implantacin de TNC en numerosos ncleos rurales de Andaluca, convirtindose en un referentenacional en estas tecnologas. Desde 1999, el Centro de las Nuevas Tecnologas del Agua (CENTA) esel responsable de la gestin de la Planta.

Muestra de todo ello es la gua que aqu se presenta, la cual pretende sumarse al conjunto de ins-trumentos que desde el CENTA se quieren poner al servicio de la sociedad para una buena gestinde la depuracin de las aguas residuales.

Hermelindo Castro Nogueira

Presidente del CENTA


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La gestin sostenible y el tratamiento integral de los recursos hidrulicos es una cuestin priorita-ria en la sociedad en la que vivimos. Es importante disponer de un agua con una calidad adecuada yque se encuentre en cantidad suficiente para poder soportar las actividades derivadas del desarrollo,lo que permitir una mejora en el medio ambiente, la salud y la calidad de vida.

Generalmente, es en los pequeos ncleos de poblacin en donde se localizan las mayores caren-cias relacionadas con la gestin de las aguas, debido principalmente a su particularidad de zona sensi-ble, su localizacin descentralizada, la limitacin de sus recursos econmicos y en determinadas situa-ciones de no disponer de personal especializado.Todo esto propicia el escaso control de la calidad delos efluentes y la consecuente contaminacin de los mismos debido a vertidos a medios receptoresde aguas residuales sin tratar o procedentes de plantas de tratamientos de aguas residuales que ope-ran incorrectamente, o simplemente no funcionan.

En el marco normativo de la depuracin de las aguas residuales urbanas, la Directiva 91/271/CEErelativa al tratamiento de dichas aguas, determina que, con fecha lmite de 31 de diciembre de 2005todas aquellas poblaciones con ms de 2000 habitantes equivalentes deben disponer de un sistemade tratamiento de sus aguas residuales, y el resto deben disponer de sistemas colectores y un trata-miento adecuado para dichas aguas. A pesar que desde la implantacin de dicha Directiva, el trata-miento de las aguas residuales ha mejorado de forma considerable y por tanto son numerosas laspoblaciones que en la actualidad cuentan con tecnologas para la depuracin de sus vertidos, la reali-dad constata que an existen aglomeraciones urbanas, principalmente de pequeo tamao y ncleosdispersos, que no disponen de sistemas de tratamiento para sus aguas residuales, y si lo tienen sedetecta un elevado porcentaje de plantas depuradoras que no funcionan o lo hacen mal.

A las situaciones anteriormente mencionadas, se une la realidad de que en muchas ocasiones seha asimilado errneamente simplicidad de operacin y mantenimiento a simplicidad de diseo y cons-truccin, por lo que no se ha prestado la suficiente atencin a la fase de dimensionamiento del siste-ma de tratamiento ni a la posterior etapa constructiva. Estas deficiencias han tenido su reflejo ennumerosas instalaciones en las que no se alcanzan los rendimientos esperados y consecuentementeterminan por no funcionar o hacerlo defectuosamente.

Dentro del Proyecto ICREW - Improving Coastal and Recreational Waters (Mejora de la Calidadde las Aguas Costeras y de Recreo), financiado por el Programa Operativo Interreg IIIB EspacioAtlntico, los participantes espaoles editan esta GUA que pretende ser un instrumento ms en elrea de la depuracin de las aguas residuales urbanas, que de respuestas y/o sirva de herramienta a

Presentacin

Presentacin

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todo el personal tcnico interesado, sobre todo el directamente relacionado con pequeas aglome-raciones urbanas, donde, como se ha comentado anteriormente, an quedan muchos aspectos pormejorar.

Esta Gua har un repaso general de las caractersticas de las aguas residuales urbanas y la termi-nologa bsica de uso, independientemente del tamao poblacional, antes de abordar la importanciade la correcta depuracin de las aguas residuales generadas en las pequeas aglomeraciones urbanas.Se aportan las caractersticas principales de este tipo de aguas, se detallan las diferencias que seencuentran con las aguas residuales urbanas de las grandes ciudades, que origina que tengan un tratodiferenciado, y por ltimo se describen con gran detalle un abanico considerable de procesos y tec-nologas de depuracin convencionales y no convencionales propuestas para el correcto tratamientode estas aguas.

Los autores


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Los autores de esta Gua quieren agradecer la inestimable labor de todo el personal tcnico detrabajo de campo y laboratorio del ITC y CENTA que ha participado en el proyecto ICREW por surigor y compromiso en el seguimiento de las tecnologas de depuracin y el inventario de las mismasen Canarias y Andaluca.

De igual manera agradecen a todas las instituciones que han colaborado en el proyecto por sutiempo y dedicacin, y en especial al:

Instituto Andaluz del Agua-Consejera de Medio Ambiente, Junta de Andaluca

Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria

Ayuntamiento de San Juan de La Rambla,Tenerife

AENA Arrecife, Lanzarote

Aguas Filtradas de Lanzarote

Cabildo de Gran Canaria-rea de Medioambiente

Elctrica de Maspalomas S.A.-ELMASA

Mancomunidad de Municipios del Sureste de Gran Canaria

Por ltimo, los autores quieren corresponder la participacin de los miembros de la accin piloto6 del proyecto ICREW y en especial de su coordinador Phil Heath de la Agencia Medioambiental delReino Unido.

Agradecimientos

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Segn la encuesta sobre el suministro y tratamiento del agua (INE, 2003), en Espaa se recolec-tan cada da ms de nueve millones de metros cbicos de aguas residuales, de los que slo se tratanaproximadamente ocho millones, lo que supone aproximadamente un 89% del volumen de aguas resi-duales generadas. En la Comunidad Autnoma de Andaluca se tratan el 88 % de las aguas y en cambioen la Comunidad Autnoma de Canarias tan slo lo hacen el 65% de las aguas residuales.Anualmentese generan aproximadamente 300 000 vertidos de aguas residuales, de los cuales 240 000 se realizanen las redes de colectores urbanos y el resto serealiza directamente a un medio receptor. De estosltimos, aproximadamente 50 000 son de activida-des productivas y 10 000 de ncleos urbanos(Sainz, 2005).

En Espaa, de los ms de 8100 municipios exis-tentes, unos 6000 tienen menos de 2000 habitan-tes. En el caso concreto de Andaluca, de los 770municipios existentes, el 69% de los mismos pre-sentan menos de 5000 habitantes, y el 85% de losncleos de poblacin no superan los 2000 habitan-tes (INE, 2001; Consejera de Medio Ambiente,Junta de Andaluca, 2001). Por otro lado, enCanarias, el 52% de los municipios presentanmenos de 5000 habitantes, y el 83% de los ncleospoblacionales no superan los 2000 habitantes (INE,2001).

Con esta distribucin demogrfica son en estaspequeas aglomeraciones donde se presentan mscarencias en lo que al tratamiento de las aguas resi-duales se refiere, debido principalmente a que conmayor frecuencia de lo deseado, las estacionesdepuradoras para el tratamiento de las aguas sonconcebidas y diseadas como meros modelos aescala reducida de las grandes instalaciones con-

Por qu esta gua?

Por qu esta gua?

< 5000 5000-20 000 20 000-50 000 50 000-100 000 > 100 000

69%

23%

5%

1%

2%

Figura 1.1. Distribucin por tamao de los municipios en Andaluca

< 5000 5000-20 000 20 000-50 000 50 000-100 000 > 100 000

52%

15%

5%

3%

25%

Figura 1.2. Distribucin por tamao de los municipios en Canarias

Fuente: INE, 2001

Fuente: INE, 2001

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vencionales de depuracin. Como consecuenciadirecta de esta forma de actuar, estas estaciones noresponden adecuadamente a los caudales y cargasexistentes y por lo general los costes de explota-cin y mantenimiento son difcilmente asumiblespor las entidades responsables, lo que se traduceen que las instalaciones no operen adecuadamen-te.

En este tipo de entornos, caractersticos dezonas rurales y/o dispersos o reas vacacionales, esdonde deber hacerse, en un futuro prximo, ungran esfuerzo de concienciacin y compromisotcnico para corregir sus carencias en saneamientoy depuracin, poder cumplir la normativa vigentey reducir o eliminar los posibles problemas encuanto a contaminacin se refiere.

Esta Gua, pretende contribuir de forma signifi-cativa a conseguir, entre otros, los siguientes objeti-vos:

Dando respuesta al marco en el que se des-arrolla el Proyecto ICREW, servir de herra-mienta a la hora de conocer alternativas enla depuracin de las aguas residuales urba-nas en pequeas aglomeraciones, donde losvertidos lquidos pueden afectar a aquellasaguas donde se realizan actividades de baoo recreo, contribuyendo a la mejora de la calidad de estas aguas y a la implantacin de laPropuesta de modificacin de la Directiva 76/160/CEE del Consejo relativa a la calidad de lasaguas de bao, aprobada por el Pleno el 10 de mayo de 2005.

Contribuir a la implantacin de la Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y delConsejo, por la que se establece un marco comunitario de actuacin en el mbito de la pol-tica de aguas, contribuyendo, mediante la mejora de la calidad de los vertidos lquidos urbanos,a la consecucin del objetivo general de buen estado ecolgico de los ecosistemas acuticosreceptores.

