Estudio de viabilidad complementario de Estrategia de Gestión del Agua

AGENDA URBANA CANDELARIA Estudio de viabilidad complementario de Estrategia de Gestión del Agua para el Plan de Acción Local de Implementación de la Agenda Urbana de Candelaria – AgendaElaboradoUrbana.por:AQUACYCLE.Fecha:03/06/2022

1. INTRODUCCION ............................................................................................................................3 2. OBJETIVO......................................................................................................................................5 3. ANTECEDENTES.............................................................................................................................6 4. ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO ...................................................................................................9 5. METODOLOGIA. CONSIDERACIONES TECNICAS .......................................................................... 12 5.2 BENEFICIO INTERNO...............................................................................................................................12 5.2 BENEFICIO EXTERNO. .............................................................................................................................12 5.3. COSTE DE OPORTUNIDAD ...............................................................................................................14 6. INFORMACION DE DISEÑO LAGUNAJE ........................................................................................ 15 6.1. PARÁMETROS DE DISEÑO...............................................................................................................17 6.2 CRITERIOS DE DISEÑO ......................................................................................................................18 6.3. JUSTIFICACIÓN DE LA TECNOLOGIA UTILIZADA .......................................................................19 6.3.1. ASPECTOS GENERALES: SISTEMAS NATURALES DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES MEDIANTE HUMEDALES CONSTRUÍDOS ...................................................................... 19 6.3.2. COMPARATIVA DE SISTEMAS CONVENCIONALES Y SISTEMAS NATURALES DE TRATAMIENTO .................................................................................................................................. 20 6.4. ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO...........................................................................................22 6.5 VALORES AÑADIDOS DE LOS SISTEMAS NATURALES DE DEPURACIÓN: VALORES AMBIENTALES, SUBVALORACIÓN DE PRODUCTOS,...............................................................................27 6.5. EJEMPLOS Y CASOS DE CASOS DE EXITO ..................................................................................29 6.6. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA.........................................................................32 6.6.1. ELECCIÓN DEL MODELO ÓPTIMO .................................................................................. 32 6.7. ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES ...................................................................34 6.7.1. TRATAMIENTO PRIMARIO .............................................................................................. 34 6.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO ......................................................................................... 37 6.7.3. ESTANQUE TERCIARIO.................................................................................................... 42 6.8. MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES I EQUIPOS ...................................................................45 6.9. SUPERFÍCIE TOTAL OCUPADA POR EL SISTEMA DE TRATAMIENTO .........................................48 6.10. PRESUPUESTO .........................................................................................................................49 6.11. ESQUEMAS DE FUCNIONAMIENTO. ........................................................................................51 ............................................................................................................................................................ 52 7. ESTACION DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS URBANOS .................................................................... 53 7.1 DESCRIPICON DE LOS NUEVOS SISTEMAS DE DEPURACION (MBR)..................................................53 7.2 DIMENSIONADO DE LA PLANTA PARA 20.000 HAB.EQUIVALENTES.................................................55 7.2.1. Arqueta de entrada a planta y alivio general ......................................................................... 55 7.2.2 Pozo de gruesos ....................................................................................................................... 56 7.2.3 Desbaste de sólidos gruesos .................................................................................................... 56 7.2.4 Tamizado de sólidos finos ........................................................................................................ 58 7.2.5. Desarenado-desengrasado ..................................................................................................... 59 7.2.6. Reactor Biologico .................................................................................................................... 61 7.2.7. Bioreactor de Membrana ........................................................................................................ 62 7.2.8. Tratamiento de Fangos ........................................................................................................... 64 7.2.9. Deshidratación y secado de fangos......................................................................................... 64 7.3. JUSTIFICACION DE LA NUEVA TECNOLOGIA MBR............................................................................65 7.4 CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS ................................................................................................68 Esquema PID de la EDAR con un sistema de MBR ............................................................................ 69 7.5. PRESSUPUESTO...............................................................................................................................70 7.6. FASES DE CONSTRUCCION Y EXPLOTACION ....................................................................................70 8. HUELLA DE CARBONO ...................................................................................................................... 73

1. INTRODUCCION Las recurrentes sequías vividas en las últimas décadas han puesto de manifiesto que a menudo, el suministro de agua no se encuentra equilibrada con la demanda.

II. Reduce el problema de la contaminación al evitar el vertido de agua residual en el medio ambiente. En los últimos años, el avance tecnológico en materia de regeneración de aguas residuales ha sido muy importante, hasta el punto que en la actualidad, la viabilidad de los proyectos de reutilización de aguas residuales está supeditada fundamentalmente a aspectos económicos y de aceptación social y no tanto a la obtención de un efluente de calidad adecuada. En este sentido, disponer de un detallado análisis de costes resulta esencial a la hora de valorar la potencialidad de los proyectos de reutilización del agua regenerada. A pesar de ello, tal vez el aspecto económico es el menos abordado en las investigaciones sobre la regeneración y reutilización de las aguas residuales, debido a que en general sólo se consideran los costes privados, mientras que los efectos externos (positivos y negativos) se relegan a una serie de pronunciamientos sobre las ventajas de realizar la regeneración y reutilización.

Por ello, la regeneración y reutilización de las aguas residuales se perfila como una alternativa de gran futuro ya que realiza dos funciones fundamentales: I. Aumenta la oferta de recursos hídricos disminuyendo así la presión sobre los recursos naturales convencionales.

Por otro lado, más del 70% de la población europea se enfrenta a problemas de estrés hídrico siendo las zonas costeras semiáridas y las áreas altamente urbanizadas las que se encuentran más afectadas por esta situación, siendo España uno de los países mas Además,afectados.el cambio climático global empeorará esta situación, especialmente en los países del sur de Europa, donde la mayor susceptibilidad a la sequía puede causar graves problemas ambientales, sociales y económicos.

Aunque la cuantificación de las externalidades entrañan dificultades debido a la ausencia de mercado que regule su precio, en el contexto de la reutilización de aguas residuales, hay un interés creciente en la valoración monetaria de las mismas.

En la actualidad, el T.M. de Candelaria no dispone de un sistema de saneamiento urbano con Estación de Depuración de Aguas Residuales como tal, por ello se plantea la necesidad de implantarlo de modo que se pueda dar respuesta al 6o Objetivo de Desarrollo Sostenible en relación a la garantía de Agua Limpia y Saneamiento, así como a la Directiva Marco del Agua 2000/60/EC de la Unión Europea que exige retornar las aguas a los ecosistemas naturales en, al menos, la misma calidad a la que se ha extraído de ella. Se plantea, como ejercicio principal, el dimensionamiento de diversas metodologias para el tratamiento de las aguas residuals teniendo en cuenta la densidad de la población en el T.M. de Candelaria.

La metodología de trabajo que propone este estudio parte de un enfoque holístico del fenómeno urbano, aplicando los principios del urbanismo ecosistémico. Esta manera de proceder consiste en un trabajo de proyección, diseño y implementación de soluciones para el tratamiento de las aguas residuals, con el objetivo de encontrar la mejor opción.

2. OBJETIVO En el marco del Plan de Acción Local de Implementación de la Agenda Urbana en el T.M. de Candelaria se presenta aquí la Propuesta para desarrollo del Estudio complementario de la Estrategia de Gestión del Agua.

El desarrollo de esta competencia se sustanció en una ley canaria de aguas: Ley 12/1990, de 26 de julio, de Aguas (BOC núm.94, de 27 de julio de 1990) modificada posteriormente por la Ley 10/2010, de 27 de diciembre, que define de manera expresa las demarcaciones hidrográficas canarias y se designan las autoridades competentes, conforme prevén los apartados 1 y 8 del artículo 3 de la Directiva Marco del Agua, así como al ámbito de protección del mismo, de acuerdo con las aguas que a aquél se incorporan y los objetivos medioambientales propuestos por la Directiva Marco del Agua.

3. ANTECEDENTES.

Tras la formulación de diversos instrumentos planificadores en Canarias (tales como el “Estudio científico de los recursos de agua en las Islas Canarias”, Proyecto SPA-15, promovido por el Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo y la UNESCO en 1979 o el “Proyecto de planificación y Explotación de los recursos de agua en las Islas Canarias”, Proyecto MAC – 21, en 1982) se aprobó la Ley 12/1990, de 26 de julio, de Aguas (en adelante, también LAC), que incluye entre las competencias del Gobierno de Canarias (artículo 7), la coordinación de las Administraciones hidráulicas entre sí y con la Administración estatal, la coordinación de la planificación hidrológica con la ordenación territorial, económica y demás, y la asistencia técnica y la alta inspección de la actividad de los Consejos Insulares de Aguas.

El marco comunitario de actuación sobre la política de aguas está establecido por la Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2000, comúnmente denominada Directiva Marco del Agua (en adelante DMA), cuyo objetivo principal es alcanzar el buen estado de las masas de agua, protegiéndolas y evitando su deterioro. Este marco normativo supuso un hito fundamental en la concepción de la planificación hidrológica, pues vino a sumar un enfoque ambiental al tradicional enfoque de

En el artículo 11.1 permite al Gobierno de Canarias la asunción de las atribuciones de los consejos insulares de aguas para la elaboración y aprobación inicial de los planes hidrológicos insulares.

La Comunidad Autónoma de Canarias tiene atribuidas las competencias de Aguas de acuerdo con los acuerdos alcanzados y regulados vía Estatuto de Autonomía (LCAN 1982\836), y Ley Orgánica 11/1982, de 10 de agosto (LCAN 1982\837), de Transferencias Complementarias a Canarias, sin perjuicio de la normativa básica estatal. En la anterior Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas Nacional recogía en su disposición adicional tercera el régimen especial de las aguas de Canarias.

protección y gestión considerado tanto en la ley y autonómica como en la legislación

Laestatal.entrada en vigor de la DMA supuso la modificación de la Ley 12/1990 de Aguas de Canarias, a través de la Ley 10/2010, de 27 de diciembre, estableciéndose siete demarcaciones hidrográficas, designando al Gobierno de Canarias, a los efectos de la aplicación de la DMA, como órgano coordinador de las demarcaciones hidrográficas en el ámbito territorial de la Comunidad Autónoma de Canarias (artículo 6-bis).

De este modo se establece la Demarcación Hidrográfica de Tenerife que comprende el territorio de la cuenca hidrográfica de la isla de Tenerife y sus aguas costeras. Dicha Ley 10/2010, incorpora una nueva competencia al Gobierno de Canarias (artículo 7.h-bis), al efecto de “Garantizar la unidad de gestión de las aguas, la cooperación en el ejercicio de las competencias que en relación con su protección ostenten las distintas administraciones públicas en Canarias, así como proporcionar a la Unión Europea, a través del ministerio competente en materia de medio ambiente, la información relativa a la demarcación hidrográfica que se requiera”. Por otro lado, el artículo 38 de la Ley de Aguas Canaria fue modificado por la Ley 14/2014, de 26 de diciembre, de Armonización y Simplificación en materia de Protección del Territorio y de los Recursos Naturales, en lo relativo al contenido de los planes hidrológicos Asíinsulares.mismo, ha sido aprobado el Decreto 165/2015, de 3 de julio, por el que se aprueba la Instrucción de Planificación Hidrológica para las Demarcaciones Hidrográficas Intracomunitarias de la Comunidad Autónoma de Canarias (IPHC) que, según manifiesta su Exposición de Motivos, tiene como finalidad concluir el proceso de trasposición de la Directiva Marco del Agua en nuestra Comunidad Autónoma. Una de las obligaciones clave derivadas de la Directiva Marco del Agua y de su normativa de trasposición (art. 13 DMA y art. 40 TRLA) es la de elaborar un plan hidrológico de cuenca para cada una de las demarcaciones hidrográficas en que se estructure el territorio europeo, el cual tenderá a la consecución de los siguientes objetivos generales (art. 40.1 TRLA):

o Real Decreto 509/1996, de 5 de marzo, de desarrollo del Real Decreto-Ley 11/1995, y sus posteriores modificaciones.

• Atender a la satisfacción de las demandas de agua;

• Articular el equilibrio y armonización del desarrollo regional y sectorial, incrementando las disponibilidades del recurso, protegiendo su calidad, economizando su empleo y racionalizando los usos en armonía con el medio ambiente y los demás recursos SANEAMIENTOnaturales.

• Conseguir el buen estado y la adecuada protección del dominio público hidráulico y de las aguas superficiales y subterráneas de la Demarcación;

Y DEPURACIÓN. Cumplimiento de la Directiva 91/271/CEE, de 21 de mayo de 1991, sobre tratamiento de las aguas residuales urbanas, su trasposición al ordenamiento jurídico español y su desarrollo.

o Real Decreto-Ley 11/1995, de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas.

4. ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO

II. La segunda parte consta de un desglose de las descripciones del Sistema de lagunaje y del trato de las aguas residuales mediante sistemas convencionales de fangos activos con el Sistema de MBR (Membrane Bio Reactor)

I. La primera aborda el contexto del estudio, las diferentes soluciones tècnicas y cuales son sus metodologias de tratamiento con el objetivo de sentar las bases tecnicas que apareceran en ulteriores apartados.

El documento se divide en tres partes principales.

III. Por ultimo, se realiza una comparación entre ambos para extraer el major Sistema que se puede proponer para tartar las aguas que nos ocupan en el T.M. Candelaria. En lo que se refiere a la descripción de estas partes, en primer lugar, en la introducción, se exponen los objetivos y motivaciones que explican la oportunidad del estudio y su encaje dentro del “momentum” actual de confluencia de crisis pandémica y ambiental. A su vez, los sistemas de saneamiento urbano con E.D.A.R. convencionales, suponen a menudo la construcción de grandes infraestructuras de elevado coste económico y ambiental, así como procesos de gestión del agua altamente emisivas, ya sea por el consumo de energía necesaria para realizar determinados bombeos para centralizar el tratamiento, como por los propios procesos de tratamiento dependientes de maquinaria con consumo energético. Así pues, en el marco de la Agenda Urbana del T.M. de Candelaria se presenta una oportunidad excepcional de repensar estos sistemas para proponer escenarios alternativos de optimización del proceso de saneamiento urbano desde su comprensión sistémica en el Tantoterritorio.en su modelo de gestión por gravedad (reduciendo costes energéticos y de mantenimiento) y unitario hacia modelos separativos (para evitar al máximo la mezcla de aguas pluviales con aguas negras), como en la descentralización de los sistemas de tratamiento pudiendo apostar así por sistemas basados en la naturaleza en las zonas de menor densidad y pequeñas estaciones de depuración optimizada en los núcleos más densamente poblados.

