Los muelles portuarios donde se mueven graneles sólidos suelen arrastrar hacia la red de drenaje partículas que se desprenden en la manipulación, el transporte y la erosión de las parvas de mercancía depositadas a la intemperie. En función de las características del sistema de drenaje portuario y de las prácticas ambientales implementadas en la terminal, los sedimentos acumulados en las explanadas y zonas comunes del puerto pueden acabar vertidas en el mar, dando lugar a impactos negativos sobre el entorno natural y problemas de operatividad en el puerto al reducir el calado disponible para el atraque de barcos.
El Puerto de Pasaia impulsó en el 2015 un ambicioso estudio para caracterizar los principales contaminantes presentes en las escorrentías portuarias y conceptualizar una solución de tratamiento a medida para los muelles portuarios. El estudio, realizado por Drenatura junto con el grupo del GEAMA de la Universidad de la Coruña, permitió caracterizar el vertido de escorrentía en un muelle destinado a la manipulación de chatarras y perfiles metálicos. La concentración media del emplazamiento para la DQO, SST, turbidez, hierro total, plomo y zinc fueron superiores a los Valores Limite de Emisión de las tablas del Decreto 459/2013, sobre vertidos desde tierra al mar de la CAPV. Las concentraciones máximas registradas en las escorrentías del muelle fueron de 1.136 mg/l para los SST, 442 mg/l de DQO, 149 mg/l de FE, 1.433 μg/l para el Pb y 9.506 μg/l de Zn.
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Figura 1. Hidrograma y polutograma sintético de SST para el Muelle del Reloj en el Puerto de Pasaia.
En otro estudio similar, la caracterización del vertido de escorrentías en los muelles del Espigón Norte de Raos para el Puerto de Santander mostró concentraciones altas para la DBO5, SST y plomo total en los flujos de escorrentía. Las concentraciones de estos constituyentes en el estudio fueron superiores a los VLE del Decreto 47/2009 Cántabro que regula los vertidos de aguas residuales efectuados desde tierra al DPMT. Los valores de concentración media de suceso para los SST fueron de 660 mg/l y de 133 mg/l para la DBO5. Estos muelles se destinan principalmente a granel agroalimentario.
El Puerto de Pasaia impulsó en el 2015 un ambicioso estudio para caracterizar los principales contaminantes presentes en las escorrentías portuarias y conceptualizar una solución de tratamiento a medida para los muelles portuarios
Es por tanto evidente que las escorrentías en estos entornos portuarios son susceptibles de contaminar el medio receptor. A efectos de la legalización de los vertidos de escorrentía desde los muelles portuarios, la publicación del RD 1/2016, de 8 de enero, por el que se aprueba la revisión del Plan Hidrológico de la demarcación hidrográfica del Cantábrico Occidental y Oriental, recogen en sus artículos 51.7 y 60 respectivamente, que las aguas de escorrentía pluvial que se recojan mediante infraestructuras de drenaje urbano o industrial y sean susceptibles de contaminar el dominio público hidráulico, son aguas residuales que deberán someterse al procedimiento de autorización de vertido ante la Administración Hidráulica. Es por tanto evidente que estas aguas deberían someterse al procedimiento de autorización de vertido, cumplir unos VLE, pagar canon de vertido y tener un seguimiento ambiental.
Uno de los parámetros más relevantes, cuando hablamos de tratar aguas de escorrentía, es la distribución de tamaños de partículas. Una curva granulométrica de los sedimentos en las aguas permite definir con mayor precisión el objetivo del tratamiento. Los tamaños de partículas correspondientes al d10, d50 y d90 indican los valores del diámetro o tamaño de la partícula en el 10, 50 y 90% del volumen partículas de una distribución granulométrica acumulada. Para las aguas estudiadas los valores del d10, d50 y d90 fueron de 0,62, 14 y 99 micras y de 5, 22 y 90 micras para los Puertos de Pasaia y Santander respectivamente.
Figura 2. Distribuciones granulométricas de partículas para varias muestras de aguas de escorrentía de zonas portuarias nacionales.
Adicionalmente se realizaron ensayos experimentales de sedimentación mediante ensayos de columnas para definir la velocidad de sedimentación, calculada a partir de la expresión de la carga superficial. Al definir una distribución de velocidades de sedimentación se consideran tanto el tamaño como el peso de las partículas a eliminar. La velocidad ascensional real, reducida en un 20% mediante un coeficiente de seguridad típico para el cálculo, fue de 2,9*10-4 m/s para el 80% de las partículas presentes en las escorrentías.
Tras la caracterización de las aguas se dimensionaron separadores hidrodinámicos y filtros compactos para la aplicación. Para ello se realizó un análisis exhaustivo de las precipitaciones recurrentes y de los rendimientos de eliminación de contaminantes con las cargas superficiales establecidas. Las unidades proyectadas se instalaron temporalmente en los muelles portuarios y se midió la contaminación en las escorrentías pluviales a la entrada y salida del sistema de tratamiento. Las unidades mostraron en ambos estudios la capacidad de reducir la contaminación por debajo de los valores límite de emisión fijados en los decretos autonómicos. La dominancia de las fracciones particuladas de constituyentes en las aguas de escorrentía permite eliminar fracciones importantes de metales pesados y compuestos oxidantes asociados a la fracción fina de sedimentos.
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Tabla 1. Valores límite de emisión aplicables al vertido de escorrentías del muelle en estudio, rendimientos de eliminación requeridos para su cumplimiento y rendimientos obtenidos.
La solución de tratamiento finalmente implementada se ha basado en la instalación de separadores hidrodinámicos instalados en la zona de manipulación y descarga de graneles, zona de menor extensión pero que más contribuye en cuanto a carga contaminante a las aguas de escorrentía. En estas zonas los sistemas de tratamiento se diseñaron para eliminar partículas muy finas. Una vez tratadas estas aguas se vierten al colector principal que recoge las aguas menos contaminadas de la zona de apoyo para operaciones portuarias que representa aproximadamente el 80% de cuenca restante. En la parte final previa a vertido se diseñó otro separador hidrodinámico Downstream Defender para tratar las aguas de escorrentía hasta caudales de 300 l/s. La combinación de estos dispositivos permitirá eliminar más del 80% de los SST vertidos hacia la Bahía de Santander y de Pasaia.
