tfm 2013 ana rodriguez

VII edición del Máster en

Gestión Sostenible y Tecnologías del Agua

.

Autor: Ana Rodríguez Paniagua Tutor: Jose María Lopez Cabanes

09/2013

TRABAJO FIN

DE MÁSTER:

[CONTROL DEL PROCESO DE DEPURACIÓN EN

LA EDAR VALLE DEL VINALOPÓ. DETERMINACIÓN DE LAS EMISIONES

ATMOSFÉRICAS.]

Ana Rodríguez Paniagua

1

ÍNDICE

1

1-. RESUMEN ......................................................... 2

2

2-. INTRODUCCIÓN .............................................. 3

3

3-. OBJETO Y ALCANCE .................................... 4

4

4-. LA EMPRESA ................................................... 4

5

5-. PROCEDIMIENTO ........................................... 5

5.1-. Localización ................................................... 5

5.2-. Papel que desempeña la EDAR ................. 5

5.3-. Descripción de instalaciones ....................... 7

5.4- Métodos empleados en el análisis de las

aguas residuales.............................................. 25

6

6-. ANÁLISIS REALIZADOS ............................. 32

6.1-. Muestreo ....................................................... 32

6.2 -Análisis línea de agua .................................. 33

6.3-. Análisis línea de fangos ............................. 39

6.4-. Composición de las aguas residuales ...... 39

7

7. ESTUDIO DE GASES ..................................... 41

7.1-. Introducción .................................................. 41

7.2-. Concentraciones de gases en EDAR ....... 43

7.3-. Datos obtenidos y resultados .................... 46

8

8. CONCLUSIONES ............................................ 68

9

9. BIBLIOGRAFíA ............................................... 69


2

1-. RESUMEN

Este Proyecto Fin de Máster se ha realizado mediante un convenio de prácticas

a través del Gabinete de Empleo de la Universidad de Alicante (GIPE) con la

unión temporal de empresas (U.T.E) Depuración Valle del Vinalopó. Estas

prácticas se han desarrollado desde el 25 de mayo hasta el 31 de julio de 2013.

En el presente documento se describen las actividades realizadas durante el

periodo de prácticas en dicha empresa. Estas actividades han consistido en el

desarrollo del trabajo propio del laboratorio así como el apoyo a las labores

técnico-administrativas necesarias para la explotación de la planta. Por tanto,

en este Trabajo de Fin del Máster en Gestión Sostenible y Tecnologías del

Agua se muestran los conocimientos adquiridos o ampliados durante el periodo

de prácticas, así como dos trabajos que pretenden ser de complemento y con

un perfil cercano al investigador.

Los principales trabajos complementarios son, por una parte, la realización de

un mapa de gases en toda la planta y, por otra parte, la implantación de las

normas ISO 14001, 9001 y 18001.

La implantación de los sistemas de calidad ha requerido de la recopilación y

elaboración de gran cantidad de documentación con el fin de organizar y

catalogar todos los procesos y actividades que se desarrollan en la planta. Se

realizaron las tareas necesarias para garantizar que esta documentación:

- Es fácilmente localizable, está conservada de manera ordenada y archivada por un periodo especificado.

- Los documentos deben ser útiles y fácilmente comprensibles. - Debe estar fechada (sin olvidar las fechas de revisión). - Debe incluir el nombre de la empresa, el departamento o área, la

función, la actividad y la persona de contacto adecuada. - Se revisa regularmente, se actualiza y es aprobada por personal

autorizado antes de su publicación. - Las versiones actualizadas están disponibles en cualquier punto en el

que se realicen operaciones esenciales para el funcionamiento del sistema.

- Los documentos obsoletos se retiran rápidamente de los puntos de utilización y/o son identificados claramente.

Además, se ha realizado otro trabajo paralelo en tiempo al anterior: el estudio

de la concentración de diferentes gases en la planta. En esta ocasión se ha

realizado una toma de datos de campo con un detector de gases y con ellos

una representación de la concentración de gases en las diferentes zonas e

instalaciones de la planta. Así, se han generado dos mapas que permiten

visualizar de una manera rápida las mayores concentraciones.


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2-. INTRODUCCIÓN

El presente trabajo se realiza como complemento al Máster en Gestión

Sostenible y Tecnologías del Agua. Se decide realizar las prácticas en la

empresa UTE Depuración Valle del Vinalopó con la finalidad de conocer el

funcionamiento de depuración de las aguas residuales así como el control del

proceso y además, para servir de base a la elaboración del presente

documento.

Durante el periodo de prácticas, se desempeña la labor de un Técnico de

Laboratorio, así como el apoyo en la toma de decisiones al personal de la

planta. Con ello, se pretende adquirir un conocimiento de los métodos

analíticos que controlan el proceso de la EDAR, así como una valiosa

experiencia de cómo se explota día a día la planta a pie de campo.

Además de las analíticas del laboratorio y demás labores técnico-

administrativas se procede a realizar un trabajo de investigación o experimento

que complete la experiencia. Se decide realizar, tras un estudio de las

posibilidades, un estudio de gases en la planta y la elaboración de parte de la

documentación necesaria para la implantación de las normas ISO.


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3-. OBJETO Y ALCANCE

El objetivo principal del presente texto es el desarrollo y aplicación del

conocimiento obtenido durante las prácticas formativas realizadas en la EDAR

Valle del Vinalopó de Elda, como complemento al Máster en Gestión Sostenible

y Tecnologías del Agua.

El siguiente objetivo es que el presente documento pueda servir de memoria de

prácticas, así como representar una muestra de aplicación de los

conocimientos obtenidos durante el curso. De este objetivo salen dos

subordinados, que son la descripción del papel desempeñado en la empresa y

el desarrollo de un pequeño trabajo de investigación.

El presente documento contempla las instalaciones de las que consta la EDAR

donde se realizaron las prácticas, así como los pertinentes procedimientos a

seguir en el laboratorio. Los trabajos realizados tienen la finalidad de ser útiles

para el aprendizaje personal y, por supuesto, para la empresa explotadora y

sus responsables.

4-. LA EMPRESA

La empresa es U.T.E. Depuradora Valle Vinalopó es una unión temporal de

empresas compuesta por Aqualogy Medio Ambiente S.A. e Ingeniería

Verificaciones Electromecánicas y Mantenimientos.

-AQUALOGY AQUA AMBIENTE S.A es una empresa dedicada principalmente

a la explotación, diseño y control de estaciones depuradoras de aguas

residuales urbanas e industriales Pertenece al grupo Agbar, cabecera de un

gran “holding” constituido por más de 200 empresas y con más de 140 años de

historia, que opera en distintos ámbitos relacionados con los servicios a la

colectividad, destacándose en el campo del ciclo integral del agua.

-INGENIERÍA VERIFICACIONES ELECTROMECÁNICAS Y

MANTENIMIENTOS, SL (IVEM) es una empresa constituida el 16/01/2003 en

Sollana, Valencia. Su actividad CNAE es Servicios técnicos de arquitectura.

Tiene como objeto social la realización mediante los oportunos profesionales

de actividades como entidad de inspecciones verificaciones industriales y

acreditaciones por organismos públicos y privados según norma une-en 45004

para instalaciones.


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5-. PROCEDIMIENTO

5.1-. Localización

La estación depuradora de aguas residuales del Valle del Vinalopó se

encuentra ubicada en el término municipal de Elda, En la figura 5.1 se observa

una fotografía aérea de la planta en la ribera del Río Vinalopó.

La EDAR pertenece a la Mancomunidad Intermunicipal del Valle del Vinalopó,

de la que forman parte los municipios de Elda, Petrel, Monóvar y Sax, todos de

la provincia de Alicante.

Figura 5.1. Vista aérea de la planta

Esta mancomunidad es una entidad supramunicipal de carácter representativo,

que incluye en sus estatutos la estación depuradora de aguas residuales,

alcantarillado y aguas potables.

5.2-. Papel que desempeña la EDAR

Una herramienta básica de la protección medioambiental es la adecuada

gestión de los residuos y vertidos. Un ejemplo de ésta última es el tratamiento

de las aguas residuales.

Antiguamente, cuando la densidad de población era muy baja, las aguas

residuales eran devueltas directamente a sus cauces. Por entonces no existía

la amplia gama de productos químicos que nos acompañan actualmente, como

detergentes, disolventes, pinturas y medicamentos, y el río podía depurar de

manera natural los vertidos que le llegaban. Actualmente tanto la calidad como


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la cantidad de las aguas residuales que generamos hacen imposible que el

propio río las depure, por lo que debemos tratarlas previamente para reducir su

carga contaminante.

Los contaminantes que transportan las aguas residuales pueden ser de tipo

químico (iones metálicos, compuestos de azufre, compuestos nitrogenados,

aldehídos, acetonas y ácidos) y de tipo biológico (microorganismos), y hallarse

en forma sólida, líquida o gaseosa.

Cuando un vertido de agua residual sin tratar llega a un cauce produce varios

efectos sobre él:

Tapiza la vegetación de las riberas con residuos sólidos gruesos que

lleva el agua residual, tales como plásticos, restos de alimentos, etc.

Acumulación de sólidos en suspensión sedimentables en fondo y orillas

del cauce, tales como arenas y materia orgánica.

Consumo de oxigeno disuelto que tiene el cauce por descomposición de

la materia orgánica y compuestos amoniacales del agua residual.

Formación de malos olores por agotamiento del oxígeno disuelto en el

agua que no es capaz de recuperarse.

Entrada en el cauce de gran cantidad de microorganismos entre los que

puede haber elevado número de patógenos.

Contaminación por compuestos químicos tóxicos o inhibidores de otros

seres vivos (dependiendo de los vertidos industriales).

Aumenta la eutrofización al portar grandes cantidades de fósforo y

nitrógeno.

Una estación depuradora comprende varias etapas de tratamiento.

Paralelamente a este tratamiento, un laboratorio de análisis, se encarga de

controlar la calidad de los efluentes entrantes y salientes de la estación, así

como los parámetros de funcionamiento del procedimiento.

El objetivo de estos tratamientos es reducir la carga de contaminantes del

vertido y convertirlo en inocuo para el medio ambiente. Para cumplir estos fines

se usan distintos tipos de tratamientos dependiendo de los contaminantes que

arrastre el agua y de otros factores más generales, como localización de la

planta depuradora, clima, ecosistemas afectados, etc.


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5.3-. Descripción de instalaciones

En la EDAR Valle del Vinalopó el caudal tratado es de tipo industrial y urbano.

La planta fue diseñada para tratar 24.000 m3 después de la ampliación. Este

caudal está pensado para una población equivalente de 110.000 habitantes.

Normalmente se trata un caudal medio de 15.000 m3. Este caudal medio

disminuye en verano a una media de 10.000 m3. El motivo de esta disminución

se debe al cese de la actividad industrial durante los meses estivales, a

diferencia de una EDAR de costa.

El agua depurada se destina al uso agrícola o ambiental. En el caso del uso

agrícola, se emplea única y exclusivamente para cultivos cuyos frutos no entren

en contacto directo con el agua. Las aguas de la Edar del Valle del Vinalopó

riegan principalmente los viñedos para uva de mesa embolsada con

denominación de origen de la zona del Medio Vinalopó.