El contexto territorial en el que se encuentra el municipio de Candelaria ha supuesto unas dinámicas de crecimiento urbano que deben tenerse en consideración para la implementación de sistemas de gestión y tratamiento de aguas residuales. La orografía del municipio, en ladera hasta la costa atlántica, el desarrollo urbano de costa vinculado al turismo y el rural aprovechando la fertilidad de las laderas volcánicas, así como la implantación de infraestructuras de movilidad rodada, son algunos de los mayores condicionantes de las dinámicas urbanas que han hecho de Candelaria lo que hoy es.

En la actualidad distinguimos tres grandes tipos de trama edificada que se vinculan directamente con tres ‘escalones’ a nivel topográfico (fácilmente identificables en los planos territoriales anexos a este documento):

2- Tramo intermedio: entre la autovía (TF-1) y la carretera (TF-28), a veces sobrepasándola en algún tramo. Comprende un conjunto de urbanizaciones de baja densidad, algunas más dispersas y otras más continuas, con predominancia de vivienda unifamiliar de reciente construcción.

1- Tramo inferior: entre la línea de costa y la autovía TF-1. Constituye el centro urbano histórico y los posteriores desarrollos urbanos de mayor densidad, que aprovechan la orografía más suave de la costa, con un peso importante de vivienda plurifamiliar.

3- Tramo superior: por encima de la carretera (TF-28), a veces bajando un poco. Agrupa los conjuntos de viviendas vinculadas a la producción agrícola de la ladera, con predominancia de vivienda unifamiliar generalmente de construcción más antigua que las urbanizaciones y, a veces, de autoconstrucción. Generalmente se agrupan a lo largo de una calle o camino que sube perpendicularmente al mar, en el vierte-aguas entre dos barrancos.

La propuesta estratégica propone entender estos tres tramos desde su especificidad para plantear soluciones diferenciadas que permitan reducir el flujo de agua residual a transportar y tratar en el tramo inferior, pudiendo proponer sistemas alternativos basados en la naturaleza que permitan una gestión más eficiente, sostenible y económica de las aguas Respondiendoresiduales.a las densidades de habitantes equivalentes de cada uno de los tres tramos, se propone pues aliviar al tramo inferior de la carga de aguas residuales de los dos tramos superiores, dado que se trata de tejidos de menor densidad y que permiten proponer agrupaciones de viviendas que resuelvan el tratamiento de las aguas residuales

mediante el lagunaje en humedales construidos. Entre estos dos tramos se distinguen dos tipos de intervención en función de la densidad que permiten agrupaciones de 500 habitantes equivalentes en las zonas de urbanizaciones más recientes y de densidad intermedia y agrupaciones de 50 habitantes equivalentes en las cotas más altas, donde las viviendas se agrupan en densidades mucho menores y vinculadas a la actividad agrícola que las rodea. Las agrupaciones también se organizan en función de las cuencas hídricas que organizan los barrancos, para favorecer la gestión del agua residual por gravedad dentro de cada agrupación. Este hecho supone un cambio significativo respecto al modelo convencional de alcantarillado que, generalmente, se construye por debajo de la calzada entre viviendas. En este caso, como las calles se disponen en las cotas más altas entre barrancos, actuando a modo de ‘vierte-aguas’, tiene mayor sentido proponer el alcantarillado por las partes traseras de las viviendas, por la cota baja, agrupando las aguas en las zonas más cercanas a los barrancos para, desde allí, poder devolver las aguas a los ecosistemas naturales en la misma cantidad y calidad que se ha extraído de ellos, tal como marca la Directiva Marco del Agua 2000/60/EC de la Unión Europea.

Los análisis de viabilidad económica de proyectos de reutilización de aguas residuales deben realizarse utilizando metodologías convencionales propias del análisis económico.

5.2 Beneficio interno. Los impactos internos son los que están directamente asociados al proceso de regeneración del agua residual y su posterior reutilización. El beneficio interno es la diferencia entre los ingresos internos y los costes internos. El término ingreso interno incluye los ingresos obtenidos como consecuencia de la venta del agua regenerada y otros subproductos recuperados. Si el agua regenerada va a ser usada en la agricultura, el contenido en nitrógeno y fósforo de dicha agua supondrá un ahorro en los costes de fertilizantes, mientras que, si el agua regenerada se destina a usos medioambientales, durante el tratamiento de aguas residuales se pueden recuperar estos nutrientes y ser vendidos posteriormente para otros usos. Los costes internos son el resultado de la suma de los costes de inversión, los costes de operación y mantenimiento, los costes financieros y las tasas.

5. METODOLOGIA. CONSIDERACIONES TECNICAS

5.2 Beneficio externo. Los proyectos de reutilización de agua residual generan externalidades positivas y negativas como por ejemplo riesgos químicos y biológicos, beneficios educativos, sanitarios y especialmente beneficios de tipo ambiental. En este sentido, la Agencia de

De esta forma el objetivo sigue siendo maximizar los beneficios totales derivados del Elproyecto.beneficio

total se calcula considerando el beneficio interno, el beneficio externo y el coste de oportunidad.

��� ��=��+��−�� Donde BT es el beneficio total (ingresos totales – costes totales), BI es el beneficio interno (ingresos internos – costes internos), BE es el beneficio externo (externalidades positivas –externalidades negativas) y CO es el coste de oportunidad.

(i) el uso de agua regenerada permite la liberación de volúmenes de agua incrementando los flujos vitales para los ecosistemas, (ii) reduce el vertido de contaminantes a las masas de agua sensibles a la eutrofización, (iii) el agua regenerada permite la creación o mantenimiento de hábitat en humedales y ríos y (iv) permite reducir y prevenir la contaminación, por ejemplo, la aplicación del agua regenerada en el riego agrícola puede servir de fuente de nutrientes y reducir la necesidad de aplicar fertilizantes sintéticos.

Todo ello ha llevado a que, en la mayoría de las ocasiones, las decisiones en materia de reutilización de aguas residuales se basen fundamentalmente en los costes financieros del proyecto sin prestar atención a los impactos no monetizables como es la protección del medio ambiente. Sin embargo, en un estudio de viabilidad económica completo deben considerarse tanto los impactos internos como los externos. Una forma de estimar los beneficios ambientales derivados de los proyectos de regeneración y reutilización de aguas residuales, tal y como se ha citado en el apartado 1, es a través de la cuantificación de los precios sombra de los outputs no deseables derivados de la regeneración de las aguas residuales. La regeneración de aguas residuales puede considerarse un proceso productivo en el que se obtiene un output deseable (agua regenerada) junto con una serie de compuestos (materia orgánica, fósforo, nitrógeno…), Viabilidad económica de la reutilización de aguas residuales… estos contaminantes eliminados del agua residual

Mientras que cualquier impacto interno puede ser calculado directamente en unidades monetarias, la cuantificación de los impactos externos, al no tener un precio de mercado, requiere del uso de métodos de valoración económica. Es por ello que, a la hora de determinar la viabilidad económica de un proyecto de reutilización de aguas residuales, la estimación de los impactos externos es el principal obstáculo a salvar ya que los impactos internos son fácilmente cuantificables en base a los precios determinados por el mercado.

Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) argumenta que la utilización de agua regenerada proporciona los siguientes beneficios ambientales (EPA, 1998):

5.3. Coste de oportunidad El coste de oportunidad se define como el valor de los bienes en términos de pérdida de usos alternativos de dichos bienes. Así, el coste de oportunidad estará dado por aquel uso que proporcione el mayor rendimiento económico. En un proyecto de reutilización de aguas residuales, el coste de oportunidad generalmente hace referencia a los terrenos que ocupa la estación depuradora de aguas residuales Normalmente,(EDAR).

estos terrenos no tienen un elevado valor, pero puede haber situaciones donde otros usos alternativos generen importantes ingresos.

pueden considerarse como outputs no deseables ya que en caso de que fuesen vertidos al medio ambiente provocarían graves impactos negativos sobre este.

Como veremos a continuación, los sistemas naturales presentan un gran número de ventajas respecto a tratamientos convencionales que los hacen idóneos para el tratamiento de aguas residuales en los medios rurales, al tratarse de soluciones basadas en la naturaleza, permiten ofrecer una solución alternativa a las infraestructuras grises (construidas con materiales pesados como el hormigón y con elevados costes energéticos de construcción, explotación y mantenimiento), en el marco de la Unión Europea, los humedales construidos constituyen un modelo de infraestructura verde, construida con materiales de bajo impacto y costes energéticos reducidos o inexistentes en su explotación y mantenimiento, aportando por lo tanto un modelo sostenible de gestión de las aguas residuales. En tanto que infraestructura verde, aportan beneficios ecosistémicos que se pueden agrupar en 4 categorías: de aprovisionamiento, de regulación, de soporte y culturales. Tal como se menciona más adelante en el apartado 2.5 Por otro lado, al tratarse de sistemas extensivos, presentan una desventaja: necesitan una superficie mínima para su implantación. Desventaja que se puede resolver fácilmente al tratarse de una implementación exclusivamente en las zonas urbanas de baja densidad y con muchos espacios abiertos entre medio de las edificaciones, especialmente en las zonas bajas de estas, en las laderas que conducen a los cauces de los barrancos, muchas de ellas aterrazadas en bancales agrícolas.

Este estudio se basa en el diseño de modelos de referencia con cierta adaptabilidad que permitan la implementación de estos sistemas a la realidad de las diferentes poblaciones del municipio de Candelaria. La elección de los parámetros de diseño de estos modelos se generan mediante el estudio de la localización de los diferentes núcleos poblacionales, y la concentración habitante de estos núcleos y sus proximidades.

Los humedales construidos, englobados dentro de los sistemas de tratamiento natural o ecológico de aguas residuales, son aquellos que recrean sistemas acuáticos a pequeña escala para conseguir la eliminación de las sustancias contaminantes, a través de mecanismos y procesos naturales que no requieren una aportación externa de energía ni de aditivos químicos y que, por tanto, son controlados, operados y mantenidos de forma sencilla. Estos sistemas se han establecido en muchas zonas del mundo donde tienen una larga historia. Su funcionamiento (consigue efluentes con estándares de calidad de tratamiento terciario) y su capacidad de tratar contaminantes difíciles de degradar, ha incrementado su aceptación entre la comunidad científica y los órganos administrativos

6. INFORMACION DE DISEÑO LAGUNAJE

- La segunda concentración de vertido, viene generada por pequeños municipios y agrupaciones de pequeños núcleos con una concentración mayor de número de habitantes, en este caso los parámetros de diseño son los tabulados para 500 habitantes Noequivalentes.obstante,

a la hora de determinar el número de habitantes de cada punto de vertido es necesario un equilibrio entre la minimización de costes de la implantación de la depuradora y los beneficios que genera el tratamiento de las aguas residuales en origen, con pequeños sistemas que evitan el transporte de aguas residuales y facilitan la construcción en superficies menores.

valoramos la posibilidad que en el proyecto ejecutivo se analicen sistemas de tratamiento con un dimensionamiento menor para tratar el agua en origen, incluso para viviendas unifamiliares, ya que detectamos casos particulares de elevados costes de inversión en canalizaciones.

A pesar de que el coste de construcción por habitante se minimiza a mayor caudal tratado, en este estudio se considera también la influencia de la orografía de la zona, por los elevados costes de construcción de las canalizaciones para el transporte del agua Elresidual.otroelemento

importante que se ha considerado es la disponibilidad de superficie para albergar la depuradora diseñada en cada uno de los puntos de concentración de aguas Porresiduales.estemotivo,

es la generada por pequeños núcleos aislados y agrupaciones de casas unifamiliares, en la que la población de diseño para el sistema de tratamiento es de 50 habitantes equivalentes.

A partir de un estudio poblacional se desprenden los mapas 1.1 y 1.2 (ver anexo 1) en los que se reflejan las agrupaciones poblacionales que minimizan el transporte de vertidos y maximizan los habitantes incluidos en el tratamiento.

A partir de este estudio se concluye, que el diseño ha de incluir el análisis de dos modelos de estudio, en que el tratamiento de todas las aguas residuales generadas por las zonas rurales del municipio de Candelaria se divida en puntos de vertido que engloben concentraciones de aguas residuales generadas por 2 tipos de concentraciones -poblacionales:Laprimera,

Así, podemos ver en los planos de propuesta de las agrupaciones, como las que se encuentran en las cotas inferiores, en el tramo intermedio, corresponden a una mayor superficie y densidad de viviendas para poder tratar las aguas en el estándar de 500 habitantes equivalentes, mientras que las superiores son de menor tamaño y densidad para tratar el estándar de 50 habitantes equivalentes, tal como se puede apreciar en los planos anexos al final del documento. Para la implementación de los humedales construidos de tratamiento de aguas residuales por lagunaje se ha realizado un estudio básico de posibles localizaciones aprovechando la estructura de bancales agrícolas existentes. Muchos de ellos se encuentran en estado de abandono por lo que refiere a su productividad agrícola, En el estudio territorial de implementación se ha solapando la información del suelo con bancales con la de parcelas agrícolas abandonadas, de este cruce de información sale una serie de parcelas con potencial para acoger la instalación de humedales construidos, siempre a una cota menor que la más baja de cada agrupación de viviendas, para poder así trasladar el agua por gravedad. 6.1. PARÁMETROS DE DISEÑO CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Para la realización del diseño, se procede a analizar los datos de cada uno de los sistemas a implementar, definidos por la generación de aguas residuales de 50 habitantes y las generadas por 500 habitantes. Empezamos con la caracterización de aguas residuales para cada uno de los casos: Parámetro Unidad Valor Habitantes equivalentes de diseño HE 500 Consumo de agua diario per HE l/He·día 150 Cabal nominal diario m3/día 75 Cabal punta horario m3/h 9,37 Emisión másica DBO5 unitaria per HE g DBO5/HE·día 60 Carga orgánica nominal kg DBO5/día 30 Concentración DBO5 nominal mg DBO5/l 400 Emisión másica MES unitaria per HE g MES/Heda 90 Carga MES nominal kg MES/día 45 Concentración MES nominal mg MES/l 600 Tabla 1: . Caracterización de las aguas a tratar generadas por 500 habitantes

Parámetro Unidad Valor Habitantes equivalentes de diseño HE 500 Consumo de agua diario per HE l/He·día 150 Cabal nominal diario m3/día 7,5 Cabal punta horario m3/h 0,93 Emisión másica DBO5 unitaria per HE g DBO5/HE·día 60 Carga orgánica nominal kg DBO5/día 3

6.2 CRITERIOS DE DISEÑO

Tabla 2: . Caracterización de las aguas a tratar generadas por 50 habitantes

- Ausencia de ruidos y de malas olores

Los 2 modelos seleccionados anteriormente para el diseño de los sistemas naturales de tratamiento permiten adaptarse a la realidad en cuanto a la población de las diferentes zonas rurales. El otro elemento que puede ser limitante en la viabilidad de implementación de los sistemas naturales es la disponibilidad de terreno. No obstante, al no tener definida la superficie de terreno disponible en todos los casos, el criterio principal para la configuración del sistema es que permita modificaciones en caso de restricciones de superficie, tanto con una implementación en unidades separadas que permita la ubicación en diferentes terrenos, como la existencia de modificaciones que mejoren la intensidad y permitan la reducción de superficie necesaria. No obstante, vamos a listar unas bases de diseño que sean de obligado cumplimiento: - Cumplimiento de la normativa de vertido - Ajustar la necesidad de terreno a la realidad circundante.

