Aqualia
Connecting Waterpeople

Cómo seleccionar el tratamiento de aguas residuales que mejor se adapta a cada caso concreto (I)

  • Cómo seleccionar tratamiento aguas residuales que mejor se adapta cada caso concreto (I)

Sobre el blog

Juan José Salas
MÉDICO DEL AGUA y DOCTOR EN QUÍMICA. Director de Servicios Tecnológicos de la Fundación CENTA. 38 años de experiencia en el tratamiento de las aguas residuales, especialmente de los vertidos generados en las pequeñas aglomeraciones urbanas.
ABB

La selección de la línea de tratamiento más adecuada, resulta determinante para solucionar con éxito la depuración de las aguas residuales generadas en una comunidad. Entendiendo por tratamiento más adecuado, aquél que, además de ser el óptimo desde el punto de vista técnico, económico, social y ambiental, asegure el funcionamiento eficaz de la instalación durante toda su vida útil.

La experiencia demuestra que buena parte de los errores, o fallos de construcción y/o de funcionamiento de las depuradoras, se podrían evitar en la fase de preparación y formulación del proyecto.

Por tanto, la selección de la solución tecnológica más adecuada en cada contexto y circunstancia, no sólo va a permitir el tratamiento adecuado de las aguas residuales antes de su vertido, sino que también permitirá minimizar el riesgo de disfuncionalidades y de problemas operativos a lo largo de la vida útil de la instalación de tratamiento.

Para esta correcta decisión se hace uso de los criterios de selección, que pueden definirse como: “las condiciones o parámetros que permiten discriminar alternativas y establecer preferencias del decisor”.

Estos criterios de selección deben recoger aquellos aspectos que condicionan el tratamiento de las aguas residuales, en el caso objeto de estudio, y que afectan en mayor medida a la toma de decisiones, y se pueden agrupar en ocho grandes grupos:

  1. Eficiencia en la eliminación de los contaminantes presentes en las aguas residuales
  2. Terrenos disponibles para la ubicación de la depuradora
  3. Aceptación social del tipo de tratamiento
  4. Características medioambientales de la zona de actuación
  5. Impactos medioambientales de la depuradora sobre el entorno de la zona de actuación
  6. Generación de lodos en el proceso de tratamiento de las aguas residuales
  7.  Complejidad de las labores de operación y mantenimiento del tratamiento de depuración
  8. Costes de construcción y de operación y mantenimiento del tratamiento de depuración

Se analizan a continuación estos criterios, que se van a aplicar a las líneas de tratamiento que se muestran en la Tabla 1.


Tabla 1.-Líneas de tratamiento que se analizan en el post.

1.- Eficiencia en la eliminación de los contaminantes presentes en las aguas residuales

En este grupo de criterios de selección se analizan los aspectos siguientes:

  • Calidad exigida a los efluentes tratados.

En lo referente a la calidad exigida a los efluentes tratados, esta constituye un criterio de selección limitante, pues tan sólo serán de aplicación aquellas líneas de tratamiento que cumplan con los requisitos de vertido exigidos en cada situación concreta. Así, en el caso de que por las características del medio receptor se exigiese la eliminación de nutrientes (N y P) en las aguas tratadas, se limitaría el estudio a las tecnologías capaces de alcanzar los rendimientos de eliminación requeridos para estos contaminantes.

La Tabla 2 muestra los rendimientos medios de eliminación de materia en suspensión, materia orgánica, nutrientes y patógenos, que se alcanzan en las líneas de tratamiento propuestas.


Tabla 2.- Porcentajes de eliminación de contaminantes para las diferentes líneas de tratamiento.

Los rangos de porcentajes de eliminación de los distintos contaminantes, que se muestran en la Tabla 2, son de carácter genérico. Para un análisis de alternativas concreto, se deben determinar estos rendimientos para cada una de las líneas que se propongan, teniendo en cuenta las condiciones climatológicas del caso de estudio, así como el detalle del dimensionamiento propuesto de infraestructuras y los equipos de cada línea.

Conocidas las características de las aguas residuales a tratar en el caso de estudio (tras la pertinente e imprescindible campaña de aforo y muestreo), la aplicación de estos porcentajes permite determinar que líneas de tratamiento cumplen o no con los requisitos de vertido exigidos en la zona de actuación.

  • Adaptación de la línea de tratamiento al tipo de contaminación de las aguas residuales a tratar.

En lo referente a la adaptación de la línea de tratamiento al tipo de contaminación de las aguas residuales a tratar, la presencia de aguas residuales de origen industrial, o de aguas pluviales debida a elevadas infiltraciones en las redes de alcantarillado, pueden afectar muy negativamente a los rendimientos que se alcanzan en las diferentes líneas de tratamiento propuestas.

En el caso de las aguas residuales de origen industrial, la Tabla 3 recoge los valores límite de los elementos inhibidores para los procesos de depuración biológicos aerobios, tanto para la eliminación de la materia carbonada, como para la nitrificación.


Tabla 3.- Concentraciones límite de los contaminantes inhibidores de los procesos de depuración aerobios.

  • Nivel de concentración de materia orgánica en las aguas residuales a tratar.

En lo referente al comportamiento de las líneas de tratamiento en función del nivel de concentración de materia orgánica de las aguas residuales, de forma generalizada, las tecnologías de carácter extensivo se comportan mejor para el tratamiento de aguas residuales diluidas que las de carácter intensivo y, dentro de estas, las de biomasa adherida presentan un mejor comportamiento que las de biomasa en suspensión (Tabla 4).


Tabla 4.- Comportamiento de los líneas de tratamiento en función de la concentración de materia orgánica de las aguas a tratar.

  • Tolerancia de la línea de tratamiento para hacer frente a las variaciones de caudal y carga que experimentan las aguas residuales a tratar.

Por último, en la referente a la tolerancia de las líneas de tratamiento para hacer frente a las variaciones de caudal y carga que experimentan las aguas residuales, para poder seguir cumpliendo en todo momento con las exigencias de la normativa de vertidos, existen líneas que toleran mejor que otras estas variaciones, tal y como se muestra en la Tabla 5.


Tabla 5.- Tolerancia de las líneas de tratamiento a las variaciones de caudal y carga de las aguas residuales a tratar.

La baja tolerancia de algunos de los tratamientos frente a las variaciones acusadas de caudal y carga de las aguas residuales a tratar, se puede atenuar notablemente mediante la construcción de tanques de homogeneización a la entrada de las depuradoras. Por otro lado, si la red de saneamiento separativa está bien diseñada, ejecutada y operada, las infiltraciones y conexiones erradas serán mínimas y las variaciones de caudal y cargas, se minimizarán. 

En el caso de los tratamientos con baja tolerancia a las fuertes oscilaciones de caudal y carga de las aguas a tratar, en las situaciones en las que estas aguas lleguen por bombeo a las depuradoras, es de suma importancia que este bombeo se encuentre correctamente modulado.

2.-Terrenos disponibles para la ubicación de la depuradora

Como recordábamos en el post anterior, la selección del terreno en el que se construirá la futura depuradora constituye un aspecto de suma importancia, dado que una buena elección del terreno lleva aparejada una disminución de los costos de inversión y, especialmente, de los de operación. Influyendo en ello, tanto la superficie disponible de terreno, como sus características constructivas.


Figura 1.- La selección del terremo en el que se construirá la depuradora es un aspecto de suma importancia.

En lo referente a la superficie disponible, esta puede constituir un factor limitante para la selección de una línea de tratamiento u otra, pues la escasa disponibilidad de terreno y/o su elevado coste, condicionan la factibilidad de la construcción de tecnologías de tratamiento de carácter extensivo.

En la Guía Técnica para la Selección y Diseño de Líneas de Tratamiento de Aguas Residuales, de la que hablamos en un post anterior, se dispone de información sobre los requisitos de superficie (m2/habitante servido), que se requieren para la implantación de las diferentes líneas de tratamiento.

En lo referente a las características constructivas de los terrenos disponibles para la construcción de la depuradora, la topografía, la geotecnia y la profundidad del nivel freático, pueden llegar a ser criterios limitantes para la selección de una u otra línea de tratamiento.

Si bien, las posibles deficiencias del terreno, en lo concerniente a sus características constructivas, en determinadas situaciones pueden tener solución incrementando los costos de construcción de la depuradora, en ciertos casos estos incrementos de costes pueden ser tan elevados que invaliden la opción de algunas de las líneas de tratamiento.

Los tratamientos que exigen mayores movimientos de tierra (caso de las Lagunas de Estabilización), se ven penalizados en terrenos rocosos o difíciles de excavar.

A aquellos tratamientos que requieran mayores profundidades de excavación (Tanques Imhoff, Lagunas Anaerobias), les afectará el nivel freático de mayor manera, y los que precisen de desniveles mayores para poder realizar una operación por gravedad (Filtros Percoladores, Humedales Artificiales de Flujo Vertical), se verán beneficiados cuando la topografía así lo permita.

Lo dejamos aquí por ahora y en el siguiente post seguiremos analizando el resto de los criterios de selección.

P.D. 1.- Para la redacción del post se ha tomado como base de partida el Capítulo 12 de la Guía Técnica para la Selección y Diseño de Líneas de Tratamiento de Aguas Residuales.

P.D. 2.- Estimado lector, si la lectura de este post le ha resultado provechosa, por favor no olvide que su pinchazo en el corazón azul (tras haber iniciado sesión), motiva a El Médico del Agua, para seguir ejerciendo su bendita profesión.