Cuando el agua no se destina a este fin, bien porque no hay necesidad o bien

porque no se cumplen los parámetros de calidad exigidos, se conduce

directamente al río Vinalopó, realizando una función de caudal ecológico.

Además, el agua procedente del tratamiento terciario, se vierte de forma

íntegra al río, por lo que supone un aporte constante para el caudal ecológico.

El control de la planta está cedido a la Entidad Pública de Saneamiento de

Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana (EPSAR) que se encarga de

sacar a concurso público la explotación cada 6 años. En este momento, la

explotación pertenece a la empresa U.T.E Depuración Valle del Vinalopó. Por

otro lado, la EPSAR tiene contratada una empresa controladora que se

encarga de comprobar que la explotación cumple los requisitos legales. Para el

caso de esta planta, es CAASA y las medidas de control que realizan consisten

en la toma de muestras de agua de entrada y de salida, así como de fango

deshidratado. Además controlan el funcionamiento de los equipos y estado

general de conservación de las instalaciones.

En el funcionamiento de la EDAR se distinguen dos grandes líneas:

a) Línea de agua.

b) Línea de fangos.


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5.3.1-. Línea de agua

La constituyen todos aquellos procesos encaminados a eliminar la

contaminación que lleva el agua. En este apartado se describe el

pretratamiento, el tratamiento primario, el secundario y el tratamiento terciario.

Para ello se ha utilizado fuentes diversas, como apuntes del máster y el pliego

de prescripciones técnicas EDAR Valle del Vinalopó, entre otras que se citan

explícitamente.

- Obra de llegada

La obra de entrada es donde se recibe el caudal a tratar por la planta, tanto de

la red de de alcantarillado de Elda, Petrer, Monóvar y Sax, como de los

colectores industriales en otras ubicaciones. Existen trece polígonos

industriales que vierten a la Edar.

El agua que entra a la planta llega por gravedad, a excepción de la que

procede de Monóvar, que es bombeada. Por la arqueta de entrada se recibe el

agua procedente de los municipios que conforman la mancomunidad. Así

mismo, existe un aliviadero de seguridad que evacua el caudal sobrante que

aporten los colectores mediante un “bypass” que conduce el agua al cauce del

río Vinalopó, en el caso de una venida excepcional. Este dispositivo de

seguridad se puede observar en la figura 5.2, el cual sólo entra en

funcionamiento cuando el caudal de entrada sobrepasa los 24.000 m3/día y se

emplea para evitar la inundación de la planta.

Figura 5.2. Obra de llegada

Hay otros baipases instalados en la entrada de varias unidades, como son el

desarenador-desengrasador, el físico-químico y los reactores biológicos, así,

en el supuesto caso de avería de en algunas de estas unidades, se podría

desviar el agua.


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- Pretratamiento

El objetivo de esta etapa es separar los sólidos grandes del agua residual, que

por su naturaleza o tamaño pueden causar problemas de operación y/o

mantenimiento en las instalaciones y en etapas de depuración posteriores. En

el edificio de pretratamiento se eliminan los grandes sólidos, flotantes de

pequeño y gran tamaño, gravas, arenas y sólidos de pequeño tamaño. El canal

de entrada al edificio de pretratamiento se puede ver en la figura 5.3.

Las operaciones que se realizan aquí consisten en desbaste, desarenado,

desengrasado y tamizado. Además, la cabecera de la planta también recibe los

caudales recirculados que provienen del rebose del espesador, centrífugas,

pozo de flotantes, etc.

Figura 5.3. Canal de entrada al edificio de pretratamiento

-Pozo de gruesos

Previo al proceso de desbaste hay dispuesto en la planta un pozo de gruesos,

que recoge los elementos de mayor volumen que pueden llegar desde los

colectores y que son evacuados directamente mediante una cuchara bivalva

(figura 5.4). Esta operación se puede considerar como un pre-desbaste. Esta

cuchara bivalva, es operada por el personal de la planta y los residuos

extraídos van a un contenedor. En las figuras 5.5 y 5.6 se observan detalles de

dicho contenedor.


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Figura 5.4. Cuchara bivalva

Figura.5.5. Etiquetado del contenedor para

residuos de cuchara bivalva

Figura 5.6. Contenedor para residuos de

cuchara bivalva

-Desbaste

Se hace pasar el agua por dos tipos de rejas que aparecen en la figura 5.7. Las

primeras son las llamadas de gruesos con una luz libre entre pletinas de 20

mm, y posteriormente se sitúan las de finos, con una luz libre entre pletinas de

3 mm. Los sólidos que se extraen en este paso conducen mediante un tornillo

sin fin hasta el respectivo contenedor, que periódicamente se evacua a un

vertedero de residuos sólidos urbanos.

Posteriormente el agua pasa por dos tamices cuyo funcionamiento es

automático mediante sondas de nivel y programadores cíclicos. Estos sólidos

también se recogen en un canal cerrado por medio de un tornillo sin fin que los

transporta a un contenedor. En las figuras 8 y 9 se observa su disposición.


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Figura 5.7. Rejas de gruesos

Figura 5.8. Tamices

Figura 5.9. Transporte de residuos de rejas y tamices al contenedor mediante tornillo sin fin

-Desarenador-desengrasador

En esta etapa el desarenado y desengrasado se lleva a cabo conjuntamente

como se observa en la figura 5.10. El desarenado-desengrasado se realiza en

dos desarenadores-desengrasadores rectangulares aireados. Cada una de las

unidades consta de dos canales paralelos de 12 metros de longitud, uno de

1,35 metros de anchura que actúa como desarenador y otro de 2,65 metros de

anchura, que actúa como desengrasador, separado por un tabique de 0,2

metros de espesor. Las arenas son extraídas mediante dos bombas (una para

cada línea) que se desplazan gracias a dos puentes motorizados. Las arenas

depositadas en la canaleta del desarenador van siendo aspiradas por las

bombas situadas en el puente móvil y se separan mediante un sistema

clasificador-lavador. Estos puentes también desplazan las respectivas


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rasquetas de flotantes en el otro sentido de avance arrastrando grasas,

espumas y demás materiales más ligeros que el agua. Mediante un mecanismo

de control se dirige la posición de las rasquetas superficiales de forma que

permanecen levantadas cuando el puente avanza en el sentido contrario al flujo

de agua y quedan abatidos cuando la dirección del movimiento es la misma

que la corriente.

Figura 5.10. Puente móvil del desarenador-desengrasador

Tanto las arenas como las grasas concentradas son descargadas y

almacenadas en sendos contenedores para su posterior retirada por un gestor

autorizado. Las grasas deberán ser tratadas de acuerdo a su caracterización

como residuo peligroso. Las figuras 5.11 y 5.12 muestran el almacenamiento

para arenas y grasas respectivamente.

De este modo, se pretende proteger los equipos mecánicos contra la abrasión

y el desgaste, además de evitar o reducir la acumulación de materias pesadas

en las conducciones, especialmente en codos y cambios de dirección.

El caudal a la salida del pretratamiento se mide mediante un sistema

ultrasónico. Consiste en un canal aforador tipo Parshall, cuyo rango de medida

está entre 7,25 y 700 l/s. Este parámetro es muy importante ya que en función

del mismo se establecen algunos puntos de consigna como, por ejemplo, la

dosificación de reactivos o el porcentaje de recirculación.


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Figura 5.11. Contenedor para residuos de

desarenado

Figura 5.12. Saco para la recogida de grasas

-Tratamiento primario

Las dos líneas de agua procedentes del pretratamiento se juntan; primero

pasan por un tratamiento físico-químico y después por los decantadores

primarios. Con ello se pretende reducir los sólidos en suspensión por la

actividad industrial y que resultan inhibidores de la metabolización biológica,

además de una cierta reducción de la DBO5. Esta fase de tratamiento consiste

en un proceso físico-químico y una decantación primaria.

-Físico-químico

Consiste, de forma simplificada, en la agrupación de las partículas más

pequeñas mediante la adicción de productos químicos. Se añade al tratamiento

primario cuando hay vertidos industriales, como es el caso. Se lleva a cabo

mediante dos líneas de físico-químico, que consisten en dos cámaras de

mezcla rápida y dos cámaras de mezcla lenta. La entrada del agua bruta al

tratamiento físico-químico se muestra en la figura 5.13. El agua pasa a una

cámara de agitación rápida donde previamente se le adiciona la sal férrica,

sulfato férrico concretamente (podría utilizarse cloruro férrico, pero el sulfato es

menos corrosivo), que actuará como coagulante, y, posteriormente, antes de la

mezcla lenta, un polielectrolito. La función del coagulante es favorecer la unión

de los coloides, para formar un flóculo que pueda ser decantado fácilmente, ya

que la adición de éste implica un aumento de la concentración de contraiones,

provocando la disminución de la doble capa eléctrica de la que está constituida

un coloide y, por tanto, las partículas pueden acercarse más unas a otras

consiguiendo que floculen.

Las cámaras de mezcla rápida tienen un volumen total de 33,6 m3,

proporcionando un tiempo de retención alrededor de 2 minutos a caudal medio.

Tienen dos agitadores mecánicos. Las cámaras de mezcla lenta, tienen un

volumen de 350 m3 y un tiempo de retención de 21 minutos aproximadamente


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a caudal medio. Tienen cuatro agitadores-floculadores instalados, regulados

con un variador de frecuencia. La figura 5.14 muestra una fotografía de la

cámara de mezcla lenta.

Tanto el sulfato férrico como el polielectrolito, se dosifican proporcionalmente al

caudal de entrada (figuras 5.15 y 5.16). Para ambos se ha diseñado un espacio

de almacenamiento para quince días. La sal férrica se almacena en un

depósito y el polielectrolito en sacos. Este último se diluye para su preparación

al 0,5% en la mezcladora de poli.

Figura 5.13. Entrada a cámara de mezcla y

floculación

Figura 5.14. Cámara lenta

Figura 5.15. Dosificación de sulfato férrico

Figura 5.16. Dosificación de polielectrolito


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-Decantación primaria

Las dos líneas de aguas que salen del tratamiento físico-químico, se unen y se

vuelven a dividir en esta ocasión, en tres líneas, ya que van dirigidas a los tres

decantadores primarios. La figura 5.17 muestra los decantadores primarios.

En ellos se consigue la reducción de los sólidos en suspensión por acción de la

gravedad. Después de conseguir partículas de tamaño más grande en la etapa

anterior, las aguas se remansan para hacer efectiva su retirada. Las

dimensiones de los tres decantadores son: dos de 16 metros de diámetro y uno

de 26 metros de diámetro, correspondiente a la ampliación. El reparto de

caudal es proporcional a la superficie de decantación (43,1% en las dos líneas

originales y 56,9% en el de la última ampliación). El tiempo de retención en los

decantadores es de 2 horas para los más pequeños y de 3 horas para el más

grande. El agua bruta entra al decantador tangencialmente, a través de una

campana, diseñada para que la velocidad de salida no produzca alteraciones

notables en la superficie del agua y no remueva las partículas ya

sedimentadas. Los fangos acumulados en el fondo se derivan al pozo de

concentración mediante una rasqueta. El fango es aspirado desde el pozo de

concentración y conducido a una arqueta de bombeo, que los lleva al

espesador.