Concentración MES nominal mg MES/l 600

Concentración DBO5 nominal mg DBO5/l 400 Emisión másica MES unitaria per HE g MES/He·día 90 Carga MES nominal kg MES/día 4,5

- Sistemas de tratamiento con mantenimiento escaso. Realizado por personal no especializado - Baja producción de fangos - Minimización de los costes de explotación, que incluye consumos energéticos, utilización de equipos electromecánicos, gestión de fangos, contratación externa del mantenimiento, entre otros.

- Proyectar un sistema que no únicamente cumpla las condiciones de vertido de las aguas residuales, sino que potencie el tratamiento de otros elementos contaminantes (nutrientes, desinfección, contaminantes emergentes, etc.)

6.3.1. ASPECTOS GENERALES: SISTEMAS NATURALES DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES MEDIANTE HUMEDALES CONSTRUÍDOS

6.3. JUSTIFICACIÓN DE LA TECNOLOGIA UTILIZADA

Los humedales naturales son ecosistemas inundados periódicamente con agua hasta una profundidad suficiente que permite el crecimiento de vegetales propios de los suelos saturados. Estas zonas presentan una elevada actividad microbiana y, por tanto, una gran capacidad de descomponer materia orgánica.

La clave que presentan todos los sistemas de humedales naturales es la existencia de sistemas biológicos de intercambio de nutrientes extremadamente diversos. Este biotopo, que recrea una serie de ecosistemas propios de ribera y zonas húmedas, incrementa la diversidad biológica y de ecotono entre agua-tierra-plantas-bacterias, elementos indispensables para estos procesos de depuración basados en la reducción y extracción de nutrientes de una parte, y la asimilación y degradación de productos tóxicos y patógenos de la otra. Se entiende por ecotono la zona de transición de dos comunidades diferentes, donde conviven especies propias de los dos ecosistemas y de mayor riqueza e interés biológico. Así, favoreciendo la creación de relaciones simbióticas entre todos los organismos que integran el ecosistema (microorganismos aeróbicos y anaeróbicos, hongos, vertebrados e invertebrados, algas y macrófitas acuáticas) se consigue un tratamiento cuyos productos son de fácil reutilización, por ejemplo plantas forrajeras, fangos mineralizados útiles para la

- Generar un ecosistema acuático permanente que devenga un punto de atracción para la fauna autóctona y potencie una interacción positiva con el entorno.

- No favorecer la proliferación de mosquitos

- Integración paisajística en el medio rural ambientalmente sostenible Además, vamos a establecer unas bases de diseño secundarias, importantes por el valor añadido que aportan:

- Posibilitar el trabajo de aspectos educativos en diferentes niveles formativos, alrededor de la biología, la ecología y el ciclo del agua del municipio.

Los sistemas convencionales de depuración de aguas residuales realizan una depuración intensiva, lo que provoca una necesidad de superficie inferior, pero incrementa los costes de operación y mantenimiento (utilización de agentes químicos y biológicos, difusión de oxígeno, bombeos y automatismos, etc.). En cambio, las marismas construidas presentan una reducción significativa de los requerimientos de explotación que implica un importante ahorro de los costes anuales a lo largo de toda su vida útil. 6.3.2. COMPARATIVA DE SISTEMAS CONVENCIONALES Y SISTEMAS NATURALES DE TRATAMIENTO

fertilización de áreas agrícolas, producciones de acuicultura, materias primas industriales y artesanales o materiales de bioconstrucción.

La utilización de este sistema de tratamiento comporta una serie de ventajas respecto a los sistemas convencionales en núcleos aislados y pequeños municipios, como por ejemplo: BAJOS COSTES DE EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO No requieren de un aporte externo de energía ni equipos electromecánicos: El principal coste de funcionamiento de las plantas convencionales es la aportación de energía para accionar las bombas, aireadores, etc. Ésta puede llegar en muchos casos a unos costes anuales cercanos al 5% del coste de construcción de la planta. Baja producción de fangos: Un coste considerable, en ocasiones superior al energético, de las plantas convencionales es la extracción, transporte y vertido o tratamiento de los fangos generados en la depuradora. En los Sistemas Naturales de Tratamiento de Aguas, la generación de fangos se reduce a los producidos en los decantadores primarios y, en efecto, únicamente deberán extraerse entre 1 y 2 veces al año. Simplicidad de operación y mantenimiento, debido a la ausencia de equipos electromecánicos o automatismos, pudiéndose realizar por personal sin formación técnica especializada

Este hecho consigue, por un lado, una gran seguridad en cuanto a la calidad del tratamiento que recibe el agua residual, mientras que por otro permite un seguimiento técnico más esparcidos que repercute directamente en la reducción de costes de mantenimiento. Adecuación a efluentes con estacionalidades muy marcadas, una característica muy habitual en los pequeños núcleos. Buena parte de los sistemas convencionales requieren la entrada de un caudal bastante regular para poder garantizar un correcto funcionamiento a medio plazo.

Reproduce un biotopo que facilita los usos combinados y el cierre de ciclos, tanto del agua como de los nutrientes que transporta. Por ejemplo, la vegetación acuática se puede utilizar como elemento de aportación al compostaje, acolchado de áreas agrícolas y ajardinado, forraje, etc.

Posibilita el trabajo de aspectos educativos en diversos niveles formativos, en torno a la biología, ecología y el ciclo del agua en el municipio.

INTEGRACIÓN PAISAJÍSTICA Y AMBIENTAL Se convierte en un punto de atracción para la fauna autóctona, que potencia una interacción positiva con el entorno. Permite introducir especies vegetales autóctonas y de alto valor ecológico, que a su vez actúan de refugio para un amplio abanico de organismos acuáticos (peces, anfibios, macro y micro invertebrados, etc.).

GARANTIA DE BUEN FUNCIONAMIENTO Y ESTABILIDAD A LO LARGO DEL TIEMPO Se trata de sistemas con una alta capacidad de autorregulación. Esta característica de los ecosistemas en general, da como resultado que cualquier anomalía en su funcionamiento repercuta en unos procesos dinámicos y con amplitud en el tiempo (debido principalmente a la larga retención de los mismos) que facilitan la identificación de las posibles fallas con un tiempo adecuado de actuación que permite la adopción de medidas correctoras.

PN2S.S.DBO5RENDIMIENTOS 40-60%30-50%90-99%90-95RENDIMIENTOS% 15-20%15-20%85-90%85-90%RENDIMIENTOS

Resilencia Resistente a sobrecargas y estacionalidad Susceptible a choques de carga Requerimientos de energía externa No es esencial Normalmente esencial Requerimientos de mantenimiento Bajo Moderado a alto Costes de operación Muy bajo (personal no cualificado) Moderado a alto (normalmente requieren personal cualificado) Extracción e fangos Bajos: extracción cada 10 años o mas Altos: requieren extracciones regulares Requerimientos de terreno De 5 a 10 m2/persona De 0,2 a 2,5 m2/persona Valores añadidos Recrea un rico hábitat acuático para la fauna salvaje i representa un efecto positivo paisajístico Pobres o nulos beneficios

Humedales construidos Sistemas convencionales Calidad del efluente Alta calidad sanitaria, a menudo a nivel terciario Necesita de tratamiento terciario

Tabla 3: . Comparativa entre humedales construidos y sistemas convencionales de tratamiento 6.4. ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO Existen diversas técnicas válidas dentro de los llamados sistemas naturales de tratamiento de aguas residuales que pueden utilizarse aisladamente o combinadas. Según se combinen, pueden llegar a alcanzar unos rendimientos de tratamiento tan elevados como se requiera (secundario o terciario). Cada una de ellas presenta ventajas e inconvenientes en su construcción, operación y mantenimiento. En la elaboración del presente estudio se valoran 3 tipologías de sistemas: Humedales de flujo subsuperficial horizontal Humedales de flujo subsuperficial vertical Estanques/lagunajes

humedales de flujo subsuperficiales, se pueden diferenciar dos tipologías de sistemas según la configuración de las conducciones de entradas y salidas y de los matices filtrantes de las gravas, condicionantes que determinan los principales procesos biológicos de degradación de la materia orgánica contaminante: a) HUMEDALES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL En este tipo de sistemas, el agua circula horizontalmente sin aflorar a la superficie a través de un medio granular dispuesto en una cubeta impermeabilizada, en la que se planta vegetación acuática emergente en toda su superficie. El nivel de agua se mantiene subterráneo, unos 10 cm por debajo de la superficie del sustrato, y la alimentación se realiza de forma continua, por lo que la cama permanece permanentemente inundada durante todo el proceso de tratamiento. El efluente que accede a este tipo de sistemas debe someterse a una etapa previa de decantación (tratamiento primario), a fin de garantizar un buen funcionamiento a medio y largo plazo.

Los procesos que ocurren en estos sistemas son muy similares a los descritos para los estanques. La principal diferencia viene dada por la presencia de un sustrato granular por el que circula el agua (generalmente, gravas de yacimiento natural o de cantera). Este sustrato permite mayor población de microorganismos degradadores y mayor presencia de vegetación acuática (se establece en toda la superficie de tratamiento, a diferencia de los estanques en los que únicamente se sitúa en los márgenes), siendo así un sistema más intensivo que los estanques, es decir, que con menor superficie se alcanza la misma capacidad de depuración.

HUMEDALES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL

Si la principal ventaja respecto a los sistemas por estanques es la menor ocupación de espacio, son sistemas que necesitan tener en cuenta más factores en el diseño, ya que una carga excesiva o una mala distribución del fluido en el sistema pueden provocar problemas de saturación del medio filtrante y disfunciones hidráulicas, que pueden derivar en otros efectos adversos como la generación de malos olores o la aparición de Dentromosquitos.delos

b) HUMEDALES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL

Figura 1. Esquema de funcionamiento de los humedales de flujo subsuperficial horizontal (Fuente: Eawag)

El efluente que accede a este tipo de sistemas debe someterse a una etapa previa de decantación (tratamiento primario), a fin de garantizar un buen funcionamiento a medio y largo plazo. El flujo de agua en el interior del humedal circula en sentido vertical: la alimentación se efectúa por encima y se recoge en una estructura de drenaje ubicada en el fondo del sistema, por debajo del medio granular filtrante. La alimentación de este tipo de sistemas se efectúa de forma discontinua (por lotes) mediante un sistema de bombeo. Su principio de funcionamiento se basa en la alternancia de ciclos de llenado, retención y drenaje. El humedal comienza vacío y se va llenando hasta alcanzar el nivel predeterminado de diseño. En ese momento se interrumpe la entrada de agua y la que ya está en el sistema va infiltrando lentamente. Después de un tiempo de reposo, se vuelve a iniciar el ciclo de trabajo. Durante la fase de vaciado y reposo, el oxígeno atmosférico penetra en el medio granular, donde sus colonias de bacterias y las raíces de las plantas acuáticas, se mantienen en condiciones aeróbicas. Debido a este método operativo, es necesario disponer de varias camas en paralelo (mínimo 3 unidades) para poder realizar las rotaciones, de modo que siempre haya una disponible para efectuar las alimentaciones, mientras el resto están en período de reposo. A diferencia de los humedales de flujo subsuperficial horizontal, el efluente que accede a este tipo de tratamiento es crudo, es decir, no ha pasado por una fase previa de decantación. Con cada dosificación de agua residual cruda sobre el humedal, la fracción líquida percola a través del medio filtrante mientras los sólidos que contiene se van acumulando en superficie. En el interior del humedal y por encima del medio granular se deja un espacio de resguardo para poder acumular una buena cantidad de sólidos. Por lo general, se diseñan para operar durante períodos en torno a los 10 años, momento en el

que se retiran todos los sólidos acumulados, una vez alcanzados unos grados de mineralización elevados.

