Problemas asociados a los vertidos en tiempo de lluvia: el caso de Granollers

Manuel Gómez ValentínE.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y PuertosBarcelona

Mayo 2016

Vertido a medio receptor.Problemas medioambientales� Algunos países están preocupados por el

problema de los vertidos desde las redes a los ríos o costas en tiempo de lluvia

� CSO, Combined Sewer Overflows (DSU)

Problemas de los CSO

� Redes Unitarias: reducir el n úmero de vertidos, CSO, y la carga contaminante asociada

� Carga contaminante: superficie de la ciudad y s ólidos en la red

Problemas de los vertidos

� Legislación apunta a los vertidos en tiempo de lluvia

� Decreto 1290/2012, obliga a inventariar los puntos de vertido

� Se prevén actuaciones posteriores para mitigar el impacto desde esos vertidos

� Espera de más definición, redacción de unas Normas Técnicas

Legislación actual� «Sección 4.ª bis. Desbordamientos de

sistemas de saneamiento en episodios de lluvia

� Artículo 259 ter. Desbordamientos de sistemas de saneamiento en episodios de lluvia.

� 1. En las autorizaciones de vertido de sistemas de saneamiento de zonas urbanas, se tendrán en cuenta los siguientes criterios en relación a desbordamientos en episodios de lluvia…

Fuentes de carga contaminante

� Superficie de la cuenca: polvo, suciedad existente en el suelo, etc.

� Sedimentos acumulados en red, debidos a varias razones:� Mal diseño hidráulico, generando escasa

velocidad de arrastre del sólido� Vertido de sustancias (grasas, aceites) que

ayudan a compactar / cementar el sólido en la red

Obras en medio urbano

Erosión superficial

Materia orgánica

Eliminación de contaminantes por barrido

Contaminaci ón vertida

� Area de la cuenca:

� 1.682 Ha (Hab-

equivalentes > 120 000)

� Cuenca piloto Urbana:

� 10 Ha

� Cuenca piloto Industrial :

� 8.9 Ha

Cuenca de Granollers, incluyendo redes unitarias de

Granollers, Canovelles, Les Franqueses del Vallès y La

Garriga.

Zona urbana e industrial

Objetivos del estudio de los CSO

� Caracterizar en zona urbana e industrial los vertidos en tiempo de lluvia CSO

� Dos cuencas piloto (urbana e industrial)

� Estudio del sistema principal, incluyendo EDAR en términos de cantidad y calidad

� Definir para diferentes usos de suelo, patrones de generación de carga contaminante que se puedan aplicar a otros municipios de la zona

Río Congost cerca

de Granollers

Parámetros considerados para caracterizar el vertido

Parámetros de análisis:

MES / TSS, Materia en Suspensión

NH4, Amonio

DQO, Demanda Química de oxígeno

Registros de precipitación

Equipamiento e Instrumentaci ónCaudal y muestras de agua

Equipos en Urbana e Industrial � Tomamuestras Hach. Sigma 950 y

Sigma 900� Sonda de presión (medida de nivel

de agua)

EDAR de Granollers� Tomamuestras Hach. Sigma 900� Limnímetro (EDAR entrance)� Medida de caudal (pumping system)

Problemas observados durante el seguimiento

Acumulaciones de sedimentos, basura, etc

Fallos de los aparatos o

problemas con el suministro

eléctrico

Metodolog ía: SWMM 5.0

�Predecir comportamiento en términos de

Cantidad y Calidad

�Código de dominio Público

�Facilidad de uso, con menor número de

parámetros que otros códigos

EPA-SWMM 5.0

PLJ_001_1

PLJ_002_2PLJ_004_a

PLJ_004_bPLJ_004_cPLJ_004_d

PLJ_004_e

PLJ_005_4

PLJ_006_5

PLJ_007_6

PLJ_008_7

PLJ_009_8

PLJ_010_9

PLJ_011_10

PLJ_012_11

PLJ_013_12

PLJ_015

PLJ_016_14

PLJ_017_15

PLJ_018_16

PLJ_019_17

PLJ_020_18PLJ_021_19

PLJ_022_20

PLJ_023_21

PLJ_024_22

PLJ_025

PLJ_026_24PLJ_027_25

PLJ_028_26PLJ_029_27

PLJ_030_28PLJ_031_29PLJ_032_30

PLJ_033_31PLJ_034PLJ_035_96

PLJ_036_34

PLJ_038_35PLJ_039_36

PLJ_040_a

PLJ_040_bPLJ_040_c

PLJ_041_39

PLJ_042_40PLJ_043_41

PLJ_044_43

PLJ_045_44

PLJ_046_aPLJ_046_bPLJ_046_c

PLJ_046_d

PLJ_047_47

PLJ_048_48

PLJ_049_aPLJ_049_b

PLJ_049_c

PLJ_049_d

PLJ_050_50

PLJ_051_51

PLJ_052_a

PLJ_052_bPLJ_052_cPLJ_052_d

PLJ_053_53

PLJ_054_54PLJ_055_55

PLJ_056

PLJ_057_57

PLJ_058_58

PLJ_059_a

PLJ_059_b

PLJ_059_c

PLJ_059_d

PLJ_059_e

PLJ_059_f

PLJ_059_g

PLJ_059_h

PLJ_060_60PLJ_061_aPLJ_061_bPLJ_061_c

PLJ_062_a

PLJ_062_bPLJ_062_c

PLJ_062_dPLJ_062_e

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PLJ_067

PLJ_068_68

PLJ_069

PLJ_070

PLJ_071

PLJ_072

PLJ_073_73

PLJ_074

PLJ_075

PLJ_076_76

PLJ_077_77PLJ_078_78

PLJ_079_79

PLJ_080_80

PLJ_081

PLJ_083_82

PLJ_084_83

PLJ_086_84

PLJ_087_85

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PLJ_090_87

PLJ_091_88

PLJ_092_89

PLJ_093_90

PLJ_094_91

PLJ_095_92

PLJ_096_93

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PLJ_098_95PLJ_099_33PLJ_100_97PLJ_101_98