Cada decantador dispone de un puente radial móvil. El puente impulsa un

sistema de barredores superficiales que arrastran las espumas flotantes hacia

la caja de espumas que hay en la periferia del decantador. Una bomba

sumergible impulsa las espumas al pozo de flotantes, que a su vez los

impulsan al concentrador de grasas en el pretratamiento. Los flotantes de los

decantadores secundarios son bombeados al pozo de los primarios y de aquí al

pretratamiento. El agua sobrenadante escapa a través de los dientes

Thompson, situados en la periferia del decantador y las tres líneas se unen en

una cámara a partir de la cual se produce el reparto a los dos reactores

biológicos.


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Figura 5.17. Decantadores primarios

-Tratamiento secundario

El tratamiento secundario o biológico tiene como objeto eliminar la mayor parte

de la materia orgánica coloidal. Se trata principalmente de procesos de tipo

biológico, en el caso de la EDAR Valle del Vinalopó, consiste en un proceso

biológico de fangos activados y una clarificación secundaria. La decantación

sirve para eliminar los flóculos producidos en el proceso biológico (llamados

comúnmente fangos en exceso).

Fangos activados del reactor biológico

El tratamiento biológico se realiza con la ayuda de microorganismos

(fundamentalmente bacterias) que en condiciones aerobias actúan sobre la

materia orgánica presente en las aguas residuales. Una parte de la materia

orgánica se oxida por la flora bacteriana, que obtiene de esta forma la energía

necesaria para el mantenimiento celular. De forma simultánea, otra fracción de

materia orgánica se convierte en tejido celular nuevo (síntesis celular),

empleándose para ello la energía liberada en la fase de oxidación.

Oxidación:

COHNS + O2 + Bacterias CO2 + H2O + NH3 + Otros productos finales + Energía

Síntesis:

COHNS + O2 + Energía + Bacterias C5H7 N O2

Donde COHNS representa los elementos predominantes en la materia orgánica

presente en las aguas residuales y C5H7O2N representa la composición media

de los microorganismos encargados de la biodegradación de la materia

orgánica (Hoover y Porges, 1952). Finalmente, cuando se consume la materia

orgánica disponible, las nuevas células empiezan a consumir su propio tejido


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celular con el fin de obtener energía para el mantenimiento celular. Este tercer

proceso se conoce como respiración endógena y ocurre cuando las

condiciones en el reactor no son las deseadas.

Respiración endógena:

C5H7O2N + 5O2 + Bacterias 5O2 + 2H2O + NH3 + Energía

Para mantener las reacciones de oxidación y síntesis, se introduce aire en los

reactores biológicos o cubas de aireación por medio de difusores. Las nuevas

bacterias que van apareciendo en los reactores, como consecuencia de las

reacciones de síntesis, tienden a unirse (floculación), formando agregados de

mayor densidad que el líquido circundante, y en cuya superficie se va

adsorbiendo la materia en forma coloidal.

El sistema se divide en dos líneas y en cada una de ellas hay una cámara

anóxica y tres cámaras óxicas. La figura 5.18 presenta una fotografía de los

reactores. Son reactores tipo flujo pistón y, por tanto, a lo largo de la longitud

del reactor irá disminuyendo la concentración de la materia orgánica. En la

cámara anóxica, se mezcla el agua procedente del tratamiento primario y el

fango activo que proviene de la recirculación del decantador secundario, por

recirculación. De esta manera, se tiene una mezcla homogénea gracias a dos

agitadores sumergidos que giran a velocidad baja para que no se produzca

aireación. A continuación, hay tres cámaras consecutivas aireadas mediante

soplantes que distribuyen el aire. En la primera cámara el número de difusores

existente por metro cuadrado es mayor que en la segunda, y en ésta a su vez

es mayor que en la tercera. Esto es porque el modelo de flujo pistón se supone

que disminuye la carga conforme avanza el agua por el tratamiento, luego las

necesidades de oxígeno disminuyen también.

Figura 5.18. Reactor biológico


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Decantación secundaria

La última etapa del tratamiento secundario es una nueva decantación. El agua

y flóculos que se han producido en los dos reactores biológicos se conducen a

tres decantadores secundarios. Se muestra uno de los tres decantadores

existentes en la figura 5.19. El agua clarificada constituye ya un efluente

depurado. Los fangos sedimentados se extraen del decantador: una parte se

recircula al reactor biológico como fango activo (caudal de recirculación) y el

resto es retirado del sistema para su estabilización. Los fangos se separan por

gravedad y el agua decantada rebosa por la parte superior, como en los

decantadores primarios. Un decantador recibe el agua del primer reactor y

tiene un volumen de 2.815 m3.Los otros dos decantadores de 795 m3 cada uno,

se reparten el agua que procede del segundo reactor.

Al igual que en los decantadores primarios, los fangos se depositan en el fondo

y son arrastrados por rasquetas del puente radial móvil hasta un canal

concentrador donde se aspiran y son llevados a un pozo de bombeo común

para los tres decantadores. En el pozo de bombeo hay instaladas tres bombas

horizontales para recircular al biológico y dos bombas para purga de fangos en

exceso, que llevan los fangos al espesador por flotación. La parte del fango se

recircula al reactor biológico para mantener el nivel de depuración necesario,

mientras que otra parte se dirige al espesador para evitar que aumente y

envejezca excesivamente la biomasa que hay en el sistema. De igual manera,

como en el caso de los decantadores primarios, los barredores superficiales se

encargan de arrastrar las grasas y flotantes que son recogidas en una caja de

espumas y conducidas hacia al concentrador de grasas.

El agua clarificada de los decantadores secundarios se dirige al tratamiento

terciario o a la arqueta de vertido, según el uso final del agua.

Actualmente el laberinto de cloración de la planta se encuentra fuera de

servicio, debido a que el agua una vez depurada, se utiliza para el riego de

explotaciones agrícolas, y la adición de hipoclorito al agua tan solo conlleva a

un gasto económico y ningún beneficio para el regadío.


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Figura 5.19. Decantador secundario

-Tratamiento terciario

En esta planta el tratamiento terciario consiste en un semicírculo de 55 metros

de diámetro donde tiene lugar la filtración y percolación en lecho de arena. Su

profundidad es de 1,5 metros y trata como máximo 750 m3/día. En 2007 se

aprobó el RD 1620/2007, por el que se establece el régimen jurídico de la

reutilización de las aguas depuradas. En este Real Decreto se establecen las

condiciones básicas para la reutilización, los procedimientos necesarios para

obtener las concesiones y autorizaciones, así como los usos autorizados y las

calidades de agua requeridas (Prats, 2012 ). De acuerdo con este Real

Decreto, el agua regenerada podrá utilizarse para determinados usos: urbano,

agrícola, industrial, recreativo y ambiental.

Figura 5.20. Tratamiento Terciario


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5.3.2-. Línea de fangos

Está formada por el conjunto de procesos a los que se someten los fangos

(lodos) que se han producido en la línea de agua. Los lodos contienen todos

aquellos contaminantes orgánicos e inorgánicos que en origen contenía el agua

residual, microorganismos patógenos y una gran cantidad de agua en su

composición. Son, por tanto, putrescibles y generadores de olores

desagradables. Los tratamientos a los que se somete el fango tienen por

finalidad una reducción de su materia orgánica y también a reducir su volumen

mediante su concentración o eliminación del agua que contienen.

Los fangos primarios se concentran por gravedad, debido a que las partículas

son de mayor tamaño y sedimentan fácilmente. Al no sufrir ningún tratamiento

biológico son muy inestables, putrescibles y presentan un color oscuro. Su

contenido de humedad varía del 95 al 99 %.

Los fangos procedentes del físico-químico dependerán del tipo de reactivo

utilizado y de la cantidad empleada. Al utilizar sulfato de hierro, presentan un

color negro debido a los sulfuros formados. Su olor no es tan desagradable

como el de los fangos primarios. Su velocidad de descomposición es menor

que la de los fangos primarios.

Por último, el fango que proviene de los decantadores secundarios (fangos

biológicos) se concentra en el depósito por flotación, debido a su baja

densidad, aunque también se pueden enviar a decantación primaria para que

sedimenten junto a los fangos primarios, dando lugar a los fangos mixtos.

La cantidad producida depende de distintos factores, tales como la edad del

fango, la carga másica, cantidad de sólidos suspendidos en el agua, procesos

de nitrificación, temperatura, etc. A menores cargas másicas, menores

producciones de fangos. Presentan un color marrón y un olor que no es

desagradable, en principio. Su porcentaje de agua también es muy elevado.

La línea de fangos consta de los siguientes procesos:

1) Espesamiento de fangos por gravedad y flotación.

2) Mezcla y estabilización.

3) Deshidratación y almacenamiento.

1.1 Espesador por gravedad

Los fangos primarios espesan bien por gravedad, por ello se utiliza un tanque

de estas características para concentrar fangos primarios y para los mixtos, e

incluso para los procedentes del tratamiento físico-químico. El espesador se

puede ver en la figura 5.21, es circular con un diámetro de 12 metros y se

alimenta mediante una tubería hasta la campana central que sirve como


21

reparto radial y tiene unas rasquetas de accionamiento mecánico. El barrido de

fangos los traslada hasta la poceta central desde donde son extraídos. El

sistema de rasquetas facilita la generación de canales preferenciales facilitando

la evacuación del agua intersticial y de los gases ocluidos que se puedan

generar por fenómenos de fermentación. El agua es evacuada por la parte

superior, por el vertedero perimetral. El agua sobrenadante se recircula a la

cabecera de la planta y se mezcla con el agua de entrada.

Figura 5.21. Espesador de fangos por gravedad

Para evitar la generación de olores desagradables, el espesador está cubierto

con una cúpula de poliéster reforzado con fibra de vidrio. De este modo se

conecta el aire al sistema de desodorización, que aspira los gases con

ventiladores e impulsándolos a los tanques de lavado correspondientes.

1.2 Espesador por flotación

La flotación está indicada para la concentración de fangos biológicos, ya que

estos sedimentan con dificultad y tienen tendencia a flotar, debido al bajo peso

específico de los flóculos y, por tanto, debido a su baja capacidad de

compactación. El sistema se basa en la introducción de aire a presión en un

líquido con un alto contenido en sólidos. Parte de las burbujas de aire se fijan

en los sólidos, y debido a la menor densidad del agregado, tienden a flotar.

Los fangos concentrados en la parte superior del tanque de flotación son

recogidos por un puente móvil que se observa en la figura 5.22. Existe,

además, un mecanismo de barrido superficial que arrastra los flotantes hasta

una caja colectora (que se muestra en la figura 5.23) y acciona el mecanismo

de barrido de fondo mediante rasquetas. El líquido clarificado pasa por debajo

de una pantalla metálica deflectora, recogiéndose en un canal periférico de


22

descarga para su reincorporación a la línea de agua mediante un drenaje que

se dirige a la cabecera de la planta.