Figura 2. Esquema de funcionamiento de los humedales de flujo subsuperficial vertical (Fuente: Eawag)

Requerimientos de terreno 5 - 7 m2/HE 2 – 4 m2/HE Tratamiento primario Sí (fosa séptica o Imhoff)) No Requerimientos de energía externa Nulo. Transporte por gravedad Necesario bombeo

Requerimientos de mantenimiento Muy bajos: poda de la vegetación acuática 1 vez al año Moderados: revisión periódica del sistema de bombeo. Poda de la vegetación acuática 1 vez al año Requerimientos de operación Muy bajos: revisión periódica de arquetas Moderados: imprescindible 3 visitas semanales a la planta para efectuar rotación de filtros y revisión de arquetas Extracción de lodos 1 vez al año en el decantador primario Cada 10 años Generación de olores No, siempre y cuando se respeten las cargas nominales y de funcionamiento. No, siempre y cuando se respeten las cargas nominales y/o los ciclos de bombeo no excedan la periocidad establecida Coste de inversión Similares Rendimiento de depuración > 95% Integración paisajística Representa un efecto positivo en el paisaje Tabla 4: . Comparativa entre humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal/vertical

A continuación se resumen en una tabla comparativa las principales características de ambas tipologías de humedales de flujo subsuperficial, las cuales se han tenido en cuenta a la hora de elegir el sistema de tratamiento de aguas residuales más adecuado que comprenda un equilibrio en los siguientes aspectos: superficie necesaria, mantenimiento y consumo de energía. tanto en superficie necesaria como en costes de mantenimiento y requerimiento, atendiendo a los criterios de diseño especificados en el capítulo anterior Humedal de flujo subsuperficial Horizontal Vertical

Carga orgánica máxima admisible 6 – 12 mg DBO5/ m2 40 – 50 mg DBO5/ m2

SonESTANQUES/LAGUNAJESlosecosistemasacuáticos

Aunque los humedales de flujo subsuperficial vertical son los sistemas que menos requerimiento de espacio necesitan para su implementación, las mayores tareas de explotación y el superior coste de mantenimiento comparado con el de los filtros de flujo subsuperficial horizontal, condicionan su descarte a favor de éstos últimos, según los criterios de diseño mencionados en al apartado 1.3 Si bien en este estudio se descartan los sistemas de flujo subsuperficial vertical, no se descarta su diseño e implementación en el proyecto ejecutivo, ya que es una opción que permite reducir la superficie, sobre todo en casos de poblaciones sin terreno suficiente para la implementación de otro sistema

Inicialmente se valora la idoneidad de los humedales de flujo subsuperficial vertical, atendiendo a las siguientes ventajas: La menor ocupación de superficie La ausencia de tratamiento primario, hecho que reduce los requerimientos de gestión de fangos (extracción cada 10 años) Los principales inconvenientes son: Un mayor requerimiento de operación de la planta: se trata de un sistema más intensivo entre todos los sistemas naturales. Se requiere un control exhaustivo de su funcionamiento y no desatender las rutinas de mantenimiento de la planta; estas, sencillas i ejecutables por personal sin formación técnica especializada, se han de realizar tres veces por semana. Mayor coste de explotación, no únicamente por el personal que atiende los trabajos de operación, sino también por el mantenimiento periódico de los elementos electro mecánicos y de los costes energéticos que se derivan de la electrobomba.Posibilidadde generar malos olores en caso de no respetarse los ciclos de bombeo definidos en los parámetros teóricos de diseño de la planta depuradora.

en los que gran parte de la lámina de agua queda a la vista y donde las plantas acuáticas se sitúan en los márgenes, sumergidas y en sectores determinados del mismo, dejando amplias zonas desprovistas de vegetación para permitir la incidencia de la luz solar directamente sobre la columna de agua.

El principal inconveniente de esta tipología de sistemas es el requerimiento de terreno: los procesos se realizan con energía captada pasivamente por algas y plantas, requiriendo así una amplia superficie de contacto entre el medio y el agua a tratar. La superficie media de terreno considerada en el presente estudio no reúne las condiciones necesarias para albergar una depuradora de aguas residuales únicamente de este tipo. Sin embargo, según los criterios adicionales de diseño este tipo de tratamiento es muy importante, ya que no solo aporta los beneficios ecosistémicos y paisajísticos anteriormente mencionados, sino que proporciona un tratamiento terciario, de afino al agua residual. Por lo tanto, se considera de alta valorización la implementación de un estanque/lagunaje en combinación con los tratamientos de flujo subsuperficial, más intensivos. En el estudio se define el diseño del estanque/lagunaje con la superficie mínima necesaria para recibir los beneficios de estos sistemas, en el proyecto ejecutivo se configura en base a los beneficios adicionales que se requieren en cada caso particular (acuicultura, obtención de forraje, obtención de nutrientes, etc.).

Figura 3: Imagen de un estanque en fase de construcción y detalle durante su funcionamiento (P.N. del Montseny)

Los estanques son los sistemas naturales de tratamiento de aguas que ofrecen mayores beneficios a nivel ecosistémico y paisajístico, al disponer de la columna de agua abierta que ofrece un hábitat adecuado para un amplio abanico de organismos acuáticos como invertebrados, anfibios y aves.

6.5 VALORES AÑADIDOS DE LOS SISTEMAS NATURALES DE DEPURACIÓN: VALORES AMBIENTALES, SUBVALORACIÓN DE PRODUCTOS, Los servicios ecosistémicos son los beneficios que fluyen de la naturaleza a las personas. Pueden ser de aprovisionamiento, de regulación o culturales. Los ecosistemas naturales

Aprovisionamiento

Nutrición Biomasa Animales de cría y productos procesados Plantas silvestres, algas y productos procesados Animales salvajes y sus salidas Plantas y algas de acuicultura in situ Piscicultura y otros animales de acuicultura in situ Materiales Biomasa Fibras y otros materiales de las plantas, algas y animales para uso directo o procesado Materiales de las plantas, algas y animales para uso Materialesagrícola genéticos de toda la biota Agua Agua superficial para otros usos que el de boca Agua subterránea para otros usos que el de boca Energía Fuentes de energía basadas en la biomasa Recursos de origen vegetal Recursos de origen animal Regulación y mantenimiento

Una red de ecosistemas saludables proporciona alternativas rentables a la infraestructura “gris” tradicional, ofreciendo beneficios para los ciudadanos de la UE y la biodiversidad. Por este motivo la UE promueve el uso de soluciones de infraestructura verde y azul basadas en la naturaleza mediante la guía sobre la integración de los ecosistemas y sus servicios en la toma de decisiones (EU Guidance document on integrating ecosystems and their services in decision-making ) En este documento se destaca la amplia gama de beneficios que fluyen de la naturaleza para las personas y las posibles formas de tener mejor en cuenta estos beneficios en las decisiones de inversión empresarial, planificación y política.

A partir de esta guía, en las siguientes tablas se enumeran los beneficios añadidos que ofrecen la implantación de estos ecosistemas dividiéndolos en diferentes secciones:

son multifuncionales: pueden proporcionar una amplia gama de servicios simultáneamente. El rango y flujo de los beneficios depende en gran medida de la biodiversidad y la condición del ecosistema.

Gestión residuosdeytóxicos

Mantenimientodelascondicionesfísicas,químicasybiológicas

representativasintelectualesInteraccionesy

Mantenimiento del ciclo de vida, protección del hábitat y del genéticopatrimonio Polinización y dispersión de semillas Mantenimiento de cría de poblaciones y hábitats Control de plagas y enfermedades Control de plagas Control de enfermedades Condiciones del agua Condiciones químicas de aguas dulces Composición atmosférica y regulación del clima Regulación del clima global mediante la reducción de las concentraciones de gases de efecto invernadero Regulación del clima a escala micro y regional Culturales ecosistemasInteraccionesfísicaseintelectualesconlabiota,losylospaisajes[escenariosambientales]

Gestión mediante la biota Bio-remediación por microorganismos, algas, plantas y Filtro/retención/almacenamiento/acumulaciónanimales de los microorganismos, algas, plantas y animales

Patrimonial,EducativoCientífico cultural EstéticoOcio

6.5. EJEMPLOS Y CASOS DE CASOS DE EXITO A continuación, citamos a modo de ejemplo una selección de casos de éxito de la implantación de sistemas naturales de tratamiento para grandes núcleos poblacionales:

Interacciones físicas y experienciales Uso experiencial de plantas, animales y paisajes en diferentes escenarios ambientales Uso físico de paisajes en diferentes escenarios ambientales

Gestión mediante los ecosistemas Filtro/retención/almacenamiento/acumulación de Diluciónecosistemaspor la atmosfera y los ecosistemas de agua dulce y Gestiónmarinosde impactos de olor/ruido/visuales Gestión de flujos Flujos líquidos Ciclo hidrológico y mantenimiento del flujo del agua Flujos de aire / gaseosos Ventilación y transpiración

Figura 4: Impermeabilización con EPDM y repartimiento de gravas del filtro horizontal subsuperficial

Obtención de forraje para animales de la finca Integrado en los valores ambientales del camping y elementos educativos

Tipología: Filtro de gravas de flujo subsuperficial horizontal Superficie construida de 410 m2 Estacionalidad elevada, tratamiento puntual de más de 250 usuarios

Figura 5: Sistema acabado de plantar y una año después de la plantación DEPURADORA DE ARNES (TERRA ALTA)

Depuradora puesta en marcha en 1999, compuesta por un tanque Imhoff, sistemas de tratamiento de flujo subsuperficial horizontal y lagunaje de afino. Trata las aguas del municipio de Arnes y las devuelve al rio Algars (Cuenca del Ebro)

VINYOLS CAMP Realizado en 2013 en el Camping ecológico Vinyols. Es una adaptación de sistema convencional de depuración obsoleto en tratamiento primario y construcción de filtro de gravas como tratamiento secundario

Características técnicas de diseño Unidad Valor Cabal diario m3/día 325 DBO5 entrada mg/l 241 SS entrada mg/l 175 N entrada mg/l 47 DBO5 salida mg/l <25 SS salida mg/l <15 N salida mg/l <10 servida verano habitantes Población servida invierno habitantes 550 Superficie ocupada m2 15,800 Producción de fangos (Imhoff) m3/mes 10 Potencia instalada Kw 0 Presupuesto Colectores(1999) € 246.000 Presupuesto Depuradora (1999) € 306.000 Tabla 5: . Características técnica de diseño de la depuradora de Arnes (Terra Alta, Tarragona) DEPURADORA VERDÚ (URGELL) Depuradora puesta en marcha en 2001 diseñada para tratar un caudal de 400 m3/día, correspondientes a 2.000 habitantes equivalentes, con una carga contaminante de entrada de 300 mg DBO5 /l. Tiene un área total de 20.000 m2 La línea de tratamiento está dividida en tres fases: pretratamiento , tratamiento primario y tratamiento secundario. El pretratamiento es un sistema convencional formado por una reja de gruesos y otra de finos. El tratamiento primario consiste en tres fosas sépticas en paralelo de 50 m3 cada una, compuesta por tres cámaras. El efluente proveniente del primario se distribuye en dos líneas de tratamiento paralelas, cada una posee dos humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal que funcionan en paralelo.

El sistema trata un pico estival de 1850 habitantes equivalentes, con un cabal máximo diario de 325 m3/h Idéntica combinación de sistemas a la propuesta para el municipio de Candelaria Ocupa una superficie de 1,5 Ha..

1850

Población

Posteriormente, el efluente se dirige hacia dos lagunas de maduración aeróbicas en paralelo con una profundidad de 1m. Cada laguna esta construida antes de un último humedal de flujo subsuperficial.

Figura 6: Imagen general de la EDAR de Verdú Figura 7: Repartición del fluido a los humedales de flujo subsuperficial horizontal, a la derecha laguna de maduración

En el apartado alternativas se reflejan las ventajas e inconvenientes de cada uno de los tres sistemas definidos: estanques o lagunaje, humedales de flujo subsuperficial horizontal y humedales de flujo subsuperficial vertical.

6.6. DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN PROYECTADA 6.6.1. ELECCIÓN DEL MODELO ÓPTIMO

El sistema elegido en la modelización del sistema de tratamiento de las aguas residuales generadas en los pequeños núcleos del municipio de Candelaria debe reflejar un equilibrio entre la ocupación de superficie, costes y dificultad de explotación y todo esto maximizando el número de criterios de diseño que cumplen.

AÑADIDAS DE DISEÑO Es importante tener en cuenta que el inconveniente principal de lo sistemas naturales de tratamiento es el requerimiento de una superficie mínima para su implantación. Siendo un problema importante en grandes núcleos poblacionales, no es un aspecto tan significativo en pequeños núcleos rurales, donde generalmente existe suficiente espacio disponible.

Cada tipo de tratamiento tiene unas características específicas en las que predominan unas reacciones de depuración frente a otras. Que el efluente circule por zonas con diferentes características potencia el rendimiento de depuración, tanto en la desinfección del agua residual como en la eliminación de diferentes tipos contaminantes. Por lo tanto, una combinación de sistemas tiene un efecto positivo que aporta un valor añadido en el rendimiento del tratamiento.

Los humedales de flujo subsuperficial horizontal tienen menor requerimiento en cuanto a explotación que los humedales de flujo subsuperficial vertical, son sistemas que no necesitan aporte de energía ni elementos electromecánicos, pero en contrapartida requieren mayor espacio que los sistemas verticales.

Por lo tanto el sistema óptimo de tratamiento de aguas residuales, es el que combina sistemas horizontales de flujo subsuperficial con un estanque o sistema de lagunaje naturalizado CONSIDERACIONES.

Se resumen a continuación las conclusiones reflejadas en las diferentes alternativas de tratamiento:Los estanques son los sistemas que ofrecen mayores beneficios a nivel ecosistémico y paisajístico, pero también los que requieren mayor superficie de tratamiento entre los tres comparados.

De todas formas, se han querido estudiar soluciones a posibles problemas derivados de la limitación de espacio que pueda surgir en algún caso en concreto: La utilización de humedales de flujo subsuperficial vertical, tal y como se refleja en la tabla 2 puede reducir en un 50% el terreno necesario de implantación.

Supresión del sistema de estanque/lagunaje en casos de limitaciones en la disponibilidad de terreno: el efluente derivado de los humedales de flujo subsuperficial horizontal cumple con las normativas de vertido. Las funciones principales del estanque/lagunaje son de tratamiento terciario y potenciación de los beneficios ecosistémicos.

Los sistemas de tratamiento primario tienen como objetivo principal la separación de sólidos en suspensión y de los elementos flotantes que pueda transportar el agua residual, mediante procesos simples de decantación y flotación, quedando garantizado el funcionamiento óptimo de los tratamientos secundarios que le siguen. Los elementos mínimos necesarios para efectuar el tratamiento primario de las aguas residuales son los que se describen a continuación. FOSSA IMHOFF Se trata de un decantador que consta de un único depósito que consta de dos compartimentos diferenciados conectados por pasos estratégicos: la zona de sedimentación situada en la parte superior, y la zona de digestión de fangos, ubicada en la zona inferior del depósito.