PLJ_102_99

PLJ_103_a

PLJ_103_b

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PLJ_104_101

PLJ_105_102

PLJ_106_103PLJ_107

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PLJ_118_115

PLJ_119_42

PLJ_120_45

SC_01SC_03

SC_04SC_05

SC_06

SC_07

SC_08

SC_10

SC_11

SC_12

SC_13

SC_14

SC_02a

SC_02b

SC_09a

SC_09b

0365

03740376

03780379

0384

0386

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0576

05780580

0581

0582

0583

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0585

0596

0597

PF_0298

0599

0601

0605

06060639

0641

0848

1041

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4312

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43154316

4318

43204409

4410

4414

4417

PF_0220

PF_0532

PF_05330604

0602

0600

0598

0378'

Out1

C_1614

C_1682

C_1683C_1684

C_0113C_1446

C_1567C_1568

C_1570

C_2094C_0114

C_0971

C_1611

C_1619

C_1613

C_1621 C_1612C_1618

C_1620

C_1679

C_0103

C_0576

C_1089

C_salida

C_0100

C_0101

C_0102

C_0099 C_07130577

C_0579

C_0582

C_0580

C_0583

C_0584

C_0585

C_0979

C_0969C_000

C_0970

C_2078

C_0104

C_0109

C_0110

C_0112

C_0111

C_2093

C_2092

C_0284

SC_01

SC_02

SC_03

SC_04

SC_05

SC_06

SC_07

8005

2164_

8004

2163_

PF_0555

PF_0554

6248

6249

6250

PF_0556

PF_0553

2193

2162

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2160

PF_05502200220122022203

2165

2166

2167

Out1

Sistema Granollers

�Modelo de las cuencas Piloto

�A partir del inventario de la red

Datos de aguas residuales

0

500

1000

1500

2000

00:00 01:30 03:00 04:30 06:00 07:30 09:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 00:00

Flow

(m

3/h)

Average values in WWTP Granollers(May 2011) Qr (lab) m3/h

Qr(fs) m3/h

Medidas en la EDAR, en días laborables y fin de semana. Patrones temporales obtenidos

Datos de 6 meses de la EDAR

EDAR / cuenca piloto DQO/SS NH4/SS DQO/DBO5

Residuales domésticas 2.95 0.20 1.46

Residuales industriaes 5.98 0.03 1.46

Valores medios anuales

EDAR DQO/SS DBO5/SS NH4/SS

Laborables 1.94 1.02 0.15

Fin de semana 1.90 1.30 0.20

Resultados: Cuenca UrbanaDatos de caudal, registrados y calculados con SWMM5

3 eventos para calibración y 3 más

para validación

lluvia de los 5 pluviómetros

Parámetros del modeloCuenca Urbana

Valores por Sub-cuencas

Manning rough. CoefImpermeable 0.015

Permeable 0.04

% área impermeable 77 to 90

Pendientes medias (%) From 0.5 to 2.15

Depression storages (mm)Impermeable 1.0

Permeable 1.5

Pérdidas Número de Curva

CN De 60 a 76

Drying period (days) 20

Resultados: Cuenca UrbanaCalibración y validación del modelo de Calidad de aguas

2 eventos para calibración y

2 más para validación

0%

20%

40%

60%

80%

100%

0% 20% 40% 60% 80% 100%

carg

a só

lida

(%)

volumen agua (%)

Curva de doble masa acumulada para evento del 31/05/2011

Origen de la carga contaminante:

• Superficie de la ciudad

• Sedimentos en la red

Resumen y conclusiones� Las redes de alcantarillado, como la infraestructur a

urbana más costosa, merecen ser tratadas con las mejores herramientas de diseño, operación y mantenimiento

� Lamentablemente se considera que invertir en alcantarillado es hacerlo en algo no rentable políticamente: patrimonio que no se ve

� La capacidad económica de nuestros municipios, no les permite abordar por si solos esos problemas

� Es imprescindible el trabajo de campo para actualiza r el levantamiento de la red, y tomar medidas en tiempo seco y de lluvia, calados, caudales, tipo de sedime nto, niveles del mismo, etc.

Resumen y conclusiones� Poner en valor el activo que es la red de

alcantarillado: documentar y realizar estudios sobre su funcionamiento

� Considerar los aspectos de posibles inundaciones y los problemas de la carga contaminante vertida en tiempo de lluvia: nueva legislación

� Compatibilizar los trabajos con herramientas de simulación y con las medidas directas sobre la red / cuenca (lluvia, niveles, caudales y cargas contaminantes vertidas)