Figura 5.22. Espesador de fangos por flotación

Figura 5.23. Detalle de la recogida de fangos por

flotación

2 Mezcla y estabilización

Los fangos espesados y flotados se mezclan en una cámara donde se lleva a

cabo el proceso de estabilización con cal. Esta cámara está situada bajo suelo

entre el flotador y el edificio de centrífugas. La adición de cal al fango eleva su

pH por encima de 12, al menos durante dos horas, creando un entorno que no

permite la supervivencia de los microorganismos. De este modo, el fango no se

pudre ni genera olores. Su volumen es de 49 m3. El sistema de

homogeneización es un electroagitador. En la planta se daría un consumo

máximo diario de 1200 kg/día de cal a pleno rendimiento. La cal necesaria para

estabilizar el fango se almacena en el silo metálico que se observa en la figura

5.24 y se dosifica mediante un transportador de tornillo sin fin. La dosificación

es automática, en función del pH de los fangos. Después de la estabilización

los fangos se bombean al depósito tampón.


23

Figura 5.24. Tolvas de cal

3.1 Deshidratación mecánica

Desde el depósito tampón se bombea el fango a la sala de deshidratación

mecánica (figura 5.25). La centrifugación se efectúa durante cinco días a la

semana, durante doce horas al día. Antes de la entrada a las centrifugas, se le

añade un polielectrolito catiónico para facilitar la floculación.

Figura 5.25. Edificio de centrífugas

3.2 Almacenamiento

Los fangos se almacenan en dos tolvas (una de ellas representada en la figura

5.26) de capacidad unitaria de 30 m3. El tiempo de retención es de dos días,

siendo recogido y evacuado por los camiones. Las tolvas se alimentan

mediante una bomba de tornillo helicoidal de alta presión. Para el vaciado


24

disponen de una compuerta motorizada y los goteos que se puedan producir se

conducen a la red de drenajes y vaciados. El fango de la depuradora se utiliza

en aplicación a la agricultura, pasando el análisis químico obligado por ley.

Figura 5.26. Edificio de tolvas de fango

3.3 Control de desodorización

En lo que se refiere al control de gases olorosos se utilizarán los procesos de

desodorización por lavado húmedo, concretamente las torres de circulación a

contracorriente. El objetivo básico es promover el contacto entre el aire, el agua

y los productos químicos para provocar la oxidación o el arrastre de los

compuestos olorosos. Las zonas desodorizadas son: el edificio de

pretratamiento, el edificio de deshidratación, la sala de tolvas, el espesador por

gravedad, el depósito tampón y sala de centrífugas en la que se colocaron

sistemas que aspiran el aire en los focos emisores.

El lavado por oxidación con líquidos se realizará con hipoclorito de sodio, ácido

sulfúrico e hidróxido de sodio. En la figura 5.27 se observan las tres torres de

que dispone la planta.


25

Figura 5.27. Torre de desodorización

5.4- Métodos empleados en el análisis de las aguas residuales

5.4.1- Características del agua residual

En este apartado se informará sobre las características físicas, químicas y

biológicas del agua residual, sobre la composición de las aguas residuales, así

como sobre los contaminantes de interés en el tratamiento del agua residual.

5.4.1.1. Características físicas Las características físicas más importantes del agua residual son el contenido

total de sólidos, término que engloba la materia en suspensión, la materia

sedimentable, la materia coloidal y la materia disuelta. Otras características

físicas importantes son el olor, la temperatura, la densidad, el color y la

turbidez.

Sólidos totales

Analíticamente, se define el contenido de sólidos totales como la materia que

se obtiene como residuo después de someter al agua a un proceso de

evaporación de entre 103 y 105 °C. No se define como sólida aquella materia

que se pierde durante la evaporación debido a su alta presión de vapor.

Los sólidos sedimentables se definen como aquellos que sedimentan en el

fondo de un recipiente de forma cónica (cono de Imhoff) en el transcurso de un

periodo de 60 minutos. Los sólidos sedimentables, expresados en unidades de

mL/L, constituyen una medida aproximada de la cantidad de fango que se

obtendrá en la decantación primaria del agua residual.

Los sólidos totales, o residuo de la evaporación, pueden clasificarse en

filtrables o no filtrables (sólidos en suspensión) haciendo pasar un volumen


26

conocido de líquido por un filtro. La fracción filtrable de los sólidos corresponde

a sólidos coloidales y disueltos. La fracción coloidal está compuesta por las

partículas de materia de tamaños entre 0,001 y 1 µm. Los sólidos disueltos

están compuestos de moléculas orgánicas e inorgánicas e iones en disolución

en el agua. No es posible eliminar la fracción coloidal por sedimentación.

Normalmente, para eliminar la fracción coloidal es necesaria la oxidación

biológica o la coagulación complementadas con la sedimentación.

Cada una de las categorías de sólidos comentadas hasta ahora puede ser, a

su vez, dividida en función de su volatilidad a 550 ± 50 °C. A esta temperatura,

la fracción orgánica se oxidará y desaparecerá en forma de gas, quedando la

fracción inorgánica en forma de cenizas. De ahí que se empleen los términos

«Sólidos volátiles» y «Sólidos fijos» para hacer referencia, respectivamente, a

los componentes orgánicos e inorgánicos (o minerales) de los sólidos en

suspensión.

Olor

El olor se produce por desprendimiento de gases de la masa del agua residual.

Una característica del olor es que cantidades muy pequeñas de determinados

compuestos pueden producir niveles elevados de olor. Generalmente el olor es

producido por compuestos orgánicos.

El agua residual reciente tiene un olor peculiar, algo desagradable, que resulta

más tolerable que el del agua residual séptica. El olor más característico del

agua residual séptica es el debido a la presencia del sulfuro de hidrógeno que

se produce al reducirse los sulfatos a sulfitos por acción de microorganismos

anaerobios. Las aguas residuales industriales pueden contener compuestos

olorosos en sí mismos, o compuestos con tendencia a producir olores durante

los diferentes procesos de tratamiento.

La problemática de los olores está considerada como la principal causa de

rechazo a la implantación de instalaciones de tratamiento de aguas residuales.

Temperatura

La temperatura del agua residual suele ser siempre más elevada que la del

agua de suministro, hecho principalmente debido a la incorporación de agua

caliente procedente de las casas y los diferentes usos industriales. En función

de la situación geográfica, la temperatura media anual del agua residual urbana

varía entre 10 y 21 °C, pudiéndose tomar 15,6 °C como valor representativo. La

temperatura de las aguas residuales industriales dependerá del tipo de

procesos utilizados (fríos–calientes).

La temperatura del agua es un parámetro muy importante dada su influencia,

tanto sobre el desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones


27

químicas y velocidades de reacción, así como sobre la aptitud del agua para

ciertos usos útiles.

Por otro lado, el oxígeno es menos soluble en agua caliente que en agua fría.

El aumento en las velocidades de las reacciones químicas que produce un

aumento de la temperatura, combinado con la reducción del oxígeno presente

en las aguas superficiales, es causa frecuente de agotamiento de las

concentraciones de oxígeno disuelto durante los meses de verano. Estos

efectos se ven amplificados cuando se vierten cantidades considerables de

agua caliente a las aguas naturales receptoras. Es preciso tener en cuenta que

un cambio brusco de temperatura puede conducir a un fuerte aumento en la

mortalidad de la vida acuática. Además, las temperaturas anormalmente

elevadas pueden dar lugar a una indeseada proliferación de plantas acuáticas y

hongos.

La temperatura óptima para el desarrollo de la actividad bacteriana se sitúa

entre los 25 y los 35 °C. Los procesos de digestión aerobia y de nitrificación se

detienen cuando se alcanzan los 50 °C. A temperaturas de alrededor de 15 °C,

las bacterias productoras de metano cesan su actividad, mientras que las

bacterias nitrificantes autótrofas dejan de actuar cuando la temperatura alcanza

valores cercanos a los 5 °C.

Color

El agua residual reciente suele tener un color marrón-grisáceo. Sin embargo, al

aumentar el tiempo de transporte en las redes de alcantarillado y al

desarrollarse condiciones más próximas a las anaerobias, el color del agua

residual cambia gradualmente de gris a gris oscuro.

En la mayoría de los casos, el color gris, gris oscuro o negro del agua residual

es debido a la formación de sulfuros metálicos por reacción del sulfuro liberado

con los metales presentes en el agua residual.

Turbidez

La turbidez, como medida de las propiedades de transmisión de la luz de un

agua, es otro parámetro que se emplea para indicar la calidad de las aguas

vertidas o de las aguas naturales en relación con la materia coloidal y residual

en suspensión.

5.4.1.2-. Características químicas

Las características químicas de las aguas residuales son la materia orgánica, la

materia inorgánica y los gases presentes en estas aguas. La medición del

contenido de la materia orgánica se realiza por separado por su importancia en

la gestión de la calidad del agua y en el diseño de las instalaciones de

tratamiento de aguas.


28

Materia orgánica: medida del contenido orgánico

Demanda bioquímica de oxígeno

El parámetro de contaminación orgánica más ampliamente empleado, aplicable

tanto a aguas residuales como a aguas superficiales, es la Demanda

Bioquímica de Oxígeno a 5 días (DBO5). La determinación del mismo está

relacionada con la medición del oxígeno disuelto que consumen los

microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica.

Demanda química de oxígeno

El ensayo de la Demanda Química de Oxígeno (DQO) se emplea para medir el

contenido de materia orgánica tanto de las aguas naturales como de las

residuales. En el ensayo, se emplea un agente químico fuertemente oxidante

en medio ácido para la determinación del equivalente de oxígeno de la materia

orgánica que puede oxidarse.

Carbono orgánico total

Otro método para medir la materia orgánica presente en el agua es el método

Carbono Orgánico Total (COT), especialmente indicado para pequeñas

concentraciones de materia orgánica. La determinación de este parámetro no

se incluye en el control analítico de las aguas residuales de la EDAR de

estudio.

Materia inorgánica

Las aguas residuales, salvo el caso de determinados residuos industriales, no

se suelen tratar con el objetivo específico de eliminar los constituyentes

inorgánicos que se incorporan durante el ciclo del uso.

Las concentraciones de constituyentes inorgánicos aumentan, igualmente,

debido al proceso natural de evaporación que elimina parte del agua superficial

y deja las sustancias inorgánicas en el agua. Puesto que las concentraciones

de los diferentes compuestos inorgánicos pueden afectar mucho a los usos del

agua, conviene examinar la naturaleza de algunos de ellos, especialmente

aquellos que han sido incorporados al agua superficial durante su ciclo de uso.

pH

La concentración de ion hidrógeno es un parámetro de calidad de gran

importancia tanto para el caso de aguas naturales como residuales. El intervalo

de concentraciones adecuado para la adecuada proliferación y desarrollo de la

mayor parte de la vida biológica es bastante estrecho y crítico (5,5–9,5), no

existiendo vida en valores fuera del mismo por desnaturalización de las

proteínas, aunque determinados microorganismos pueden vivir a valores más

extremos de los indicados.