Aportar conocimientos sobre el uso de las tecnologas de depuracin de las aguas residualesurbanas a instalar en pequeas aglomeraciones, haciendo especial hincapi en las Tecnologasno Convencionales, por su potencialidad de ser usadas como alternativas ms sostenibles ytotalmente vlidas a la hora de realizar una adecuada depuracin de los efluentes lquidos pro-cedentes de pequeos ncleos, contribuyendo a la implantacin de la Directiva 91/271/CEEdel Consejo relativa al tratamiento de las aguas residuales urbanas.


< 2000 2000-5000 5000-10 000 10 000-20 000 > 20 000

85%8%

3%2%

2%

Figura 1.3. Distribuci n por tama o de los n cleos de poblaci n en Andaluc a

Fuente: INE, 2001

< 2000 2000-5000 5000-10 000 10 000-20 000 > 20 000

83% 10%

4%2%

1%

Figura 1.4. Distribuci n por tama o de los n cleos de poblaci n en Canarias

Fuente: INE, 2001

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Liderado por la Agencia Medioambiental (EA) del Reino Unido, en este proyecto financiado porel programa INTERREG IIIB Espacio Atlntico han participado un total de 19 instituciones y empre-sas de Espaa, Reino Unido, Francia, Irlanda y Portugal. En concreto los socios participantes han sido:

Espaa

Instituto Tecnolgico de Canarias (ITC).

Centro de Investigacin, Fomento y Aplicacin de las Nuevas Tecnologas del Agua (CENTA).

Reino Unido

Environment Agency.

Mersey Basin Campaign.

Preston City Council.

Blackpool Borough Council.

Francia

Conseil Rgionale de Bretagne.

Direction Rgionale des Affaires Sanitaires et Sociales de Bretagne.

Institut Franais de Recherche pour lExploitation en MER.

Centre dEtude et de Valorisation des Algues.

SAUR France Rgion Ouest.

Irlanda

University College Dublin.

El Proyecto ICREW

El Proyecto ICREW

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Portugal

Instituto do Ambiente.

Instituto Nacional de Sade Dr. Ricardo Jorge.

Direco Geral da Sade.

Instituto Superior Tcnico.

Instituto da Agua.

Sub-Regio de Sade de Portalegre.

Comisso de Coordenao e Desenvolvimento Regional do Alentejo.

Asimismo, representa un claro programa de trabajo que aportar los mecanismos necesarios parallevar a cabo con xito la Directiva Marco de Aguas de la UE (2000/60/CEE). Mediante el desarrollode un amplio programa transnacional sobre la calidad de las aguas de bao, el ICREW actuar comogua para la participacin pblica y el trabajo conjunto requerido por dicha Directiva.

En definitiva, los objetivos ltimos que se esperan alcanzar con el desarrollo de este Proyecto sonla reduccin de la contaminacin y la mejora de la calidad de las aguas de bao en las distintas reasdel Espacio Atlntico.

El elevado nmero de socios participantes, as como la amplia representatividad geogrfica deriva-da de los mismos, favorece el cumplimiento de los objetivos de INTERREG IIIB sobre coherencia ycohesin del Espacio Atlntico y mejora de la competitividad econmica y eficacia de las reas impli-cadas.

Dentro del Programa Operativo Interreg IIIB, el ICREW queda encuadrado en la PRIORIDAD C,relativa a la Promocin del Medio Ambiente, gestin sostenible de las actividades econmicas y de los recur-sos naturales, as como en la Medida C1, relativa a la Proteccin del medio ambiente y de los recursosnaturales.

El Proyecto ICREW se estructura en siete Acciones Piloto:

Accin Piloto 1: Muestreo y revisin de datos.

Accin Piloto 2: Resolucin de la contaminacin difusa.

Accin Piloto 3: Desarrollo de mtodos de seguimiento de fuentes de contaminacin.


El Proyecto ICREW busca la integracin de estrategias para el desarrollo de una eco-noma sostenible en los distintos territorios que integran el Espacio Atlntico, a travs deltema comn de mejora de la calidad de las aguas de bao, lo que se corresponde conlos objetivos estratgicos del Programa INTERREG IIIB Espacio Atlntico, sobre una pol-tica de planificacin espacial integrada y del desarrollo de cooperacin transnacional.

!!

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Accin Piloto 4: Prediccin de la calidad de las aguas de bao.

Accin Piloto 5: Re-identificacin de las aguas de recreo.

Accin Piloto 6: Soluciones sostenibles para las aguas residuales.

Accin Piloto 7: Comprensin y gestin de las algas.

Los socios espaoles, CENTA e ITC, participan en la Accin Piloto N 6, en colaboracin consocios portugueses, franceses e ingleses.

Figura 2.1. Socios integrantes de la Acci n Piloto 6

El Proyecto ICREW

El objetivo fundamental de la Accin Piloto 6 es establecer los m todos m s eficacespara el tratamiento de las aguas residuales en el medio rural, para reducir los proble-mas de contaminaci n y facilitar el desarrollo econ mico y social en este mbito.

!!

UK: EA

PORTUGALIST-CEHIDRO &

CM Odemira

ESPA ACENTA & ITC

FRANCIAIFREMER, SAUR, Region BretagneAgence de l eau Loire-Bretagne

PA6

Este objetivo se ha tratado desde diversos puntos de vista por los socios que participan en dichaaccin. En el caso de los socios espaoles (CENTA e ITC), los trabajos desarrollados se orientan enel estudio de la eficiencia de las plantas de depuraci n de aguas residuales urbanas a peque a esca-la para la eliminaci n de bacterias y nutrientes en las reas rurales y costeras, con el objeto de:

Establecer el grado de abatimiento de microorganismos patgenos (E. coli y Enterococos intes-tinales) y nutrientes que se alcanzan con las diferentes tecnologas aplicables a pequeas colec-tividades urbanas y sus posibles combinaciones.

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Establecer las condiciones ms adecuadas para la implantacin, mantenimiento y explotacinde estas tecnologas en el mbito rural.

Dar unas pautas bsicas sobre consideraciones y criterios a tener en cuenta a la hora deimplantar una depuradora para pequeas aglomeraciones urbanas en las regiones de Andalucay Canarias, que, a su vez, pueden ser extrapolables al mbito mediterrneo, donde las caracte-rsticas geoclimticas y territoriales son similares a las de ambas regiones espaolas.


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3.1. Definicin y procedencia de las aguas residuales urbanas

Segn la definicin establecida por el Real Decreto-Ley 11/1995 de 28 de Diciembre (BOE 312,de 30-12-95) que tiene por objeto la transposicin al ordenamiento interno de la Directiva91/271/CEE del Consejo relativa al tratamiento de las aguas residuales urbanas, se entiende por aguasresiduales urbanas, aquellas aguas residuales domsticas o la mezcla de las mismas con aguas residua-les industriales y/o aguas de escorrenta pluvial.

As mismo, y de acuerdo a dicha Directiva:

Las aguas residuales domsticas son aquellas aguas residuales procedentes de zonas de vivienday de servicios y generadas principalmente por el metabolismo humano y las actividades doms-ticas.

Las aguas residuales industriales son todas aquellas aguas residuales vertidas desde locales utiliza-dos para efectuar cualquier actividad comercial o industrial que no sean aguas residuales doms-ticas ni aguas de escorrenta pluvial.

La contribucin de las actividades industriales en la composicin de las aguas residuales urbanasdepende principalmente del grado de industrializacin de la aglomeracin urbana y de las carac-tersticas de los vertidos realizados a la red de colectores municipales, los cuales pueden teneruna composicin muy variable dependiendo del tipo de industria.

Las aguas procedentes de las escorrentas pluviales tendrn mayor o menor grado de represen-tatividad dependiendo principalmente del tipo de red de saneamiento existente, as como de la plu-viometra registrada.

Las aguas domsticas incluyen las aguas de cocina, las aguas de lavadoras, las aguas de bao y lasaguas negras procedentes del metabolismo humano.

Las aguas industriales proceden de actividades industriales que descargan sus vertidos a la red dealcantarillado municipal y presentan una composicin muy variable dependiendo del tipo de industria.

Las aguas pluviales o de tormenta arrastran partculas y contaminantes presentes tanto en laatmsfera como en los viales. En la mayora de las ocasiones, donde los sistemas de alcantarillado son uni-tarios, las aguas de lluvia son recogidas por el mismo sistema que se emplea para la recogida y conduc-cin de las aguas residuales domsticas e industriales. En los primeros 15-30 minutos del inicio de las

Generalidades sobre el agua residual urbana

Generalidades sobre las aguas residuales urbanas

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precipitaciones, la contaminacin aportada a la estacin de tratamiento puede ser importante.A esto,se suma el aporte intermitente de caudal, que, en determinadas ocasiones, obliga a la derivacin, sin tra-tamiento previo, de un volumen determinado a los medios receptores.

3.2. Caracter sticas de las aguas residuales urbanas

Las aguas residuales urbanas se caracterizan por su composicin fsica, qumica y biolgica, apare-ciendo una interrelacin entre muchos de los parmetros que integran dicha composicin. A la horade realizar una adecuada gestin de dichas aguas, se hace imprescindible el disponer de una informa-cin lo ms detallada posible sobre su naturaleza y caractersticas.A continuacin se muestran las prin-cipales caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas de las aguas residuales urbanas.

