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AREA DE SANEJAMENT D’AIGÜES RESIDUALS

Germán Ramírez

DDEPURACIÓN MEDIANTE HUMEDALES ARTIFICIALES. LA EXPERIENCIA DE LLEIDA Benicasim. Castellón, 13 de junio de 2017

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OBJETIVOS DE LA PRESENTACIÓN

1. DE QUE SISTEMAS ESTAMOS HABLANDO? DESCRIBIR BREVEMENTE LOS SISTEMAS NO CONVENCIONALES DENOMINADOS DE BAJO COSTE, EXTENSIVOS, HUMEDALES ARTIFICIALES, FILTROS VERDES, ETC.

2. FUNCIONAN? SÍ, PERO... EXPLICAR DEFECTOS CONSTRUCTIVOS O DE PROYECTO.

3. REALMENTE SON DE BAJO COSTE? QUE SIGNIFICA ESTO? VEAMOS LOS DATOS Y EXTRAIGAMOS LAS CONCLUSIONES.

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1. DE QUE ESTAMOS HABLANDO? Descripción.

Podemos definir los sistemas de bajo coste, como aquellos sistemas de tratamiento no convencionales, extensivos, que se asemejan a los sistemas naturales. Se pueden incluir los humedales, lagunages naturales, etc. Destacar que son sistemas especialmente vulnerables a disfunciones y errores de diseño, y de valoración de las condiciones de entorno. ( CENTA) Según diferente bibliografía representan un bajo coste en su explotación y mano de obra poco especializada.

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En Cataluña hay 15 edars que utilizan el Sistema de Humedal como tratamiento secundario, de ellos 13 son de flujo subsuperficial, que se construyeron entre el año 2000 y 2002. Los datos a presentar en esta exposición están referidos a la experiencia de 4 edars de tipo filtro verde, humedal de flujo subsuperficial constituido por balsas poco profundas en las cuales las plantas y microorganismos en un substrato gravoso de diferente granulometría intervienen en el proceso de depuración.

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Es una tecnología adecuada para poblaciones de 100 a 1.500 habitantes equivalentes (h.e.) (Boutin, Alexandre et al.1998) y puede funcionar como sistema de depuración de afino o secundario, siempre precedido de un tratamiento previo o primario eficaz. ( Pretratamiento y, Tanque imhoff, o fosa séptica, etc.)

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TIPOS DE HUMEDALES

Hay dos tipos de humedales que comparten las principales características y que se diferencian por el emplazamiento de la lámina de agua, son los de flujo superficial o libre, (FS) y los de flujo subsuperficial, ( FSS). Fig 1 y Fig. 2 (Brown D. S., J. F. Kreissl et al. 2000

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FLUJO SUPERFICIAL FIG.1

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FLUJO SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL. FSSH

Se caracterizan por que el agua residual se mantiene siempre por debajo de la superficie de la matriz porosa, en este caso fluye de forma horizontal y circula a través de ella y de las raíces de la vegetación plantada y la alimentación normalmente es continua.

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FLUJO SUBSUPERFICIAL VERTICAL FSSV

El agua residual fluye de forma vertical a través de la matriz y la alimentación es discontinua.

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FILTRO VERTICAL FSSV. TERCIARIO DE TORRELAMEU

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PROCESO DE ELIMINACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN UN SISTEMA FSSH

1. MES. QUEDA RETENIDA MEDIANTE FENOMENOS DE TIPO FISICO DENOMINADOS FILTRACIÓN DEL MEDIO. (Entre estos sistemas destacan la sedimentación debido a la baja velocidad de circulación del agua, y el tamizado a nivel de los espacios intersticiales del medio granular). En los FSSH la mayor parte de MES se queda cerca de la entrada,( primeros 5 mts).

2. MATERIA ORGÁNICA. SU ELIMINACIÓN EN LOS HUMEDALES ES COMPLEJA . Es el resultado de la interacción de numerosos procesos físicos, químicos y bióticos. La parte particulada es retenida por filtración y su parte abiótica se convierte en partículas más pequeñas que son hidrolizadas por enzimas extracelulares.( Se forma glucosa o aminoácidos). Los ácidos pueden ser asimilados por bacterias sulfatoreductoras, metanogénicas y por las heterótrofas aeróboicas. La degradación de la MO por vía aeróbica ocurre en los primeros 5 cm y raices. Es prácticamente despreciable esta fracción ya que mayoritariamente la degradación se da en situación anóxica utilizando el nitrato como aceptor de e. (desnitrificación).