29

Las aguas residuales urbanas, generalmente son ligeramente alcalinas 7,5–8,0

siendo un rango óptimo para el desarrollo de los procesos biológicos. El pH de

las aguas naturales se encuentra entre 7,2 y 7,6. En las aguas de procedencia

industrial, el pH depende de los productos fabricados, materias primas, etc.

Cloruros

Otro parámetro de calidad importante es la concentración de cloruros. La

concentración de cloruros es mayor en las aguas residuales que en las

naturales, debido a que el cloruro de sodio (NaCl) es común en la dieta y pasa

inalterado a través del aparato digestivo. Los cloruros que se encuentran en el

agua natural proceden de la disolución de suelos y rocas que los contengan y

que están en contacto con el agua. En el caso de aguas costeras, su presencia

también es debida al paso del agua del mar a los sistemas de alcantarillado.

Otra fuente de cloruros es la descarga de aguas procedente de lugares

agrícolas e industriales.

Alcalinidad

La alcalinidad de un agua residual está provocada por la presencia de

hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de elementos como el calcio, el

magnesio, el sodio, el potasio o el amoníaco. De entre todos ellos, los más

comunes son el bicarbonato de calcio y el bicarbonato de magnesio. La

alcalinidad ayuda a regular los cambios de pH producidos por la adición de

ácidos. Normalmente, el agua residual es alcalina, propiedad que adquiere de

las aguas de tratamiento, el agua subterránea, y los materiales añadidos en los

usos domésticos.

Nitrógeno

El nitrógeno en el agua residual puede encontrarse en diferentes grados de

oxidación. Principalmente encontramos nitrógeno orgánico (urea, aminoácidos,

péptidos, proteínas, ácidos nucléicos u otros compuestos sintéticos) que se

pueden encontrar aproximadamente en un 40–50% y nitrógeno amoniacal que

representaría casi el 50% restante. Otras formas que pueden aparecer son el

nitrato y el nitrito, difícilmente presentes en el agua residual urbana bruta a no

ser por vertidos concretos.

La edad de un agua residual puede medirse en función de la proporción de

amoníaco presente. En medio aerobio, la acción de las bacterias puede oxidar

el nitrógeno amoniacal a nitratos y nitritos. El predominio de nitrógeno en forma

de nitratos en un agua residual es un fiel indicador de que el residuo se ha

estabilizado con respecto a la demanda de oxígeno.

Fósforo


30

El fósforo también es esencial para el crecimiento de algas y otros organismos

biológicos. Debido a que en aguas superficiales tienen lugar nocivas

proliferaciones incontroladas de algas, es de mucho interés limitar la cantidad

de compuestos de fósforo que alcanzan las aguas superficiales por medio de

vertidos de aguas residuales domésticas, industriales, y a través de las

escorrentías naturales.

Las formas más frecuentes en las que se presenta el fósforo en soluciones

acuosas incluyen el ortofosfato, el polifosfato y los fosfatos orgánicos.

Los ortofosfatos incluyen las moléculas con dos o más átomos de fósforo,

átomos de oxígeno y, en determinados casos, átomos de hidrógeno

combinados en moléculas complejas. La hidrólisis de los polifosfatos, proceso

en el que recuperan sus formas como ortofosfatos, tiene lugar en soluciones

acuosas. No obstante, esta hidrólisis suele ser un proceso bastante lento. El

fósforo orgánico es de poca importancia en la mayor parte de los residuos

domésticos, pero puede ser un constituyente importante en los vertidos

industriales y fangos de aguas residuales domésticas.

Azufre

El ion sulfato se encuentra, de forma natural, tanto en la mayoría de las aguas

de abastecimiento como en el agua residual. Para la síntesis de proteínas, es

necesario disponer de azufre, elemento que posteriormente será liberado en el

proceso de degradación de las mismas. Los sulfatos se reducen químicamente

a sulfuros y a sulfuros de hidrógeno (H2S) bajo la acción bacteriana en

condiciones anaerobias. Los sulfatos se reducen a sulfuros en los digestores

de fangos, y pueden alterar el normal desarrollo de los procesos de tratamiento

biológicos si la concentración de sulfuro excede los 200 mg/L.

Afortunadamente, estas concentraciones raramente se alcanzan.

Gases

Los gases que con mayor frecuencia se encuentran en aguas residuales brutas

son el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2), el dióxido de carbono (CO2), el sulfuro de

hidrógeno (H2S), el amoníaco (NH3), y el metano (CH4). Los tres primeros son

gases de común presencia en la atmósfera, y se encuentran en todas las

aguas en contacto con la misma. Los tres últimos proceden de la

descomposición de la materia orgánica presente en las aguas residuales. El

amoníaco se encontrará como ion amonio en la mayoría de los casos.

5.4.1.3-. Características biológicas

Las características biológicas del agua residual son la presencia de los

principales grupos de microorganismos y la presencia de organismos

patógenos. En el control analítico de las aguas residuales que se realiza en


31

este estudio, no se lleva a cabo ningún análisis de carácter microbiológico. A

continuación se informa sobre los grupos de microorganismos y organismos

patógenos que puede presentar un agua residual.

Microorganismos

Los principales grupos de microorganismos presentes tanto en aguas

residuales como superficiales se clasifican en organismos eucariotas,

eubacterias y arqueobacterias. La mayoría de los organismos pertenecen al

grupo de las eubacterias. La categoría protista, dentro de los organismos

eucariotas, incluye las algas, los hongos y los protozoos. Las plantas tales

como los helechos, los musgos, las plantas hepáticas y las plantas de semilla

están clasificadas como eucariotas multicelulares. Los vertebrados y los

invertebrados están clasificados como animales eucariotas multicelulares. Los

virus, también presentes en el agua residual, se clasifican en función del sujeto

infectado. Las bacterias se pueden clasificar como eubacterias procariotas

unicelulares.

Organismos patógenos

Los organismos patógenos que se encuentran en las aguas residuales pueden

proceder de desechos humanos que estén infectados o que sean portadores

de una determinada enfermedad. Las principales clases de organismos

patógenos presentes en las aguas residuales son: bacterias, virus y

protozoarios. El tracto intestinal humano contiene innumerables bacterias con

forma de bastoncillos, conocidas como organismos coliformes. La presencia de

coliformes en un agua puede ser un indicador de la posible presencia de

organismos patógenos, y la ausencia de aquéllos es un indicador de que las

aguas están libres de organismos que puedan causar enfermedades.


32

6-. ANÁLISIS REALIZADOS En esta planta se realiza una analítica diaria del influente, efluente y de agua

decantada. Semanalmente una empresa contratada por la entidad de

saneamiento coloca una toma muestre en el agua de entrada y de salida para

controlar el proceso y comprobar que los métodos empleados en el laboratorio

funcionan correctamente. Igualmente, una vez por semana se analiza el agua

procedente del terciario y varias veces al mes el influente y efluente de unas

instalaciones de depuración a cargo de esta EDAR.

Normalmente se inicia un recorrido por las instalaciones para observar el

estado del agua (color, espumas, etc), de esta forma se puede intuir los

resultados de las analíticas del día siguiente.

6.1-. Muestreo

Por lo que respecta al tipo de muestreo, se pueden distinguir principalmente

dos tipos:

Muestra simple: muestra discreta tomada en un momento y lugar

determinado. Estas muestras representan la composición del agua

residual en ese momento.

Muestra compuesta: dos o más muestras o submuestras mezcladas en

proporciones conocidas (de manera continua o discreta) recogidas en el

mismo punto en momentos distintos.

Para evaluar las características del agua de entrada y salida de esta EDAR es

habitual que se realice un muestreo compuesto ya que durante la jornada diaria

se pueden realizar vertidos de distintas características. La toma de muestras se

realiza cada 4 horas. Un operario recoge las distintas muestras y las mezcla

para obtener así una muestra representativa.

Figura 6.1. Muestras compuestas de agua bruta, agua decantada y agua tratada


33

A continuación se describen los análisis realizados en el laboratorio para el

control de la línea de aguas.

6.2 -Análisis línea de agua

I. Conductividad

El procedimiento de medición consiste en sumergir el conductímetro y observar

en el display el valor obtenido. Valores típicos obtenidos están comprendidos

entre los 1.900 y los 2.800 μS/cm. Esta medición se realiza diariamente al

afluente, efluente y a las muestras procedentes de decantadores. Normalmente

la conductividad de las muestras es muy alta en la entrada reduciéndose en la

salida.

II. pH

El agua debe encontrarse entre 6,5 y 8,5.

La medición se realiza mediante un peachímetro. Se introduce el electrodo en

la muestra a medir y el display marca el valor de pH. Esta medida se realiza al

afluente, efluente, agua decantada, muestra del reactor biológico y la

recirculación. En todos los casos, suele estar comprendida entre los valores

anteriormente mencionados y se realiza a diario. En la figura 6.2 se observa el

conductímetro y el peachímetro utilizados en las analíticas.

Figura 6.2 A la izquierda, conductímetro y a la derecha, peachímetro

III. Sólidos en suspensión (SS)

El proceso consiste en pesar los filtros, previamente desecados en la estufa; la

agitación de la muestra es importante para evitar coger muestra clarificada con

una cantidad irreal de sólidos. A continuación, se filtra a vacío un volumen

conocido de muestra, dato importante para determinar los sólidos y evitar una


34

colmatación del filtro si el agua está muy sucia. Después se vuelven a introducir

en la estufa varias horas. Pasado este tiempo, se sacan de la estufa y se dejan

enfriar en el desecador. Finalmente se pesan en la báscula.

Se utilizan mayores volúmenes de filtrado para analizar los sólidos en

suspensión del efluente de la planta, afluente y terciario, ya que el efluente y el

terciario son aguas mucho más clarificadas.

IV. Turbidez

La turbidez se mide en Unidades Nefelométricas de Turbidez, o Nefelometric

Turbidity Unit (NTU).

Para su medida se utiliza el nefelómetro o turbidímetro, que mide la intensidad

de la luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a través de una

muestra de agua. En el laboratorio se trabaja con un turbidímetro portátil.

El procedimiento es muy sencillo y la medida, inmediata. Consiste en el llenado

de una cubeta con la muestra deseada. La turbidez se mide al agua de

entrada, de salida y decantada. Las paredes de la cubeta han de estar bien

limpia para que pueda ser atravesada por el haz de luz.

Los resultados obtenidos se encuentran alrededor de 200-400 NTU para las

aguas brutas y de 2-10 NTU para las aguas tratadas.

V. V30

La V30 pretende determinar la mayor o menor facilidad de los flóculos que se

tienen en el licor mezcla para sedimentar. Se muestra en la figura 6.3 una

fotografía del ensayo V30, en cuyo ensayo se toma como licor mezcla dos

muestras, una de cada reactor, para que se pueda observar en laboratorio

cómo se está produciendo la sedimentación de la decantación secundaria. Por

tanto, una buena sedimentación de los flóculos es una señal de que dicha

decantación se produce adecuadamente y, en cambio, observar que los

flóculos se parten o flotan, es síntoma de que algo no ocurre adecuadamente

en el proceso.