Las caracter sticas f sicas ms importantes de las aguas residuales urbanas son:

Color: la coloracin de las aguas residuales urbanas determina cualitativamente el tiempo delas mismas. Generalmente vara del beige claro al negro. Si el agua es reciente, suele presentarcoloracin beige clara; oscurecindose a medida que pasa el tiempo, pasando a ser de colorgris o negro, debido a la implantacin de condiciones de anaerobiosis, por descomposicinbacteriana de la materia orgnica.

Olor: se debe principalmente a la presencia de determinadas sustancias producidas por la des-composicin anaerobia de la materia orgnica: cido sulfhdrico, indol, escatoles, mercaptanosy otras sustancias voltiles. Si las aguas residuales son recientes, no presentan olores desagra-dables ni intensos. A medida que pasa el tiempo, aumenta el olor por desprendimiento degases como el sulfhdrico o compuestos amoniacales por descomposicin anaerobia.

Temperatura: en los efluentes urbanos oscila entre 15 y 20C, lo que facilita el desarrollo delos microorganismos existentes.

Slidos: de forma genrica, los slidos son todos aquellos elementos o compuestos presentesen el agua residual urbana que no son agua. Entre los efectos negativos sobre los medios hdri-cos, caben destacar entre otros, disminucin en la fotosntesis por el aumento de la turbidez delagua, deposiciones sobre los vegetales y branquias de los peces, pudiendo provocar asfixia porcolmatacin de las mismas; formacin de depsitos por sedimentacin en el fondo de losmedios receptores, favoreciendo la aparicin de condiciones anaerobias o aumentos de la sali-nidad e incrementos de la presin osmtica.

Las caracter sticas qu micas de las aguas residuales urbanas vienen definidas por sus componen-tes orgnicos, inorgnicos y gaseosos.

Los componentes org nicos pueden ser de origen vegetal o animal, aunque cada vez, y con mayorfrecuencia, las aguas residuales urbanas tambin contienen compuestos orgnicos sintticos. Las pro-tenas, hidratos de carbono y lpidos, as como sus derivados, son los compuestos orgnicos que prin-cipalmente aparecen en este tipo de aguas. Son biodegradables y su eliminacin por oxidacin es rela-tivamente sencilla.

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Las protenas suponen entre el 40 y el 60% de la materia orgnica de un agua residual, y juntocon la urea, son los principales responsables de la presencia de nitrgeno en las aguas residua-les. La existencia de grandes cantidades de protenas en el agua residual puede ser origen deolores desagradables debido a los procesos de descomposicin.

Los hidratos de carbono representan entre un 25 y 50% de la materia orgnica. Desde elpunto de vista del volumen y la resistencia a la descomposicin, la celulosa es el hidrato de car-bono cuya presencia en el agua residual es la ms importante.

En las aguas residuales urbanas, sin componente industrial, la presencia de grasas y aceites sueleser baja, no ms de un 10%, lo que no evita que puedan provocar problemas tanto en la redde alcantarillado como en las plantas de tratamiento. Si no se elimina el contenido en grasaantes del vertido del agua residual, puede interferir con los organismos existentes en las aguassuperficiales y crear pelculas y acumulaciones de materia flotante desagradables, impidiendo endeterminadas ocasiones la realizacin de actividades como la fotosntesis, respiracin y trans-piracin.

Junto con las protenas, los hidratos de carbono, las grasas y los aceites, en el agua residual urba-na aparecen pequeas cantidades de molculas orgnicas sintticas, cuya estructura puede serdesde muy simple a extremadamente compleja. Entre estas molculas orgnicas sintticas, des-tacan los agentes tensoactivos.

Los agentes estn formados por molculas de gran tamao, ligeramente solubles en agua. Sonresponsables de la aparicin de espumas en las plantas de tratamiento y en la superficie de loscuerpos de agua receptores de los vertidos. Estas sustancias son los principales componentesde los detergentes, por lo que su presencia en las aguas residuales urbanas, se detecta por laaparicin de espumas en la superficie. La formacin de estas espumas producen un incremen-to de contaminacin por materia orgnica disuelta al emulsionar y/o solubilizar las grasas y losaceites presentes en el agua. Por otro lado, en las plantas de depuracin causa graves proble-mas al interferir en los procesos biolgicos y en los sistemas de coagulacin-floculacin ydecantacin.

Dentro de los compuestos inorg nicos se incluyen a todos los slidos de origen generalmentemineral, como las sales minerales, arcillas, lodos, arenas y gravas, y ciertos compuestos como sulfatos,carbonatos, etc., que pueden sufrir algunas transformaciones (fenmenos de xido-reduccin y otros).

La componente gaseosa de las aguas residuales urbanas contiene diversos gases en diferente con-centracin, entre los que destacan:

Oxgeno disuelto: es fundamental para la respiracin de los organismos aerobios presentes enal agua residual. El control de este gas a lo largo del tiempo, suministra una serie de datos fun-damentales para el conocimiento del estado del agua residual. La cantidad presente en el aguadepende de muchos factores, principalmente relacionados con la temperatura y actividadesqumicas y biolgicas, entre otros.


24


cido sulfhdrico: es un gas que se forma en un medio anaerobio por la descomposicin deciertas sustancias orgnicas e inorgnicas que contienen azufre. Su presencia se manifiesta fun-damentalmente por el olor repulsivo caracterstico que produce.

Anhdrido carbnico: se produce en las fermentaciones de los compuestos orgnicos de lasaguas residuales.

Metano: se forma en la descomposicin anaerobia de la materia orgnica, apareciendo sobretodo en cierto tipo de estaciones depuradoras, donde se llevan a cabo procesos de estabili-zacin de fangos va anaerobia, ofreciendo algunas posibilidades de aprovechamiento comocombustible.

Otros gases: Se trata principalmente de gases malolientes, como cidos grasos voltiles, indol,escatol y otros derivados del nitrgeno.

Las caracter sticas biol gicas de las aguas residuales urbanas vienen dadas por una gran variedadde organismos vivos de alta capacidad metablica, y gran potencial de descomposicin y degradacinde la materia orgnica e inorgnica.

El componente orgnico de las aguas residuales es un medio de cultivo que permite el desarro-llo de los microorganismos que cierran los ciclos biogeoqumicos de elementos como el carbono, elnitrgeno, el fsforo o el azufre.

Los organismos que principalmente se encuentran en las aguas residuales urbanas son: algas,mohos, bacterias, virus, flagelados, ciliados, rotferos, nemtodos, anlidos, larvas, etc.

3.3. Principales contaminantes y par metros de caracterizaci n

Los principales compuestos a controlar y eliminar de las aguas residuales urbanas pueden resumir-se en los siguientes:

Objetos gruesos: trozos de madera, trapos, plsticos, etc., que son arrojados a la red de alcanta-rillado.

Arenas: bajo esta denominacin se engloban las arenas propiamente dichas, gravas y partculasms o menos grandes de origen mineral u orgnico.

Grasas y aceites: sustancias que al no mezclarse con el agua permanecen en su superficie dandolugar a natas. Su procedencia es tanto domstica como industrial.

Sustancias con requerimientos de ox geno: materia orgnica y compuestos inorgnicos que seoxidan fcilmente, lo que provoca un consumo del oxgeno del medio al que se vierten.

Nutrientes (Nitr geno y F sforo): su presencia en las aguas es debida principalmente a los deter-gentes y a los fertilizantes. Igualmente, las excretas humanas aportan nitrgeno orgnico. El nitrgeno,

25

fsforo y carbono son nutrientes esenciales para el crecimiento de los organismos. Cuando se vier-ten al medio acutico, pueden favorecer el crecimiento de una vida acutica no deseada. Si se vier-ten al terreno en cantidades excesivas pueden provocar la contaminacin del agua subterrnea.

Agentes pat genos: organismos presentes en mayor o menor cantidad en las aguas residuales y quepueden producir o transmitir enfermedades (virus, bacterias, protozoos, hongos, etc.).

Contaminantes emergentes o prioritarios: los hbitos de consumo de la sociedad actual generanuna serie de contaminantes que no existan anteriormente. Estas sustancias aparecen principal-mente aadidas a productos de cuidado personal, de limpieza domstica, farmacuticos (residuosde antibiticos, hormonas, etc.). A estos productos se les conoce bajo la denominacin genricade contaminantes emergentes, no eliminndose la mayora de ellos en las plantas convencionalesde tratamiento de aguas residuales urbanas.

Para caracterizar las aguas residuales se emplean un conjunto de parmetros que permiten cuan-tificar los contaminantes anteriormente definidos. Los parmetros de uso ms habitual son los siguientes:

S lidos en Suspensi n: slidos que no pasan a travs de una membrana filtrante de un tamaodeterminado (0,45 micras). Dentro de los slidos en suspensin se encuentran los slidos sedi-mentables, que decantan por su propio peso y los no sedimentables.

