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Herramienta para la selección del tratamiento de las aguas residuales (I)

  • Herramienta selección tratamiento aguas residuales (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.

En los cuatro últimos posts se han presentando una serie de criterios básicos para la elección de la ubicación de una estación de tratamiento de aguas residuales y para la selección del tipo de tratamiento que mejor se adecúa a cada situación concreta.

Llega el momento de hacer uso práctico de toda la información descrita para desarrollar una herramienta, que facilite esta selección, de la forma más eficaz, objetiva y transparente.

La Figura1 muestra un diagrama de la herramienta propuesta:


Figura 1.- Diagrama de flujo de la herramienta para la selección del tratamiento de las aguas residuales.

A continuación, se definen las etapas que componen esta herramienta de ayuda a la selección:

Realización de estudios previos

La selección del tipo de tratamiento de las aguas residuales viene condicionada por una serie de factores, que precisan ser conocidos previamente en profundidad, para garantizar que la instalación de depuración  a implementar se adecúa convenientemente a las condiciones reales del entorno y a las características de las aguas a tratar.

Los estudios para el mejor conocimiento de estos factores, y que se llevarán a cabo en la zona de actuación, son los siguientes:

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  • Recopilación de normas técnicas y de información de carácter legal y administrativo

Previamente al inicio de la redacción del proyecto constructivo de una estación depuradora, se debe recopilar toda la información existente sobre las normas técnicas y las disposiciones de carácter administrativo y legal, que afecten a la ejecución de las obras.

  • Determinación de la población servida y la población horizonte del proyecto

Esta determinación constituye un aspecto de importancia capital en el conjunto de la información que debe recopilarse en los estudios previos, cuando se plantea una nueva actuación de saneamiento/depuración.

Para ello debe recopilarse información sobre la población que habita en la localidad o localidades del área de intervención del proyecto, abarcando esta recopilación datos sobre la población, tanto en temporada de ocupación baja como alta.

También, se debe recopilar información sobre las actividades (presentes y futuras) que puedan existir en la población objeto de estudio (tanto de tipo industrial, como ganadero, comercial o de servicios), que viertan a los colectores municipales, y la cuantía y frecuencia de estos vertidos.

  • Estado de las instalaciones de abastecimiento y alcantarillado

En el caso del sistema de abastecimiento se analizarán los depósitos de almacenamiento y las redes de distribución, recopilando información sobre: su capacidad;  su estado de conservación;  su nivel de cobertura y sobre las horas y la calidad del servicio, dado que todo ello puede condicionar fuertemente las características de las aguas residuales a tratar en la nueva depuradora.

En el caso de las redes de alcantarillado deben analizarse: el tipo de alcantarillado (combinado, separado); el grado de cobertura del alcantarillado sanitario y pluvial; el porcentaje de conexión de las viviendas existentes a la red de alcantarillado; la previsión de cobertura futura y tasas de conexión hasta el año horizonte del proyecto; el estado de la red de alcantarillado, los materiales empleados y su antigüedad; el volumen de infiltraciones; las conexiones erradas y las estaciones de bombeo con las que cuenten las redes de alcantarillado del área de influencia de la futura depuradora.


Figura 2.- Antes de implantar una nueva depuradora, es preciso comprobar el estado de la red de alcantarillado.

  • Características de los terrenos en los que ubicará la depuradora

Este tema ya se trató en profundidad en el anterior post Criterios básicos para la correcta ubicación de una estación depuradora de aguas residuales.

Recordemos, tan sólo, que deben analizarse: la superficie de los terrenos disponibles; el coste de estos terrenos y la necesidad, o no, de realizar expropiaciones o servidumbres; la distancia de los terrenos elegidos a la red de alcantarillado existente y la distancia de estos terrenos hasta el punto de vertido de las aguas tratadas; la topografía del área tributaria; la identificación de las vías de acceso a los terrenos; la identificación de los puntos de conexión a la red eléctrica y a la red de agua potable; las características geotécnicas y topográficas del terreno; la determinación del nivel freático y de los niveles esperados de crecida y las posibles afecciones ambientales en el entorno (olores, ruidos, impactos visuales).


Figura 3.- Es fundamental conocer con detalle las características de los terrenos en los que se ubicará la nueva depuradora.

  • Características climáticas y geográficas de la zona de actuación

Las características climáticas de la zona elegida para la construcción de la futura depuradora ejercen una notable influencia sobre el comportamiento de las diferentes tecnologías de tratamiento posibles, y pueden llegar a ser un factor limitante para la implantación de algunas de ellas.

La información básica que debe recopilarse a este respecto, en la zona de actuación, incluye: temperaturas medias, máximas y mínimas; precipitación; evaporación; humedad; radiación solar incidente y horas de sol.

En lo referente a las características geográficas del área de actuación, la altitud y el relieve topográfico constituyen los parámetros más relevantes.