35

Figura 6.3. Ensayo V30 para muestras de reactores biológicos y recirculación

El proceso de sedimentación se realiza en una probeta de un litro, en la cual se

introduce exactamente esa cantidad de mezcla. Una vez se ha vertido la

muestra, se deja que sedimente y se anota la altura a la que están los flóculos

tras 30 minutos de sedimentación.

Si se produce “bulking”1, el material decantado en el sedimentador secundario

va a estar cercano en la interfase, por lo que puede ser arrastrado por el

líquido. Por lo tanto, la calidad del efluente tratado será relativamente baja.

Para evitar el bulking, se debe mantener la concentración de oxígeno disuelto

entre 1,5 y 2 mg/l, aumentar la aireación y procurar que el pH no esté muy

ácido.

En verano, con el aumento de las temperaturas puede producirse flotación del

fango por la desnitrificación incontrolada en los decantadores secundarios. Esto

ocurre cuando existen nitratos en el agua intersticial de los fangos y tiene lugar

cuando se da un periodo de anoxia. Este hecho dificulta la decantación y

empeora la calidad del agua tratada.

VI. Demanda química de oxígeno (DQO)

El valor de la DQO se determina en las muestras de agua de la entrada, de la

salida y agua decantada utilizando unos kit preparados para ello. El proceso a

seguir es muy sencillo y los reactivos son facilitados por el fabricante.

Según el intervalo de concentración en la muestra existen diferentes modelos

de kit.

1 Fango con pobres características de sedimentabilidad. Existen dos tipos de problemas:

1-Crecimiento de filamentosas, organismos que crecen bajo condiciones adversas, es lo más común. 2-Agua embebida

en el floculo, las células que están en él se hinchan disminuyen su densidad y no sedimentan.


36

El tubo para realizar el test contiene un líquido en el cual hay ácido sulfúrico y

dicromato potásico y un polvo sedimentado que es sulfato de mercurio. En este

tubo se introduce un determinado volumen de muestra, 2 ml, que se añade con

una micropipeta. Se cierra el tubo con un tapón y se agita para que mezcle bien

la muestra con el contenido del tubo. Tras ello, se introduce durante dos horas

a 150ºC en un digestor (ver figura 6.4).

Figura 6.4. Calentador para tubos de ensayo HI 839800 Hanna

Se sacan los tubos del digestor y, tras enfriarse se realiza la medición en el

espectrofotómetro, ya que la reacción que se produce hace que cambie de

color el contenido del tubo. La reacción que se produce es tal, que la materia

oxidable en el agua es oxidada por el Cr2O7-2, y éste se reduce a Cr6+ y a Cr3+ y

forma el sulfato de cromo (III) de color verdoso.

VII. Demanda biológica de oxígeno (DBO5)

El valor de la DBO5 se ha determinado sobre el agua de entrada, el agua de

salida y decantada, utilizando un método electrónico mediante un aparato

denominado Oxitop. Este método de determinación es un método

manométrico, muy fácil de llevar a cabo.

La medición de este parámetro con Oxitop consiste en una medición de presión

en un sistema cerrado: los microorganismos que se encuentran en la muestra

consumen oxígeno y generan CO2.

El oxígeno es proporcionado a la muestra a partir del aire.

En el tapón de goma se encuentra NaOH que retiene el CO2 generado y lo

elimina del volumen de aire, creándose una presión negativa que puede leerse

directamente como valor de medición en forma de DBO en unidades de

mgO2/L.


37

Procedimiento: se introduce un volumen definido de la muestra en una botella

opaca (figura 6.5), que evita que la luz provoque reacciones fotosintéticas en el

interior (lo que originaría oxígeno, dando un resultado erróneo). Se introduce,

junto a la muestra, un agitador magnético (mosca) unas gotas de inhibidor de

nitrificación y se tapa la boca de la botella con el tapón de goma en el que se

ponen tres o cuatro lentejas de NaOH. Transcurridos cinco días se toma la

medida del Oxitop y, tras multiplicarlo por el factor de conversión asociado al

volumen para cada muestra se obtiene el valor de DBO.

Figura 6.5. Botellas para la determinación de DBO5

Para evitar la saturación del sensor se escogen volúmenes bajos de muestra,

43 ml, para la muestra del influente, ya que en dichas muestras se producirá

una elevada oxidación de materia orgánica. Para las aguas decantadas se

toman 97 ml. Por el contrario, en las aguas tratadas, el volumen de muestra

empleado es mucho mayor, 365 ml.

VIII. Determinación de nitratos (NO3-)

La medida directa de nitratos se realiza mediante un kit comercial. Para el

procedimiento se siguen los pasos dados en el manual: se adiciona una

cantidad de 1 ml de muestra a una cubeta, en la que ya viene preparada una

solución. Tras ello, se añade 1 ml de un reactivo, NO3-1K, y se produce la

reacción entre la solución, la muestra y el reactivo, obteniéndose una variación

de color en la misma, que va desde ligeramente rosado hasta violeta. Esta

variación de color da la medida de la cantidad de nitratos en la muestra gracias

al espectrofotómetro.

Como es de suponer, la medida de nitratos se realiza principalmente a los

biológicos como medida de control y dos veces al mes al afluente y efluente,

según el Plan de Análisis.


38

IX. Nitrógeno Total (NT)

El test para el nitrógeno total engloba al nitrógeno orgánico, al nitrógeno

amoniacal, los nitritos y los nitratos. Este parámetro se mide dos veces al mes

en el influente y efluente.

Se realiza con un kit comercial (ver figura 6.6) y se sigue el procedimiento

descrito en el manual. Necesita digestión a 105ºC durante una hora. Tras ello,

se deja enfriar y se toma 1 ml del producto obtenido y se introduce en otro vial

con reactivo. Se agita esta vial y se mide en el espectrofotómetro, obteniendo

el resultado de nitrógeno total.

X. Amonio (NH4+)

Esta medición se hace mediante un kit comercial en el cual hay una solución

sobre en la que se introduce la muestra, concretamente 2 ml y cuatro gotas del

reactivo NH4+-1K. Se agita, se deja enfriar y se realiza la medición en el

espectrofotómetro. Esta medición es semanal para el agua del tratamiento

terciario y bimensual para el efluente e influente.

XI. Fósforo (P)

La principal fuente de fósforo son los residuos agrícolas procedentes

mayoritariamente de fertilizantes y el uso de detergentes, así como los

desechos humanos. La medida de los fosfatos, por tanto, se convierte en un

elemento fundamental en la depuración.

La medida se realiza mediante un kit comercial y el procedimiento según los

pasos descritos en el manual.

El proceso en sí consiste en la introducción de la mezcla de 1 ml de muestra y

una dosis del reactivo en un digestor durante 30 minutos a 120ºC y, tras

enfriarse, se introduce una dosis de otro reactivo. Se agita y se mide en el

espectrofotómetro.

Figura 6.6. Kit comerciales


39

6.3-. Análisis línea de fangos

El fango que analizamos en la estación depuradora es el fango deshidratado,

fango filtros y fango flotado. Las determinaciones que se llevan a cabo en las

muestras son la cantidad de residuo seco o sólidos totales, y la determinación

de la materia volátil.

MÉTODOS DE ANÁLISIS

1) Determinación del residuo seco.

La determinación del residuo seco de las muestras de fango deshidratado nos

permitirá establecer la capacidad en reducción de volumen o concentración del

fango.

El proceso realizado para las muestras de fangos, consiste básicamente en la

eliminación del agua mediante secado a 105 °C ± 2 °C, y comparación del peso

inicial y final.

2) Determinación de materia volátil.

Este parámetro nos permite conocer el rendimiento de los procesos biológicos

de estabilización de fangos, ya que nos puede orientar sobre el contenido de

materia orgánica, aunque este parámetro se considera meramente estimativo

porque algunos compuestos orgánicos (sustancias órgano–calcáreas u

órgano–metálicas) pueden no incinerarse a 550 °C. Igualmente ciertas

sustancias consideradas inorgánicas pueden volatilizarse a dichas

temperaturas.

Esta determinación puede realizarse de forma continuada a la determinación

del residuo seco, debido a la necesidad de eliminar el contenido en aguas de

los fangos, previo a su realización. Así pues, partiendo del residuo seco se

procederá a su calcinación a 550 °C.

6.4-. Composición de las aguas residuales

La composición de las aguas residuales se refiere a las cantidades de

constituyentes físicos, químicos y biológicos presentes en las aguas residuales.

A continuación se presenta en la tabla 6.1 la media de los datos obtenidos para

el agua residual de la EDAR y en la Tabla 6.2 los valores medios obtenidos

para fangos.


40

Tabla 6.1. Datos correspondientes al análisis de agua durante los meses de

prácticas en la EDAR

JUNIO JULIO

Entrada Salida Entrada Salida

SS (mg/L) 368 16 370 20

DBO (mg O2/L) 677 12 665 14

DQO (mg O2/L) 1092 48 1071 49

N (mg/L) 113 59 119,01 59,92

P (mg/L 18 0,98 17,53 1,62

Tabla 6.2. Datos correspondientes al análisis de fangos durante los meses de

prácticas en la EDAR

JUNIO JULIO

Materia volátil (%) 69,7 66,8

Sequedad (%) 22,9 23,1


41

7. ESTUDIO DE GASES

7.1-. Introducción

Las EDARs se ocupan del tratamiento de residuos líquidos, pero durante este

proceso se generan residuos sólidos y gaseosos que han de ser

adecuadamente gestionados. En el caso de las emisiones a la atmósfera, el

principal problema es la formación o liberación de compuestos causantes de

malos olores, que además pueden ser tóxicos y/o corrosivos.

Trataremos en este estudio los gases que se consideran peligrosos o

perjudiciales para las personas o el medioambiente.

Los gases que debemos tener en cuenta, por su peligrosidad son el dióxido de

carbono (CO), el sulfuro de hidrógeno (H2S), el amoníaco (NH3) y el metano

(CH4). En concreto, es especialmente preocupante el H2S, abundantemente

generado y cuyos Valores Límite Ambientales de Exposición Diaria (VLA-ED) y

de Exposición de Corta Duración (VLA-EC) son 10 y 15 ppm respectivamente,

debido a su alta toxicidad. Además puede dañar gravemente tanto el acero

como el hormigón y deteriorar muy rápidamente los equipos electrónicos

expuestos a su ataque.