6.7. ESTACIÓN DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES

El sistema descrito a continuación es el mismo para el tratamiento de las aguas residuales de los dos sistemas definidos, tanto para el tratamiento de las aguas generadas por 50 habitantes equivalentes como el necesario para 500 habitantes equivalentes. La diferencia en los dos diseños se produce en el dimensionamiento, pero los elementos clave son los mismos:Pretratamiento y tratamiento primario: Fosa Imhoff Tratamiento secundario: Humedales de Flujo subsuperficial horizontal: dos celdas de tratamiento dispuestas en paralelo. Tratamiento terciario: Estanque facultativo/maduración 6.7.1. TRATAMIENTO PRIMARIO

Procesos físicos: las aguas a tratar ingresan en la zona de sedimentación y, por la acción de la gravedad, los sólidos sedimentables abandonan esta zona y se acumulan, en forma de lodos, en la zona de digestión. Por su parte, los flotantes, incluyendo aceites y grasas, se acumulan en la superficie de la zona de sedimentación, que cuenta con bafles, en la entrada y en la salida, para impedir que estos flotantes escapen con los efluentes tratados.

Procesos biológicos: la fracción orgánica de los sólidos sedimentables acumulados en la zona de digestión experimentan reacciones de degradación vía anaerobia, licuándose, reduciendo su volumen hasta un 40% y desprendiendo biogás, mezcla de metano y dióxido de carbono, principalmente.

Figura 3. Esquema de funcionamiento de la fosa Imhoff En el funcionamiento de la Fosa Imhoff se dan procesos físicos y biológicos, similares a los que tienen lugar en las fosas sépticas:

La especial configuración de la apertura que comunica las zonas de sedimentación y de digestión impide el paso de gases y partículas de fangos desde la segunda a la primera,

Imhoff se dan, de forma conjunta, los procesos de decantación (zona de sedimentación) y espesamiento y digestión de fangos (zona de digestión). La importante reducción de volumen que experimenta la materia orgánica en la zona de digestión (hasta el 40%), permite espaciar en el tiempo las operaciones de extracción de los fangos Enacumulados.lasiguiente

Todo y que no se trata de una planta de grandes dimensiones y que no generará un gran volumen de fangos anual, existe la posibilidad de instalar una línea de fangos específica

tabla se definen las características esenciales del equipo de tratamiento primario: Parámetro Unidad Valor Cabal punta horario (estimación Qph = 3*Qh) m3/h 9,38 Tiempo de retención hidráulico (TRH) en cámara de decantación h 4,00 Volumen cámara de decantación m3 37,50 Generación de fangos l/HE·año 200 Periodicidad de extracción de fangos año 0,5 Volumen destinado a la acumulación de fangos m3 50 Volumen total de equipo m3 88 Tabla 5: . Características básicas Fosa Imhoff 500 habitantes Parámetro Unidad Valor Cabal punta horario (estimación Qph = 3*Qh) m3/h 1,56 Tiempo de retención hidráulico (TRH) en cámara de decantación h 4,00 Volumen cámara de decantación m3 6,25 Generación de fangos l/HE·año 200 Periodicidad de extracción de fangos año 0,5 Volumen destinado a la acumulación de fangos m3 5 Volumen total de equipo m3 11

evitando que los gases, que se generen en la digestión , afecten a la decantación de los sólidos sedimentables, tal y como ocurre en el caso de las fosas sépticas. Desde este punto de vista, puede afirmarse que las fosas Imhoff vienen a ser fosas sépticas Enmejoradas.lostanques

Tabla 6: . Características básicas Fosa Imhoff 50 habitantes Asumimos a nivel de diseño que la fosa Imhoff puede reducir la carga orgánica DBO5 en un 35% en promedio y los sólidos en suspensión MES en un 60%.

Figura 4. Esquema general de los humedales de flujo subsuperficial horizontal. Planta i sección A nivel constructivo, éstos se disponen empotrados en el terreno, con taludes interiores a 45º de inclinación. La impermeabilización se efectúa con membrana de etileno propileno dieno (EPDM), de 1,2 mm de espesor, colocada no adherida y protegida con geotextil de poliéster de 300 g/m². El anclaje de la membrana impermeabilizante y geotextiles de protección se efectuará mediante una zanja perimetral de 40 cm de anchura y 30 cm de profundidad situada a una distancia de 50 cm de la coronación. Por último, se recubrirán

6.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO Es diseño está conformado para que a la salida del tratamiento primario el agua fluya por gravedad a una arqueta de división de cabal del tratamiento primario desde donde se distribuye por gravedad en una arqueta de división de cabal a las celdas respectivas de tratamiento. La configuración de celdas de tratamiento en paralelo es útil ya que permite la operación del sistema mientras alguna de las celdas este en mantenimiento.

también mediante sistemas naturales de tratamiento, evitando completamente la gestión externa de los fangos. El efluente líquido de esta línea de tratamiento específica se incorporaría a la entrada del sistema de tratamiento. El sistema permite el tratamiento de fangos generados por otras fuentes externas, por ejemplo, los fangos procedentes de fosas sépticas de casas unifamiliares aisladas.

La extracción de nutrientes que realizan las plantas aquí desarrolladas. Éstas actúan como acumuladores de nutrientes del sistema y hacen un aporte de oxígeno al agua a través de sus partes aéreas. Estos nutrientes se extraen mediante el tendido de las plantas acuáticas emergentes, que ofrecen la posibilidad de ser utilizadas directamente como “acolchado” de áreas agrícolas oa través de un proceso de compostaje, lo que facilitará su reintroducción en el ciclo de nutrientes.

Figura 5 .Imágenes de un humedal de flujo subsuperficial horizontal vegetado con phragmites australis después de la plantación y después de dos años de funcionamiento Las principales funciones que nos facilita este elemento son: El filtrado de los sólidos en suspensión por parte de las cortinas formadas tanto por las raíces como por las gravas. Las raíces y la grava proporcionan una gran superficie de contacto donde se pueden desarrollar los microorganismos que necesitan un sustrato en el que fijarse, y que proseguirán con el proceso de digestión de la materia orgánica. La reducción de DBO5, a través de procesos biológicos tanto aerobios como anaerobios por parte de los microorganismos descomponedores de la materia orgánica. Este proceso está reforzado por el aporte de oxígeno por parte de las plantas que encontramos en el filtro.

La eliminación de poblaciones de microorganismos patógenos gracias a la actividad bactericida de ciertos compuestos exudados por las plantas macrófitas, especialmente en la zona plantada con lirio de agua -iris pseudacorus- y menta acuática.

todos los taludes interiores que no queden cubiertos por las gravas y la coronación de talud con 25 cm de espesor de tierras superficiales que se habrán apartado previamente en la excavación, con el fin de proteger la membrana del contacto directo del sol , reducir el impacto visual y permitir el arraigo de vegetación para la restauración y naturalización de taludes.

PARA 500 HABITANTES EQUIVALENTES

Las plantas realizan un aporte de oxígeno al agua antes de ser devuelta al medio natural o de facilitar su reutilización. A continuación, se resumen los parámetros fundamentales de diseño de los humedales de tratamiento en conjunto. Como vamos realizando en todo el estudio, dividimos los parámetros según el número de habitantes equivalentes para el que ha estado realizado el SISTEMAdiseño:

de las gravas mm 6 / 12/ 20 / 40 Porosidad del lecho de gravas % 35 Volumen de gravas de tratamiento m3 900,00 Volumen útil de tratamiento m3 315,00 Tiempo de retención hidráulica (TRH) días 4,2 Concentración DBO5 efluente mg DBO5/l 26,0 Tabla 7: Características básicas de los humedales de flujo subsuperficial horizontal para una población de 500 habitantes A continuación mostramos la superficie necesaria para la implantación de este tratamiento: SUPERFÍCIE ÚTIL DE TRATAMIENTO EN HUMEDALES M2 1500,00 SUPERFÍCIE TOTAL CONSTRUÍDA (NECESARIA) M2 1650,00

El sistema se compone de 4 humedales en paralelo con una superficie útil de tratamiento de 375 m2 cada una, con una profundidad media de 0,65 m y con un resguardo entre la lámina de agua y la grava de 10 cm. Parámetro Unidad Valor Nº de celdas en paralelo ut 4,00 Superficie de tratamiento de cada celda m2 375,00 Anchura de cada celda m 17,00 Longitud de cada celda m 22,06 Relación L:A m:m 1,430 Profundidad a la entrada m 0,5 Profundidad en la salida m 0,7 Dimensión

Tiempo de retención hidráulica (TRH) días 4,7 Concentración DBO5 efluente mg DBO5/l 26,0 Tabla 8: Características básicas de los humedales de flujo subsuperficial horizontal para una población de 50 habitantes

El objetivo de los sistemas de entrada y salida es garantizar una distribución y recogida uniforme del agua en toda la anchura y profundidad de la cama, así como permitir la parada de una u otra línea para proceder con las tareas de mantenimiento. Por este motivo se dispone de un sistema de arquetas que permiten la distribución de los caudales de agua hacia una u otra de las líneas, además de permitir la regulación del nivel de agua en el interior de cada humedal.

Dimensión de las gravas mm 6 / 12/ 20 / 40 Porosidad del lecho de gravas % 35 Volumen de gravas de tratamiento m3 101,74 Volumen útil de tratamiento m3 35,61

SUPERFÍCIE TOTAL CONSTRUÍDA (NECESARIA) M2 203,5 ENTRADA Y SALIDA DE AGUA EN LOS HUMEDALES

El sistema se compone de 2 celdas en paralelo con una superficie útil de tratamiento de 84,78 m2 cada una, con una profundidad media de 0,6 m y con un resguardo entre la lámina de agua y la grava de 10 cm.

SISTEMA PARA 50 HABITANTES EQUIVALENTES

Parámetro Unidad Valor Nº de celdas en paralelo ut 2,00 Superficie de tratamiento de cada celda m2 84,78 Anchura de cada celda m 8,00 Longitud de cada celda m 10,60 Relación L:A m:m 1,32 Profundidad a la entrada m 0,55 Profundidad en la salida m 0,65

A continuación, definimos la superficie necesaria para la implantación de este tratamiento: SUPERFÍCIE ÚTIL DE TRATAMIENTO EN HUMEDALES M2 169,57

El colector de salida de la fosa Imhoff (PVC Ø160) se conecta a una arqueta de diversión de caudal para distribuir y regular la entrada de agua en cada línea. En el interior de los humedales se dispone de otra arqueta de reparto, desde la que se efectúa la distribución final del flujo a través de un sistema de conducciones de PVC Ø125 perforadas, alcanzando todo el ancho del sistema y niveladas a 10 cm por debajo del nivel de gravas.

Las áreas de entrada y salida están constituidas, además del sistema de tuberías de reparto y drenaje respectivamente, por una franja de 1 m de longitud compuesta por gravas gruesas (40-100 mm ø) con el fin de facilitar la distribución uniforme del flujo de agua en toda la anchura y profundidad de la cama.

La tubería de drenaje finaliza en la arqueta de regulación de nivel con un codo de 90º de junta labiada (móvil). A este codo se encola un tramo de tubo rígido en posición vertical, cuyo extremo superior define el nivel de agua en el interior del humedal, por vasos comunicantes. La altura a la que se coloca el extremo superior del tubo terminal de vertido permite controlar el nivel de agua dentro del humedal de tratamiento, que en condiciones de diseño se establece 10 cm por debajo de la cota de coronación del nivel de gravas.

Mediante la mayor o menor inclinación del codo móvil se consigue regular la cota del nivel de agua en el interior de los humedales, permitiendo incluso, el vaciado completo de cada una de las celdas de forma independiente, necesario para efectuar paradas de mantenimiento Adicionalmente,preventivo.sedispone de un aliviadero de seguridad en cada uno de los dos humedales para evacuar los excedentes de agua de forma segura en episodios de lluvias torrenciales o en caso de obturación de las conducciones de drenaje, evitando el vertido por zonas donde existe peligro de erosión o de dañar las instalaciones anexas a los VEGETACIÓNhumedales. ACUÁTICA

El sistema de recogida consta de un sistema de drenaje (de idénticas características que las tuberías de entrada) instalado a 20 cm sobre el fondo del humedal y conectado a una arqueta construida en el interior de la celda. la de tratamiento.

La plantación del filtro de gravas se conforma con una densidad de 5 macrófitas/m2 en toda la zona central del elemento (exceptuando las franjas de entrada y salida). Se utilizan variedades autóctonas tolerantes a condiciones eutróficas y mesotróficas.

Una vez el efluente sale de los humedales de flujo subsuperficial horizontal pasa por gravedad a la última parte de tratamiento: un estanque naturalizado de 0,9m. de profundidad máxima. Una vez impermeabilizado y protegido con el geotextil preceptivo, se recubren todos los taludes interiores y el bancal marginal con 25 cm de grosor de suelos superficiales, que se habrán apartado previamente en la excavación. Mediante esta técnica se logra integrar paisajísticamente la intervención, fomentar la recreación del ecosistema acuático, alargando además la vida útil de la instalación al impedir la fotodegradación de la lámina impermeable.

A continuación, se listan las variedades a utilizar: Typha de seguimiento y control trimestral)

Geotextil de protección debajo de la membrana EPDM Impermeabilización con EPDM

Bolboeschenus maritimus Scirpoides holoschoenus Juncus ZantedeschiaAcutusaethiopica 6.7.3. ESTANQUE TERCIARIO (definición del estanque, medidas y elementos de construcción)

CyperusDominguensisLongusJuncusEffususIrisPseudacorus(requiere

Geotextil de protección sobre membrana Terraplenado de taludes interiores y bancal marginal

El bancal marginal es un elemento fundamental para facilitar el establecimiento del ecosistema acuático. La biodiversidad se mide según la cantidad y la calidad de especies que alberga el estanque. Ofrecer ambientes diversos facilita el establecimiento de un mayor número de especies de organismos acuáticos, tanto en la columna de agua como en el suelo subacuático, que se organizan y autorregulan en la red trófica, equilibrando los ciclos de nutrientes. La mayoría de organismos acuáticos habitan los primeros centímetros de profundidad, puesto que el 70% de los invertebrados acuáticos son respiradores de aire de superficie. Entre los 0 y 10 cm se encuentra el triple de especies que entre los 40 y 50cm. La estrategia de diseño se centra en incrementar las zonas de menor profundidad, estableciendo zonas litorales en las que los márgenes no se hundan de golpe, para favorecer especialmente los nichos de organismos aerobios. En conjunto, estas actuaciones representan un impacto ecológico positivo, tanto ambiental como en otros niveles. A continuación, se citan algunos ejemplos: se convierte en un punto de atracción para la fauna autóctona, que potencia una interacción positiva con los ecosistemas circundantes, tanto a nivel de polinización como de control de plagas (abejas, ranas, libélulas, etc.) permite introducir especies vegetales autóctonas y de alto valor ecológico, que a su vez actúan de refugio para un amplio abanico de organismos acuáticos (peces, anfibios, macro y micro invertebrados, etc.). En este sentido, se controla a la población de mosquitos de forma mucho más eficiente en una balsa naturalizada que en un elemento no naturalizado, ya que se establece una cadena trófica muy compleja que ejerce un control biológico sobre las larvas. la vegetación presente capta los nutrientes y parte de los compuestos orgánicos contenidos en el agua, que emplean para su desarrollo, manteniendo su calidad y

Tabla 9: Características básicas del estanque terciario para una población de 500 habitantes SISTEMA PARA 50 HABITANTES EQUIVALENTES

Volumen mínimo del estanque m3 375 Profundidad media m 0,85 Superficie de lámina de agua m2 441,17

limitando la proliferación de algas. Además, las plantas realizan un aporte de oxígeno al agua, generando un ambiente oxidante y exento de microorganismos patógenos.posibilitatrabajar aspectos educativos en diversos niveles formativos, en torno a la biología, ecología y el ciclo del agua. ofrece un ambiente agradable y relajante, convirtiéndose en un jardín acuático integrado en el paisaje.

El estanque se compone de un volumen mínimo de 37,5 m3 que ocupa una superficie de 46,87 m2 . Parámetro Unidad Valor Caudal nominal m3/día 7,5 Tiempo de retención hidráulico (TRH) h 5,00 Volumen mínimo del estanque m3 37,5 Profundidad media m 0,8 Superficie de lámina de agua m2 46,87 Tabla 10: Características básicas del estanque terciario para una población de 50 habitantes

El estanque se compone de un volumen mínimo de 375 m3 que ocupa una superficie de 441,17 m2 Parámetro Unidad Valor Caudal nominal m3/día 75 Tiempo de retención hidráulico (TRH) h 5,00

Las características básicas del diseño del estanque terciario vienen definidas en las siguientes tablas: SISTEMA PARA 500 HABITANTES EQUIVALENTES

Especies sumergidas Myriophillium spicatum Potomageton nodosus Callitriche stagnalis 6.8.

VEGETACIÓN ACUÁTICA A continuación, se listan la variedades a utilizar: Especies emergentes Cyperus Longus Juncus BolboeschenusEffusus maritimus Scirpoides holoschoenus Juncus

SamolusVeronicaRorripaE.tetragonumE.E.TamarixJuncusJuncusZantedeschiaAcutusaethiopicabufoniusCapitatiusWeigelcanariensishirsutumE.ObscurumParviflorumnasturtium-acuaticumbecabungaValerandi MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES I EQUIPOS

Los sedimentos que se acumulan en la fosa Imhoff están directamente relacionados con los productos lentamente biodegradables o no biodegradables que llegan a la misma. Se calcula que deben vaciarse aproximadamente cada 6 meses dependiendo del ritmo de acumulación de sólidos. En cualquier caso, es conveniente revisar mensualmente la cantidad de sólidos sedimentados, introduciendo delicadamente una vara para sondear la cámara de digestión. Idealmente, en el momento de la extracción, debe dejarse un remanente de los mismos, ya que aportan los microorganismos responsables del tratamiento. Se considera que este remanente en la fosa es del 5% del volumen de la misma.

La poda de las plantas emergentes se efectúa cortando la parte aérea en el nivel del agua; sin embargo, si lo que se pretende es controlar el avance de la población de ciertas especies, se extrae la planta entera, raíces y rizomas incluidas. En este sentido, existe la conveniencia de controlar el desarrollo de ciertas especies de plantas que pueden resultar invasoras y que, a medio o largo plazo, desplazan a otras especies.

Las podas y extracciones de planta acuática no deben realizarse hasta que éstas alcanzan un buen desarrollo, hecho que para las plantas del margen (no las flotantes) a menudo no se alcanza hasta el segundo año de funcionamiento.

Existe dos posibilidades para la retirada de fangos: con camiones cisterna y ayuda de un tubo de aspiración. El tratamiento in-situ mediante sistemas de tratamiento natural

Se calcula una generación aproximada de 100m3 anuales de fangos para 500 habitantes y de 10m3 para 50 habitantes, que se retiran entre dos y tres veces al año, en función del ritmo de acumulación de los mismos en la cámara de digestión.

HUMEDALES ARTIFICIALES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL

Las extracciones mínimas son anuales (a finales de verano o principios de otoño), antes de que se pare el crecimiento vegetativo de las plantas y sequen las partes aéreas. Se pueden hacer más frecuentemente, por ejemplo, si la planta se quiere utilizar como elemento de aportación para compostar, como elemento de acolchado en la huerta (mulching), como forraje animal o bien para motivos estéticos o de jardinería.

A continuación, enunciamos los procesos de mantenimiento que se han de llevar a cabo: Poda de las plantas acuáticas emergentes Con la poda de las plantas acuáticas se evita que los nutrientes, fijados como materia vegetal, devuelvan al sistema de tratamiento. La periodicidad de estos trabajos varía según el crecimiento específico de cada planta, así como de la carga orgánica influyente y de las condiciones ambientales particulares del emplazamiento (horas de sol, temperaturas, etc.)

Toda la materia orgánica extraída es de origen vegetal y se puede gestionar in situ en pilas de compostaje. Alternativamente, se puede disponer en el gestor de residuos municipal como fracción orgánica Zonas de entrada y salida

diversas formas de detectar que un humedal presenta saturación del medio filtrante que ocasionen problemas con la circulación del flujo:  Si se observa agua en la superficie del filtro de grava.

 En caso de que la vegetación acuática no crezca uniformemente

acuáticas en la zona central Las plantas acuáticas de margen tienden a crecer e ir invadiendo paulatinamente la zona central de la balsa. Generalmente, las plantas que avanzan hacia el interior del estanque propagan sus raíces directamente en el agua, no están arraigadas en ningún sustrato. Son sus raíces y rizomas que van formando una estructura flotante que les permite mantenerse erectas en superficie.

El primer y último metro de los filtros de gravas constituyen las franjas de entrada y salida, que se caracterizan por tener una elevada conductividad hidráulica. Se deben mantener libres de vegetación y otros elementos impropios para evitar posibles obturaciones de las tuberías de distribución/drenaje de agua. El mantenimiento en buen estado de las estructuras de entrada y salida en los filtros de gravas es fundamental para prevenir la saturación del filtro. Drenaje de humedales por saturación del medio filtrante

La configuración general del sistema de depuración permite el by-pass de todas las celdas de tratamiento independientemente, así como el vaciado de cada una de ellas a través del codo de junta móvil ubicado en el interior de la arqueta de regulación de nivel. Esta configuración permite resolver las disfunciones derivadas de la saturación del medio Existenfiltrante.

ESTANQUE/LAGUNAJERetiradadelasplantas

6.9. SUPERFÍCIE TOTAL OCUPADA POR EL SISTEMA DE TRATAMIENTO Siendo la superficie ocupada un factor clave a la hora de situar el sistema de tratamiento, y un limitante de la elección de la instalación del sistema terciario, incluimos una tabla donde se enuncian la ocupación necesaria para la instalación de la EDAR con todos sus elementos y la ocupación mínima necesaria para cumplir con los requisitos de vertido.

SISTEMA NATURAL DE TRATAMIENTO DE 500 HABITANTES

SUPERFÍCIE TOTAL CONSTRUÍDA INCLUYENDO ESTANQUE DE TRATAMIENTO TERCIARIO M2 2115,80

Conviene controlar este avance para garantizar la existencia de zonas abiertas (sin plantas) en la parte central del estanque, de modo que la luz solar incida directamente sobre la masa de agua. Esta luz mantiene la actividad fotosintética de las algas unicelulares, que aportan una cantidad significativa de oxígeno al agua y fomentan los mecanismos de depuración natural. Adicionalmente, los rayos ultravioletas contenidos en la luz solar contribuyen a la eliminación de microorganismos patógenos, mejorando la calidad sanitaria del efluente.

SUPERFÍCIE MÍNIMA TOTAL CONSTRUÍDA M2 1650,00

Durante las campañas de poda, se revisa el avance de las plantas de margen para, en caso necesario, extraerlas enteras (raíces y rizomas incluidas). Esta actuación se realiza desde el margen, con ayuda de ganchos, cuerdas y herramientas de poda. Por lo general, tensa de una planta se puede arrastrar toda una agrupación, debido a que las raíces se van trenzando y forman estructuras flotantes. En casos de saturación severa de la zona central del estanque, pueden ser necesarios medios mecánicos de soporte (tractor con pinza bivalva, etc.) Las plantas flotantes (si existen, por ejemplo lenteja de agua) se extraen con un recogedor de malla.Retirada de las plantas acuáticas emergentes Esta tarea de mantenimiento se realiza de la misma manera que en el humedal artificial de flujo subsuperficial horizontal.

Tabla 11: Superficie necesaria para la implementación de la EDAR para el tratamiento de las aguas residuales generadas por 500 habitantes SISTEMA NATURAL DE TRATAMIENTO DE 50 HABITANTES SUPERFÍCIE MÍNIMA TOTAL CONSTRUÍDA M2 203,50

SUPERFÍCIE TOTAL CONSTRUÍDA INCLUYENDO ESTANQUE DE TRATAMIENTO TERCIARIO M2 260,00

1.4 Construcción de arquetas de registro y de control de flujo en el interior de la estación de depuración 8.195,75 1,5 Vallado perimetral del recinto 7.350,00

Tabla 12: Superficie necesaria para la implementación de la EDAR para el tratamiento de las aguas residuales generadas por 50 habitantes.

6.10. PRESUPUESTO El presupuesto incluye dos capítulos, en cada capítulo figura el presupuesto estimativo de cada uno de los sistemas proyectados: CAPÍTULO 1: SISTEMA PARA 500 HABITANTES EQUIVALENTES Capítulo Descripción Importe (€)

1. ESTACIÓN DE DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESUDALES GENERADAS EN POBLACIÓN DE 500 HABITANTES EQUIVALENTES 1.1 Suministro e instalación de equipos de tratamiento primario: Decantador Imhoff 49.567,64 1.2 Construcción de humedales de flujo subsuperficial horizontal. Incluye movimientos de tierras, impermeabilización con EPDM 1,2mm, suministro y colocación de gravas, plantación con macrófitos acuáticos, instalación de estructuras de entrada y salida 149.518,48 1.3 Construcción de estanque de oxidación de flujo libre. Incluye movimientos de tierras, impermeabilización con EPDM 1,2mm, suministro y plantación con macrófitos acuáticos, instalación de estructuras de entrada y salida 20.376,47

TOTAL CAPÍTULO 1. 235.008,33 € CAPÍTULO 2: SISTEMA PARA 50 HABITANTES EQUIVALENTES Capítulo Descripción Importe (€) 2 ESTACIÓN DE DEPURACIÓN DE LAS AGUAS RESUDALES GENERADAS EN POBLACIÓN DE 50 HABITANTES EQUIVALENTES 2.1 Suministro e instalación de equipos de tratamiento primario: Decantador Imhoff 7.435,15 2.2 Construcción de humedales de flujo subsuperficial horizontal. Incluye movimientos de tierras, impermeabilización con EPDM 1,2mm, suministro y colocación de gravas, plantación con macrófitos acuáticos, instalación de estructuras de entrada y salida 18.990,86 2.3 Construcción de estanque de oxidación de flujo libre. Incluye movimientos de tierras, impermeabilización con EPDM 1,2mm, suministro y plantación con macrófitos acuáticos, instalación de estructuras de entrada y salida 2.712,50 2.4 Construcción de arquetas de registro y de control de flujo en el interior de la estación de depuración 4.097,87 2.5 Vallado perimetral del recinto 2.450,00 TOTAL CAPÍTULO 2. 35.686,37 €

6.11. ESQUEMAS DE FUCNIONAMIENTO. ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO PARA 500 HAB.EQ.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO PARA 50 HAB.EQ.

Un Reactor Biológico de Membranas (MBR) es la evolución de un proceso de fangos activos. Este sistema separa sólidos del agua mediante membranas de filtración. Esta es una tecnología de separación que permite reducir y eliminar etapas de un tratamiento convencional de fangos activos en el tratamiento de aguas residuales.

7. ESTACION DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS URBANOS 7.1 DESCRIPICON DE LOS NUEVOS SISTEMAS DE DEPURACION (MBR)

Los MBR están compuestos por dos partes principales:

Los Reactores Biológicos de Membranas (MBR) combinan en una misma fase los procesos biológicos y la tecnología de membranas, por lo tanto es un tratamiento de depuración de fangos activos donde el decantador secundario es sustituido por un sistema de membranas.

 El módulo de la membrana encargado de llevar a cabo la separación física del agua con los contaminantes.

 Externo: el contenido de reactor biológico se bombea hacia el módulo de membranas que se ubica a continuación.

A continuación, se esquematiza el principio de funcionamiento: En cuanto al material de las membranas en los MBR los más utilizados son poliméricos o cerámicos. Las membranas se colocan en módulos que pueden tener diferentes configuraciones siendo las más habituales membranas de placa plana, membranas de fibra hueca y membranas tubulares. La primera planta de tratamiento de aguas residuales con Reactores Biológicos de Membranas (MBR) en nuestro país se instaló en Lanzarote en el año 2002. En la actualidad esta tecnología está instalada en más de 60 EDAR, algunas de ellas de gran capacidad como son la EDAR de Gavá-Viladecans (Barcelona) (una línea MBR de 32.000 m3/día), EDAR de Sabadell-Riu Sec (Barcelona) (35.000 m³/día) o San Pedro del Pinatar (Murcia) (20.000 m3/día)….entre otras muchas.

Por su parte, el módulo de la membrana, según su configuración, puede ser de dos tipos:  Sumergido: las membranas se sitúan dentro del reactor biológico.

 La unidad biológica responsable de la degradación de los compuestos presentes en el agua residual.

7.2 DIMENSIONADO DE LA PLANTA PARA 20.000 HAB.EQUIVALENTES

En España los MBR más habituales para el tratamiento de aguas residuales municipales son los de sistema de membranas sumergidas de fibra hueca y de placa plana. Y los principales usos de sus caudales son medioambientales, seguidos de riego agrario y uso recreativo.

7.2.1. Arqueta de entrada a planta y alivio general El agua bruta llega a través del emisario general procedente de La Candelaria, interceptando los vertidos directos la población del municipio comentado por una población aproximada de 20.000 habitantes equivalentes cuya ubicación se encuentran entre la autopista y la línea costanera.

Las innovaciones que esta tecnología de membranas ha experimentado en las últimas décadas, mejorando la eficiencia energética, y sobre todo los sistemas de control para evitar el ensuciamiento de las membranas y su automatización, han sido claves para que se convierta en una tecnología competitiva en relación a otros tratamientos terciarios convencionales, que hacen posible el tratamiento de aguas residuales, tanto municipales como industriales, para su posterior reutilización.

Estos 20 años de experiencia en la explotación de este tipo de plantas con tecnología MBR en España han demostrado que se trata de un sistema de tratamiento de depuración cada vez más habitual, con la gran ventaja de que permite obtener un agua de alta calidad y constante.

El pretratamiento se ha diseñado para un caudal máximo de 3000 m3/dia, por lo que a esta cámara se dispone un aliviadero lateral de seguridad y un by-pass general de la instalación, que permite: a) Desviar el exceso de caudal superior a la capacidad de tratamiento de la planta generados por una pluviosidad elevada. b) Desviar todo el caudal que pueda llegar a la planta de tratamiento, en caso de que se cierren las compuertas de entrada a los dos pozos de gruesos (by-pass).

- Un analizador de pH y temperatura Adicionalmente, ha sido necesario prever una zona para la admisión de los residuos transportados por los camiones de limpieza de alcantarillado, así como el vaciado de fosas sépticas en el edificio de pretratamiento, junto a los pozos de gruesos. Para ello se ha previsto una estación de recepción de dichos fangos sépticos externos o procedentes de limpiezas de alcantarillado, compuesto por una tolva de recepción, equipada con tornillo horizontal para extracción de la fracción sólida, un tromel separador sólido-líquido con sistema de limpieza, y un equipo de bombeo y planta de separación y lavado de arenas.

Con este diseño se permite el aislamiento de uno o de los dos pozos de gruesos, evitando así la entrada de agua como retorno.

La extracción de los residuos se realizará con una cuchara bivalva y será actuada por un puente grúa. Con el fin de poder conocer la calidad del agua de entrada se ha previsto:

La arqueta de entrada dispone de dos compuertas tipo mural, que permitirán la entrada a uno o dos pozos de gruesos para aislar la planta, si se considera necesario.

Son instaladas en la fase de pretratamiento de la línea de agua, antes de cualquier otro sistema de tratamiento de aguas residuales. Su finalidad es impedir que los residuos de mayor tamaño puedan dañar los equipos posteriores a la reja y que lleguen al sistema de tratamiento.

- Un analizador de conductividad

Pozo de gruesos

7.2.2

7.2.3 Desbaste de sólidos gruesos La principal función de la reja de desbaste, es la de retener los residuos sólidos de mayor tamaño contenidos en la corriente de agua residual. Por lo tanto, este equipo de pretratamiento es un sistema mecánico de filtrado de aguas residuales.

Las rejas de desbaste son diseñadas teniendo en cuenta la separación libre entre barras, la carga de agua y las pérdidas de carga admisibles. Además, las rejas de desbaste pueden clasificarse según el espacio libre que hay entre los barrotes:

Dentro de las rejas de desbaste, independientemente de que sean para la retención de residuos Finos o Gruesos, diferenciamos entre rejas de desbaste de limpieza Manual o Automática:

Las aguas residuales llegan mediante bombeo al tamiz de gruesos para eliminar los sólidos evitando posibles obturaciones y problemas con los equipos posteriores, la recogida de sólidos se realiza en una cesta agujereada en el caso de los gruesos y en el caso de los finos se utiliza un rototamiz con la inyección de agua a presión para la limpieza del tambor.

Debido a la posible variabilidad de caudales, se ha previsto la instalación de bombas de dos tamaños distintos: dos unidades más pequeñas darán servicio en caudales mínimos y medios de los 3 escenarios previstos, y tres (2+1) unidades de mayor capacidad, para atender el resto de escenarios.

 En el caso de la reja de desbaste automática, se dispone de un peine móvil que extrae los residuos adheridos a las barras de manera automática, eliminando problemas de atascos y reduciendo los tiempos necesarios de mantenimiento.

 En el caso de la reja de desbaste manual, la extracción de los residuos retenidos en la misma se realiza mediante un rastrillo manipulado por un operario.

 Rejas de desbaste de Finos, con una separación entre barrotes que puede oscilar de los 5 mm a los 20 mm.



A continuación, se pasa a una instalación constituida por dos canales de desbaste, que disponen de una reja de gruesos automática. Los residuos sólidos se verterán a un tornillo transportador compactador. Se ha considerado como principal hipótesis de trabajo que pueda quedar un canal fuera de servicio a caudal máximo de diseño.

Con el fin de poder conseguir un perfil hidráulico que permita la circulación por gravedad entre los diferentes equipos de la planta, se han proyectado dos pozos de bombeo independientes pero conectados.

Rejas de desbaste de Gruesos, con una separación entre barrotes que puede oscilar de los 20 mm a los 50 mm aproximadamente.

la estación de bombeo dispondrá de una cubierta plana de hormigón y PRFV.

1) En tiempo seco, en funcionamiento normal, funcionarán las dos (2+0) bombas pequeñas de las dos cámaras de bombeo. Se ha previsto instalar dos (2+0) bombas 2)sumergiblesEntiempo de lluvias, para el caudal máximo de pretratamiento se dispondrá del volumen de regulación aportado por las dos cámaras interconectadas. En este escenario funcionarán las tres (2+1) bombas de mayor capacidad previstas de las dos cámaras de bombeo, de tipo centrífugas sumergibles. Además, se ha considerado que el nivel de líquido en el pozo de bombeo sea prácticamente constante en todo su rango de funcionamiento. Su vaciado completo se realizará mediante bombas de achique. El bombeo ha sido diseñado de manera que en tiempo seco se pueda disponer de uno de las cámaras fuera de servicio, para posibles operaciones de limpieza y mantenimiento, sin interferir en la explotación de la planta. Se ha previsto que la extracción de las bombas para mantenimiento se realice con el puente grúa previsto para actuar la cuchara bivalva y de servicios del edificio de Parapretratamiento.poderdesodorizar

El desbaste de finos se realiza por medio de rejillas (rejas, mallas o cribas), y tiene como objeto retener y separar los cuerpos más finos flotantes y en suspensión, que arrastra consigo el agua residual. Se consigue así: o Eludir posteriores depósitos. o Evitar obstrucciones en canales, tuberías y conducciones en general. o Interceptar las materias que por sus excesivas dimensiones podrían

7.2.4 Tamizado de sólidos finos



dificultar el funcionamiento de las unidades posteriores (desarenador, medidor de caudal, decantadores, etc.). o Mejorar el rendimiento de las membranas de MBR. o Aumentar la eficiencia de los tratamientos posteriores.

por tres canales de 1,40 m de anchura en los que se instalarán tres tamices autolimpiables de 3,00 mm de luz libre de. Los residuos sólidos se recogen en un tornillo transportador compactador, que, a su vez, descarga en un contenedor cerrado de 5.000 litros.



La eficiencia en la Separación de Sólidos en Susp. Aceites y Grasas supera más del 70 % en general; y dependiendo de la aplicación se puede llegar a un 90%.

Puede decirse que, salvo excepciones, la instalación de rejillas de desbaste es indispensable en cualquier depuradora, retirando al máximo las impurezas del agua suparaeliminación

La reducción del valor de la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO 5) depende del contenido soluble y de su biodegradabilidad en los sólidos separados, para

7.2.5. Desarenado-desengrasado Si incluye en este punto un equipo que funciona mediante aire inducido para la eliminación de grasas que es una parte importante del contaminante en las aguas residuales. El principio de funcionamiento se basa en la microinyección de burbuja al caudal de agua sin previa aportación de aire, proporcionando burbujas de diferentes Eltamaños.granvolumen

de aire proporcionado modifica de tal manera la masa de agua, que las burbujas arrastran eficientemente las partículas de pequeño y gran tamaño.

directa, compactadas o no, en vertederos de residuos sólidos, o por Estaráincineración.formado

Los principales beneficios de este sistema a nivel de resultados obtenidos, son:  Sistema muy eficiente en la separación de sólidos en suspensión y coloidales, así como en la eliminación de aceites y grasas.

Estará formado por dos unidades del tipo longitudinal aireado, proporcionando un volumen unitario y un tiempo de retención suficiente como para tratar el volumen de agua tanto en estación seca como de lluvias.

cada caso en particular.

de grasas se han diseñado para que, además de tratar los debidosflotantes a los desarenadores-desengrasadores, también sea capaz de tratar los caudales de espumas y grasas provenientes de la decantación primara y de los

La aireación de los desarenadores se realizará mediante aireadores ubicados en la parte inferior de los desarenadores mediante bombas cuyo funcionamiento es mediante el efecto Venturi. La extracción de las arenas se realiza mediante dos bombas centrífugas verticales, instaladas sobre los puentes desarenadores, que las envían a dos separadoreslavadores, que descargarán la arena a un contenedor cerrado. Las grasas y flotantes arrastradas por el puente viajante son vertidas a un canal transversal y bombeadas mediante dos (bombas centrífugas horizontales a dos concentradores de flotantes que descargarán las grasas y flotantes en un contenedor Loscerrado.concentradores

 Los porcentajes de reducción de la Demanda Química de Oxígeno (DQO), tiene especial rendimiento cuando la concentración de sólidos en suspensión es alta, porque no tiene influencia en la DQO soluble.

Cada desarenador se podrá aislar mediante compuertas motorizadas y permitirá su puesta en funcionamiento de forma automatizada, en función del caudal de entrada.

Para ello se han previsto tres compuertas de entrada de tipo mural-automáticas.

reactores biológicos.

7.2.6. Reactor Biologico En el reactor bilógico se experimenta la degradación de la materia orgánica por parte de bacterias aerobias. El cultivo bacteriano encargado de la depuración se encuentra en suspensión dentro del reactor biológico. Las bacterias incorporan la materia orgánica a su metabolismo para generar nuevo tejido celular y mantener su actividad vital. La presencia de oxígeno en el reactor se consigue insuflando aire mediante unos difusores de burbuja fina instalados en el fondo del tanque. El agua pretratada (anteriores apartados) se introduce en el reactor biológico de fangos activos. En este, se mantiene un cultivo bacteriano en suspensión, formado por un gran número de microorganismos agrupados en flóculos.

Todos los equipos correspondientes al pretratamiento, se encuentran ubicados en el edificio de pretratamiento. La zona de residuos del pretratamiento se encuentra ubicada en la misma zona, facilitando la retirada de los contenedores. Además, es mucho más fácil realizar el control de los olores teniendo ubicados en la misma zona todos los contenedores. Además, destacar que se construye un túnel de tránsito del edificio de pretratamiento, con lo que se mejora el control y tratamiento de olores ya que durante las operaciones de carga y descarga no se producen emisiones al exterior. Esto es porque el camión entra en un túnel de acceso al edificio, el cual dispone de puertas que estarán cerradas una vez el camión se encuentre dentro.

Periódicamente, en función del grado de ensuciamiento, se realizan limpiezas químicas en profundidad de las membranas mediante su inmersión en una solución de

Lasbiológico.membranas

pueden ser sumergida o externa /presurizada, en el caso que nos ocupa se tratará de una membrana sumergida.

7.2.7. Bioreactor de Membrana

El sistema de aireación, además de oxigenar asegurando las condiciones aerobias, permite la correcta agitación del agua residual, evitando la sedimentación de los flóculos. Se prevé la instalación de los difusores sobre parrillas izables para facilitar la operación de mantenimiento (1 revisión cada 2 años del estado de difusores, cambiando las membranas de aquellos que estén en mal estado, 2 días de trabajo + grúa).

El funcionamiento de los MBR se basa en que el agua del reactor biológico es filtrada pasando a través de las paredes de una membrana, debido a una pequeña depresión producida por una bomba centrífuga. El agua filtrada es extraída del sistema mientras el fango y los compuestos de tamaño superior al poro de la membrana quedan retenidos y permanecen o retornan al reactor

Este ciclo se alterna con un corto contra lavado mediante una bomba con previo filtro autolimpiante, en el que se invierte el sentido del flujo para forzar el paso del agua filtrada desde el interior al exterior de la membrana para limpiarla.

- Módulo de membranas: encargado de llevar a cabo la separación física del licor de Lasmezcla.principales

 La oferta de nutrientes en el biorreactor respecto a la biomasa puede ser

limpieza mediante un tanque CIP (Cleaning in Place)

Los MBR están compuestos por dos partes principales: - Reactor biológico: responsable de la degradación de los compuestos presentes en el agua residual.

 Flexibilidad de operación: SRT y HRT se pueden controlar independientemente y con ello se puede mantener una edad del fango elevada que permita el desarrollo de microorganismos de crecimiento lento (nitrificantes…).

 Operación de la planta con concentraciones de fango superiores (MLSS: 10 –20 g/l) a las del tratamiento convencional (MLSS: 3-4 g/l).

 Planta es más compacta, al prescindir del decantador secundario y reactor biológico mucho más pequeño (se puede reducir hasta 1/3).

ventajas de este sistema respecto al Reactor Biológico convencional son las siguientes:



La filtración por membrana garantiza una calidad de agua tratada independientemente de la decantabilidad del fango. Las membranas retienen los sólidos en suspensión y sustancias coloidales, lo que permite su reutilización para diversos usos.

- 1 limpieza cada 3 meses de recuperación caudal, mediante 3.000 ppm de NaClO. Inyección 30m + inmersión 90 m.

7.2.8. Tratamiento de Fangos Para poder establecer un balance óptimo de microorganismos y una correcta edad del fango (degradabilidad) se realiza de forma periódica una purga de los fangos hacia un espesador que tratara de realizar una separación liquido-solido. Los flóculos al ser más densos que el agua, sedimentan por gravedad y se depositan en la parte inferior del decantador. Así, se obtiene un efluente clarificado. Una parte de los flóculos (fango biológico) que sedimentan en el decantador secundario son recirculados para mantener un cultivo de bacterias en suspensión adecuado en el reactor biológico. El resto de lodos son retirados y secados mediante una centrifuga a la que añadimos polielectrolito.

Una vez se realiza la dosificación de fangos, obtendremos un fango característico que permitirá la extracción del líquido dejando el fango espesado al 20% para su posterior tratamiento especializado.

7.2.9. Deshidratación y secado de fangos Deshidratación de fangos Se prevé realizar el secado de fangos mediante dos (2+0) centrífugas, durante 5 días a la semana a un promedio de funcionamiento de 8,00 horas por día útil en tiempo seco.

regulada, de forma que se generan tiempos de permanencia prolongados de la biomasa y de los nutrientes en el sistema, minimizando así la formación de lodos excedentes. Esta membrana se caracteriza por su bajo consumo energético y la sencillez de sus limpiezas:

- 1 limpieza semanal de mantenimiento (contracorriente), mediante 500 ppm de NaClO. Solo inyección 30m.

- 1 limpieza anual con 1% Ácido Cítrico. Inyección 30m + inmersión 90 m.

Almacenamiento de fangos deshidratados Se instalará una (1) bomba de tornillo helicoidal de fangos deshidratados en la descarga de cada centrífuga, dotadas de variador de frecuencia, que alimentarán a dos silos.

La tecnología de Biorreactor de Membrana (MBR) se puede definir como la combinación de dos procesos; degradación biológica y separación por membrana, en uno único en el que los sólidos en suspensión y microorganismos responsables de la biodegradación son separados del agua tratada mediante una unidad de filtración por membrana. Por lo tanto, se distinguen dos partes principales:  Unidad biológica responsable de la degradación de los compuestos orgánicos

Los silos están equipados con un sistema de extracción y apertura mediante tajadera para su mejor extracción 7.3. JUSTIFICACION DE LA NUEVA TECNOLOGIA MBR

- Dos (2+0) centrífugas, dotadas de dispositivo de ahorro energético y variador de -frecuencia.Unsistema de dilución en continuo de polielectrolito, compuesto por una cuba , dos electro-agitadores unitaria, un dosificador volumétrico y un cuadro de control y mando.

- Un (1) polipasto eléctrico para manutención de las máquinas.

Las instalaciones de secado proyectadas constan de los siguientes elementos:

- Tres (2+1) bombas dosificadoras de tornillo helicoidal, una de reserva, para polielectrolito de caudal unitario, todas con variador de frecuencia.

 Menor producción a SRTs similares a sistemas convencionales.

 Módulo de filtración encargado de llevar a cabo la separación física del licor mezcla En general, existen dos tipos de configuraciones MBR, dependiendo de si se filtra el licor mezcla fuera del reactor, constituyendo una filtración externa, o se sumergen las membranas en el propio reactor, succionando el permeado mediante una bomba. En el caso que nos ocupa, se tratará de un reactor sumergido en el licor mezcla. Ventajas del sistema MBR Calidad del agua tratada  Retención de toda la materia particulada (SS efluente = 0 mg/l).

 Desinfección del agua tratada  Retención de parte del sustrato coloidal por parte de la membrana, lo que permite mayor tiempo de contacto e hidrólisis.

 Relación Área / Volumen. de flóculo alta → Transferencia de oxígeno y nutrientes

 Retención de toda la biomasa  Retención de exoenzimas celulares Producción de fangos

 Elevadas edades del fango → desarrollo de especies de crecimiento lento (nitrificantes). Compactación  MLSS: 15-40 g/l (sistemas muy robustos)  Tasas de depuración 3-5 veces mayor que sistemas convencionales (volúmenes requeridos 3-5 veces menores).

 Además, posibilidad de trabajar a SRTs muy elevados: condiciones endógenas de baja producción de fangos: Ausencia de bulking filamentoso, Modularidad, Rapidez en la puesta en marcha Una vez realizada la depuración, el efluente resultante se puede asimilar a una filtración con rangos de 0,05 microS hasta 5 micros, lo que permite tener agua en la salida con una alta calidad.

• Ampliación de la planta por incremente de carga hidráulica

A modo de resumen se podría decir que las principales ventajas del sistema MBR son: 1. Área reducida de implantación • Sin decantadores secundarios • Volumen del reactor biológico hasta 4 veces menor que un CAS 2. Excelente calidad de agua tratada REUTILIZACIÓN 3. Facilidad de Operación y Mantenimiento 4. Capacidad de tratamiento de aguas residuales difíciles 5. Proceso estable y robusto 6. Baja producción de Lodos 7. UPGRADE Fácil adaptación de sistemas existentes a MBR

• Ampliación de la planta por incremento de carga orgánica

• Mejora de calidad de efluente Con la calidad de filtración que se logra es un proceso previo que queda listo para extender su capacidad para potabilización si se agrega un tren de potabilización con Osmosis Inversa Luz UV y Ozono.

 Disponibilidad de espacio.

 Necesidad de un grado de depuración elevado: vertido a cauce público, zonas sensibles o pago de un canon de vertido elevado.

 Ampliación de la capacidad de tratamiento de las plantas convencionales ya existentes.

En el periodo de instalación y de explotación de las plantas de MBR tiene, en términos generales, un balance económico favorable a los tratamientos convencionales ya que son especialmente competitivas cuando aparece alguno de los siguientes condicionantes:

7.4 CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS

 Necesidad de disminuir la producción de fangos biológicos (hasta un 80%).

 Reutilización puede venir impuesta por la escasez de agua de la zona.

 Efluentes industriales con componentes de difícil o lenta biodegradabilidad.

Esquema PID de la EDAR con un sistema de MBR

CAPITULO FOTOVOLTAICA

CAPITULO

5 OBRA DE SALIDA 16.200,00 € INSTRUMENTACION OBRA

3 MBR 434.763,00 € INSTRUMENTACION 18.202,58 €

7.6. FASES DE CONSTRUCCION Y EXPLOTACION Además, cabe tener en cuenta el coste que supone no solo la instalación de los equipos sino también la explotación y el consumo de reactivos para tratar la densidad de la población que se encuentra entre la carretera y la zona costanera. Como resumen, tener en cuenta que el coste por m3 es de 1,20 €, teniendo en cuenta valores de producción de fangos, consumo de reactivos y eléctricos Estosestimados.precios no han tenido en cuenta el coste de la obra civil así como tampoco la mano de obra puesto que se trata de una estimación referente a los equipos e instrumentación para que la EDAR funcione.

moviminetos de tierra asocioados.

2 REACTOR BIOLOGICO 64.555,20 € INSTRUMENTACION 41.710,97 €

SALIDA 15.129,95 €

CAPITULO DE

4 DESHIDRATACION 84.807,60 € INSTRUMENTACION DESHIDRATACION 12.851,18 €

6 INSTALACION

1 PRETRATAMIENTO 39.492,24 € INSTRUMENTACION 42.377,16 €

70.200,00 € TOTAL 840.289,88 €

Este coste incluye los equipos pero en ningun caso el coste de la obra civil y

7.5. PRESSUPUESTO Se detalla a continuación el desglose del coste que supone los equipos y el control de la EDAR MBR tal y como se ha explicado de forma extensa en el apartado 7.2. DESCRIPCION PRECIO VENTA

CAPITULO

CAPITULO

CAPITULO

Respecto el capitulo 6 se considera una superficie útil para instalar las placas de 200 m2 encima de cubiertas con placas con un rendimiento de 450 Kwp, siendo la composición de dicho parque fotovoltaico por los siguientes elementos: - 100 módulos de 450W cada módulo. COSTES DE INVERSIÓN Y EXPLOTACIÓN EDAR CANDELARIA 20.000 HAB.EQ. Cliente: CANDELARIA31/05/2022 1.- COSTES DE INVERSIÓNCostes de trabajo medios Coagulante:1€/Kg Inversión planta:850.000€Floculante:2,5€/Kg Inversión planta - II:0€Fangos:0,04€/Kg Inversión planta - III:0€ Período amortización6años Ahorros HorasNºUtilizaciónUtilizaciónInterés:13%Agua38325035%planta:83%diaria24hr/díadíasfuncionamientoanual:250días/añodeoperación:8.760hr/año Consumo productos químicos Agua Conversión:95%VolumenCaudalAguaSólidos:1,20Kg/m3Floculante:273750Kg/añoentrada:125,0m3/hrCoagulante:219000Kg/añoentrada:1.095.000m3/añoFangos:4.420.296Kg/añoaguatratada:118,8m3/hraguatratadoporaño:1.040.250m3/año COSTE INVERSIÓN TOTAL:850.000,00€ Purga de lodos:0,4m3/hr Purga de lodos:54.750 m3/año Concentración de lodos40% Consumo coagulante:200ppm. Consumo de floculante:250flotador + centrífuga FangosSequedad:25%generados:841Kg/hrFangos secos 100% Fangos generados: 4.420.296Kg/año Costes Demandaeléctricos:0,13€/kWenergética:150kWh 2.-COSTES DE EXPLOTACIÓN €/año €/M3 2.1.- Amortización inversión Coste incluyendo interés:129.500€/año129.5000,12 2.2.- Costes trabajo Recambios diversos:16.000€/año16.0000,02 Recambio membrana UF: coste operación personal:35.000€/año35.0000,03 coste mantenimiento exterior:10.000€/año10.0000,01 subtotal 1 61.0000,06 2.3.- Costes de operación Costes eléctricos:1.314.000kW/año170.820 Placas fotovoltaicas FangosConsumoConsumoAmortización:6,7años80.000-10.400Costeelectric.160.4200,15coagulante:219.000L/año219.0000,21floculante:273.750L/año684.3750,66generados:4.420.296L/año176.8120,17 subtotal 2 1.251.0071,20

- Cableado: cable de 1x6mm2 que une las placas fotovoltaicas con el inversor y cable de1x10mm2 que une el inversor con el cuadro de la EDAR.

- Cuadro de protección: 1 cuadro de protección que incluye protecciones en la parte de corriente continua y alterna.

- Inversor: 1 inversor de 50,0Kw, 2 MPPT ubicado en el interior de la cubierta donde vaya destinada el parque de paneles.

- Estructura: Una estructura de aluminio anclada a la cubierta plana metálica para soportar los 100 paneles fotovoltaicos.

Se han considerado los factores de emisión españoles (y no específicos de las comercializadoras), usando como fuente el documento "Registro de huella de carbono, compensación y proyectos de absorción de dióxido de carbono - Ministerio para la transición ecológica - Versión junio 2020". Coste unitario de la energía La tabla siguiente muestra los costes unitarios de la energía que se han utilizado para el análisis económico de las propuestas de mejora energética. Estos valores se han estimado y representan un valor medio anual, teniendo en cuenta únicamente el coste asociado al consumo de energía. Estos costes no incluyen los

Se realiza una selección de aquellas que se consideren más viables, tanto técnicamente como económicamente. A continuación, se desglosan los factores que se han tenido en cuenta: Factores considerados en el diagnóstico Factores de conversión Gas (kWhPCS/m3)natural Gas (kWhPCS/kWhPCI)natural Gasóleo (kWhPCI/l)C Gas (kWhPCI/kg)propano 11,050 0,901 10,140 13,140 Factores de emisión Energía(kgCO2/kWh)eléctrica Gas (kgCO2/kWh)natural Gasóleo (kgCO2/l)C Gas(kgCO2/kg)propano 0, 2590 0,2020 2,868 2,938

8. HUELLA DE CARBONO Es objeto de este punto clasificar las emisiones de GEI de la EDAR convencional por fuentes, se muestran estas fuentes más intensivas de emisiones de GEI y proponer unas medidas de reducción de tales emisiones.

costes asociados a IVA, impuestos, servicios y término de potencia (en el caso de los consumos eléctricos). Precio unitario energía(€/kWh)eléctrica Precio unitario gas(€/kWh)natural Precio gasóleounitario(€/kWh) Precio unitario gas propano (€/kWh) 0,1224 NA 0,0562 0,0434 La tabla siguiente indica los datos de consumo, coste y emisiones energéticas por fuente y totales para la EDAR objeto de este informe. Fuente Consumo energético Coste de facturación Emisiones de CO2 (MWh/año) (€/año) (tCO2/año) Energía Eléctrica 1.314,00 160.833,60 354,78 Energía Eléctrica 1.314,00 160.833,60 354,78 Energía(GasóleoTérmicaC) 10,00 562,13 2,83 Energía Térmica (Gas propano) 0,00 0,00 0,00 TOTAL 1.324,00 161.395,73 357,61 Por lo que se refiere al lagunaje su emisión a nivel de huella de carbono se puede considerar despreciable frente a estos valores aportados.

ANEXO 1. PLANOS

PROPUESTA AGRUPACIONES AGUA _ CANDELARIA TÍTULO:CAPÍTULO: ESCALA TERRITORIAL

TOPOGRAFIA E HIDROGRAFIA EN RELACIÓN CON EDIFICACIÓN AGUA _ CANDELARIA TÍTULO:CAPÍTULO: ESCALA TERRITORIAL

CUENCAS HIDROGRÁFICAS EN RELACIÓN CON EDIFICACIÓN AGUA _ CANDELARIA TÍTULO:CAPÍTULO: ESCALA TERRITORIAL

AGRUPACIONES Y ZONAS AGRÍCOLAS ABANDONADAS AGUA _ CANDELARIA TÍTULO:CAPÍTULO: ESCALA TERRITORIAL