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Datos técnicos 2016

Tipo

Año puesta marcha

Caudal diseño m3/d

h-e tractados

Caudal Real m3/d

Alfés 2002 15 68 11 Almatret 2002 107 477 75 Corbins 2001 500 862 175 Verdú 2001 400 463 197 Barruera 2002 192 170 241 Vall de Cardós 2002 264 665 125 Maials 2009 180 1080 122 Bellaguarda 2009 70 554 32 Guardia de Tremp 2010 100 399 28 Pobleta Bellvei 2011 100 170 70 Tavascan 2011 120 224 96

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Alfés 0,7 Ha

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Verdú 2.15 Ha

15

Verdú 2017

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Almatret 1,1 Ha

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Corbins 2,4 Ha

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2. FUNCIONAN ?

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2.FUNCIONAN? SÍ, PERO... EXPLICAR DEFECTOS.

a.- Las edars implantadas en Cataluña, y en concreto las de Lleida, se ubican en pequeñas poblaciones que se caracterizan por tener un afluente con concentraciones medianas pero con altas fluctuaciones que son neutralizadas por el sistema debido al alto tiempo de residencia del agua. b.- Los rendimientos registrados desde su puesta en servicio cumplen la normativa 91/271/CE, referido a MES, DBO5 i DQO. No estan diseñadas para eliminar N y P, que se podria lograr mediante combinaciones de FSSH y FSSV. ( Según bibliografïa). Según establece el Decret 509/1996, de las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas. los análisis de vertidos procedentes de sistemas de depuración por lagunaje se lIevaran a cabo sobre muestras filtradas; no obstante, la concentracion de sólidos totales en suspensión en las muestras de aguas sin filtrar no deberá superar los 150 mg/l.

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RENDIMIENTO Y ANALÍTICA DEL EFLUENTE ALFÉS

CABAL M.E.S. DBO5 DQO NT PT

(S) (S) (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. MEDIA 2015 11 11 238 23 89% 429 6 99% 782 42 94% 99,8 17,9 81% 10,97 4,65 56%

MÀXIM 540 78 97% 690 8 99% 1.387 59 96% 127,0 29,9 92% 13,20 5,31 65% MÍNIM 143 10 64% 295 5 97% 485 29 89% 56,9 6,5 60% 7,95 4,25 37%

MEDIA 2016 11 11 233 14 94% 400 5 99% 767 39 95% 107,4 19,5 81% 11,18 5,10 53% MÀXIM 513 32 97% 550 6 99% 1.029 52 97% 136,7 35,1 92% 13,75 5,90 66% MÍNIM 116 5 86% 268 5 98% 551 30 92% 78,5 9,0 56% 8,15 4,45 38%

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RENDIMIENTO Y ANALÍTICA DEL EFLUENTE ALMATRET

MEDIA 2015 106 40 61% 263 15 94% 444 73 83% 80,9 23,8 69% 8,40 4,32 45%

MÀXIM 135 101 96% 385 48 98% 718 160 92% 111,0 35,0 81% 11,45 5,09 66%

MÍNIM 67 5 17% 137 5 79% 243 31 63% 51,5 16,2 49% 5,25 3,65 21% MEDIA 2016 118 40 65% 279 8 97% 505 56 88% 90,5 20,6 76% 9,56 4,01 57%

MÀXIM 174 110 90% 375 14 98% 670 90 94% 108,0 30,1 90% 11,30 5,33 78%

MÍNIM 87 15 -9% 188 5 96% 355 39 79% 59,0 9,9 54% 6,30 2,25 34%

M.E.S. DBO5 DQO NT PT (E) (S) Rend. (E) (S) Rend (E) (S) Rend (E) (S) Rend (E) (S) Rend

UNITATS ppm ppm % ppm O2

ppm O2

% ppm O2

ppm O2

% ppm N

ppm N % ppm

P ppm

P %

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RENDIMIENTO Y ANALÍTICA DEL EFLUENTE CORBINS

MEDIA 2015 5.379 177 249 18 92% 409 6 98% 735 48 93% 109,3 27,0 75% 11,39 4,80 57% MÀXIM 6.903 223 383 36 98% 566 9 99% 1.044 62 95% 152,0 39,6 83% 15,40 5,45 69% MÍNIM 4.162 135 182 6 84% 176 5 97% 486 34 88% 80,0 14,9 60% 8,70 4,41 44%