  • Características de las aguas residuales a tratar (caudales y cargas contaminantes)

Es fundamental, en los estudios previos para la redacción del proyecto de una nueva planta de tratamiento, cuantificar los caudales y determinar las características (fisicoquímicas y biológicas) de las aguas a tratar, sus oscilaciones diarias y estacionales y sus perspectivas de variación a lo largo del tiempo.


Figura 4.- Equipos empleados en las campañas de aforo y muestreo de las aguas residuales.

Tan sólo cuando no sea factible proceder a la realización de las pertinentes campañas de aforo y muestreo, porque aún no existe la red de alcantarillado, o por falta de recursos técnicos/económicos, puede procederse a una estimación de los caudales y de la composición de las aguas residuales a tratar.

  • Calidad exigida a los efluentes tratados

Deben conocerse las exigencias que recoge la normativa de vertidos que es de aplicación en el caso de estudio, para poder evaluar si las posibles soluciones disponibles para el tratamiento de las aguas residuales, alcanzan el rendimiento exigido de eliminación de los distintos contaminantes.

  • Posible reutilización de las aguas tratadas

La reutilización de los efluentes depurados puede constituir un objetivo en sí mismo en el planeamiento de la nueva estación de tratamiento. Por ello, se recomienda estudiar en cada caso esta posibilidad, analizando las posibles demandas en el área de influencia de la depuradora, los riesgos potenciales y la viabilidad técnico-económica de implantar un sistema de reúso (realización de un estudio de costo-beneficio).

Si se decide reutilizar las aguas tratadas de la nueva depuradora, deben establecerse las características exigidas para los efluente regenerados, en función del uso, o  de los usos, a que se vayan a destinar.


Figura 5.- La reutilización de los efluentes depurados  puede constituir un objetivo en sí mismo en el planteamiento de la nueva depuradora a implantar.

  • Gestión de las aguas de lluvia

La correcta gestión de las aguas de lluvia constituye un aspecto de suma importancia a la hora de reducir al máximo el impacto que provocan sobre los medios receptores los caudales en exceso, provocados por las precipitaciones, y que no pueden ser tratados en las depuradoras al superarse su capacidad de diseño.

Esta gestión engloba la aplicación de estrategias, tanto en la red de alcantarillado, como a la entrada de la propia estación de tratamiento.

  • Análisis del modelo de gestión de los sistemas de abastecimiento y saneamiento

Antes de proceder a la implantación de una nueva estación depuradora, es fundamental asegurar su sostenibilidad a lo largo de toda su vida útil. Para ello deben analizarse los siguientes aspectos: cuáles serán los costes de construcción, operación y mantenimiento de la estación de tratamiento; cómo se financiarán estos costes; cómo se gestionarán los subproductos que se generarán en la instalación de tratamiento, con especial atención a los lodos producidos y cuál es la capacidad de gestión, técnica y económica, de la entidad que gestionará la estación de tratamiento.

Propuesta de posibles tratamientos

Con la información recopilada en la etapa de estudios previos, el decisor, en base a su conocimientos  técnicos y a su experiencia, puede hacer una selección previa de los tratamientos que mejor encajan para resolver la problemática del saneamiento/depuración en la zona de intervención..

Criterios de selección

Los criterios de selección recogen 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.

Como se ha comentado en posts anteriores, estos criterios se pueden agrupar en ocho grandes grupos: eficiencia en la eliminación de los contaminantes presentes en las aguas residuales; terrenos disponibles para la ubicación de la depuradora; aceptación social del tipo de tratamiento; características medioambientales de la zona de actuación; impactos medioambientales de la depuradora sobre el entorno de la zona de actuación; generación de lodos en el proceso de tratamiento de las aguas residuales; complejidad de las labores de operación y mantenimiento del tratamiento de depuración y costes de construcción y de operación y mantenimiento del tratamiento de depuración.

Establecimiento de los criterios limitantes

Una vez establecidos los criterios de selección, deben seleccionarse aquellos, que para la situación concreta que se analiza, pudieran ser limitantes para alguna de las alternativas de tratamiento propuestas, haciendo que estas alternativas queden excluidas del proceso de selección.

Por ahora lo dejamos aquí. En el próximo post analizaremos que criterios de selección pueden llegar a ser limitantes y finalizaremos el desarrollo de la herramienta.

P.D. 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. La elaboración de esta guía ha sido coordinada por el Viceministerio de Agua Potable y Saneamiento Básico de Bolivia (VAPSB).

La autoría del trabajo corresponde a la Fundación Pública Andaluza CENTA, con la colaboración del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) y ha contado con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID, FCAS) y la Unión Europea.

En el caso concreto de este post, quiero destacar y agradecer, el trabajo realizado por el CEDEX en el desarrollo de la herramienta. El Médico del Agua.

Bibliografía

López Monllor, C. (2021). Análisis de alternativas y selección de sistemas de depuración. XXXVIII Curso de Tratamiento de Aguas Residuales y Explotación de Estaciones Depuradoras. CEDEX. Madrid 2021.

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