7.1.1-. Sulfuro de hidrógeno

El sulfuro de hidrógeno (H2S) se forma durante el proceso de descomposición

de la materia orgánica que contiene azufre, o en la reducción de sulfitos y

sulfatos minerales, mientras que su formación queda inhibida en presencia de

grandes cantidades de oxígeno. Es un gas incoloro, con un olor típicamente

característico que recuerda al olor a huevos podridos. La percepción del olor

del H2S varía dentro de la población humana, en un rango de 0,008–0,2 ppm

(Amoore, 1983; Beauchamp, 1984). El ennegrecimiento del agua residual y del

fango se debe, generalmente, a la formación de sulfuro ferroso (FeS) u otros

sulfuros metálicos. El H2S es un gas altamente tóxico. Reacciona con las

enzimas presentes en el flujo sanguíneo que evitan la transferencia de oxígeno

a las células. En otras palabras, una concentración elevada de sulfuro de

hidrógeno puede hacer colapsar los pulmones. La exposición a una

concentración baja del gas puede quemar el tracto respiratorio y causar

hinchazón alrededor de los ojos. Ataca directa e indirectamente a los metales y

ha producido corrosiones graves en las conducciones de cemento por oxidarse

biológicamente a H2SO4 en las paredes de las tuberías. Este gas es inflamable

en el aire cuando se encuentra en concentraciones entre 4–46% (Sax y Lewis,

1989) y enciende con una llama color azul pálido.

Niveles de sulfuro de hidrógeno (en ppm) y resultados en humanos:

0,13 Olor mínimo perceptible.


42

4,60 Se detecta fácilmente, olor moderado.

10 Comienzan a irritarse los ojos.

27 Olor intenso y desagradable, pero tolerable.

100 Tos, irritación ocular, pérdida del sentido del olfato después de 2

a 5 minutos.

200-300 Conjuntivitis aguda (inflamación en los ojos) e irritación del

tracto respiratorio tras una hora de exposición.

500-700 Pérdida de la conciencia, cese (interrupción o pausa) de la

respiración y muerte.

1000-2000 Pérdida inmediata de la conciencia, cese rápido de la

respiración y muerte en pocos minutos. La persona puede fallecer

incluso si se la aleja inmediatamente del lugar hacia el aire fresco.

7.1.2-. Metano

El principal subproducto de la descomposición anaerobia de la materia

orgánica del agua residual es el gas metano (CH4). El metano es un gas

hidrocarburo combustible de alto valor energético, incoloro e inodoro.

Normalmente no se encuentra en grandes cantidades en el agua residual,

puesto que incluso pequeñas cantidades de oxígeno tienden a ser tóxicas para

los organismos responsables de la producción de metano, no obstante, en

ocasiones se produce metano como resultado de un proceso de

descomposición anaerobia que puede darse en depósitos acumulados en el

fondo.

En las plantas de tratamiento, el metano se genera en los procesos de

tratamiento anaeróbicos empleados para la estabilización de los fangos de

aguas residuales.

Por lo tanto, en el caso de la EDAR Valle del Vinalopó los valores más

probables para el gas metano serán 0 ppm.

7.1.3-. Amoníaco

El amoníaco (NH3) es un producto químico que se utiliza ampliamente en

muchos tipos de industrias. Es un gas incoloro con un intenso olor

desagradable. Si bien se incluye en la categoría de los productos inflamables,

es un producto químico que no se inflama fácilmente. Cuando se expone a

altas temperaturas, la solución de amoníaco se descompone y forma gas de

amoníaco y óxidos de nitrógeno (NOx). El amoníaco es un producto irritante

cuyo efecto se intensifica extremadamente a medida aumenta la concentración.

Niveles de amoníaco (en ppm) y resultados en humanos:


43

0-25 Irritación leve en los ojos y en el tracto respiratorio.

25 Límite permisible de exposición (OSHA).

50-100 Hinchazón de los párpados, conjuntivitis, vómitos, irritación de la

garganta.

100-500 En concentraciones peligrosamente altas, la irritación se intensifica.

La exposición prolongada a concentraciones altas de amoníaco puede

provocar la muerte.

7.1.4-.Monóxido de carbono

El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inoloro, no irritante pero

sumamente tóxico. Se produce naturalmente por una serie de procesos, sobre

todo por la oxidación parcial del CH4 que se forma en la descomposición de la

materia orgánica por fermentación. En una atmósfera no contaminada la

concentración de monóxido de carbono es muy baja y estable.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha fijado en 9 ppm como límite de

tolerancia de concentración de monóxido de carbono.

En esta planta no encontraremos monóxido de carbono, ya que no se produce

metano y no hay sistemas de combustión asociados al biogás.

7.2-. Concentraciones de gases en EDAR

7.2.1-. Mapa de mediciones

Es necesario realizar un mapa en el que se reflejen los resultados de

mediciones periódicas efectuadas durante un tiempo que se estime oportuno

(30-60 días, etc.), para establecer los puntos de la estación depuradora donde

los niveles de gases (sulfhídrico, metano) son más elevados.

Hay puntos donde los niveles alcanzarán cotas más elevadas (sala de tolvas,

sala de centrifugadoras…), pero también en el exterior de las naves o casetas

de la instalación se pueden alcanzar niveles peligrosos. Sabiendo los lugares

donde las emisiones de gases son más frecuentes y elevadas se puede

señalizar y restringir el acceso a determinadas áreas de la estación (y poder

definir las zonas donde es necesario establecer un permiso de trabajo y/o un

permiso de entrada).

7.2.2-. Instrumentación utilizada para la toma de datos

Utilizamos un sistema portátil de detección de gases. Los detectores portátiles

individuales (figura 7.1) se utilizan en gran diversidad de sectores industriales y

es imprescindible entorno a las redes de saneamiento o plantas de tratamiento

según las regulaciones en materia de prevención de riesgos laborales.


44

Para la recogida de datos se ha utilizado un detector de gases Custodian. Los

detectores de gases, como todo equipo, para garantizar una correcta medida

es necesaria su calibración y comprobación de funcionamiento siguiendo

estrictamente el método y la frecuencia señalados por el fabricante en su

manual de instrucciones.

La fecha de la última calibración del detector utilizado es 8 de julio de 2013.

Especificaciones técnicas del detector de gas Custodian Crowcon:

Peso: 500 g

Dimensiones: 155mm x 102mm x 52mm (6,1 "x 4" x 2 ")

La medida típica oscila: 0-100% del límite inferior de explosividad, LEL, gas

inflamable, 0 a 25% de oxígeno, 0-50 ppm sulfuro de hidrógeno, 0-500 ppm

monóxido de carbono, 0-10 ppm dióxido de azufre, 0-5 ppm de cloro, 0-25 ppm

cianuro de hidrógeno, 0-10 ppm dióxido de nitrógeno, 0-5 ppm fosfina

(combinación normal de gas inflamable, oxígeno y dos gases tóxicos).

Los niveles típicos de alarma (3 por canal): 20% LEL, 19% y 23% de oxígeno,

10 ppm sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono 50 ppm, instantáneo y

alarmas TWA2 (STEL3 y LTEL4).

Tiempos de respuesta T90: metano: 20 segundos; oxígeno: 10 segundos,

típicas de gases tóxicos: 20 segundos.

Indicadores visuales de alarma ultra brillante: LED rojo parpadea en PELIGRO

DE GAS. LED verde intermitente muestra que el instrumento está funcionando.

2 Promedio ponderado en el tiempo.

3 Límite de exposición a corto plazo (15 min.).

4 Límite de exposición a largo plazo (8 horas).


45

Figura 7.1. Detectores utilizados para la medición de concentración de gases en la

planta. A la izquierda, Custodian, a la derecha, M40

Detector de gas M40: Además del mencionado anteriormente, la planta dispone un detector M40

asignado al jefe de planta. Las especificaciones del M40 se muestran en la

Tabla 7.1.

Tabla 7.1. Especificaciones M40

Peso: 243 gramos

Tamaño: 109 mm x 62 mm x 35 mm

Gas Rango Resolución T90

Monóxido de Carbono (CO)

0-999 ppm 1 ppm 48 seg

Ácido Sulfhídrico (H2S)

0-500 ppm 1 ppm 30 seg

Oxígeno (O2) 0-30%

0.1% 10 seg

Combustible (LEL)

0-100% 1% 35 seg

Detector de gas T40: Todo el personal de la planta lleva consigo un detector como este. Es un

monitor de un solo gas, de bajo costo, libre de mantenimiento, diseñado para

proteger al personal contra la exposición peligrosa de gases de sulfuro de

hidrógeno y de monóxido de carbono. Las especificaciones se indican en la

tabla 7.2.


46

Tabla 7.2. Especificaciones T40

Peso: 98 gramos

Tamaño: 86 mm x 58 mm x 19 mm

Gas Rango Resolución

Monóxido de Carbono (CO)

0-999 ppm 1 ppm

Ácido Sulfhídrico (H2S)

0-500 ppm

1 ppm

7.3-. Datos obtenidos y resultados

Se han tomado datos en diferentes zonas de la planta, que permiten conocer

las concentraciones de H2S a lo largo del tiempo. Las mediciones

corresponden a 7 días durante el periodo de prácticas, una vez a la semana

durante los meses de junio y julio.

Los resultados obtenidos muestran, tal y como era de esperar, que las

concentraciones de CH4 son 0 ppm en cualquier zona de la planta ya que no se

dispone de digestor anaerobio y en ningún caso se mantienen los lodos o

residuos en depósitos cerrados durante el tiempo suficiente para que éste se

genere. Igualmente el valor de CO en toda la planta es de 0 ppm.

Para el caso del amoníaco los valores registrados también son de 0 ppm.

Por tanto, el estudio se centra en las medidas obtenidas para el sulfuro de

hidrógeno.

Se elaboran dos planos diferentes, el primero para las zonas abiertas o

exteriores que nos da una visión más general de la planta. El segundo tiene en

cuenta los espacios confinados y se ha elaborado tomando datos en las

distintas etapas del tratamiento de depuración.

7.3.1-. Zonas exteriores

A continuación se exponen los datos obtenidos para elaborar el plano de

general de la planta. Los puntos de toma de datos en zonas exteriores se

indican en la figura 7.2.


47

Figura 7.2. Mapa con la localización de los puntos de medición

Descripción de los puntos del mapa:

1. Puerta de entrada a la planta

2. Báscula para camiones

3. Parte posterior del edificio de reactivos

4. Vertido al río

5. Edificio de control

6. Zona central de la planta

7. Tratamiento terciario

8. Espesador de fangos por flotación

9. Espesador de fangos por gravedad

10. Depósito de fangos

11. Cámara de estabilización

12. Edificio de soplantes

13. Zona afectada por la salida de aire de las torres de desodorización

Para los puntos 1, 2, 3, 5, 6, 7 y 12 los valores dados por el detector han sido

de cero ppm, y por tanto son zonas que no conllevan ningún riesgo. En la tabla


48

7.3 aparecen reflejados las concentraciones de H2S para todos los días de

medición.

Tabla 7.3. Valores de H2S detectados para cada uno de los puntos indicados en la

figura 7.2

P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7

DIA 1 0 0 0 0 0 0 0

DIA 2 0 0 0 1 0 0 0

DIA 3 0 0 0 0 0 0 0

DIA 4 0 0 0 0 0 0 0

DIA 5 0 0 0 0 0 0 0

DIA 6 0 0 0 0 0 0 0

DIA 7 0 0 0 0 0 0 0

MEDIA 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0

P 8 P 9 P10 P11 P 12 P13

DIA 1 1 2 0 0 0 1

DIA 2 1 2 0 0 0 1

DIA 3 0 0 0 0 0 1

DIA 4 1 0 0 0 0 1

DIA 5 0 0 3 3 0 1

DIA 6 0 0 0 0 0 0

DIA 7 1 2 1 0 0 1

MEDIA 0,6 0,9 0,6 0,4 0,0 0,9

Figura 7.3. Concentración de H2S para el

punto 4


punto 8


49

Las dos concentraciones más significativas se han obtenido en el punto 13 que

coincide con la salida de aire de las torres de desodorización y el punto 9,

espesador de fangos por gravedad.

La figura 7.9 corresponde con el mapa general de la planta. En cada uno de los

puntos exteriores se indica la media obtenida para los valores de cada punto.

Figura 7.8 Concentración de H2S para el

punto 13


punto 11


punto 9

Figura 7.6 Concentración de H2S para el punto

10


50

Figura 7.9. Mapa de concentración de H2S para las zonas exteriores


51

7.3.2-. Edificios y etapas de depuración

Pretratamiento: Se muestra la posición de los puntos donde se ha tomado la lectura del

detector en la figura 7.10.

Figura 7.10. Edificio de pretratamiento

1→ Recirculación que provienen del rebose del espesador, centrífugas, pozo de flotantes. 2→Entrada al edificio, próxima a los tamices 3→Prensa 4→Arqueta 5→Entre contenedores

Tabla 7.4 Valores de H2S detectados para cada uno de los puntos indicados en la

figura 7.10

P 1 P 2 P 3 P 4 P 5

DIA 1 1 1 3 6 8

DIA 2 1 0 0 2 1

DIA 3 5 1 2 3 4

DIA 4 6 1 2 3 7

DIA 5 5 1 1 4 7

DIA 6 5 1 2 3 4

DIA 7 4 1 1 4 7

MEDIA 3,9 0,9 1,6 3,6 5,4

MEDIA global para pretratamiento

3,1


52

Figura 7.11 Concentración de H2S para el punto

1


punto 2

Figura 7.14 .Concentración de H2S para el

punto 4


punto 3


punto 5


53

Las dos concentraciones más significativas se han obtenido en el punto 1 que

corresponde al pozo de gruesos y al punto 5, situado entre los contenedores de

la cuchara bivalva y el de productos de desbaste. Se entiende que en el punto

1 se produce una desgasificación por la descarga del vertido procedente de los

pozos de drenaje al pozo de gruesos y, en el punto 2, la acumulación de

residuos y su adecuación al contenedor, es lo que provoca esa mayor

concentración.

La media para el edificio de pretratamiento es 3,1 ppm de H2S. Desarenador Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.16 y los datos obtenidos en la Tabla 7.5.

Figura 7.16. Desarenador

1→Entrada de agua 2→Vertedero de grasas


figura 7.16

P 1 P 2

DIA 1 1 1

DIA 2 1 0

DIA 3 1 1

DIA 4 1 3

DIA 5 0 2

DIA 6 1 0

DIA 7 0 2

MEDIA 0,7 1,3


54

MEDIA global desarenador

1,0

La concentración media de H2S para el desarenador es de 1 ppm. Decantación primaria Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.19.

Figura 7.19. Decantación primaria


punto 1


punto 1


55


figura 7.19

P 1 P 2 P 3 P 4

DIA 1 0 0 1 1

DIA 2 0 0 1 1

DIA 3 0 0 0 0

DIA 4 0 0 1 0

DIA 5 0 0 0 0

DIA 6 0 0 1 1

DIA 7 0 0 0 0

MEDIA 0,0 0,0 0,6 0,4

Media decantadores 0,2

MEDIA global decantación primaria

0,3

Las concentraciones de H2S en los puntos 1 y 2 correspondientes a los

decantadores pequeños, es 0 ppm.


punto 3


punto 4

Tratamiento Físico-Químico Se muestra en la figura 7.22 la situación de los puntos donde se han tomado

las mediciones de H2S.


56

Figura 7.22. Tratamiento físico-químico

1→Entrada de agua 2→Salida


figura 7.22

P 1 P 2

DIA 1 1 2

DIA 2 0 1

DIA 3 1 2

DIA 4 3 2

DIA 5 1 1

DIA 6 1 2

DIA 7 1 1

MEDIA 1,1 1,6

MEDIA global físico-químico 1,4


57


punto 1


punto 2

El valor medio de H2S para el tratamiento físico-químico es de 1,4 ppm. Reactores biológicos Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.25

Figura 7.25 Reactores biológicos

1→Zona centro 2→Salida de agua en reactor 2 3→Salida de agua en reactor 1 4→Entrada de agua


figura 7.25

P 1 P 2 P 3 P 4

DIA 1 0 0 0 1

DIA 2 0 0 0 0

DIA 3 0 0 0 0

DIA 4 0 0 0 1


58

DIA 5 0 0 0 1

DIA 6 0 0 0 1

DIA 7 0 0 0 1

MEDIA 0,0 0,0 0,0 0,7

MEDIA global reactores biológicos

0,2

En este caso sólo se ha detectado H2S en la entrada del reactor.

Figura 7.26. Concentración de H2S para el punto 1

El valor medio de H2S para reactor biológico es de 0,2 ppm. Decantación secundaria En la figura 7.27 se muestra la situación de los puntos donde se ha tomado

lectura del detector de gas.


59

Figura 7.27. Decantación secundaria

Tabla 7.9 Valores de H2S detectados para cada uno de los cuatro puntos indicados en

la figura 7.27.

P 1 P 2 P 3 P 4

DIA 1 3 0 0 1

DIA 2 2 0 0 1

DIA 3 2 0 0 1

DIA 4 2 0 0 0

DIA 5 3 1 0 0

DIA 6 2 0 0 0

DIA 7 2 0 0 1

MEDIA 2,3 0,1 0,0 0,6

MEDIA global decantadores 0,8

MEDIA global decantación secundaria

0,8

Para el punto 3 todos los valores detectados son 0 ppm.


60


punto 1


punto 2


punto 4

Una situación similar se produce en la decantación primaria y es que la mayor

concentración se dio en la arqueta del mayor decantador.

El valor medio de H2S para la decantación secundaria es de 0,8 ppm. Edificio de centrífugas Se muestra en la figura 7.31 la posición de los puntos donde se han tomado las

mediciones de H2S.


61

Figura 7.31 Edificio de centrífugas


figura 7.31.

P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7 P 8

DIA 1 0 0 0 1 0 0 0 0

DIA 2 0 0 0 1 0 0 0 0

DIA 3 0 0 0 0 0 0 0 0

DIA 4 1 1 0 1 1 0 1 1

DIA 5 1 0 0 1 0 0 1 1

DIA 6 0 1 0 1 0 0 0 0

DIA 7 0 0 0 1 0 0 0 1

MEDIA 0,3 0,3 0,0 0,9 0,1 0,0 0,3 0,4

MEDIA global edificio de centrífugas 0,3

En los puntos 3 y 6 las concentraciones de H2S son 0 ppm.


62


punto 1


punto 2


punto 4


punto 5


punto 7


punto 8

En el edificio de centrífugas el valor medio de H2S es de 0,3 ppm.


63

Edificio de reactivos Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.38.

Figura 7.38 Edificio de reactivos

Tabla 7.11 Valores de H2S detectados para cada uno de los dos puntos indicados en

la figura 7.38

P 1 P 2

DIA 1 0 0

DIA 2 0 0

DIA 3 0 0

DIA 4 0 1 DIA 5 0 0

DIA 6 0 0

DIA 7 0 0

MEDIA 0,0 0,1

MEDIA global edificio de reactivos

0,1


64

Figura 7.39, Concentración de H2S para el punto 2

Solamente se detectó H2S en una ocasión, el día 4 en el punto 2, con una

concentración de 1 ppm. Por tanto, la concentración media para la sala de

reactivos es 0,1 ppm.

Sótano Bombas Flotador Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.40

Figura 7.40 Sótano bombas del flotador

Tabla 7.12 Valores de H2S detectados para cada uno de los dos puntos indicados en

la figura 7.40

P 1 P 2

DIA 1 0 0

DIA 2 0 0


65

DIA 3 0 0

DIA 4 0 0

DIA 5 0 0

DIA 6 0 0

DIA 7 0 0

MEDIA 0,0 0,0

Todas las mediciones en el sótano de bombas han dado como resultado 0.

Este sótano dispone de una ventana para su ventilación.

Sala de Tolvas Se muestra la posición de los puntos en la figura 7.41

Figura 7.41. Sala de tolvas

Tabla 7.1 Valores de H2S detectados para el punto indicado en la figura 7.41

P 1

DIA 1 8

DIA 2 8

DIA 3 8

DIA 4 7

DIA 5 9

DIA 6 9

DIA 7 8

MEDIA 8,1


66

Figura 7.42. Concentración de H2S para el punto 1

En esta sala se observa el registro de concentraciones más elevado de toda la

planta. La limpieza de la nave se lleva a cabo mediante agua presión, lo que

reduce la cantidad de fango pero no elimina salpicaduras. En la sala de tolvas

el valor medio de H2S es de 8,1 ppm.

El mapa general de la planta se muestra en la figura 7.43 e indica la media

obtenida en los diferentes edificios y zonas estudiadas.


67

Figura 7.43. Mapa de concentración de H2S para edificios y etapas de depuración


68

8. CONCLUSIONES

Al representar espacialmente las concentraciones de sulfuro de hidrógeno

(figura 7.43) tomadas con el detector de gases se advierte que los principales

focos de emisión se encuentran en la zona de tratamiento de fangos,

especialmente en la sala de tolvas. Seguidamente, la etapa de pretratamiento y

tratamiento físico-químico.

Teniendo en cuenta la figura 7.9 también se observa una elevada dilución de

las concentraciones del contaminante, exportadas desde el interior de la EDAR

(foco de emisión) hasta puntos cercanos. Cerca del foco de emisión se

registran valores más elevados, mientras que a pocos metros (200 m) éstos

disminuyen sustancialmente, alcanzando niveles inferiores al umbral de

percepción olfativo (principalmente en la zona Sureste de la estación).

Cuando los vientos poseen una dirección de procedencia Este existe un mayor

impacto de los niveles de sulfuro de hidrógeno en las zonas contiguas a la

depuradora (Polígono Industrial Finca Lacy I y II) ya que se trata de la zona

más poblada de los alrededores de la planta.

La disminución de la concentración viene influida por las circulaciones de brisa,

por ello los edificios se mantienen abiertos para su ventilación.

El sistema de eliminación de olores de la planta es un sistema adecuado que

permite mantener los niveles de H2S por debajo del Valor Límite Ambiental de

Exposición Diaria (VLA-ED), aunque genere un efecto negativo sobre el

bienestar de las zonas pobladas cercanas.


69

9. BIBLIOGRAFíA.

Amoore, J.E. and Hautala, E., 1983. Odor as an aid to chemical safety: odor

thresholds compared with threshold limit values and volatilities for 214 industrial

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