MEDIA 2016 5.328 175 293 18 94% 430 8 98% 780 60 92% 117,4 33,3 71% 12,36 6,10 50% MÀXIM 6.603 220 582 75 99% 532 11 99% 987 73 95% 137,0 44,9 83% 14,20 6,73 58% MÍNIM 3.942 127 170 4 78% 308 5 97% 631 38 88% 84 20 54% 8,55 5,50 29%

CABAL M.E.S. DBO5 DQO NT PT

(S) (S) (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend.

UNITATS m3/mes m3/dia ppm ppm % ppm O2

ppm O2

% ppm O2

ppm O2

% ppm N ppm N % ppm

P ppm

P %

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RENDIMIENTO Y ANALÍTICA DEL EFLUENTE VERDÚ

CABAL M.E.S. DBO5 DQO NT PT

(S) (S) (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend. (E) (S) Rend.

UNITATS M3/mes M3/dia ppm ppm % ppm O2

ppm O2

% ppm O2

ppm O2

% ppm N

ppm N % ppm

P ppm

P %

MEDIA 2015 4.546 149 478 10 97,3% 479 6 98,7% 946 33 95,2% 64,5 5,4 91,5% 7,7 2,8 63,5% MÀXIM 7.168 231 1.249 15 99,2% 909 16 99,5% 2.606 55 99,0% 88,6 8,9 95,9% 9,3 4,6 95,2% MÍNIM 2.650 85 232 6 95,5% 260 4 97,5% 414 20 91,1% 47,3 2,4 84,7% 6,0 0,3 39,6%

MEDIA 2016 168 8.010 343 15 95% 373 14,3 96% 680 66 90% 76,3 17,5 77% 10,8 4,3 60%

MÀXIM 232 32.027 749 66 91% 525 35,0 93% 1.020 90 91% 101,5 24,0 76% 26,6 5,9 78%

MÍNIM 123 3.702 115 2 98% 247 6,0 98% 373 35 91% 58,6 13,1 78% 6,8 2,4 65%

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TRABAJOS DE SIEGA DE PRAGMITAS

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TRABAJOS DE SIEGA DE PRAGMITAS

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TRABAJOS DE SIEGA DE PRAGMITAS

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TRABAJOS DE SIEGA DE PRAGMITAS

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TRABAJOS DE SIEGA DE PRAGMITAS

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CUALES SON LOS DEFECTOS QUE NOS HEMOS ENCONTRADO?

1. UN PRETRATAMIENTO DEFICIENTE. 2. UN REPARTO DEFICIENTE DE CAUDALES EN

DIFERENTES ELEMENTOS. CANAL DE REPARTO. 3. MATERIAL DE LA MATRIZ DE GRAVAS CALCÁREO. 4. DRENAJES DEFICIENTES. 5. NO SE DISPONE DE LÍNEA ELÉCTRICA. 6. NO DISPONEN DE CAUDALÍMETRO. 7. NO HAY UN MANUAL O PROTOCOLO DE ACTUACIÓN

PARA LA EXPLOTACIÓN.

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FOTOS VARIAS PRETRATAMIENTO INICIAL

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FOTOS VARIAS PRETRATAMIENTO ACTUAL

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FOTOS VARIAS FOSAS SÉPTICAS. PRIMARIO

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FOTOS VARIAS. TUBO REPARTO DE AGUA A HUMEDALES

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INICIO TRABAJOS NUEVO CANAL REPARTO

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DETALLE ENVERGADURA OBRA CANAL REPARTO

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DETALLE CONSTRUCCIÓN CANAL REPARTO

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ENCOFRADO CANAL REPARTO

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ENTRADA CANAL REPARTO

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VERTEDERO THOMSON CANL DE REPARTO

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CONSTRUCCIÓN CANAL DE REPARTO

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FOTOS VARIAS

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RECONSTRUCCIÓN DRENAJE FINAL

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DETALLE DRENAJE FINAL

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TUBO DE DRENAJE

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CUALES SON LOS DEFECTOS QUE NOS HEMOS ENCONTRADO?