Aceites y Grasas: el contenido en aceites y grasas presentes en un agua residual se determinamediante su extraccin previa con un disolvente apropiado, la posterior evaporacin del disolven-te y el pesaje del residuo obtenido.

Demanda Bioqu mica de Ox geno a los 5 d as (DBO5): cantidad de oxgeno disuelto (mg O2/l)necesario para oxidar biolgicamente la materia orgnica de las aguas residuales. En el transcursode los cinco das de duracin del ensayo se consume aproximadamente el 70 % de las sustanciasbiodegradables.

Demanda Qu mica de Ox geno (DQO): cantidad de oxgeno (mg O2/l) necesaria para oxidar loscomponentes del agua recurriendo a reacciones qumicas.


La relacin DBO5/DQO es un factor importante, que indica la biodegradabilidadde las aguas residuales urbanas, entendindose por biodegradabilidad, la caractersticade algunas sustancias qumicas de poder ser utilizadas como sustrato por microorga-nismos, que las emplean para producir energa (por respiracin celular), y crear otrassustancias como aminocidos, nuevos tejidos y nuevos organismos.

!!

26


Tabla 3.1. Biodegradabilidad del agua residual urbana seg n la relaci n DBO5/DQO

Slidos en Suspensin (mg/l) 350 220 100

DBO5 (mg O2/l) 400 220 110

DQO (mg O2/l) 1000 500 250

Nitrgeno (mg N/l) 85 40 20

Fsforo (mg P/l) 15 8 4

Grasas (mg/l) 150 100 50

Coliformes Fecales (ufc/100 ml) 106-108 106-107 105-107

Par metro Contaminaci n Contaminaci n Contaminaci nFuerte Media Ligera

Nitr geno: se presenta en las aguas residuales en forma de amoniaco fundamentalmente y, enmenor medida, como nitratos y nitritos. Para su determinacin se recurre a mtodos espectrofo-tomtricos.

F sforo: en las aguas residuales aparece principalmente como fosfatos orgnicos y polifosfatos.Para su determinacin se emplean mtodos espectrofotomtricos.

Organismos pat genos: como organismos indicadores de contaminacin fecal se utilizan normal-mente los Coliformes (Totales y Fecales).

Los valores habituales de estos parmetros en las aguas residuales urbanas de origen principal-mente domstico se recogen en la tabla siguiente.

Tabla 3.2. Valores t picos de los principales contaminantes del agua residual urbana (dom stica bruta)

0,4 Alta

0,2-0,4 Normal

0,2 Baja

DBO5/DQO Biodegradabilidad del agua residual

Fuente: Metcalf & Eddy, 2000

Fuente: Metcalf & Eddy, 2000

3.4. Necesidad de depuraci n de las aguas residuales urbanas

En muchas ocasiones los vertidos de aguas residuales urbanas superan la capacidad de dilucin yautodepuracin de los cauces y medios receptores, lo que conlleva a un deterioro progresivo de lacalidad de los mismos, e imposibilita la reutilizacin posterior del agua.

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Independientemente del origen y caractersticas de las aguas residuales urbanas, stas han de sertratadas adecuadamente antes de su vertido o reutilizacin, con el fin de:

Proteger el estado ecolgico de los medios receptores (embalses, ros, barrancos, acuferos,mar, etc.) del grueso de la contaminacin orgnica procedente de las aguas residuales urbanas.

Evitar riesgos para la salud pblica de la poblacin.

Producir efluentes con caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas aptas para su reutiliza-cin.

Hoy en da, las estaciones de tratamiento de aguas residuales son un complemento artificial eimprescindible de los ecosistemas acuticos, aunque tambin es cierto que el grado de tratamientode un agua residual depender en gran medida del conocimiento que se tenga del medio receptor,ya que esto podr determinar la carga contaminante que puede admitir el medio receptor, sin llegara producir un desequilibrio irreversible o importante en el mismo. Por tanto, el grado de tratamientodebe estar de acuerdo con:

Caractersticas del medio receptor y estado de las aguas del mismo.

Relacin de caudales entre el medio receptor y el vertido.

Utilizacin por parte de otros usuarios aguas abajo del vertido, as como posibilidad de tomasde aguas prximas o subterrneas.

Balance hdrico de la zona.

Fauna y flora tanto del medio receptor como del entorno.

Figura 3.1. Ciclo de las aguas residuales urbanas


EDAR

Medio receptor

Estacin depuradorade aguas residuales

Agua residual urbana (ARU)

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El agua residual urbana sin depurar presenta una serie de componentes, que dependiendo de sunaturaleza y concentracin, pueden producir alteraciones en los equilibrios fisicoqumicos y biolgicosdel ecosistema receptor. Si el efluente vertido ha sido previamente tratado o depurado, los efectosnegativos sern menores cuanto ms completo haya sido el tratamiento. Entre estos efectos destacan:

Aparici n de fangos y flotantes: si las aguas residuales se vierten sin tratar, los residuos slidosgruesos (plsticos, restos de alimentos, etc.) y slidos en suspensin sedimentables (arenas y mate-ria orgnica) presentes, pueden originar sedimentos sobre el fondo, o dar lugar a la acumulacinde grandes cantidades de slidos en la superficie y/o en las orillas de los medios receptores, for-mando capas de flotantes. Los depsitos de fangos y flotantes no slo son desagradables a la vistasino que, adems, al contener materia orgnica pueden llegar a provocar el agotamiento del oxi-geno disuelto presente en las aguas y originar el desprendimiento de malos olores.

Agotamiento del contenido de ox geno presente en las aguas: los organismos acuticos necesi-tan oxgeno para vivir. Al verter a los medios receptores residuos fcilmente oxidables (materiaorgnica y compuestos amoniacales), las bacterias empezarn a alimentarse y consumirn oxge-no del medio. Si este consumo es excesivo, el contenido en oxgeno del agua descender pordebajo de los valores mnimos necesarios para el desarrollo de la vida acutica, producindose lamuerte de los organismos existentes en el medio. Por otro lado, al producirse procesos anaero-bios, se generarn olores desagradables.

Fen menos de eutrofizaci n en los medios receptores: debido principalmente a aportes exce-sivos de nutrientes (Nitrgeno y Fsforo, principalmente) se provoca el crecimiento masivo dealgas y otras plantas en los medios receptores. Estoscrecimientos pueden llegar a impedir el empleo deestas aguas para usos domsticos e industriales.

Da o a la salud p blica: el aumento de la concentra-cin y propagacin de microorganismos patgenospara el ser humano en el medio receptor, principal-mente virus y bacterias, pueden provocar enfermeda-des que pueden propagarse a travs de las aguas con-taminadas por los vertidos de aguas residuales urba-nas, destacando el tifus, el clera, la disentera, la polioy la hepatitis (A y E).

Influencia sobre la microbiolog a del medio naturalreceptor: tras un vertido de aguas residuales urbanasa un ecosistema acutico, se produce una disminucinen el nmero de eubacterias (mayora de las bacteriaspresentes, cuya composicin qumica es similar a la delas eucariotas) y algas, mientras que aumenta el deotras bacterias que se desarrollan en aguas residuales

Fuente: Leopoldo O Shannahan

Foto 3.1.Vertido industrial a costa

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con gran cantidad de materia orgnica, como la Sphaerotilus natans, (forma parte de los llamadoshongos del lodo y causa bulking en los procesos de lodos activados). Posteriormente al vertido,se detectan incrementos en la cantidad de protozoos y finalmente de algas.

Vertidos industriales, que dependiendo de su naturaleza pueden producir contaminacin de losorganismos por compuestos qumicos txicos o inhibidores.

3.5. Caudales de las aguas residuales urbanas

A la hora de abordar el diseo de una instalacin de depuracin de aguas residuales urbanas,donde se incluirn los sistemas de recogida, tratamiento y evacuacin de las mismas, la primera faseconsistir en conocer el volumen y composicin de las aguas a tratar y el rgimen de caudales. Estastres condiciones van a suponer las bases de partida, y cualquier error en las mismas conllevar a quela futura instalacin no cumpla con las previsiones iniciales.

Cada agua residual es nica en sus caractersticas, si bien, en funcin del tamao de la poblacin, delsistema de alcantarillado empleado, del grado de industrializacin y de la incidencia de la pluviometra,pueden establecerse unos rangos de variacin habituales tanto para los caudales como para las carac-tersticas fisicoqumicas de los vertidos.

El caudal de agua a tratar corresponde al volumen de agua que llega a la estacin depuradora porunidad de tiempo.

La cantidad de aguas residuales que produce una comunidad est en proporcin con el consu-mo de agua de abastecimiento y el grado de desarrollo econmico y social de la misma, ya que unmayor desarrollo conlleva un mayor y ms diverso uso del agua en las actividades humanas.

Los factores que van a influir en la cantidad de aguas residuales generadas son:

Consumo de agua de abastecimiento.

Pluviometra.

Prdidas, que pueden deberse a fugas en los colectores o a que parte de las aguas consumi-das no llegan a la red de alcantarillado, destinndose a otros usos como por ejemplo riego dejardines o usos agrcolas no extensivos.

Ganancias, por vertidos a la red de alcantarillado o por intrusiones de otras aguas a la red decolectores.

Segn las instrucciones para la redaccin de proyectos de abastecimiento y saneamiento del agua,dictadas en 1995 por el Ministerio de Obras Pblicas,Transporte y Medio Ambiente (MOPTMA), lasdotaciones de abastecimiento para los distintos rangos poblacionales se muestran en la Tabla 3.3.


30


Tabla 3.3. Consumos urbanos (l/hab d), seg n los usos y tama o de la poblaci n abastecida

La estimacin del caudal diario del agua residual urbana que llega a una estacin depu-radora, en la mayora de los casos, se realiza a partir de la dotacin y poblacin servida,de la forma:

Q =D x P 1000

Donde:Q = Caudal diario (m3/d).D = Dotacin (l/hab. d)P = Poblacin (hab.).

!!

1000 60 5 10 25 100

1000-6000 70 30 25 25 150

6000-12 000 90 50 35 25 200

12 000-50 000 110 70 45 25 250

50 000-250 000 125 100 50 25 300

> 250 000 165 150 60 25 400

Poblaci n Dom stico Industrial Servicios Fugas TOTAL (habitantes) municipales de redes

y varios

Fuente: MOPTMA, en Hern ndez, A. (1995)

En la prctica, entre el 60 y el 85% del agua de abastecimiento consumida se transforma en aguasresiduales, dependiendo del consumo de agua para actividades particulares como el riego de zonasverdes, de la existencia de fugas, del empleo del agua en procesos productivos, etc; este porcentajedebe aplicarse a los datos obtenidos a partir de la frmula anterior.

Los caudales que llegan a las estaciones depuradoras siguen una variacin diaria que es fiel refle-jo de las actividades desarrolladas en la zona. Estas variaciones suelen ser importantes, siendo simila-res a las de consumo de agua de abastecimiento o de energa elctrica que, para el caso de las aguasde abastecimiento, presenta un desfase de algunas horas, sobre todo en aquellas situaciones en las quelas aportaciones externas e incontroladas a la red de saneamiento son mnimas.

Durante la noche y primeras horas del da, en las que los consumos de agua son mnimos, tam-bin son mnimos los caudales de aguas residuales, estando stos compuestos fundamentalmente poraguas infiltradas y pequeas cantidades de aguas residuales domsticas. La primera punta de caudal sealcanza cuando llega a la estacin depuradora el agua correspondiente al consumo punta, aproxima-damente a media maana. La segunda punta de caudal suele tener lugar a ltimas horas de la tarde,

31

entre las 19:00 y 21:00 horas. (Aso-ciacin Nacional de Qumicos Es-paoles, 1994). Esta evolucin puedeobservarse en la siguiente grfica.

Es importante conocer los valoresmximos (Qmax), mnimos (Qmn),medios (Qmed) y el factor de punta(Fp) de dichos caudales.

El caudal medio (Qmed) vendrdefinido por:

Qmed (m3/h) = Q

24

El caudal mximo, se puede determinar a partir de una serie de frmulas matemticas de tipoemprico, siendo una de las ms utilizadas:

Q max = Q med x (1,15 + 2,575 / (Qmed)0,25)

La relacin entre el caudal mximo y el medio se define como Fp, de la forma:

Fp = QmaxQmed

En este tipo de aguas,la relacin entre el caudalmximo y el medio, varaente 1,5 y 2,5.

En la Figura 3.3. serepresentan los valores deFp, en funcin de los dis-tintos valores de Qmed.

Como se aprecia en lagrfica anterior el factorde punta es mximo enlas pequeas aglomeracio-nes debido a que en estas


900

800

700

600

500

400

300

200

100

00 2 6 8 10 12 14 16 18 20 22 244

Hora

Figura 3.2. Evoluci n diaria tipo del caudal de agua residual urbana generada

2,2

2,1

2

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

500 30000 1000 1500 2000 2500 3500 4000

Qmed(m3/h)

Fp

Caudal medio

Figura 3.3. Relaci n entre Fp y Qmed

32


reas son extremas las diferencias entre los caudales mximos y medios frente a las grandes pobla-ciones en las que la variabilidad de caudales es menos acentuada y se produce una generacin deaguas residuales de manera constante a lo largo del da.

3.6. Marco normativo

En el apartado siguiente se recogen los aspectos ms destacados de la legislacin del agua enEspaa, relacionados con la depuracin de las aguas residuales urbanas. Existen cinco niveles legislati-vos en los que se produce la normativa que regula el sector hdrico:

Internacional: Convenios Internacionales.

Comunitario: Reglamentos, Directivas y Decisiones comunitarias.

Estatal: Leyes, Reglamentos y rdenes Ministeriales.

Autonmicos: Leyes, Decretos Autonmicos.

Local: Ordenanzas Municipales.

Normativa comunitaria

A nivel comunitario, existe una legislacin en materia de aguas, que va marcando las lneas deactuacin y obligaciones de los Estados miembros, con el objeto de proteger los recursos hdricos ypor consiguiente el medio ambiente. En este marco de actuacin, se pueden destacar una serie deDirectivas, estrechamente relacionadas entre s:

Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de octubre de 2000, por laque se establece un marco para la actuacin comunitaria en el mbito de la poltica de aguas, yse crea una nueva y moderna perspectiva de dicha poltica para todos los Estados Miembros dela Unin Europea.Tambin llamada de forma abreviada Directiva Marco del Agua (DMA) se hayatranspuesta al ordenamiento jurdico espaol (Ley 62/2003 BOE de 31 Diciembre de 2003).

Una caracterstica novedosa de la DMA es que cubre todas las masas de aguas, incluyendo lascontinentales (superficiales y subterrneas), las de transicin y las costeras, independientemen-te de su tamao y caractersticas.

Presenta como objetivo principal el alcanzar el buen estado de las masas de agua en el ao2015, protegindolas y evitando su deterioro. Para alcanzar este objetivo da un peso muyimportante a la planificacin hidrolgica, a la gestin por cuenca, a los anlisis econmicos y ala participacin pblica. Como objetivos intermedios adopta, entre otros:

o Establecer medidas concretas para la reduccin de vertidos, emisiones y prdidas desustancias prioritarias y la interrupcin o supresin gradual de vertidos, emisiones y pr-didas de las sustancias peligrosas prioritarias. Las sustancias prioritarias se identifican enel Anejo X de dicha Directiva.

o Garantizar la reduccin progresiva de la contaminacin del agua subterrnea y su usosostenible.

33

Otro aspecto importante en dicha Directiva es el uso de los precios en la poltica hidrulica.Ante de 2010 Los Estados miembros deben garantizar, por un lado que la poltica de preciosdel agua proporcione incentivos adecuados para que los usuarios utilicen de forma eficientelos recursos hdricos, y por otro, una contribucin adecuada de los diversos usos del agua, des-glosados, al menos, en industria, hogares y agricultura a la recuperacin de los costes de losservicios relacionados con el agua, teniendo en cuenta el principio de quien contamina paga.

Directiva 91/271/CEE del Consejo, de 21 de mayo de 1991, relativa a la depuracin de lasaguas residuales urbanas, (modificada por la Directiva 98/15/CEE de la Comisi n, de 27 defebrero de 1998), establece como objetivo la proteccin del medio ambiente contra el dete-rioro provocado por los vertidos de aguas residuales urbanas procedentes de aglomeracionesurbanas y de las aguas residuales biodegradables procedentes de la industria agroalimentaria,solicitando a los estados miembros que prevean la recogida y tratamiento de estas aguas.

A efectos de dicha Directiva, existen una serie de definiciones relativas al tratamiento de lasaguas residuales urbanas, y que es conveniente conocer, para una mejor interpretacin de lamisma.


Aglomeraci n urbana: zona geogrfica formada por uno o varios municipios, o por parte deuno o varios de ellos, que por su poblacin o actividad econmica constituya un foco de gene-racin de aguas residuales que justifique su recogida y conduccin a una instalacin de tratamien-to o a un punto de vertido final.

Eutrofizaci n: aumento de nutrientes en el agua, principalmente de los compuestos de nitrge-no y fsforo, que provoca un crecimiento acelerado de algas y especies vegetales superiores, conel resultado de trastornos no deseados en el equilibrio entre organismos presentes en el aguay en la calidad del agua a la que afecta.

Zona sensible: medios acuticos superficiales que teniendo un intercambio de aguas escaso, oque recibiendo nutrientes, sean eutrficos o puedan llegar a serlo en un futuro prximo si no seadoptan medidas de proteccin. Las aguas dulces de superficie destinadas a la obtencin de aguapotable que podran contener una concentracin de nitratos superior a la que establecen las dis-posiciones vigentes para este tipo de aguas si no se tomasen medidas de proteccin.

Zona menos sensible: un medio o zona de agua marina podr catalogarse como menos sensi-ble, cuando el vertido de aguas residuales no tenga efectos negativos sobre el medio ambientedebido a las condiciones existentes en la zona.

Zona normal: la no incluida en las categoras de sensible y menos sensible.

Tratamiento primario: tratamiento de las aguas residuales mediante un proceso fsico o fisico-qumico, que incluya la sedimentacin de los slidos en suspensin, u otros procesos en los quela DBO5 de las aguas que entren se reduzca, por lo menos, en un 20% antes del vertido, y eltotal de slidos en suspensin en las aguas residuales de entrada se reduzca, por lo menos, enun 50%.

!!

34


El clculo de los habitantes equivalentes es un factor sumamente importante en el mbito de ladepuracin de las aguas residuales, e influye de forma significativa sobre:

Los caudales y la calidad de las aguas residuales generadas.

La tecnologa a aplicar para la depuracin de las aguas residuales.

El aporte de caudales y la calidad de los mismos, adems de relacionarse con el tamao de lapoblacin, se encuentran ntimamente relacionados con el tipo de agua consumida.

Conocido el caudal de aguas residuales (Q) generado por una aglomeracin urbana y el valor desu DBO5, la poblacin equivalente (h.e.) se determina mediante la expresin:

h.e. =Q (m3/d) x DBO5 (mg/l)

60 g DBO5/d

En aquellas aglomeraciones urbanas en las que los vertidos biodegradables distintos a los deprocedencia domstica sean nulos o de escasa importancia, la poblacin equivalente ser muysimilar a la poblacin de derecho de laaglomeracin. Se estima como valorhabitual de la relacin poblacin equiva-lente/ poblacin de derecho un factorde 1,5-2.

A ttulo de ejemplo se propone elsiguiente caso prctico, para el clculode la poblacin en habitantes equivalen-tes:

Tratamiento secundario: el tratamiento de las aguas residuales urbanas mediante un proce-so que incluya un tratamiento biolgico con sedimentacin secundaria, u otro proceso en el quese respeten los requisitos de la Tabla 3.5.

Tratamiento adecuado: el tratamiento de las aguas residuales mediante cualquier proceso o sis-tema de eliminacin, en virtud del cual las aguas receptoras cumplan despus del vertido losobjetivos de calidad previstos en el ordenamiento jurdico aplicable.

Habitante equivalente: para la medicin de la contaminacin biodegradable presente en lasaguas residuales se ha adoptado un patrn que se conoce bajo la denominacin de habitanteequivalente (h.e.), que relaciona caudales y calidades de las aguas residuales, y que queda defini-do como la carga orgnica biodegradable con una demanda bioqumica de oxgeno de 5 das(DBO5) de 60 gramos de oxgeno por da.

!!

Poblacin de 2500 habitantes, que genera uncaudal de 300 m3/d,

con una carga de DBO5 de 508 mg/l.

La equivalencia en habitantes equivalentes ser:

(300 m3/d x 508 mg/l ) / 60 g= 2540 h.e.

!!

35

La Directiva establece un calendario que los Estados miembros deben respetar para equipar lasaglomeraciones urbanas, que cumplen los criterios establecidos en la Directiva, de sistemas colecto-res y de tratamiento de sus aguas residuales. Las principales fechas de cumplimiento de la Directivase presentan a continuacin.

Tabla 3.4. Calendario de cumplimiento de la Directiva 91/271/CE


Designaci n

de zona

SensiblesSistema colec-

tor,31.12.2005,tratamientosecundario

(**)

Sistema colec-tor,

31.12.2005,tratamientosecundario

Sistema colector, 31.12.1998,tratamiento ms avanzado

Sistema colec-tor,

31.12.2005,tratamientoadecuado

Normales

Sensibles(aguas

costeras)

< 2000

Si hay sistemacolector,

31.12.2005,tratamientoadecuado

2000-10 000 10 000-15 000 15 000-150 000 > 150 000

Habitantes equivalentes

Sistema colector, 31.12.2000, trata-miento secundario

Sistema colec-tor, 31.1.2005,tratamientosecundario o

primario

Sistema colector,31.1.2000, tratamientosecundario o primario

Sistema colec-tor, 31.1.2000,tratamiento

primario(excepcional)o secundario

(**): tratamiento adecuado, si el vertido se realiza en aguas costeras.

Fuente: Comisi n Europea. Direcci n General de Medio Ambiente, 2000.

Los Estados miembros establecen, basndose en las disposiciones del Anexo II de dicha Directiva,una lista de zonas sensibles y menos sensibles que reciben las aguas depuradas. Estas listas deben revi-sarse regularmente, y en el caso de las zonas sensibles, la revisin debe realizarse, al menos, cada cua-tro aos.

Por otro lado, la Directiva establece requisitos especficos para los vertidos de aguas residualesindustriales y biodegradables procedentes de algunos sectores industriales y que no pasan por lasdepuradoras de aguas residuales urbanas antes de verterse a las aguas receptoras.

Referente a la construccin de las estaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas, losEstados miembros velarn por que sean diseadas, construidas, utilizadas y mantenidas de manera queen todas las condiciones climticas normales de la zona tengan un rendimiento suficiente.

Segn las caractersticas de la zona receptora de los vertidos, se establecen unos niveles de trata-miento de las aguas residuales urbanas generadas, los cuales se presentan a continuacin.

36


Tabla 3.5. Requisitos de tratamiento exigibles en la depuraci n de las aguas residuales urbanas seg n las caracter sticas de las zonas receptoras

ZONAS MENOS SENSIBLES (Tratamiento Primario)

Par metro % reducci n

DBO5 (mg O2/l) 20

Slidos en Suspensin (mg/l) 50

ZONAS NORMALES (Tratamiento Secundario)

Par metro Concentraci n del vertido % reducci n

DBO5 (mg O2/l) 25 70-90

DQO (mg O2/l) 125 75

Slidos en Suspensin (mg/l) 35 90

ZONAS SENSIBLES (Tratamiento Terciario o avanzado)

Par metro Concentraci n del vertido % reducci n

15 mg/l (entre 10 000 y

Nitrgeno Total (mg N/l) 100 000 h.e.) 70-80

10 mg/l (> 100 000 h.e.)

2 mg/l (entre 10 000 y

Fsforo Total (mg P/l) 100 000 h.e.) 80

1 mg/l (> 100 000 h.e.)

ZONAS MENOS SENSIBLES (Tratamiento Primario)

ZONAS NORMALES (Tratamiento Secundario)

ZONAS SENSIBLES (Tratamiento Terciario o avanzado)

Fuente: Directiva 91/271/CE, R.D. L. 11/1995, R.D. 509/1996 modificado por R.D. 2161/1998

Directiva 86/278/CE, de 12 de Junio de 1986, relativa a la proteccin del medio ambiente y,en particular, de los suelos, en la utilizacin de lodos de depuradora en agricultura, donde seestablecen las caractersticas fisicoqumicas que deben cumplir estos subproductos para suposible empleo en agricultura.

Directiva 76/160/CE del Consejo, relativa a la calidad de las aguas de bao, donde se han fija-do las normas obligatorias para las aguas de bao en el conjunto de la Unin Europea.

Las aguas de bao, en la medida en que son consideradas medios receptores de los efluenteslquidos urbanos generados en las poblaciones cercanas a las mismas, han de ser protegidas delriesgo de contaminacin procedente de dichos vertidos.

Las aguas residuales repercuten en la calidad de las aguas de bao, tanto por el aporte dematerias biodegradables, como por el aporte de nutrientes que contribuyen al fenmeno deeutrofizacin y por la adicin de agentes patgenos a la salud pblica.

Esta Directiva es un claro reflejo del estado de los conocimientos y de la experiencia, desde elpunto de vista tcnico y social de la dcada de 1970; por lo que el 24 de octubre de 2002 la

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Comisin present la Propuesta de Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo, relativaa la calidad de las aguas de bao.

En la Propuesta se sugiere que el tratamiento de la calidad de las aguas de bao, no debe serslo materia de control de calidad, sino que debe incluir un completo entendimiento de losprocesos implicados en la determinacin de la calidad de dichas aguas y su variabilidad.

Respecto a los parmetros de control, frente a los 19 establecidos por la Directiva de 1976, laPropuesta impone las inspecciones visuales del lugar de bao y el control de dos tipos de bac-terias que cientficamente han demostrado ser indicadores fiables de la presencia de contami-nacin fecal: Escherichia coli y Enterococos intestinales.

Legislacin nacional

La Constituci n espaola de 1978 recoge aspectos relativos al derecho de todos los ciudadanosal medio ambiente:

Reconocimiento del derecho de un medio ambiente adecuado para todos los espaoles.

Obligacin de conservarlo y mantenerlo para su adecuada utilizacin de las generaciones futu-ras.

La obligacin de todos y especialmente de los poderes pblicos, de velar por la utilizacinracional de los recursos naturales con el fin de proteger y mejorar la calidad de vida.

La Ley de Aguas 29/1985 de 2 de agosto, modificada por la Ley 46/1999 de 13 de diciembre,donde se protege el dominio pblico:

Con el tratamiento y recuperacin de las aguas para preservar su calidad y usos prioritarios.

Exigiendo autorizacin de todos los vertidos.

Fomentando la reutilizacin del agua para usos secundarios y reservando las de mejor calidad.

Estableciendo un sistema de sanciones y responsabilidades legales por daos y prejuicios.

La Incorporacin a la legislacin nacional de la Directiva 91/271/CE: de acuerdo con el artculo19 de la Directiva 91/271/CE, los Estados miembros deben habilitar las disposiciones legislativas, regla-mentarias y administrativas necesarias para dar cumplimiento a la misma. La transposicin de laDirectiva a la legislacin espaola se ha llevado a cabo mediante:

Real Decreto Ley 11/95 de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables altratamiento de las aguas residuales urbanas.

Real Decreto 509/96 de 15 de marzo, de desarrollo del Real Decreto Ley 11/1995, que comple-ta la incorporacin de la norma comunitaria al ordenamiento jurdico espaol, y complementalas normas sobre recogida, depuracin y vertido de las aguas residuales urbanas.


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Resolucin de 25 de mayo de 1998 de la Secretara de Estado de Aguas y Costas por la que sedeclaran zonas sensibles en las cuencas hidrogrficas intercomunitarias.

Real Decreto 2116/98 de 2 de octubre, que modifica el Real Decreto 509/96, en el que se esta-blecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas.

La incorporacin a la legislacin nacional de la Directiva 86/278/CE:

Real Decreto 1310/1990, de 29 de Octubre, por el que se regula la utilizacin de los lodos dedepuracin en el sector agrario.

Orden 1993/26572, de 26 de Octubre, sobre utilizacin de lodos de depuracin en el sectoragrario, en la que se contempla que con el fin de disponer de un censo de plantas depurado-ras, los Entes locales y dems titulares de estaciones depuradoras de aguas residuales, enviarnantes del da 31 de Diciembre de 1993, al rgano competente de su correspondienteComunidad Autnoma, las caractersticas de la planta de depuracin de sus aguas residuales.

El Plan Nacional de Saneamiento y Depuraci n de Aguas Residuales (1995-2005): mediante laResolucin de 28 de abril de 1995. El texto se aprob por el Consejo de Ministros el 17 de febrerode 1995 y, posteriormente, tras Reunin Sectorial de Medio Ambiente, fue refrendado por lasComunidades Autnomas. Dicho Plan se ha actualizado en 1998.

El Plan Nacional de Saneamiento y Depuracin, no se limita nicamente a ejecutar nuevas infraes-tructuras, sino que tambin aborda una serie de actuaciones complementarias, que hay que progra-mar y llevar a cabo dentro del mismo marco y escenario temporal de la Directiva 91/271, destacan-do:

Ampliacin, mejora y rehabilitacin de los sistemas colectores y emisarios.

Modificacin y mejora de las instalaciones de depuracin para que cumplan con los requisitosde la Directiva.

Adaptacin de los sistemas de saneamiento y depuracin al aumento de la carga contaminan-te que se ha producido.

Incorporacin de tratamiento secundario en las instalaciones depuradoras que slo cuentencon tratamiento primario, de acuerdo con la Directiva.

Eliminacin de nutrientes en las instalaciones que vierten a zonas declaradas como sensibles.

Mejora de las instalaciones para reducir y evitar los impactos ambientales (olores, ruido, impac-to visual, etc.).

Normativa para la reutilizaci n de las aguas residuales depuradas

En la actualidad existe un vaco en la normativa comunitaria que regule la reutilizacin de las aguasresiduales depuradas. Espaa est en discusin interministerial (principios de 2006) el borrador de unanormativa nacional. Comunidades Autnomas como Andaluca, Baleares y Catalua, han dictado nor-mas para el empleo de dichas aguas.

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En Andaluca, la Consejera de Salud redact en 1994 los Criterios de reutilizacin de las aguasresiduales depuradas, en los que se establecen los requisitos fisicoqumicos y microbiolgicos que hande cumplir los efluentes depurados para su posterior empleo en riego agrcola y zonas verdes.

A nivel nacional, el CEDEX (Ministerio de Medio Ambiente), redact en 1998 una Propuesta decalidades mnimas exigidas para la reutilizacin de efluentes depurados segn los distintos usos posi-bles, as como de aspectos relativos a la metodologa, frecuencia de muestreo y criterios de cumpli-miento de los anlisis establecidos, para incluir en una normativa de carcter estatal. Se recogen loscriterios fisicoqumicos y biolgicos que deben cumplir las aguas residuales depuradas para su reutili-zacin en diferentes usos (riego agrcola, refrigeracin industrial, usos recreativos, acuicultura y recar-ga de acuferos).

Plan Nacional de Lodos de Depuradoras de Aguas Residuales (2001-2006): pretende protegerel medio ambiente y especialmente la calidad del suelo, gestionando adecuadamente los lodos, ascomo el logro de los siguientes objetivos ecolgicos:

Reduccin en origen de la contaminacin de lodos.

Caracterizacin de los lodos de depuradoras de aguas residuales generados en Espaa, antesde 2003.

Valorizacin de al menos el 80% de los lodos antes de 2007.

Reduccin a un mximo del 20% los lodos depositados en vertedero, antes de 2007.

Legislacin autonmica

Para cada una de las Comunidades Autnomas existen marcos legales que contemplan los comu-nitarios y nacionales, que han de tenerse en cuenta en los estudios de viabilidad en materia de depu-racin de aguas residuales, as como sobre los lodos generados durante el proceso. En el caso de lasComunidades Autnomas de Andaluca y Canarias, existen las siguientes legislaciones:

Andaluca:

o Orden de 22 de Noviembre de 1993, por la que se desarrolla en el mbito de laComunidad Autnoma Andaluza el Real Decreto 1310/1990 y Orden de 26 de Octubrede 1993, del Ministerio de agricultura, Pesca y Alimentacin, sobre utilizacin de lodos dedepuracin en el sector agrario.

o Decreto 54/1999 de 2 de marzo, de la Junta de Andaluca, por el que se declaran las zonassensibles, normales y menos sensibles en las aguas del litoral y de las cuencas hidrogrfi-cas intracomunitarias de la Comunidad Autnoma de Andaluca.

o Decreto 310/2003 de 4 de noviembre de la Junta de Andaluca, por el que se delimitanlas aglomeraciones urbanas para el tratamiento de las aguas residuales en Andaluca y seestablece el mbito territorial de gestin de los servicios del ciclo integral del agua de lasEntidades Locales a los efectos de actuacin prioritaria de la Junta de Andaluca.


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Canarias:

o Ley 12/1990, de 26 de julio, de Aguas.

o Decreto 174/1994, de 29 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Control deVertidos para la Proteccin del Dominio Pblico Hidrulico (BOC n 104, de 24 de agos-to de 1994).

o Decreto 49/2000, de 10 de abril, por el que se determinan las masas de agua afectadaspor la contaminacin de nitratos de origen agrario y se designan las zonas vulnerables pordicha contaminacin. (BOC n 48, de 19.04.00).

o Orden de 27 de octubre de 2000, por la que se establece el Programa de Actuacin a quese refiere el artculo 6 del Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, con el objeto de pre-venir y reducir la contaminacin causada por los nitratos de origen agrario. (BOC n 149,de 13.11.00).

Ordenanzas locales

Se establecen una serie de ordenanzas de vertido con objeto de poder asegurar la biodegradabi-lidad del agua residual considerada domstica y no perturbar el tratamiento de las estaciones dedepuracin que pueden ser sustentadas en un proceso biolgico. Los controles establecidos se basannormalmente, entre otros en:

Control de vertidos dentro de la red de saneamiento.

Establecimiento de mximas concentraciones de los distintos parmetros de las industrias paramantener el grado ptimo de la depuracin.

Tarificacin atendiendo a caudales y concentraciones de todas las acometidas.

3.7. Fundamentos b sicos del tratamiento de las aguas residuales urbanas

Las instalaciones para el tratamiento de las aguas residuales urbanas constan de tres elementosprincipales:

Recogida y conducci n de las aguas generadas hasta la estacin de tratamiento.

Tratamiento de las aguas residuales.

Evacuaci n de los productos resultantes del tratamiento, efluentes depurados y lodos.

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Figura 3.4. Elementos constituyentes de las instalaciones

para el tratamiento de las aguas residuales urbanas


Lodos Evacuaci nal medioreceptor

Aguasdepuradas

Recogida yconducci n

Tratamiento Reutilizaci n

3.7.1. Recogida y conducci n

La recogida y conduccin de las aguas residuales urbanas desde la poblacin en la que se generanhasta la estacin depuradora se realiza a travs de una compleja red de tuberas (alcantarillado, colec-tores). Este agua, dependiendo de la topografa del terreno, ser conducida por gravedad a la plantade tratamiento, o en determinados casos, habr que recurrir a su bombeo.

Normalmente, los sistemas de recogida son unitarios, es decir, la red de saneamiento recoge tantolas aguas residuales como las de lluvia. En oca-siones, los colectores que llegan a la estacin detratamiento transportan tan slo aguas residua-les, mientras que las aguas de lluvia se recogenen colectores independientes (sistema separati-vo).

Con el objetivo de que a la estacin depu-radora no llegue ms caudal del proyectado, enlos colectores se instalan aliviaderos, que permi-ten derivar los excesos de caudal. Esta situacintiene lugar principalmente en los perodos enque se registran fuertes lluvias.

Foto 3.2. Colector de entrada. EDAR de

Almonaster la Real (Huelva)

EDAR

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Igualmente, para poder derivar todo el agua residual antes de su entrada a la depuradora, en casode problemas de funcionamiento, se instala a la llegada de los vertidos un by-pass general.

Tambin se disponen by-pass parciales detrs de cada etapa del tratamiento de las aguas, parapoder proceder al vertido de los efluentes de estas etapas sin pasar por la fase siguiente, en caso deque se registren incidentes operativos. Estos by-pass suelen descargar en una misma lnea, junto conel by-pass general y los efluentes depurados.

3.7.2.Tratamiento

El tratamiento de las aguas residuales urbanas supone la aplicacin de unos procesos fsicos, biolgi-cos y qumicos, de forma que los niveles de contaminacin que queden en los efluentes tratados cum-plan los lmites legales existentes y puedan ser asimilados de forma natural por los medios receptores.

Durante el proceso de depuracin de las aguas residuales generadas existen dos factores a teneren cuenta a la hora de llevar a cabo el tratamiento. Estos son, los componentes de dichas aguas y elorden de eliminacin de los mismos durante el proceso.

Figura 3.5. Componentes de las aguas residuales urbanas

El orden de eliminacin de los componentes presentes durante el proceso de depuracin es: obje-tos gruesos, arenas, grasas, materia orgnica sedimentable, materia orgnica disuelta o coloidal, nutrien-tes y patgenos.

En las depuradoras convencionales de aguas residuales urbanas se distinguen dos lneas de trata-miento:

Lnea de agua, donde se incluyen los procesos o tratamientos que permiten reducir los conta-minantes presentes en las aguas residuales.

Lnea de lodos, donde se tratan la mayor parte de los subproductos que se originan en la lneade agua.

Arenas Grasas

Objetos gruesos

Materia org nica disuelta o coloidal

Pat genos

Nutrientes

Materia org nica sedimentable

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L nea de agua

Las distintas etapas en las que tienen lugar el tratamiento de las aguas residuales urbanas son:Pretratamiento,Tratamientos Primario, Secundario y Terciario.


Las aguas residuales antes de su tratamiento, se someten a un Pretratamiento.Comprende una serie de operaciones fsicas y mecnicas, cuyo objetivo es separar delagua residual la mayor cantidad posible de materias que por su naturaleza o tamao pue-den originar problemas en las etapas posteriores del tratamiento. El correcto diseo yposterior mantenimiento de la etapa de pretratamiento son aspectos de gran importan-cia, pues cualquier deficiencia en los mismos repercute negativamente en el resto de lasinstalaciones, originando obstrucciones de tuberas, vlvulas y bombas, desgaste de equi-pos, formacin de costras, etc.

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Las operaciones que comprende el pretratamiento generalmente son: desbaste, desarenado, y des-engrasado.

Desbaste: consiste en la eliminacin de los slidos detamao grande y mediano (trozos de madera, trapos, races,etc.), as como de finos, que de otro modo podran deterio-rar o bloquear los equipos mecnicos y obstruir el paso de lacorriente de agua. El procedimiento ms usual consiste enhacer pasar las aguas a travs de rejas, que de acuerdo con laseparacin entre los barrotes pueden clasificarse en:

Desbaste de gruesos: el paso libre entre los barroteses de 50 a 100 mm.

Desbaste de finos: el paso libre entre los barrotes esde 10 a 25 mm.

Tamizado: tiene por objeto la reduccin del contenido deslidos en suspensin de las aguas residuales, mediante su fil-tracin a travs de un soporte delgado dotado de ranuras depaso. Para el pretratamiento de las aguas residuales urbanasse recurre al empleo de tamices con luces de paso compren-didas entre 0,2 y 6 mm. Existen dos tipos de tamices:

Estticos. Constan de un enrejado constituido por barras horizontales, orientados de tal formaque la parte plana se encara al flujo. La inclinacin del enrejado disminuye progresivamente de

Foto 3.3. Canal de desbaste.

EDAR de Almonte (Huelva)

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arriba abajo, entre 65 y 45, aproximadamente. El agua a tratar se introduce por la parte supe-rior del tamiz, y los slidos mayores que la luz de paso quedan retenidos por el enrejado,rodando hasta un contenedor inferior.

Rotativos. Estn constituidos por un enrejado cilndrico de eje horizontal, que gira lentamenteaccionado por un motorreductor. La alimentacin del tamiz se efecta por su parte exterior,y los slidos de tamao superior a la luz de paso, quedan retenidos en la parte externa delcilindro, eliminndose por la accin de una cuchilla y por el propio giro de la unidad.

Foto 3.5.Tamiz rotativo. EDAR AENA Arrecife (Lanzarote-Las Palmas)

Foto 3.4.Tamiz est tico.EDAR de Fond n (Almer a)

El Real Decreto Ley 11/95 define Tratamiento Primario como el tratamiento deaguas residuales urbanas mediante un proceso fsico o fisicoqumico que incluya lasedimentacin de slidos en suspensin, u otros procesos en los que la DBO5 de lasaguas residuales que entren, se reduzca, por lo menos, en un 20% antes del vertido, y eltotal de slidos en suspensin en las aguas residuales de entrada se reduzca, por lomenos, en un 50%.

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Desarenado: su objetivo es la extraccin de la mayor cantidad posible de las arenas presentes enlas aguas residuales. Dentro de la denominacin arenas se incluyen las arenas propiamente dichas,gravas y partculas ms o menos grandes de origen mineral u orgnico. Con esta operacin se pre-tende proteger los equipos mecnicos contra la abrasin y el desgaste y evitar la acumulacin de estasmaterias pesadas. Normalmente, se dimensionan los desarenadores para la eliminacin de partculasde tamao superior a los 0,2 mm.

Desengrasado: en esta etapa se eliminan las grasas y dems materias flotantes de menor densidadque el agua. Normalmente, las operaciones de desarenado y desengrasado se llevan a cabo de formaconjunta en unidades de tratamiento conocidas como desarenadores-desengrasadores aireados.

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Los Tratamientos Primarios ms habitualesson:

Decantaci n primaria: su objetivo es la eli-minacin de la mayor parte de los slidos sedi-mentables, bajo la accin exclusiva de la grave-dad. La retirada de estos slidos es muy impor-tante, ya que en caso contrario originaran fuer-tes demandas de oxgeno en el resto de las eta-pas de tratamiento de la estacin.

Tratamientos fisicoqu micos: en este tipode tratamiento se consigue, mediante la adicinde reactivos qumicos, incrementar la reduccinde los slidos en suspensin, al eliminar, adems,slidos coloidales. Se incrementa el tamao ydensidad de los mismos mediante procesos decoagulacin-floculacin. Estos tratamientos seaplican fundamentalmente:

Cuando las aguas residuales presentanvertidos industriales que pueden afec-tar negativamente al tratamiento biol-gico.

Para evitar sobrecargas en el posteriortratamiento biolgico.

Cuando se dan fuertes variacionesestacionales de caudal.

Para la reduccin del contenido en fs-foro.


Foto 3.6. Detalle de desarenador-desengrasador aireado. EDAR de El Bobar (Almer a)

Foto 3.7. Detalle de Decantador Primario. EDARde Arroyo de la Miel (M laga)

Foto 3.8. Detalle de tratamiento fisicoqu mico(c mara de floculaci n-coagulaci n). EDAR

de El Rompido (Huelva)El Real Decreto Ley 11/95 defineTratamiento Secundario como el tratamien-to de aguas residuales urbanas mediante unproceso que incluya un tratamiento biolgi-co con sedimentacin secundaria u otroproceso, en el que se respeten los requisitosque se establecern reglamentariamente.

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Con estos tratamientos se pretende la reduccin de la contaminacin orgnica y la coagulacin yeliminacin de slidos coloidales no decantables. Los procesos biolgicos se realizan con la ayuda demicroorganismos (fundamentalmente bacterias), que en condiciones aerobias actan sobre la materiaorgnica presente en las aguas residuales. El aporte de oxgeno para el mantenimiento de las reaccionesbiolgicas (oxidacin, sntesis y respiracin endgena), generalmente se realiza introduciendo aire en losrecipientes donde se llevan a cabo estas reacciones. Estos recipientes se conocen con el nombre deReactores Biolgicos o Cubas de Aireacin. Los dos mtodos ms habituales para el aporte de oxgenoa los Reactores Biolgicos hacen usos de aireadores mecnicos o de difusores.

Las nuevas bacterias que van apareciendo en los reactores tienden a unirse (floculacin), forman-do agregados de mayor densidad que el lquido circundante, y en cuya superficie se va adsorbiendola materia en forma coloidal. Para la separacin de estos agregados, conocidos como lodos o fangos,el contenido de los Reactores Biolgicos (licor de mezcla) se conduce a una etapa posterior de decan-tacin (Decantacin o Clarificacin Secundaria), donde se consigue la separacin de los lodos de losefluentes depurados por la accin de la gravedad.

De los lodos decantados una fraccin se purga como lodos en exceso, mientras que otra porcinse recircula al Reactor Biolgico para mantener en l una concentracin determinada de microorga-nismos.

Figura 3.6. Esquema de Tratamiento Secundario en la depuraci n de las aguas residuales urbanas

ARU pretrataday decantada

Materia org nica no decantable + bacterias

Crecimiento bacteriano + floculaci n

Oxigenaci n Decantaci n

manual tratamiento aguas residuales pequeñas comunidades

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