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ENCHARCAMIENTOS

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ENCHARCAMIENTOS

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SOLUCIONES A LOS DEFECTOS ENCONTRADOS. GRAVA

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SOLUCIONES A LOS DEFECTOS ENCONTRADOS. GRAVA

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SISTEMAS ACTUALES

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SALIDA CANAL CON GRAVA IGNEA. OFITAS. MALLA PLÁSTICA

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SOLUCIONES A LOS DEFECTOS ENCONTRADOS. LISÍMETROS

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REPARTO HUMEDALES

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FILTRO SEGADO Y OTRO PENDIENTE DE CORTAR

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GRAVA ACTUAL. OFITAS

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SOLUCIONES A LOS DEFECTOS ENCONTRADOS. ELECTRICIDAD

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CORROSIÓN. OTRO PROBLEMA.

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3. REALMENTE SON DE BAJO COSTE ?

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EDAR CONVENCIONAL

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EDAR DE LA VALL DE CARDOS. CONVENCIONAL Procedència Ribera de Cardós Població equivalent de disseny 1056 hab. equi. Cabal diari 264 m3/d Cabal de dilució 1320 m3/d Cabal mitjà 11 m3/h Cabal punta 28,2 m3/h DBO5 influent 63,4 kg/d [DBO5] mitjana 240 mg/l MES influent 52,8 kg/d [MES] mitjana 200 mg/l NKT influent 15,8 kg/d [NKT] mitjà 60 mg/l

Destí Riu Noguera de Cardós [DBO5] efluent 25 mg/l [MES] efluent 35 mg/l [NKT] efluent 15 mg/l [PT] efluent 2 mg/l

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EDAR D’ÀREU. SBR BIOTRIT

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63

0,00

100.000,00

200.000,00

300.000,00

400.000,00

500.000,00

600.000,00

700.000,00

Alfé

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p

Pobl

eta

Bellv

ei

Tava

scan

Mejoras

Inversión

FILTROS VERDES

SBR-BIOT

CONVENCIONAL GASTOS EJECUCIÓN

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DATOS RECOMENDACIONES MANUAL BUENAS PRÁCTICAS

EMPLAZAMIENTO Terreno - Superfície de unos 6 m2/h.e. - Pendiente < 5% - Permeabilidad baja. Altitud: - En Cataluña se recomienda no construir estos sistemas en poblaciones de más de 675 m de altitud sobre el nivel del mar. No se recomienda para servir a poblaciones con una carga influente que supere: - Poblacions de 100 a 1.500 h.e.

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- Concentraciones de contaminantes altas. MES entre (150 -300 mg/l) DBO5 entre (200 – 400 mg/l) DQO entre (300 – 760 mg/l) Los Humedales de FSSH por sí solos no están preparadados para eliminar NT i PT. - Carga superficial de DBO5 de entrada a la EDAR inferior a 12g/ m2 dia. - Carga superficial de MES a la entrada a la EDAR inferior a 19 g/m2 dia. -Carga superficial de DBO5 a la entrada del SAC FSSH inferior a 6 g/m2 dia.

DATOS RECOMENDACIONES MANUAL BUENAS PRÁCTICAS

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CONCLUSIONES

1.GASTOS Gastos de construcción: para el mismo número de habitantes equivalentes, las EDAR tipo FSSH tienen gastos, que teniendo en cuenta la corrección de los defectos anteriormente expuestos, cada vez se asemejan más al de una instalación convencional para pequeñas instalaciones. Gastos de explotación: Para el mismo número de habitantes equivalentes, y según el tipo de sistema convencional, los gastos de explotación de los FSSH son iguales, y en algunos casos superiores al de un sistema convencional. 2. Las pragmitas u otras variedades vegetales no aportan de manera clara una mejora en la calidad del efluente y en cambio cargan las tareas de mantenimiento, especialmente en otoño, y acortan el período útil de la matriz filtrante, ayudando a su colmatación.

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RENDIMIENTOS Y CALIDAD DEL EFLUENTE Si están bien diseñadas estas EDAR, cumplen su cometido de depuración y con la normativa europea. Con el diseño actual en éstas EDAR no se puede actuar para paliar efectos provocados por vertidos descontrolados de manera ocasional. OFRECEN un mayor VALOR AMBIENTAL y PAISAJÍSTICO Estas EDAR tienen un mayor valor ambiental ya que no contribuyen al sobrecalentamiento de la tierra debido al poco consumo. Estas EDAR suelen estar completamente integradas al paisaje de las zonas rurales.

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GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN