PROYECTO FIN DE MASTER - iuaca.ua.es · estudio parÁmetros fÍsicos en dimensionamiento de los...

INSTITUTO UNIVERSITARIO AGUA

Y CIENCIAS AMBIENTALES

VII EDICIÓN DEL MASTER UNIVERSITARIO: GESTIÓN

SOSTENIBLE Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA.

PROYECTO FIN DE MASTER:

ESTUDIO DE LOS PARÁMETROS FÍSICOS

EN EL DIMENSIONAMIENTO DE LOS

TANQUES DE DECANTACIÓN PRIMARIA.

ALUMNA: ÁNGELA GOSÁLBEZ ADSUAR TUTOR: ARTURO TRAPOTE JAUME

ALICANTE, JULIO 2013

ESTUDIO PARÁMETROS FÍSICOS EN DIMENSIONAMIENTO DE LOS DECANTADORES PRIMARIOS

ÁNGELA GOSÁLBEZ ADSUAR 1



ÍNDICE

1 RESUMEN. .................................................................................... 9

1.1 PALABRAS CLAVE. ...................................................................... 10

2 INTRODUCCIÓN. ......................................................................... 11

3 OBJETO ...................................................................................... 13

4 PROCEDIMIENTO ........................................................................ 14

4.1 ÍNDICES DE DEPURACIÓN. .......................................................... 14

4.1.1 ANÁLISIS DEL COEFICIENTE PUNTA. ........................................... 24

4.2 DECANTACIÓN PRIMARIA. ........................................................... 28

4.2.1 CONSIDERACIONES GENERALES. ............................................... 28

4.2.2 SEDIMENTACIÓN......................................................................... 29

4.2.3 DISEÑO DE TANQUES DE DECANTACIÓN PRIMARIA .................... 31

4.2.3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO.................................................... 31

4.3 ANÁLISIS DE LAS DIFERENTES EDARs. ....................................... 36

4.3.1 RINCÓN DE LEÓN. ....................................................................... 36

4.3.1.1 FACTOR PUNTA ................................................................... 37

4.3.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA DECANTACIÓN PRIMARIA PARA UN CAUDAL PUNTA TEÓRICO. .............................................................. 37

4.3.1.3 ANÁLISIS DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA DECANTACIÓN PRIMARIA PARA EL CAUDAL PUNTA REAL. ........................................... 42

4.3.2 ELX-ALGOROS. ........................................................................... 44

4.3.2.1 FACTOR PUNTA ................................................................... 45



4.3.3 ELX-ARENALES. .......................................................................... 52

4.3.3.1 FACTOR PUNTA ................................................................... 53



4.3.4 LA VILA JOIOSA. .......................................................................... 60

4.3.4.1 FACTOR PUNTA ................................................................... 61





5 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS .............................................. 68

5.1 FACTOR PUNTA. ......................................................................... 68

5.2 VELOCIDAD ASCENSIONAL. ........................................................ 70

5.3 TIEMPO DE RETENCIÓN .............................................................. 72

5.4 CARGA SOBRE VERTEDERO. ...................................................... 74

6 CONCLUSIONES. ......................................................................... 75

6.1 DESCENSO DE CAUDALES. ......................................................... 75

6.2 COEFICENTE PUNTA. .................................................................. 78

6.3 VELOCIDAD ASCENSIONAL. ........................................................ 80

6.4 TIEMPO DE RETENCIÓN .............................................................. 81

6.5 CARGA SOBRE VERTEDERO. ...................................................... 81

7 REFERENCIAS. ........................................................................... 82

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 2-1 ESTIMACIÓN DEL USO URBANO (esquema de temas importantes del

jucar) .......................................................................................................................... 12

TABLA 2-2 ESTIMACIÓN DEL USO DOMÉSTICO (esquema de temas importantes del

jucar) .......................................................................................................................... 12

TABLA 4-1 VALORES USUALES DE COEFICIENTES PUNTA. (Apuntes de

depuración de aguas residuales, jose carlos sandoval, unversidad de alicante) ......... 24

TABLA 4-2 CAUDAL PUNTA, (cedex, 2007) .............................................................. 24

TABLA 4-3 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM Y PH. (elaboración

propia) ........................................................................................................................ 25

TABLA 4-4 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM. (elaboración propia) 26

TABLA 4-5 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM 2. (Elaboración Propia)

................................................................................................................................... 26

TABLA 4-6 RESULTADOS FACTOR PUNTA. (Elaboración Propia) ........................... 27

TABLA 4-7 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MEDIO. (Arturo Trapote Jaume,

Depuración de aguas residuales urbanas) .................................................................. 31



TABLA 4-8 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MÁXIMO (Arturo Trapote Jaume,


TABLA 4-9 TIEMPO DE RETENCIÓN (Arturo Trapote Jaume, Depuración de aguas

residuales urbanas) .................................................................................................... 32

TABLA 4-10 VALORES, CARGA DE VERTEDERO. (Arturo Trapote Jaume,


TABLA 4-11 RELACIÓN ENTRE EL TIEMPO DE RETENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE

CONTAMIENATES. (José Carlos Sandoval Soriano, Apuntes De Depuración De

Aguas Residuales, Universidad De Alicante) .............................................................. 34

TABLA 4-12 CONCENTRACIÓN DE FANGOS PRIMARIOS. (Arturo Trapote Jaume,


TABLA 4-13 TIEMPO DE RETENCIÓN EN POCETAS DE DECANTADORES. (Arturo

Trapote Jaume, Depuración de aguas residuales urbanas) ........................................ 35

TABLA 4-14 ÍNDICES RINCÓN DE LEÓN. (Epsar, 2013) .......................................... 36

TABLA 4-15 FACTOR PUNTA RINCÓN DE LEÓN. (Elaboración propia) ................... 37

TABLA 4-16 CAUDAL DE DISEÑO RICÓN DE LEÓN (Elaboración propia) ............... 37

TABLA 4-17 CARGAS DE ENTRADA, RICÓN DE LEÓN ( Elaboración propia) ......... 38

TABLA 4-18 PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R RINCÓN DE LEÓN (Elaboración

Propia) ........................................................................................................................ 38

TABLA 4-19 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR RICÓN DE LEÓN

(Elaboración propia) ................................................................................................... 39

TABLA 4-20 PRODUCCIÓN DE FANGOS RINCÓN DE LEÓN .................................. 41

TABLA 4-21 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL RICÓN DE LEÓN (Elaboración propia)

................................................................................................................................... 42

TABLA 4-22 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, RICÓN

DE LEÓN ( Elaboración propia) .................................................................................. 43

TABLA 4-23 ÍNDICES ELX-ALGOROS. (Epsar, 2013) ............................................... 44

TABLA 4-24 FACTOR PUNTA ELX-ALGOROS. (Elaboración propia) ........................ 45

TABLA 4-25 CAUDAL DE DISEÑO ELX-ALGOROS (Elaboración propia) ................. 45

TABLA 4-26 CARGAS DE ENTRADA, ELX-ALGORÓS ( Elaboración propia) ........... 46

TABLA 4-27 PARÁMETROS DE DISEÑO ELX-ALGORÓS (Elaboración Propia) ....... 46

TABLA 4-28 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR ELX- ALGORÓS


TABLA 4-29 PRODUCCIÓN DE FANGOS ELX-ALGORÓS ....................................... 49

TABLA 4-30 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL ELX-ALGORÓS (Elaboración propia) . 50



TABLA 4-31 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, ELX-

ALGORÓS ( Elaboración propia) ................................................................................ 51

TABLA 4-32 ÍNDICES ELX-ARENALES. (Epsar, 2013) .............................................. 52

TABLA 4-33 FACTOR PUNTA ELX-ARENALES. (Elaboración propia) ...................... 53

TABLA 4-34 CAUDAL DE DISEÑO ELX-ARENALES (Elaboración propia) ................ 53

TABLA 4-35 CARGAS DE ENTRADA, ELX-ARENALES ( Elaboración propia) .......... 54

TABLA 4-36 PARÁMETROS DE DISEÑO ELX- ARENALES (Elaboración Propia) .... 54

TABLA 4-37 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR ELX- ARENALES


TABLA 4-38 PRODUCCIÓN DE FANGOS ELX- ARENALES ..................................... 57

TABLA 4-39 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL ELX-ARENALES (Elaboración propia) 58


ARENALES ( Elaboración propia) ............................................................................... 59

TABLA 4-41 ÍNDICES VILA JOIOSA. (Epsar, 2013) ................................................... 60

TABLA 4-42 FACTOR PUNTA VILA JOIOSA. (Elaboración propia) ........................... 61

TABLA 4-43 CAUDAL DE DISEÑO VILA JOIOSA (Elaboración propia) ..................... 61

TABLA 4-44 CARGAS DE ENTRADA, VILA JOIOSA ( Elaboración propia) ............... 62

TABLA 4-45 PARÁMETROS DE DISEÑO EDAR VILA JOIOSA (Elaboración Propia) 62

TABLA 4-46 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR VILA JOIOSA


TABLA 4-47 PRODUCCIÓN DE FANGOS LA VILA JOIOSA ..................................... 65

TABLA 4-48 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL VILA JOIOSA (Elaboración propia) ..... 66


ARENALES (Elaboración propia) ................................................................................ 66

TABLA 5-1 DISCUSIÓN RESULTADOS COEFICIENTE PUNTA (Elaboración propia).

................................................................................................................................... 68

TABLA 5-2 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS VELOCIDAD ASCENSIONAL


Tabla 5-3 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MEDIO. (Arturo Trapote Jaume,


Tabla 5-4 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MÁXIMO (Arturo Trapote Jaume,


TABLA 5-5 DISCUSIÓN DE RESULTADOS SOBRE EL TIEMPO DE

CONCENTRACIÓN (Elaboración propia) ................................................................... 72

Tabla 5-6 TIEMPO DE RETENCIÓN (Arturo Trapote Jaume, Depuración de aguas

residuales urbanas) .................................................................................................... 72



TABLA 5-7 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS DE CARGA SOBRE VERTEDERO


TABLA 5-8 VALORES, CARGA DE VERTEDERO. (Arturo Trapote Jaume, Depuración

de aguas residuales urbanas) ..................................................................................... 74

TABLA 6-1 % DE VARIACIÓN DE CAUDAL EN R. DE LEÓN, ALGORÓS,

ARENALES, LA VILA .................................................................................................. 76

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1-1 TANQUES DE DECANTACIÓN PRIMARIA. .................................... 10

FIGURA 4-1 DECANTADOR PRIMARIO TIPO. (Aurelio Hernández) ..................... 28

FIGURA 4-2 MODELO DE UN TANQUE DE SEDIEMENTACIÓN PARA

DEPOSICIÓN CON FLOCULANTE. (Metalcalf & Eddy) ........................................ 30

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO 4.1 VOLUMEN DE AGUA DEPURADA COMUNIDAD VALENCIANA.

(epsar) ........................................................................................................................ 14

GRÁFICO 4.2 EDARS EN SERVICIO EN LA COMUNIDAD VALENCIANA. (epsar) .. 14

GRÁFICO 4.3 MONTE ORGEGIA 1. (elaboración propia) .......................................... 16

GRÁFICO 4.4 MONTE ORGEGIA 2. (elaboración propia) .......................................... 16

GRÁFICO 4.5 RINCÓN DE LEÓN 1. (elaboración propia) .......................................... 17

GRÁFICO 4.6 RINCÓN DE LEÓN 2. (elaboración propia) ......................................... 17

GRÁFICO 4.7 ALCOI 1. (elaboración propia) ............................................................. 18

GRÁFICO 4.8 ALCOI 2. (elaboración propia) ............................................................. 18

GRÁFICO 4.9 BENIDORM 1. (elaboración propia) ..................................................... 19

GRÁFICO 4.10 BENIDORM 2. (elaboración propia) ................................................... 19

GRÁFICO 4.11 ELCHE, ALGORÓS 1. (elaboración propia) ....................................... 20

GRÁFICO 4.12 ELCHE, ALGORÓS 2. (elaboración propia) ....................................... 20

GRÁFICO 4.13 ELCHE, ARENALES 1. (elaboración propia) ...................................... 21

GRÁFICO 4.14 ELCHE, ARENALES 2. (elaboración propia) ...................................... 21

GRÁFICO 4.15 ELCHE, CARRIZALES 1. (elaboración propia) .................................. 22

GRÁFICO 4.16 ELCHE, CARRIZALES 2. (elaboración propia) .................................. 22

GRÁFICO 4.17 VILA JOIOSA 1. (elaboración propia) ................................................. 23

GRÁFICO 4.18 VILA JOIOSA 2. (elaboración propia) ................................................. 23



GRÁFICO 4.19 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE DIFERENTES FÓRMULAS DE

CÁLCULO DE COEFICIENTES PUNTA, (Cedex) ...................................................... 27

GRÁFICO 4.20 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE DIFERENTES FÓRMULAS DE

CÁLCULO DE COEFICIENTES PUNTA. (Cedex) ...................................................... 28

GRÁFICO 4.21 ELIMINACIÓN DE SS PARA T. RETENCIÓN. (José Carlos Sandoval

Soriano, apuntes de depuración de aguas residuales, Universidad De Alicante) ........ 34

GRÁFICO 4.22 ELIMINACIÓN DE DBO5 PARA T. RETENCIÓN. (José Carlos

Sandoval Soriano, apuntes de depuración de aguas residuales, Universidad De

Alicante)...................................................................................................................... 34

GRÁFICO 6.1 EVOLUCIÓN CAUDAL EN EL TIEMPO DE R. DE LEÓN,

CARRIZALES, ARENALES Y LA VILA (Elaboración Propia) ...................................... 77

GRÁFICO 6.2 EVOLUCIÓN CAUDAL EN EL TIEMPO DE R. DE LEÓN,

CARRIZALES, ARENALES Y LA VILA (Elaboración Propia) ...................................... 77



1 RESUMEN.

En la actualidad, los caudales de entrada a las estaciones depuradoras, están cambiando de tendencia, un análisis de los últimos 5 años que se muestra en este proyecto, denota que está disminuyendo la cantidad de m3 anuales que se tratan, debido al descenso de consumo y cambio de hábitos de la población.

También existe una tendencia a reducir la dotación por habitante equivalente debido a la optimización en la gestión de la distribución de agua y la disminución de las pérdidas, se expone lo que la confederación hidrográfica de Jucar plantea al respecto.

Se han analizado las depuradoras más notables de la provincia de alicante, comprobando que esta tendencia es una evidencia y se ha analizado el coeficiente punta para cada EDAR que se produjo en el año 2012, comparando estos valores con los valores teóricos que se utilizan habitualmente en el dimensionamiento de las plantas de tratamiento, se observa que los coeficientes punta reales son inferiores a los teóricos, con lo que los teóricos generan un sobredimensionamiento de las estaciones depuradoras.

En función de este cambio, se analiza el dimensionado de la decantación primaria, según la normativa vigente y con los parámetros teóricos, mediante el dimensionamiento de 4 módulos de decantación primaria para 4 estaciones depuradoras diferentes, comprobando su validez para los nuevos caudales punta analizados en el primer apartado.

Las E.D.A.Rs analizadas han sido seleccionadas por sus diferentes tipologías de vertidos recibidos y por su variedad de caudales de entrada, estas son: Rincón de León con vertidos de tipo comercial + industrial + doméstico, Elx- Algoros con vertidos de tipo comercial + industrial + doméstico, Elx- Arenales con vertidos de tipo doméstico y La Vila Joiosa con vertidos de tipo Doméstico + Comercial.

Se ha efectuado un análisis de los resultados y se concluye con un resultado positivo frente a este descenso, el hecho de que el caudal punta descienda repercute positivamente en la decantación primaria, ya que genera directamente en el descenso de la velocidad ascensional lo que provoca una mayor producción de fangos primarios, eliminando más sólidos en suspensión que es el fundamento de la decantación primaria.


FIGURA

1.1 PALABRAS CLAVE.

E.D.A.R; Estación depuradora de aguas residuales,Índices de Depuración, Sólidos en Caudal Punta, Coeficiente Punta, Caudal Medio,sobre Vertedero, Tiempo de retención, Fango



FIGURA 1-1 TANQUES DE DECANTACIÓN PRIMARIA.

CLAVE.

Estación depuradora de aguas residuales, Habitante equivalente,Índices de Depuración, Sólidos en Suspensión, DBO5, Decantación primaria,Caudal Punta, Coeficiente Punta, Caudal Medio, Velocidad Ascensional

ero, Tiempo de retención, Fango.


Habitante equivalente, , Decantación primaria,

Ascensional, Carga



2 INTRODUCCIÓN.

En el presente proyecto, se lleva a cabo una investigación sobre si los modelos de dimensionamiento que se utilizan en la actualidad para la definición de los decantadores primarios, son o no son óptimos, teniendo en cuenta la evolución de los caudales de entrada en las depuradoras de la provincia de Alicante en los últimos 5 años.

Se estiman los últimos 5 años como representativos, debido a que se ha detectado que la evolución de los índices de depuración de la Comunidad Valenciana han sufrido un importante descenso, los hábitos han cambiado y se han reducido el número de industrias debido al proceso de desaceleración al que se ve sometido el país, todos sectores se ven afectados y el consumo de agua potable y en consecuencia, la depuración de las aguas residuales, no podía ser menos.

Los cambios de hábitos y el ahorro en la economía doméstica, afectan de manera sustancial a este comportamiento, además, en los últimos años se ha experimentado un periodo de sequía importante, lo que conlleva un consumo de agua más responsable.

El análisis previo de los datos referentes a la evolución de los índices de depuración durante los últimos 5 años, con los que se realiza la presente investigación, han sido analizados en colaboración con la compañera del Máster, María José Moya Llamas, con el objetivo de tener un punto de partida en común ya que su trabajo, trata sobre la decantación secundaría, los datos manejados, han sido facilitados por la EPSAR, Entitat de sanejament dàigües de la comunitat Valenciana.

Los modelos de dimensionamiento utilizados son los modelos de referencia a nivel internacional, extraídos de diferentes textos que se expondrán en la bibliografía.

Antes de evaluar los datos que se han obtenido de las estaciones depuradoras de la provincia de Alicante se muestra las previsiones consumo de agua a futuro que se han tenido en cuenta en el esquema de temas importantes de la confederación hidrográfica del Jucar, donde se observa un descenso en las dotación por habitante, ya que la dotación de agua de consumo está directamente relacionada con el caudal de agua depurada.

Las estimaciones de uso del agua que se presentan en este apartado se han obtenido, en la medida de lo posible, a partir de encuestas a Ayuntamientos, Mancomunidades, Consorcios y empresas gestoras del servicio de suministro, así como de datos de explotación de las infraestructuras operadas por la CHJ.



Estimación del uso urbano.

TABLA 2-1 ESTIMACIÓN DEL USO URBANO (ESQUEMA DE TEMAS IMPORTANTES DEL JUCAR)

2005 2015

USO (hm3)

DOTACIÓN (l/heq/dia)

USO (hm3)


MARINA ALTA 29.75 340 39.26 296

MARINA BAJA 25.47 290 35.37 269

VINALOPÓ-ALACANTÍ 92.72 254 109.84 242

Estimación del uso doméstico.

TABLA 2-2 ESTIMACIÓN DEL USO DOMÉSTICO (ESQUEMA DE TEMAS IMPORTANTES DEL JUCAR)

2005 2015

USO (hm3)


USO (hm3)


MARINA ALTA 15.35 176 21.43 161

MARINA BAJA 13.15 150 19.58 149

VINALOPÓ-ALACANTÍ 54.90 150 64.25 142

Las dotaciones de la Marina Baja y el Vinalopó-Alacantí se reducen hasta 150-149 l/heq.día y 150-142 l/heq.día, respectivamente para el consumo doméstico, y 290-269 l/heq.día y 254-242 l/heq.día, respectivamente en agua suministrada. Estas cifras hacen presumir que el sistema cuenta con unas eficiencias muy altas fruto de la adaptación al déficit existente.

Lo que pone de manifiesto una reducción en el consumo a futuro.



3 OBJETO

Se tiene como objeto, en primer lugar, analizar las depuradoras más relevantes de la provincia de Alicante, con el fin de evaluar la evolución en el tiempo de los índices de depuración representativos.

En segundo lugar, obtener un coeficiente punta representativo de los caudales actuales.

En tercer lugar, con los datos obtenidos, se comparará para las diferentes EDARs los parámetros físicos y rendimientos que resultan a caudal real, frente a caudal punta.

Por último, se tiene por objeto, la discusión de los resultados obtenidos, con el fin de establecer la idoneidad del cálculo, ya que se presupone que el cambio de tendencia en los índices debe afectar al rendimiento de la EDAR, en concreto para este caso, en el rendimiento del decantador primario.

En muchos textos, cuando se realiza el dimensionamiento, se presupone el crecimiento positivo a futuro de la población y en consecuencia de los caudales de agua depurada, en el presente estudio, se pretende analizar los procesos de dimensionamientos bajo la hipótesis de que esta premisa no se cumpliera.



4 PROCEDIMIENTO

4.1 ÍNDICES DE DEPURACIÓN.

En el GRÁFICO 4.1, se muestran los hm3/año tratados en la Comunidad Valenciana desde el año 2002 hasta el año 2011, en él se observa que a partir de 2008, el volumen de agua depurada comienza a descender, este dato junto con el que nos proporciona el GRÁFICO 4.2, el cual nos indica que el número de estaciones de tratamiento de agua residual existentes en la comunidad Valenciana entre los años 2008 y 2011, ha aumentado, induce a pensar que las tendencias están cambiando, y esto hace que profundicemos más en el análisis de los datos. (Fuente: EPSAR)

GRÁFICO 4.1 VOLUMEN DE AGUA DEPURADA COMUNIDAD VALENCIANA. (EPSAR)

GRÁFICO 4.2 EDARS EN SERVICIO EN LA COMUNIDAD VALENCIANA. (EPSAR)



En función de estos resultados, se analiza en profundidad esta tendencia en la provincia de Alicante, analizando los índices de depuración en algunas de las estaciones depuradoras más representativas. (Fuente: EPSAR)

Los índices de depuración recopilados han sido:

� Habitante equivalente (He)

� Caudal medio anual (m3/ año)

� Potencia consumida anual (Kw/ año)

� DBO5 de entrada en planta (mg/l)

� DQO de entrada en planta (mg/l)

� SS de entrada en planta (mg/l)

Las depuradoras analizadas, han sido:

� Monte Orgegia ( Alicante ), (GRÁFICO 4.3 y GRÁFICO 4.4)

� Rincón de León ( Alicante ), (GRÁFICO 4.5 y GRÁFICO 4.6 )

� El Comptat ( Alcoi y Cocentaina ), (GRÁFICO 4.7 y GRÁFICO 4.8)

� Benidorm ( Benidorm, la Nucía, Finestrat y L`Alfàs del pi ) (GRÁFICO 4.9

y GRÁFICO 4.10)

� Algorós (Elche ), (GRÁFICO 4.11 y GRÁFICO 4.12)

� Arenales ( Elche ), (GRÁFICO 4.13 y GRÁFICO 4.14)

� Carrizales ( Elche ), (GRÁFICO 4.15 y GRÁFICO 4.16)

� La Vila ( Benidrom, La Vila, Orcheta, Finestrat ), (GRÁFICO 4.17 y

GRÁFICO 4.18)

A continuación, se muestran los datos recopilados en forma de gráficas, por cada una de las depuradoras mencionadas.



MONTE ORGEGIA

GRÁFICO 4.3 MONTE ORGEGIA 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.4 MONTE ORGEGIA 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

0

2 000 000

4 000 000

6 000 000

8 000 000

10 000 000

12 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

MONTE ORGEGIA, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

300350400450500550600650700750800850900

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Año

MONTE ORGEGIA, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



RINCÓN DE LEÓN

GRÁFICO 4.5 RINCÓN DE LEÓN 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.6 RINCÓN DE LEÓN 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

150 000

250 000

350 000

450 000

5 000 0007 000 0009 000 000

11 000 00013 000 00015 000 00017 000 00019 000 00021 000 00023 000 00025 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

RINCÓN DE LEÓN, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

300350400450500550600650700750800850900

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Año

RINCÓN DE LEÓN, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



ALCOI

GRÁFICO 4.7 ALCOI 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.8 ALCOI 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

0

2 000 000

4 000 000

6 000 000

8 000 000

10 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

ALCOI, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Años

ALCOI, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



BENIDORM

GRÁFICO 4.9 BENIDORM 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.10 BENIDORM 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

5 000 000

7 000 000

9 000 000

11 000 000

13 000 000

15 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

BENIDORM, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Año

BENIDORM, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



ELCHE, ALGORÓS.

GRÁFICO 4.11 ELCHE, ALGORÓS 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.12 ELCHE, ALGORÓS 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

4 000 000

5 000 000

6 000 000

7 000 000

8 000 000

9 000 000

10 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

ELX-ALGORÓS, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

2007.5 2008 2008.5 2009 2009.5 2010 2010.5 2011 2011.5 2012 2012.5

mg/

l

Año

ELX-ALGORÓS, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



ELCHE, ARENALES.

GRÁFICO 4.13 ELCHE, ARENALES 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.14 ELCHE, ARENALES 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

ELX-ARENALES, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0100200300400500600700800900

1 0001 1001 200

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Año

ELX-ARENALES, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



ELCHE, CARRIZALES.

GRÁFICO 4.15 ELCHE, CARRIZALES 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.16 ELCHE, CARRIZALES 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

01 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 00010 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

400 000

450 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

ELX-CARRIZALES, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Años

ELX-CARRIZALES, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



VILA JOIOSA.

GRÁFICO 4.17 VILA JOIOSA 1. (ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 4.18 VILA JOIOSA 2. (ELABORACIÓN PROPIA)

10 00020 00030 00040 00050 00060 00070 00080 00090 000100 000

450 000700 000950 000

1 200 0001 450 0001 700 0001 950 0002 200 0002 450 0002 700 0002 950 0003 200 0003 450 0003 700 0003 950 0004 200 0004 450 000

2.007 2.008 2.009 2.01 2.011 2.012 2.013

hab

itan

tes

m3,

kW

Año

VILA JOIOSA, EVOLUCIÓN DEL Q (m3/año), He y ENERGÍA CONSUMIDA (kW/año).

m3/año kWh/año he

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

mg/

l

Año

VILA JOIOSA, EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES DE ENTRADA

DBO5-E(mg/l)

DQO-E(mg/l)

SS-E(mg/l)



4.1.1 ANÁLISIS DEL COEFICIENTE PUNTA.

Según la mayoría de textos, los coeficientes punta para el dimensionamiento de Estaciones depuradoras de aguas residuales, depende del tipo de agua a tratar siguiendo la TABLA 4-1, pero en este trabajo, se van a emplear diferentes métodos de cálculo para obtener el coeficiente punta más próximo a la realidad.

TABLA 4-1 VALORES USUALES DE COEFICIENTES PUNTA. (APUNTES DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES, JOSE

CARLOS SANDOVAL, UNVERSIDAD DE ALICANTE)

TIPO DE ZONA FHP= Qmax/ Qmed

RESIDENCIAL + INDUSTRIAL + COMERCIAL 2.25

RESIDENCIAL + COMERCIAL 2.40

RESIDENCIAL 3

Fórmulas para el cálculo del caudal punta y caudal mínimo en aguas residuales domésticas, (CEDEX, 2007).

TABLA 4-2 CAUDAL PUNTA, (CEDEX, 2007)



Donde;

Ph: habitante equivalente tomado en millares QDp: Caudal diario punta en l/s QDm: Caudal diario medio en l/s QDmin: Caudal diario mínimo en l/s

A partir de los índices de las diferentes depuradoras facilitados por la EPSAR, se ha realizado el cálculo de los coeficientes punta con los diferentes métodos descritos por el CEDEX en la TABLA 4-2.

Se han utilizado los datos de 2012 de todas las EDAR, anteriormente descritas, para tener un orden de magnitud, aunque el dato que se manejará en cálculos futuros, sea el de Rincón de León, a continuación en la Tabla 4-3, TABLA 4-4 y TABLA 4-5, se muestran los resultados obtenidos.

TABLA 4-3 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM Y PH. (ELABORACIÓN PROPIA)

PARÁMETROS Giff Babit Stanley

E.D.A.R CAUDAL m3/DIA Qm (l/S) he (miles) Qp(l/s) FP Qp(l/s) FP Qp(l/s) FP

MONTE ORGEGIA. 23571.00 272.81 142422.00 596.90 2.19 505.96 1.85 512.51 1.88

RINCÓN DE LEÓN. 57821.00 669.22 432819.00 1216.63 1.82 993.76 1.48 1046.95 1.56

ALGOROS. 22813.00 264.04 197367.00 547.13 2.07 458.76 1.74 468.85 1.78

ARENALES. 2920.00 33.80 26764.00 97.70 2.89 87.56 2.59 85.37 2.53

CARRIZALES. 855.00 9.90 4547.00 38.44 3.88 36.55 3.69 32.49 3.28

EL COMTAT. 16633.00 192.51 99628.00 447.06 2.32 383.49 1.99 385.28 2.00

BENIDORM. 35698.00 413.17 215957.00 843.41 2.04 705.06 1.71 722.57 1.75

LA VILA . 9614.00 111.27 64688.00 277.69 2.50 241.65 2.17 240.63 2.16



TABLA 4-4 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM. (ELABORACIÓN PROPIA)

Fair and Geyer Catalá MOPU

E.D.A.R Qp(l/s) FP Qp(l/s) FP Qm (m3/h) Qp(m3/h) Qp (l/s) FP

MONTE ORGEGIA. 785.32 2.88 450.51 1.65 982.13 1581.20 439.22 1.61

RINCÓN DE LEÓN. 1716.17 2.56 1068.51 1.60 2409.21 3656.08 1015.58 1.52

ALGOROS. 732.89 2.78 436.68 1.65 950.54 1533.94 426.09 1.61

ARENALES. 119.17 3.53 65.23 1.93 121.67 234.25 65.07 1.93

CARRIZALES. 42.38 4.28 22.71 2.29 35.63 78.52 21.81 2.20

EL COMTAT. 577.79 3.00 323.45 1.68 693.04 1144.81 318.00 1.65

BENIDORM. 1135.74 2.75 670.57 1.62 1487.42 2327.27 646.46 1.56

LA VILA . 351.90 3.16 193.28 1.74 400.58 691.24 192.01 1.73

TABLA 4-5 FACTOR PUNTA, MÉTODOS BASADOS EN QDM 2. (Elaboración Propia)

Confederación

hidrográfica del norte. ASC CANAL DE ISABEL II

E.D.A.R Qp(l/s) Qmin(l/s) FP Qp(l/s) FP QDp(l/s) 3QDm

(l/s) Qdp<3QDm

(l/s) FP

MONTE ORGEGIA. 404.66 202.33 1.48 667.91 2.45 462.93 818.44 462.93 1.70

RINCÓN DE LEÓN. 916.33 458.16 1.37 1534.54 2.29 1112.15 2007.67 1112.15 1.66

ALGOROS. 392.91 196.45 1.49 647.98 2.45 448.46 792.12 448.46 1.70

ARENALES. 64.36 32.18 1.90 96.37 2.85 63.38 101.39 63.38 1.88

CARRIZALES. 22.83 11.42 2.31 30.86 3.12 20.87 29.69 20.87 2.11

EL COMTAT. 295.81 147.90 1.54 483.46 2.51 330.22 577.53 330.22 1.72

BENIDORM. 589.48 294.74 1.43 981.35 2.38 693.60 1239.51 693.60 1.68

LA VILA . 181.65 90.83 1.63 290.86 2.61 194.91 333.82 194.91 1.75



Una vez obtenido el factor punta para todas las EDAR, y con cada uno de los métodos, se ha realizado la media en la TABLA 4-6 y se ha comprado con el estándar con el que trabajan la mayoría de los textos, según la TABLA 4-1, siendo este último mayor en la mayoría de los casos, lo que induce a pensar que existe un sobredimensionamiento en la teoría.

TABLA 4-6 RESULTADOS FACTOR PUNTA. (Elaboración Propia)

E.D.A.R FACTOR PUNTA MEDIO

FACTOR PUNTA TEORICO

MONTE ORGEGIA. 1.97 2.40

RINCÓN DE LEÓN. 1.76 2.25

ALGOROS. 1.92 2.25

ARENALES. 2.45 3.00

CARRIZALES. 3.02 3.00

EL COMTAT. 2.05 2.25

BENIDORM. 1.88 2.40

LA VILA . 2.16 2.40

Para finalizar con el análisis, a continuación, se muestra en el GRÁFICO 4.19 y en el GRÁFICO 4.20 la relación entre el método utilizado para calcular el coeficiente punta y la población de estudio.

GRÁFICO 4.19 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE DIFERENTES FÓRMULAS DE CÁLCULO DE COEFICIENTES PUNTA, (CEDEX)


GRÁFICO 4.20 REPRESENTACIÓN GRÁFI

4.2 DECANTACIÓN

4.2.1 CONSIDERACIONES

El objetivo fundamental de la sólidos sedimentables. Al depositarse estas partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias, con lo que se alcanza esta fase del tratamiento una reducción de la DBO5 (“DBO5 suspendida”) y, en consecuencia, una cierta depuración biológica.

En la FIGURA 4-1, se muestra un decantador circular tipo, con indicación de sus elementos fundamentales:

FIGURA 4-1



REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE DIFERENTES FÓRMULAS DE CÁLCULO DE PUNTA. (CEDEX)

DECANTACIÓN PRIMARIA.

CONSIDERACIONES GENERALES.

El objetivo fundamental de la decantación primaria es la eliminación de los sólidos sedimentables. Al depositarse estas partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias, con lo que se alcanza esta fase del tratamiento una reducción de la DBO5 (“DBO5 suspendida”) y, en consecuencia, una cierta depuración biológica.

, se muestra un decantador circular tipo, con indicación de sus elementos fundamentales:

1 DECANTADOR PRIMARIO TIPO. (AURELIO HERNÁNDEZ)


MULAS DE CÁLCULO DE COEFICIENTES

es la eliminación de los sólidos sedimentables. Al depositarse estas partículas de fango, arrastran en su caída una cierta cantidad de bacterias, con lo que se alcanza también en esta fase del tratamiento una reducción de la DBO5 (“DBO5 suspendida”) y, en

, se muestra un decantador circular tipo, con indicación de



4.2.2 SEDIMENTACIÓN.

Se entiende por sedimentación la remoción por efecto gravitacional de las partículas en suspensión presentes en el agua. Estas partículas deberán tener un peso específico mayor que el fluido.

La sedimentación es, en esencia, un fenómeno netamente físico y constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir su clarificación. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída de las partículas en el agua. Cuando se produce sedimentación de una suspensión de partículas, el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensión más concentrada. A menudo se utilizan para designar la sedimentación los términos de clarificación y espesamiento. Se habla de clarificación cuando hay un especial interés en el fluido clarificado, y de espesamiento cuando el interés está puesto en la suspensión concentrada.

Sedimentación de partículas discretas

Se llama partículas discretas a aquellas partículas que no cambian de características (forma, tamaño, densidad) durante la caída. Se denomina sedimentación o sedimentación simple al proceso de depósito de partículas discretas. Este tipo de partículas y esta forma de sedimentación se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en los presedimentadores como paso previo a la coagulación en las plantas de filtración rápida y también en sedimentadores como paso previo a la filtración lenta.

Sedimentación de partículas floculentas

Partículas floculentas son aquellas producidas por la aglomeración de partículas coloides desestabilizadas a consecuencia de la aplicación de agentes químicos. A diferencia de las partículas discretas, las características de este tipo de partículas —forma, tamaño, densidad— sí cambian durante la caída. Se denomina sedimentación floculenta o decantación al proceso de depósito de partículas floculentas. Este tipo de sedimentación se presenta en la clarificación de aguas, como proceso intermedio entre la coagulación-floculación y la filtración rápida.

Sedimentación por caída libre e interferida

Cuando existe una baja concentración de partículas en el agua, éstas se depositan sin interferir. Se denomina a este fenómeno caída libre. En cambio, cuando hay altas concentraciones de partículas, se producen colisiones que las mantienen en una posición fija y ocurre un depósito masivo en lugar de individual. A este proceso de sedimentación se le denomina depósito o caída interferida o sedimentación zonal. Cuando las partículas ya en contacto forman



una masa compacta que inhibe una mayor consolidación, se produce una compresión o zona de compresión. Este tipo de sedimentación se presenta en los concentradores de lodos de las unidades de decantación con manto de lodos.

El tipo de sedimentación que se produce en los decantadores primarios, es la sedimentación floculenta, produciendo una suspensión bastante diluida de partículas que se juntan o floculan, durante la operación de sedimentación, existe interacción entre las partículas, al unirse, estas aumentan de masa y sedimentan a mayor velocidad, elimina parte de los sólidos en suspensión del agua residual bruta, así como también los flóculos químicos.

La sedimentación con floculación tiene lugar cuando la velocidad de sedimentación de las partículas aumenta, debido a efectos de coalescencia con otras partículas. Un diagrama de sedimentación con floculación es el que se muestra en la FIGURA 4-2.

Las trayectorias de sedimentación de las partículas tienen forma curva, en lugar de las líneas rectas que se producen en la sedimentación de partículas discretas.

FIGURA 4-2 MODELO DE UN TANQUE DE SEDIEMENTACIÓN PARA DEPOSICIÓN CON FLOCULANTE. (Metalcalf

& Eddy)



4.2.3 DISEÑO DE TANQUES DE DECANTACIÓN PRIMARIA

Siempre que un líquido que contenga sólidos en suspensión se encuentre en estado de relativo reposo, los sólidos de peso específico superior al del líquido tienen tendencia a depositarse, y los de menor peso específico, tienen tendencia a ascender, a continuación se muestran los parámetros de diseño de los tanques de decantación primaria acepados por el MOPU, antiguo Ministerio de obras Públicas y Urbanismo, el actual Ministerio de Fomento.

4.2.3.1 PARÁMETROS DE DISEÑO.

a) VELOCIDAD ASCENSIONAL

Cociente entre el caudal a tratar y el área de sedimentación.

�� = �

�

Vasc = velocidad ascensional (m/h) S = superficie de decantación (m2) Q = caudal a tratar (m3/h)

Los valores de la velocidad ascensional dependen del caudal como se muestra en la TABLA 4-7 y TABLA 4-8.

TABLA 4-7 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MEDIO. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS

RESIDUALES URBANAS)

VELOCIDADES ASCENSIONALES A CAUDAL MEDIO (m/h)

DECANTACIÓN PRIMARIA VALOR MÍNIMO VALOR TÍPICO VALOR MÁXIMO

DECANTADORES CIRCULARES 1.00 1.50 2.00

TABLA 4-8 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MÁXIMO (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS

RESIDUALES URBANAS)

VELOCIDADES ASCENSIONALES A CAUDAL MÁXIMO (m/h)





b) TIEMPO DE RETENCIÓN

Cociente entre el volumen del tanque de decantación y el caudal a tratar:

= �

�

tR = tiempo de retención (h) V = volumen de decantación (m3) Q = caudal a tratar (m3/h) En la TABLA 4-9, se muestran los valores usuales para el tiempo de retención.

TABLA 4-9 TIEMPO DE RETENCIÓN (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS)

TIEMPOS DE RETENCIÓN (h)

DECANTACIÓN PRIMARIA VALOR MÍNIMO

VALOR TÍPICO

VALOR MÁXIMO

Tiempo de retención a caudal medio 1.50 2.50 3.00

Tiempo de retención a caudal máximo 1.00 1.50 2.00

c) RELACIONES DIMENSIONALES

Valores máximos que deben alcanzar las dimensiones físicas de los tanques de decantación.

Siendo;

h: Altura del decantador ∅: Diámetro del decantador

ℎ < 3�

∅ < 40�



d) CARGA SOBRE VERTEDERO DE SALIDA

Cociente entre el caudal a tratar y la longitud de vertedero.

�� =�

�

Siendo;

Q: Caudal al tratar L: Longitud de vertedero = perímetro Los valores de la carga de vertedero, pueden obtenerse de la Tabla 4-10.

TABLA 4-10 VALORES, CARGA DE VERTEDERO. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

URBANAS)

VALORES CARGA DE VERTEDERO (m3/h/m)



e) PRODUCCIÓN DE FANGOS

La cantidad de fangos producidos en la decantación primaria (F1) suele calcularse directamente multiplicando la concentración de sólidos en suspensión en el agua bruta por un coeficiente de reducción de sólidos en la decantación primaria (rendimiento). Este coeficiente oscila entre el 40 y el 60%:

�� = � ∗��

í! �"#� $�#��

Siendo; K: coeficiente entre 0,4 y 0,6.

Para el cálculo del coeficiente K, se puede emplear la siguiente relación en función del tiempo de concentración.



TABLA 4-11 RELACIÓN ENTRE EL TIEMPO DE RETENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE CONTAMIENATES. (JOSÉ CARLOS

SANDOVAL SORIANO, APUNTES DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES, UNIVERSIDAD DE ALICANTE)

Tr, med (horas) % eliminación DBO5 % eliminación SS 1 27 43 2 30 55 3 40 65 4 42 66 5 42 67

GRÁFICO 4.21 ELIMINACIÓN DE SS PARA T. RETENCIÓN. (JOSÉ CARLOS SANDOVAL SORIANO, APUNTES DE

DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES, UNIVERSIDAD DE ALICANTE)

GRÁFICO 4.22 ELIMINACIÓN DE DBO5 PARA T. RETENCIÓN. (JOSÉ CARLOS SANDOVAL SORIANO, APUNTES DE

DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES, UNIVERSIDAD DE ALICANTE)

y = 0.6667x4 - 7.8333x3 + 29.333x2 - 31.167x + 52

0

20

40

60

80

0 1 2 3 4 5 6

% S

S

T retención

% Eliminación SS

% eliminación SS

Polinómica (% eliminación SS)

y = 0.875x4 - 11.25x3 + 49.125x2 - 78.75x + 67

0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6

% B

DO

5

T retención

% Eliminación DBO5

% eliminación DBO5

Polinómica (% eliminación DBO5)



Los valores usuales de la concentración de fangos en la salida de purga del decantador se muestran en la Tabla 4-12:

TABLA 4-12 CONCENTRACIÓN DE FANGOS PRIMARIOS. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS

RESIDUALES URBANAS)

CONCENTRACIÓN DE FANGOS PRIMARIOS (%)

FANGOS PRIMARIOS VALOR MÍNIMO VALOR TÍPICO VALOR MÁXIMO

DECANTADORES DE POCETAS 3.00 5.00 6.00

f) POCETA DE FANGOS

El volumen necesario para la poceta de fangos es:

� = �% ∗ ��

Siendo;

V = volumen de poceta o pocetas (m3) Qf = caudal medio de fangos producidos (m3/h) Tr = tiempo de retención del fango en pocetas (h)

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

Siendo;

K = coef. reducción SS en la decantación C = concentrac. SS en el agua bruta (p.p.m.) Q = caudal medio de agua a tratar (m3/h) C1 = concentración de purga de fangos (%)

Los valores del tiempo de retención en Pocetas pueden tomarse de la Tabla 4-13:

TABLA 4-13 TIEMPO DE RETENCIÓN EN POCETAS DE DECANTADORES. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN

DE AGUAS RESIDUALES URBANAS)

TIEMPO DE RETENCIÓN EN POCETAS DE DECANTADORES (h)





4.3 ANÁLISIS DE LAS DIFERENTES EDARS.

4.3.1 RINCÓN DE LEÓN.

La EDAR de RINCÓN DE LEÓN, recoge el agua residual de Alicante sur y San Vicente, pasando por los polígonos industriales que existen entre ambos municipios.

Se ha elegido esta EDAR, por su diversidad de caudales, recoge aguas de origen doméstico, comercial e industrial, y se hace evidente el descenso en los índices de depuración representativos, en GRÁFICO 4.5 y GRÁFICO 4.6 los datos facilitados por la EPSAR se muestran en la TABLA 4-14 .

TABLA 4-14 ÍNDICES RINCÓN DE LEÓN. (EPSAR, 2013)

AÑO m3/año he kWh/año SS-E

(mg/l) SS-S

(mg/l) SS-R (%)

DBO5-E (mg/l)

DBO-S (mg/l)

DBO5-R (%)

DQO-E (mg/l)

DQO-S (mg/l)

DQO-R (%)

2008 21 814 674 429 141 15 416 440 428 16 96 432 11 97 842 52 94

2009 21 538 707 419 118 12 838 826 404 14 96 430 10 98 781 51 93

2010 22 564 754 406 373 10 134 390 369 16 96 394 11 97 696 53 92

2011 21 104 604 432 819 8 325 870 373 18 95 449 12 97 777 55 93

2012 19 267 657 372 222 6 419 500 366 21 94 424 18 96 751 65 91

Siendo;

He: habitante equivalente. m3/año: caudal de entrada medio anual. SS: Sólidos en suspensión. DBO5: Demanda bioquímica de oxígeno a los 5 días. DQO: Demanda química de oxígeno. E (entrada) S (salida) y R (recirculado), para todos los índices.

A continuación, se procede a analizar el comportamiento de la decantación primaria, dimensionando bajo la hipótesis teórica los parámetros físicos de la misma y posteriormente con los datos reales que han sido facilitados por la EPSAR, se comprobará la idoneidad de este dimensionamiento.

Se utilizara los datos del año 2012, para la realización de los cálculos pertinentes en el estudio.



4.3.1.1 FACTOR PUNTA

Tal y como se expone en la TABLA 4-6, para el caso de la E.D.A.R. Ricón de León, el factor punta real, obtenido del análisis efectuado en el apartado 4.1.1, es inferior al coeficiente punta teórico utilizado de manera usual para el dimensionamiento de este tipo de E.D.A.R s.

TABLA 4-15 FACTOR PUNTA RINCÓN DE LEÓN. (ELABORACIÓN PROPIA)

E.D.A.R FACTOR PUNTA REAL MEDIO


RINCÓN DE LEÓN. 1.76 2.25

Esta diferencia de valores, pone de manifiesto que el caudal punta para el cual se dimensiona la decantación primaria es un 22% superior al real, por tanto existirá un sobredimensionamiento, a continuación se estudiará si dicho sobredimensionamiento tiene o no, consecuencias negativas en la depuración de las Aguas Residuales.

4.3.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA DECANTACIÓN PRIMARIA PARA UN CAUDAL PUNTA TEÓRICO.

DATOS DE PARTIDA:

Caudal medio anual 2012 según TABLA 4-14 19267657m3/año

Factor punta teórico según TABLA 4-15 2.25

TABLA 4-16 CAUDAL DE DISEÑO RICÓN DE LEÓN (ELABORACIÓN PROPIA)

CAUDALES CAUDAL ACTUAL CAUDAL DE DISEÑO

CAUDAL MEDIO (m3/h) 2199.50 2200.00

CAUDAL MÁXIMO (m3/h) = Qmed x 2.25 4948.88 4950.00

DBO5 de entrada según TABLA 4-14 424 mg/l = 0.424 Kg/m3

SS de entrada según TABLA 4-14 366 mg/l = 0.366 Kg/m3



TABLA 4-17 CARGAS DE ENTRADA, RICÓN DE LEÓN ( ELABORACIÓN PROPIA)

CARGAS DE ENTRADA CAUDAL MEDIO CAUDAL MÁXIMO

Kg DBO5/d 22387.20 50371.20

Kg SS/d 19324.80 43480.80

A continuación, se dimensiona el decantador primario, con depósitos circulares, para ello se parte de los valores de diseño, los cuales que se han expuesto en el apartado 4.2.3, sobre dimensionamiento de la decantación primaria, en la tabla TABLA 4-18 se muestran aquellos que se han seleccionado.

TABLA 4-18 PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R RINCÓN DE LEÓN (ELABORACIÓN PROPIA)

PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R. RICÓN DE LEÓN.

V. ascensional (Q medio) 1.30 m/h

V. ascensional (Q máximo) 2.50 m/h Tiempo Retención. (Q medio) 2.50 h Tiempo Retención. (Q máximo) 1.50 h

Carga sobre vertedero (Q medio) 9.5 (m3/ (m*h))

Carga sobre vertedero (Q máximo) 18 (m3/ (m*h))

1) A partir de la velocidad ascensional, se calcula la superficie necesaria.

Suponemos 4 decantadores de sección circular

�� = �

�

TOTAL , 4 DECANTADORES 1 DECANTADOR Área Q med. (m2) 1692.31 423.10 Área Q max. (m2) 1980.00 495.00

2) A partir del tiempo de retención, se calcula el volumen necesario.

= �

�

TOTAL , 4 DECANTADORES 1 DECANTADOR Volumen Q med. (m3) 5500.00 1375.00 Volumen Q max. (m3) 7425.00 1856.25



3) Se comprueba que las relaciones dimensionales, se cumplan.

Siendo;


ℎ < 3� ∅ < 40�

Sabiendo que:

� = ' ∗∅(

4

A partir del Área máxima, se obtiene el diámetro y de la relación entre el volumen y el área, se obtiene la altura.

TANTEO DE DIMENSIONES Ø (m) 25.11 < 40

A nueva (m2) 494.95 h = V/A (m) 3.75 >3

Se realiza otro tanteo por qué la altura, no cumple. Ø (m) 29.00 < 40

A nueva (m2) 660.19 h = V/A (m) 2.81 <3

Recapitulando, se tiene que:

TABLA 4-19 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR RICÓN DE LEÓN (ELABORACIÓN PROPIA)

DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO RICÓN DE LEÓN NUMERO DE TANQUES 4.00

DIÁMETRO (metros) 29.00 ALTURA (metros) 2.80

SUPERFICIE TOTAL (m2) 2640.74 VOLUMEN TOTAL (m3) 7394.07 PERÍMETRO TOTAL (m) 364.24



Como se puede observar, el volumen total es similar al obtenido inicialmente, pero para que se cumpla la relación de dimensiones entre altura y diámetro, la superficie se duplica, provocando que la velocidad ascensional quede distorsionada, no obstante, para dar validez al dimensionamiento, se va a comprobar que, tanto la velocidad ascensional como la carga de vertedero y el tiempo de retención adquieran valores razonables.

�� = �

�

Valor nuevo Valor de diseño V.asc. para Q med. 0.83 ≤ 1.3 V.asc. para Q max. 1.87 ≤ 2.5

�� =�

)*+í�*+,

Valor nuevo Valor de diseño C vertedero. para Q med. 6.04 ≤ 9.5 C vertedero. para Q max. 13.59 ≤ 18

= �

�

Valor nuevo Valor máximo T retenc. para Q med. 3.36 ≤ 3 T retenc. para Q max. 1.49 ≤ 2

El tiempo de retención para caudal medio, supera por poco el valor máximo de 3 horas, pero se da por válido.

Una vez comprobada la validez del diseño, se procede a calcular la producción de fangos, analizar el % de eliminación de contaminantes y a dimensionar la Poceta de fangos.



4) Producción de fangos.

Según el apartado e) del subcapítulo 4.2.3.1, el coeficiente K oscila entre el 40% y el 60% Tabla 4-12 , y los valores de KgSST a caudal medio y a caudal máximo están definidos en la TABLA 4-17.

A continuación, según el tiempo de retención medio, se obtiene el % de la eliminación de SS, según el GRÁFICO 4.21.

Por tanto, para Tr = 3.36 h, se tiene que :

0.6667 ∗ 3.360 − 7.8333 ∗ 3.363 + 29.333 ∗ 3.36( − 31.167 ∗ 3.36 + 52 = 66.27

K = 66.27%

�� = � ∗��

í! �"#� $�#��

Por lo que tenemos;

TABLA 4-20 PRODUCCIÓN DE FANGOS RINCÓN DE LEÓN

PRODUCCIÓN DE FANGOS CAUDAL MEDIO CAUDAL MÁXIMO

F1 = K * Kg SS/d 12806.54 Kg/d 28814.73 Kg/d

Además, se puede obtener de la misma forma según el GRÁFICO 4.22 el porcentaje de eliminación de DBO5.

Por tanto, para T = 3.36 h se tiene el siguiente % de eliminación de DBO5:

0.875 ∗ 3.360 − 11.25 ∗ 3.363 + 49.12 ∗ 3.36( − 78.75 ∗ 3.36 + 67 = 41.78 %

5) Volumen de la Poceta de fangos.

Según la Tabla 4-13, el valor típico de tiempo de retención de la poceta de fangos son 2 horas.

� = �% ∗ ��

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��



Siendo;

K = Coef. reducción SS en la decantación C = Concentrac. SS en el agua bruta (p.p.m.) Q = caudal medio de agua a tratar (m3/h) C1 = concentración de purga de fangos (%)

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

= 0.6627 ∗ 366 ∗ 2200

10000 ∗ 3= 17.79

�3

ℎ

� = �% ∗ �� = 17.79 ∗ 2 = 35.57 �3

4.3.1.3 ANÁLISIS DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA DECANTA CIÓN PRIMARIA PARA EL CAUDAL PUNTA REAL.

Como se especifica en la TABLA 4-15, el factor punta real para la EDAR Ricón de León, es 1.76, en base a este valor, se va a comprobar la eficiencia del dimensionamiento teórico de la decantación primaria.

Los nuevos parámetros serán los siguientes:

DATOS DE PARTIDA:

Caudal medio anual 2012 según TABLA 4-14 19 267 657 m3/año

Factor punta medio real según TABLA 4-15 1.76

TABLA 4-21 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL RICÓN DE LEÓN (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 2199.50 2200.00

CAUDAL MÁXIMO (m3/h)=Qmedx 1.76 3871.12 3872.00





TABLA 4-22 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, RICÓN DE LEÓN ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 22387.20 1641.73

Kg SS/d 19324.80 1417.15

Las dimensiones teóricas a comprobar son las descritas en la TABLA 4-19, se va a comprobar que, la velocidad ascensional, la carga de vertedero y el tiempo de retención.

�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�


Para este nuevo caudal punta un 22% menor que el teórico, se observa que los parámetros físicos son válidos ya que se cumplen los 3 índices básicos, pero las tendencias de estos valores para Q máximo, cambian, la velocidad ascensional y la carga sobre vertedero descienden mientras que el tiempo de retención aumenta.



4.3.2 ELX-ALGOROS.

La EDAR ELX-ALGOROS, recoge el agua residual de parte del municipio del Elche, y de los polígonos industriales que existen en el municipio.

Se ha elegido esta EDAR, por su diversidad de caudales, recoge aguas de origen doméstico, comercial e industrial, y se hace evidente el descenso en los índices de depuración representativos, en GRÁFICO 4.11 y GRÁFICO 4.12 los datos facilitados por la EPSAR se muestran en la TABLA 4-23.

TABLA 4-23 ÍNDICES ELX-ALGOROS. (EPSAR, 2013)


(mg/l) SS-S

(mg/l) SS-R (%)

DBO5-E (mg/l)

DBO-S (mg/l)

DBO5-R (%)

DQO-E

(mg/l)

DQO-S

(mg/l)

DQO-R

(%)

2008 8 791 961 198 169 5 915 053 341 24 93 495 13 97 868 61 93

2009 8 648 634 213 676 5 722 246 364 23 93 541 17 97 886 65 92

2010 8 981 123 209 116 6 013 276 332 16 95 510 12 98 836 57 93

2011 8 326 729 197 367 4 992 155 360 13 96 519 16 97 893 60 93

2012 8 260 510 205 973 4 644 440 368 16 96 547 11 98 919 54 94

Siendo;







Tal y como se expone en la TABLA 4-6, para el caso de la E.D.A.R. Elx-Algoros, el factor punta real, obtenido del análisis efectuado en el apartado 4.1.1, es inferior al coeficiente punta teórico utilizado de manera usual para el dimensionamiento de este tipo de E.D.A.R s.

TABLA 4-24 FACTOR PUNTA ELX-ALGOROS. (ELABORACIÓN PROPIA)



ELX-ALGORÓS. 1.92 2.25



DATOS DE PARTIDA:



TABLA 4-25 CAUDAL DE DISEÑO ELX-ALGOROS (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 942.98 943.00

CAUDAL MÁXIMO (m3/h)=Qmedx 2.25 2120.13 2121.75





TABLA 4-26 CARGAS DE ENTRADA, ELX-ALGORÓS ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 12379.70 27854.33

Kg SS/d 8328.58 18739.30

A continuación, se dimensiona el decantador primario, con depósitos circulares, para ello se parte de los valores de diseño, los cuales que se han expuesto en el apartado 4.2.3, sobre dimensionamiento de la decantación primaria, en la tabla TABLA 4-27 se muestran aquellos que se han seleccionado, se trata de los mismos parámetros empleados en el diseño de la EDAR Rincón de León, con el objetivo de poder comparar los resultados obtenidos.

TABLA 4-27 PARÁMETROS DE DISEÑO ELX-ALGORÓS (ELABORACIÓN PROPIA)

PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R ELX-ALGORÓS.

V. ascensional (Q medio) 1.30 m/h

V. ascensional (Q máximo) 2.50 m/h Tiempo Retención. (Q medio) 2.50 h Tiempo Retención. (Q máximo) 1.50 h





�� = �

�



= �

�





Siendo;


ℎ < 3� ∅ < 40�

Sabiendo que:

� = ' ∗∅(

4



A nueva (m2) 424.34 h = V/A (m) 3.75 >3

Se realiza otro tanteo por qué la altura, no cumple. Ø (m) 26 < 40

A nueva (m2) 530.66 h = V/A (m) 3.00 <3


TABLA 4-28 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR ELX- ALGORÓS (ELABORACIÓN PROPIA)

DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO ELX-ALGORÓS NUMERO DE TANQUES 2.00



Como se puede observar, los resultados son muy parecidos con la EDAR Rincón de León, el volumen total es similar al obtenido inicialmente, pero para que se cumpla la relación de dimensiones entre altura y diámetro, la superficie



se duplica, provocando que la velocidad ascensional quede distorsionada, no obstante, para dar validez al dimensionamiento, se va a comprobar que, tanto la velocidad ascensional como la carga de vertedero y el tiempo de retención adquieran valores razonables.

�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�


El tiempo de retención para caudal medio, supera por poco el valor máximo de 3 horas, pero se da por válido.






A continuación, según el tiempo de retención medio, se obtiene el % de la eliminación de SS, a partir del GRÁFICO 4.21.

Por tanto, para Tr = 3.38 h, se tiene que:

0.6667 ∗ 3.380 − 7.8333 ∗ 3.383 + 29.333 ∗ 3.38( − 31.167 ∗ 3.38 + 52 = 66.30

K = 66.30%

�� = � ∗��

í! �"#� $�#��

Por lo que tenemos;

TABLA 4-29 PRODUCCIÓN DE FANGOS ELX-ALGORÓS


F1 = K * Kg SS/d 5521.85 Kg/d 12423.96 Kg/d

Además, se puede obtener de la misma forma el porcentaje de eliminación de DBO5.

Obteniendo para T = 3.36 h el siguiente % de eliminación de DBO5:

0.875 ∗ 3.360 − 11.25 ∗ 3.363 + 49.12 ∗ 3.36( − 78.75 ∗ 3.36 + 67 = 41.72 %


Según la Tabla 4-13, el valor típico de tiempo de retención de la poceta de fangos son 2 horas.

� = �% ∗ ��

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��



Siendo;


�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

= 0.6630 ∗ 368 ∗ 943

10000 ∗ 3= 7.69

�3

ℎ

� = �% ∗ �� = 7.69 ∗ 2 = 15.33 �3


Como se especifica en la TABLA 4-24, el factor punta real para la EDAR Elx-Algorós, es 1.92, en base a este valor, se va a comprobar la eficiencia del dimensionamiento teórico de la decantación primaria.


DATOS DE PARTIDA:



TABLA 4-30 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL ELX-ALGORÓS (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 942.98 943.00






TABLA 4-31 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, ELX-ALGORÓS ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 9595.96 18424.26

Kg SS/d 8328.58 15990.87


�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�


Para este nuevo caudal punta un 15% menor que el teórico, al igual que en la E.D.A.R Ricón de León, se observa que los parámetros físicos son válidos ya que se cumplen los 3 índices básicos, pero las tendencias de estos valores para Q máximo, cambian; la velocidad ascensional y la carga sobre vertedero descienden mientras que el tiempo de retención aumenta.

Tras analizar 2 estaciones del mismo tipo (Residencial + comercial + industrial ) pero con diferentes habitantes equivalentes, observamos por un lado que la tendencia es la misma y por otro que el % de reducción del caudal punta con



respecto al teórico, se reduce en la Estación que tiene menor número de habitantes equivalentes que es Elx- Algorós.

4.3.3 ELX-ARENALES.

La EDAR ELX-ARENALES, recoge el agua residual de la playa de Arenales.

Se ha elegido esta EDAR, por su pequeña dimensión, recoge aguas únicamente de origen doméstico, se ha elegido esta EDAR con el objetivo de analizar el caso de tener poco caudal, en el GRÁFICO 4.13 y el GRÁFICO 4.14 puede observarse la tendencia de los parámetros en los últimos 5 años y además, estos datos facilitados por la EPSAR se muestran en la TABLA 4-32.

TABLA 4-32 ÍNDICES ELX-ARENALES. (EPSAR, 2013)


(mg/l) SS-S

(mg/l) SS-R (%)

DBO5-E (mg/l)

DBO-S (mg/l)

DBO5-R (%)

DQO-

E (mg/l)

DQO-

S (mg/l)

DQO-

R (%)

2008 1 022 434 23 645 632 922 326 249 35 508 176 61 832 401 49

2009 1 041 031 22 372 614 350 360 67 79 471 55 85 937 152 83

2010 967 636 18 005 732 350 285 78 73 408 44 88 711 140 79

2011 1 065 899 26 764 1 886 187 350 7 98 648 5 99 1 010 30 97

2012 1 110 211 24 641 2 009 844 379 3 99 485 4 99 856 24 97

Siendo;







Tal y como se expone en la TABLA 4-6, para el caso de la E.D.A.R. Elx-Arenales, el factor punta real, obtenido del análisis efectuado en el apartado 4.1.1, es inferior al coeficiente punta teórico utilizado de manera usual para el dimensionamiento de este tipo de E.D.A.R s.

TABLA 4-33 FACTOR PUNTA ELX-ARENALES. (ELABORACIÓN PROPIA)



ELX-ARENALES. 2.45 3.00



DATOS DE PARTIDA:



TABLA 4-34 CAUDAL DE DISEÑO ELX-ARENALES (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 126.74 127

CAUDAL MÁXIMO (m3/h) = Qmed x 3.00 380.22 381





TABLA 4-35 CARGAS DE ENTRADA, ELX-ARENALES ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 1478.28 4434.84

Kg SS/d 1155.19 3465.58

A continuación, se dimensiona el decantador primario, con depósitos circulares, para ello se parte de los valores de diseño, los cuales que se han expuesto en el apartado 4.2.3, sobre el dimensionamiento de la decantación primaria, en la tabla TABLA 4-36 se muestran aquellos que se han seleccionado, se trata de los mismos parámetros empleados en el diseño de la EDAR Rincón de León y Elx-Algorós, exceptuando el tiempo de retención a caudal máximo que se ha disminuido a 1h debido a que hay menos caudal y por tanto, menos volumen.

TABLA 4-36 PARÁMETROS DE DISEÑO ELX- ARENALES (ELABORACIÓN PROPIA)

PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R. ELX-ARENALES

V. ascensional (Q medio) 1.30 m/h V. ascensional (Q máximo) 2.50 m/h Tiempo Retención. (Q medio) 2.50 h Tiempo Retención. (Q máximo) 1.00 h





�� = �

�





= �

�



Siendo;


ℎ < 3� ∅ < 40�

Sabiendo que:

� = ' ∗∅(

4



A nueva (m2) 76.16 h = V/A (m) 2.50 <3


TABLA 4-37 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR ELX- ARENALES (ELABORACIÓN PROPIA)

DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO ELX-ARENALES NUMERO DE TANQUES 2.00





Como se puede observar, en este caso, ocurre lo mismo que en los anteriores casos, el volumen total es similar al obtenido inicialmente, pero para que se cumpla la relación de dimensiones entre altura y diámetro, la superficie se duplica, provocando que la velocidad ascensional quede distorsionada, no obstante, para dar validez al dimensionamiento, se va a comprobar que, tanto la velocidad ascensional como la carga de vertedero y el tiempo de retención adquieran valores razonables.

�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�









0.6667 ∗ 3.000 − 7.8333 ∗ 3.003 + 29.333 ∗ 3.00( − 31.167 ∗ 3.00 + 52 = 64.99

K = 65%

�� = � ∗��

í! �"#� $�#��

Por lo que tenemos;

TABLA 4-38 PRODUCCIÓN DE FANGOS ELX- ARENALES


F1 = K * Kg SS/d 750.87 Kg/d 2252.63 Kg/d

Además, se puede obtener de la misma forma a partir del GRÁFICO 4.22 el porcentaje de eliminación de DBO5.


0.875 ∗ 3.000 − 11.25 ∗ 3.003 + 49.12 ∗ 3.00( − 78.75 ∗ 3.00 + 67 = 39.95 %


Según la Tabla 4-13, el valor típico de tiempo de retención de la Poceta de fangos son 2 horas.

� = �% ∗ ��

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��



Siendo;


�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

= 0.65 ∗ 379 ∗ 127

10000 ∗ 3= 1.04

�3

ℎ

� = �% ∗ �� = 1.04 ∗ 2 = 2.08 �3


Como se especifica en la TABLA 4-33, el factor punta real para la EDAR Elx-Arenales, es 2.45, en base a este valor, se va a comprobar la eficiencia del dimensionamiento teórico de la decantación primaria.


DATOS DE PARTIDA:

Caudal medio anual 2012 según TABLA 4-32 1 110 211m3/año


TABLA 4-39 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL ELX-ARENALES (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 126.74 127






TABLA 4-40 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, ELX-ARENALES ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 1292.352 3166.2624

Kg SS/d 1155.192 2830.2204


�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�


Para este nuevo caudal punta un 18% menor que el teórico, al igual que en las anteriores E.D.A.Rs analizadas, se observa que los parámetros físicos son válidos ya que se cumplen los 3 índices básicos, pero las tendencias de estos valores para Q máximo, cambian; la velocidad ascensional y la carga sobre vertedero descienden mientras que el tiempo de retención aumenta.

A diferencia de las otras 2 Estaciones analizadas, esta EDAR es de tipo Residencial y teniendo un caudal de entrada bastante inferior que las anteriores, también se ha reducido en un % bastante elevado el caudal punta y la tendencia de los índices es la misma.



4.3.4 LA VILA JOIOSA.

La EDAR VILA JOIOSA, recoge el agua residual de parte de Benidorm, Orcheta, Finestray y La Vila Joiosa.

Se ha elegido esta E.D.A.R, por su diversidad de caudales ya recoge aguas origen doméstico y comercial y por su tamaño medio, en el GRÁFICO 4.17 y el GRÁFICO 4.18 puede observarse la tendencia de los parámetros en los últimos 5 años y además, estos datos facilitados por la EPSAR se muestran en la TABLA 4-41.

TABLA 4-41 ÍNDICES VILA JOIOSA. (EPSAR, 2013)


(mg/l) SS-S

(mg/l) SS-R (%)

DBO5-E (mg/l)

DBO-S (mg/l)

DBO5-R (%)

DQO-

E (mg/l)

DQO-

S (mg/l)

DQO-

R (%)

2008 3 576 396 92 348 2 098 667 433 11 97 567 6 99 944 33 96

2009 3 904 962 83 890 2 019 551 489 9 97 470 4 99 918 31 96

2010 3 579 807 62 883 2 180 526 296 10 96 385 5 99 695 34 95

2011 3 509 064 64 688 2 070 218 281 7 97 404 3 99 708 32 95

2012 3 141 843 68 230 1 826 552 325 9 97 475 5 99 822 36 95

Siendo;







Tal y como se expone en la TABLA 4-6, para el caso de la E.D.A.R. Vila Joiosa, el factor punta real, obtenido del análisis efectuado en el apartado 4.1.1, al igual que en el resto de E.D.A.R s analizadas es inferior al coeficiente punta teórico utilizado de manera usual para el dimensionamiento de este tipo de E.D.A.R s.

TABLA 4-42 FACTOR PUNTA VILA JOIOSA. (ELABORACIÓN PROPIA)



ELX-ARENALES. 2.16 2.40



DATOS DE PARTIDA:



TABLA 4-43 CAUDAL DE DISEÑO VILA JOIOSA (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 358.66 360.00






TABLA 4-44 CARGAS DE ENTRADA, VILA JOIOSA ( ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 4104.00 9849.60

Kg SS/d 2808.00 6739.20

A continuación, se dimensiona el decantador primario, con depósitos circulares, para ello se parte de los valores de diseño, los cuales que se han expuesto en el apartado 4.2.3, sobre el dimensionamiento de la decantación primaria, en la tabla TABLA 4-45 se muestran aquellos que se han seleccionado, se trata de los mismos parámetros empleados en el diseño de la EDAR Elx Arenales, con tiempo de retención a caudal máximo igual a 1 hora

TABLA 4-45 PARÁMETROS DE DISEÑO EDAR VILA JOIOSA (ELABORACIÓN PROPIA)

PARÁMETROS DE DISEÑO E.D.A.R VILA JOISA.

V. ascensional (Q medio) 1.30 m/h V. ascensional (Q máximo) 2.50 m/h Tiempo Retención. (Q medio) 2.50 h Tiempo Retención. (Q máximo) 1.00 h





�� = �

�



= �

�

TOTAL , 2 DECANTADORES 1 DECANTADOR Volumen Q med. (m3) 720 360 Volumen Q max. (m3) 864 432




Siendo;


ℎ < 3� ∅ < 40�

Sabiendo que:

� = ' ∗∅(

4



A nueva (m2) 172.88 h = V/A (m) 2.50 <3


TABLA 4-46 DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO, EDAR VILA JOIOSA (ELABORACIÓN PROPIA)

DIMENSIONES DECANTADOR PRIMARIO VILA JOIOSA NUMERO DE TANQUES 2.00



Como se puede observar, en este caso, tanto el volumen final como la superficie guardan consonancia con las obtenidas del tanteo inicial, para dar validez al dimensionamiento, se va a comprobar que, tanto la velocidad ascensional como la carga de vertedero y el tiempo de retención adquieran valores razonables.



�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�







0.6667 ∗ 2.400 − 7.8333 ∗ 2.403 + 29.333 ∗ 2.40( − 31.167 ∗ 2.40 + 52 = 59.99

K = 60%

�� = � ∗��

í! �"#� $�#��



Por lo que tenemos;

TABLA 4-47 PRODUCCIÓN DE FANGOS LA VILA JOIOSA


F1 = K * Kg SS/d 1684.80 Kg/d 4043.52 Kg/d

Además, se puede obtener de la misma forma el porcentaje de eliminación de DBO5.


0.875 ∗ 2.400 − 11.25 ∗ 2.403 + 49.12 ∗ 2.40( − 78.75 ∗ 2.40 + 67 = 34.44 %


Según la Tabla 4-13, el valor típico de tiempo de retención de la Poceta de fangos son 2 horas.

� = �% ∗ ��

�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

Siendo;


�% = � ∗ � ∗ �

10000 ∗ ��

= 0.60 ∗ 325 ∗ 360

10000 ∗ 3= 2.34

�3

ℎ

� = �% ∗ �� = 2.34 ∗ 2 = 4.68 �3




Como se especifica en la TABLA 4-42, el factor punta real para la EDAR Vila Joiosa, es 2.16, en base a este valor, se va a comprobar la eficiencia del dimensionamiento teórico de la decantación primaria.


DATOS DE PARTIDA:



TABLA 4-48 CAUDAL PUNTA MEDIO REAL VILA JOIOSA (ELABORACIÓN PROPIA)


CAUDAL MEDIO (m3/h) 358.66 360.00




TABLA 4-49 CARGAS DE ENTRADA PARA CAUDAL PUNTA MEDIO REAL, ELX-ARENALES (ELABORACIÓN PROPIA)


Kg DBO5/d 3663.36 7912.86

Kg SS/d 2808.00 6065.28

Las dimensiones teóricas a comprobar son las descritas en la TABLA 4-45 se va a comprobar que, la velocidad ascensional, la carga de vertedero y el tiempo de retención.



�� = �

�


�� =�

)*+í�*+,


= �

�


Para este nuevo caudal punta un 10% menor que el teórico, al igual que en las anteriores E.D.A.Rs analizadas, se observa que los parámetros físicos son válidos ya que se cumplen los 3 índices básicos, pero las tendencias de estos valores para Q máximo, cambian; la velocidad ascensional y la carga sobre vertedero descienden mientras que el tiempo de retención aumenta.

A diferencia de las otras 3 Estaciones analizadas, esta EDAR es de tipo Residencial y comercial su caudal de entrada el cual va en proporción al número de habitantes equivalentes es mayor que el que trata la E.D.A.R de Arenales, es un caudal medio, sin embargo, la variación del caudal puta real sobre el teórico solo es de un 10% y las diferencias son menos apreciables en este caso, aún así la tendencia sigue siendo a la baja.



5 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

5.1 FACTOR PUNTA.

A continuación se discuten los resultados obtenidos del cálculo del coeficiente punta.

TABLA 5-1 DISCUSIÓN RESULTADOS COEFICIENTE PUNTA (ELABORACIÓN PROPIA).

E.D.A.R

FACTOR PUNTA MEDIO

FACTOR PUNTA

TEORICO

% DISMINUCIÓN RESPECTO AL

TEÓRICO

HABITANTE EQUIVALENTE

TIPO E.D.A.R.

RINCÓN DE LEÓN. 1.76 2.25 22 % 372 222 D+C+I

ALGOROS. 1.92 2.25 15 % 205 973 D+C+I

ARENALES. 2.45 3.00 18 % 24 641 D

LA VILA. 2.16 2.40 10 % 68 230 D+C

Siendo;

D = Doméstica. C = Comercial. I = Industrial. El caudal punta depende del tipo actividad que se desarrolle en la zona que vierte sus aguas a la estación depuradora, cuanto mayor sea la variación de actividades y mayor sea la cantidad de población, más homogéneo será el caudal y por tanto menor el coeficiente punta, por ello se ha analizado 4 estaciones en las cuales queda representadas las 3 modalidades diferentes que se estiman.

Comparando la Estación de Rincón de León y la de Algorós, que son las dos estaciones de mayor envergadura y ambas son de la misma tipología, se observa que cuanto mayor es el número de habitante equivalente más aumenta la diferencia entre el coeficiente punta teórico y el real, analizando en profundidad este aspecto, si se observa en el GRÁFICO 4.5 (Rincón de León) y en el GRÁFICO 4.11 (Algorós) la tendencia del caudal medio y los habitantes equivalentes se ve como en cada una de las EDARs , el comportamiento es diferente, en la de Rincón de León, tanto el caudal como los habitantes equivalentes disminuyen, sin embargo, en la de Algorós, curiosamente, el caudal disminuye pero los habitantes equivalentes, aumentan ligeramente.



Sin embargo, no se puede tomar como regla ya que en las estaciones de Arenales y La Vila, no ocurre lo mismo.

Arenales es tipo domestico y a pesar de tener pocos habitantes equivalentes, el porcentaje de la diferencia es elevado, esto puede ser debido a que la población de Arenales es de tipo estacional y el caudal punta está menos concentrado que en municipios donde la población sea estable todo el año y mantenga la misma rutina.

Es decir, convendría realizar una diferenciación entre las Estaciones de tipo doméstico, las estacionales y las de residencia habitual, ya que en las estacionales, la población deja de mantener una rutina laboral, los horarios son muy dispersos y el caudal punta deja de estar concentrado, ya que en este caso, tanto el caudal como el número de habitantes equivalentes no han descendido en los últimos años, por lo que es evidente que el comportamiento del caudal no se debe a su descenso

El caso de La Vila Joiosa, no existe tanta diferencia y el número de habitante equivalente es mayor que en el caso de arenales, esta estación que recoge agua residual de tipo urbano y de tipo comercial se aproxima más a la teoría, coincide que es una zona que se ha visto afectada en menor medida por la crisis, si se analiza el GRÁFICO 4.17, se ve como el caudal medio ha disminuido en los últimos años al igual que en las demás estaciones, pero esto no ocurre a la par que los habitantes equivalentes, que curiosamente en los últimos 2 años presentan una tendencia ascendente, por lo que el caudal punta no disminuye como en los otros casos, lo que denota una población con horarios de tipo laboral y comercial bastante tipificada.



5.2 VELOCIDAD ASCENSIONAL.

A continuación se discuten los resultados obtenidos de la velocidad ascensional, para cada E.D.A.R, para caudal punta teórico y para caudal punta real.

�� = �

�

Siendo:

Q = Caudal (m3/h) A = Área (m2)

TABLA 5-2 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS VELOCIDAD ASCENSIONAL (ELABORACIÓN PROPIA)

E.D.A.R Vasc.

(Qmed) Vasc.

(Qmax t) Vasc.

(Qmax r) % DIS. Qmed (m3/h)

TIPO E.D.A.R.

R. DE LEÓN. 0.83 1.87 1.47 22 % 2200 D+C+I

ALGOROS. 0.89 2.00 1.71 15 % 943 D+C+I

ARENALES. 0.81 2.43 1.98 18 % 127 D

LA VILA. 1.02 2.45 2.20 10 % 360 D+C

Siendo;

D = Doméstica. C = Comercial. I = Industrial. (Qmax t) = Caudal máximo teórico. (Qmax r) = Caudal máximo real.

TABLA 5-3 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MEDIO. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS

RESIDUALES URBANAS)

VELOCIDADES ASCENSIONALES A CAUDAL MEDIO (m/h)





TABLA 5-4 VELOCIDAD ASCENSIONAL A CAUDAL MÁXIMO (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS

RESIDUALES URBANAS)

VELOCIDADES ASCENSIONALES A CAUDAL MÁXIMO (m/h)



Una vez dimensionado los tanques de sedimentación primaria, se comprueba que la Velocidad ascensional no supere el límite superior, ya que se pretende alcanzar el valor más bajo que el dimensionamiento físico permita, procurando alcanzar un régimen estacionario o casi estacionario, los valores que se muestran en la Tabla 5-3 y la Tabla 5-4, son para tratamientos primarios que preceden a tratamientos secundarios, si la estación de tratamiento de aguas no precisa de tratamiento secundario, deberá reducir en un 30% sus límites de velocidad ascensional, tanto a caudal máximo como a caudal medio.

Las estaciones depuradoras analizadas, tienen tratamiento secundario, por tanto el objetivo de la decantación primaria en estos casos, será conseguir una eliminación de sólidos en suspensión entre el 50% y el 60%.

Teniendo en cuenta los párrafos anteriores, se discuten los resultados obtenidos.

En el dimensionamiento teórico a caudal medio, se ha obtenido unos valores de velocidad ascensional que rondan el mínimo teórico en las 4 E.D.A.Rs, lo cual es positivo porque se cumple el objetivo, para caudal máximo este valor se eleva, pero también se encuentra entre los valores teóricos para caudal máximo.

Al comprobar que ocurre en cada una de las E.D.A.Rs cuando el caudal punta disminuye, observamos que en casi todas ellas, los nuevos valores de Velocidad ascensional a caudal máximo quedan por debajo del mínimo ponderado, exceptuando la de La Vila Joiosa, que queda justo en el límite del valor mínimo.

Los porcentajes de reducción, van en proporción directa a la variación de caudal punta, llegando a alcanzar valores del 21.4% menores en estaciones como la de Rincón de León, lo cual es positivo, teniendo en cuenta que se acerca al 30 % que se estipula para estaciones que no trabajan con tratamiento secundario, lo que aporta a la estación depuradora, un nuevo margen de trabajo, puede aliviar al tratamiento secundario, o bien puede reducir el tiempo de retención si le fuera necesario para la optimización del trabajo de la planta.



También se observa que las Rincón de León y Arenales, reducen en mayor medida su velocidad ascensional que Algorós y La Vila Joiosa, si retomamos la discusión del apartado de caudal punta, en este caso, las plantas que ha tenido mayor relajación en su caudal punta por que los horarios de los hábitos de la población son más amplios etc… son favorecidas en cuanto a Velocidad Ascensional se refiere.

5.3 TIEMPO DE RETENCIÓN

A continuación, se discuten los resultados de los valores obtenidos de tiempo de retención, para caudal máximo teórico y para caudal máximo real.

= �

�

tR = tiempo de retención (h) V = volumen de decantación (m3) Q = caudal a tratar (m3/h)

TABLA 5-5 DISCUSIÓN DE RESULTADOS SOBRE EL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN (ELABORACIÓN PROPIA)

E.D.A.R T retenc. (Qmed)

T retenc. (Qmax t)

T retenc. (Qmax r) % Qmed

(m3/h) TIPO

E.D.A.R.

R. DE LEÓN. 3.36 1.49 1.91 22 % 2200 D+C+I

ALGOROS. 3.38 1.50 1.76 15 % 943 D+C+I

ARENALES. 3.00 1 1.23 18 % 127 D

LA VILA. 2.40 1 1.11 10 % 360 D+C

TABLA 5-6 TIEMPO DE RETENCIÓN (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS)

TIEMPOS DE RETENCIÓN (h)

DECANTACIÓN PRIMARIA VALOR MÍNIMO

VALOR TÍPICO

VALOR MÁXIMO

Tiempo de retención a caudal medio 1.50 2.50 3.00

Tiempo de retención a caudal máximo 1.00 1.50 2.00



El tiempo de retención, posibilita la floculación entre partículas, ampliando la capacidad de sedimentación, se puede relacionar el tiempo de retención con la velocidad ascensional, de manera que el comportamiento de uno condiciona al otro, la relación entre ambos es:

�� =ℎ

��

Siendo;

Tr = Tiempo de retención h = Altura a la que llega el agua. Vasc = Velocidad ascensional

Por lo que si aumenta el tiempo de retención, disminuye la velocidad ascensional, lo que supone una mayor eliminación de sólidos en suspensión, en la TABLA 4-11, se muestra la relación entre el tiempo de retención medio y la eliminación de sólidos en suspensión y la DBO5.

Analizando los resultados de aplicar el nuevo caudal punta en el dimensionamiento teórico, se observa que en el tiempo de retención un aumento en la misma proporción de variación que el coeficiente punta y que la Velocidad ascensional.

El hecho de que el tiempo de retención a caudal máximo aumente, significa que se acerca al tiempo de retención a caudal medio y en consecuencia supone una mayor eliminación de sólidos en suspensión.



5.4 CARGA SOBRE VERTEDERO.

A continuación, se discuten los resultados de los valores obtenidos de la carga sobre vertedero, para caudal máximo teórico y para caudal máximo real.

�� =�

)*+í�*+,

Q = Caudal ( m3/h) Perímetro (m)

TABLA 5-7 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS DE CARGA SOBRE VERTEDERO (ELABORACIÓN PROPIA)

E.D.A.R C vert. (Qmed)

C vert. (Qmax t)

C vert. (Qmax r) % DIS. Qmed

(m3/h) TIPO

E.D.A.R.

R. DE LEÓN. 6.04 13.59 10.63 22 % 2200 D+C+I

ALGOROS. 5.78 12.99 11.09 15 % 943 D+C+I

ARENALES. 2.02 6.07 4.95 18 % 127 D

LA VILA. 3.82 9.17 8.25 10 % 360 D+C

TABLA 5-8 VALORES, CARGA DE VERTEDERO. (ARTURO TRAPOTE JAUME, DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

URBANAS)

VALORES CARGA DE VERTEDERO (m3/h/m)



La carga sobre vertedero es un elemento que sirve de comprobación, se ha de cumplir siempre, pero no aporta información relevante en el análisis de la decantación primaria, en este caso, se comprueba que cumple en las 4 E.D.A.Rs y que con la reducción de caudal, se reduce en el mismo porcentaje que el resto de parámetros.



6 CONCLUSIONES.

6.1 DESCENSO DE CAUDALES.

Tras el análisis efectuado sobre los caudales de entrada a las Estaciones Depuradoras más representativas de la provincia de Alicante, gracias a los datos facilitados por la EPSAR y constatados con los datos de de demanda del instituto de estadística y El esquema de temas importantes del Jucar y del Segura, se puede concluir que la disminución de los caudales de entrada en las E.D.A.Rs, en los últimos 5 años es una realidad y probablemente una tendencia a futuro.

Los motivos que causan este descenso son varios, para comenzar, la complicada coyuntura económica en la que nos encontramos, arrasa y afecta a cualquier sector, provoca que se cierren industrias y adquieran hábitos de ahorro en el consumo y en consecuencia reducción en el gasto tanto en industria como en otros sectores como el comercial y el urbano, lo que provoca un claro descenso en los caudales a depurar.

Además está coyuntura socio-económica ha provocado que el crecimiento de la población se estanque, llegando a disminuir en algunas poblaciones, la tendencia de crecimiento urbanístico que precede a los 5 años que estudiados, no se va a repetir a corto plazo.

La escasez de recursos hídricos en la provincia de Alicante, es el factor determinante que define cada actuación y cada resultado en cuanto a materia de agua se refiere, la optimización en la gestión del recurso unido al incremento en la población y el sector turístico, provoca que los métodos de control de pérdidas se hayan desarrollado a la par que la tecnología más puntera, de tal forma, que las pérdidas de agua con el paso del tiempo se han ido minimizando cada vez más, lo que provoca un descenso importante en la dotación por cada habitante equivalente.

Esta escasez fomenta tanto el avance de la tecnología como la concienciación medioambiental, si se consume menos cantidad de agua, en consecuencia, se depurará menos cantidad de agua, existe un cambio evidente en los hábitos de consumo, en las industrias se fomenta la reutilización del agua en sus procesos antes de llegar a la red de drenaje y la optimización del consumo, en las viviendas se han cambiado hábitos como el baño por la ducha y los electrodomésticos cada vez son más eficientes en su consumo tanto eléctrico como hídrico.

La concienciación medioambiental, provoca que se reduzca el volumen de agua, pero a su vez, que aumente la concentración de contaminantes, se



puede hacer un símil, diciendo que “ensuciamos lo mismo pero lavamos con menos agua”

Otro elemento a tener en cuenta, es la sequía que nos precede en los últimos años, lo que puede dar pie a pensar que este descenso en el consumo es algo cíclico y que cuando la temporada de sequía de paso a una nueva temporada húmeda, invertirá la tendencia, evidentemente es un factor que afecta, pero no es determinante, ya que los demás factores descritos con anterioridad tienden con el paso del tiempo a optimizarse y no a provocar mayor consumo.

A continuación se observa mediante dos gráficos (GRÁFICO 6.1 y GRÁFICO 6.2) la evolución de los caudales y habitantes equivalentes en los últimos 5 años en las 4 EDARs de estudio, al comparar las tendencias en cada una de las estaciones, se observa que la línea de tendencia del caudal, no coincide necesariamente con la línea de tendencia de los habitantes equivalentes.

En la siguiente tabla se muestran los % de variación en los últimos 5 años por cada E.D.A.R .

TABLA 6-1 % DE VARIACIÓN DE CAUDAL EN R. DE LEÓN, ALGORÓS, ARENALES, LA VILA

% CAUDAL % HE

R. DE LEÓN -11.70 % -13.30 % ALGOROS -6.00 % 4.00 % ARENALES 8.00 % 4.00 %

LA VILA -12.00 % -26.00 %

La primera observación está en que en cada una de las depuradoras el paso de los años afecta de manera diferente, cada planta se comporta como si fuera un ser vivo diferente, los porcentajes de variación entre el caudal y los habitantes equivalentes no coinciden en ningún caso, puede ser porque los hábitos de consumo estén cambiando y la dotación adjudicada a cada habitante equivalente no se ajuste a la realidad actual.

En segundo lugar, se analiza el comportamiento de cada una de ellas.

En Ricón de León parece que se da el comportamiento más homogéneo, no obstante, los porcentajes globales no disminuyen por igual, hay 1.5% de diferencia y si se observa los gráficos, se aprecia que en 2010 el caudal aumenta y los habitantes disminuyen.

En el caso de Algorós, en el balance final, el caudal disminuye un 6% y los habitantes equivalentes aumentan un 4%, hay un 10% de diferencia, aunque a groso modo se puede decir que aunque la tendencia sea a menos el comportamiento durante los 5 últimos años es casi lineal.



En arenales, Aumenta contra pronóstico tanto el caudal como los habitantes equivalentes, pero no lo hacen en la misma proporción, hay un 4% de diferencia.

Por último, La vIla Joiosa presenta el mismo comportamiento que Rincón de León, ambos disminuyen aunque en diferentes porcentajes (en este caso hay un 14 % de diferencia) y en 2010 ambas curvas tienen tendencias diferentes)

GRÁFICO 6.1 EVOLUCIÓN CAUDAL EN EL TIEMPO DE R. DE LEÓN, CARRIZALES, ARENALES Y LA VILA

(ELABORACIÓN PROPIA)

GRÁFICO 6.2 EVOLUCIÓN CAUDAL EN EL TIEMPO DE R. DE LEÓN, CARRIZALES, ARENALES Y LA VILA

(ELABORACIÓN PROPIA)

02 000 0004 000 0006 000 0008 000 000

10 000 00012 000 00014 000 00016 000 00018 000 00020 000 00022 000 00024 000 000

2008 2009 2010 2011 2012

Qm

ed =

m3/

año

Años

Evolución de caudal en el tiempo

R.DE LEÓN

ALGORÓS

ARENALES

LA VILA

0

100 000

200 000

300 000

400 000

500 000

2008 2009 2010 2011 2012Hab

itan

tes

Eq

uiv

alen

tes.

Años

Evolución de los habitantes equivalentes en el tiempo

R.DE LEÓN

ALGORÓS

ARENALES

LA VILA



6.2 COEFICENTE PUNTA.

El análisis del coeficiente punta, evidencia un cambio de hábitos y tendencia, en todas las EDAR estudiadas, el coeficiente punta real es inferior al coeficiente punta teórico y en algunas la diferencia llega a superar el 20%.

El caudal punta se produce en el momento del día en el cual la red recibe más volumen de agua a tratar, el líneas generales, la reducción del factor punta denota una mayor diversidad de horarios de uso de la red de drenaje urbana.

Dependiendo del tipo de EDAR, los motivos pueden deberse a diferentes razones, por ello, para cada una del estaciones estudiadas se tiene una conclusión al respecto.

E.D.A.R RECEPTORA DE VERTIDOS DE TIPO DOMÉSTICO + COMERCIAL + INDUSTRIAL.

Rincón de León, recibe aguas de tipo doméstico, comercial e industrial, y de las 4 es la que más disminuye su coeficiente punta, un 22%, en este caso, los últimos años de crisis se han hecho notar en los polígonos industriales que vierten sus aguas en esta EDAR, y se hace evidente en el descenso de caudal.

Uno de los motivos, reside en el aumento del coste de la energía que unido a la crisis, hace que las industrias, cambien los horarios de producción, en función del coste de la energía, a fin de optimizar gastos, al igual que las propias E.D.A.Rs, ( Prueba de ello, se encuentra en los gráficos del apartado 4.1, en todas las estaciones hay una disminución del consumo energético, ya que se busca la optimización máxima) buscan horarios de trabajo en los que el coste de la energía sea más económico en función del libre mercado de la energía, produciendo una relajación del caudal punta ya que de este modo el horario de la industria se desmarca del horario doméstico o comercial.

Este motivo unido al descenso de consumo de agua de uso doméstico y de uso comercial e industrial provocado por la crisis y por el cambio de hábitos de consumo por la concienciación medioambiental, justifican este descenso del caudal punta en este tipo de E.D.A.Rs.

En el caso de Algorós, se concluye con la misma teoría sobre la industria, aunque al recibir menos caudal por tener menos habitantes equivalentes asociados y encontrarse en una zona en vías de expansión, este descenso se hace menos evidente, pero ambas EDAR, siguen la misma tendencia y aunque la evolución de caudal en Algorós, no desciende tanto como en Rincón de León, el coeficiente punta tiende a suavizarse debido a la variedad de franjas horarias de vertido a la red de drenaje urbano.



EDAR RECEPTORA DE VERTIDOS DE TIPO DOMÉSTICO

En esta situación se encuentra la E.D.A.R de Arenales, población de tipo residencial exclusivamente, en este caso, el coeficiente punta también desciende, lo que denota que la actividad no solo se produce en las horas que se estimaban como habituales en una familia tipo, en este caso, la población es históricamente estacional por lo que las rutinas cambian de una población residencial constante durante todo el año y por tanto el coeficiente punta no tiene porque ser el mismo, y esto se confirma debido a que el caudal medio anual se ha mantenido casi constante en los últimos 5 años, sin embargo el coeficiente punta disminuye un 18% respecto del teórico.

EDAR RECEPTORA DE VERTIDOS DE TIPO DOMÉSTICO + COMERCIAL.

Es el turno de La Vila Joiosa, en este aspecto, el coeficiente punta se comporta casi conforme a lo esperado, sólo disminuye un 10%, lo que demuestra que los hábitos no han cambiado en esta zona, los municipios que vierten sus aguas residuales a esta depuradora a excepción de Benidorm, son núcleos pequeños con poca diversidad de horarios laborales y no hay industrias que aporten gran caudal y desmarquen el coeficiente punta, la diferencia con el resto de E.D.A.Rs reside en el fuerte factor comercial que aporta Benidorm, el horario de trabajo lo marca el comercio, además se presupone que gran parte de la población trabaja en este sector.

Se concluye diciendo que el descenso del coeficiente punta, se hace evidente con el cambio al que se ha visto sometida la industria en los últimos años, la coyuntura económica unida al incremento de coste de la energía, hace que estas, consuman menos y trabajen en horarios diferentes.

Las formulas utilizadas para el cálculo de los coeficientes puntas no pueden tener en cuentas nuevas tendencias de consumo, ya que estas son impredecibles en cierto modo, además el diseño de este coeficiente presupone una tendencia de crecimiento positivo a futuro y no plantea una posibilidad de decrecimiento o estancamiento y si lo hace, queda del lado de la seguridad ya que el dimensionamiento estará por encima de lo estrictamente necesario.

Tras analizar el comportamiento de las diferentes E.D.A.Rs para el nuevo caudal punta, se puede afirmar que este descenso es positivo para el comportamiento de la decantación primaria, aunque suponga un sobredimensionamiento de las instalaciones con respecto a los nuevos volúmenes, se observa una influencia positiva como se concluye en los resultados de Velocidad Ascensional y Tiempo de retención.



6.3 VELOCIDAD ASCENSIONAL.

El caudal, es directamente proporcional a la Velocidad ascensional, por tanto si el primero disminuye, la segunda, también lo hará.

El objetivo de la decantación primaria es conseguir valores de velocidad ascensional lo más bajos que nos permita el dimensionamiento de los tanques, ya que el estado estacionario es el ideal para la máxima eliminación de sólidos en suspensión.

Los valores obtenidos para caudal medio son muy favorables encontrándose estos en los mínimos establecidos, en el dimensionamiento teórico para caudal máximo estos valores son aceptables, pero al calcular estos valores para el nuevo caudal máximo, se sitúan en los mínimos para caudal medio, lo que supone un beneficio importante, porque conseguirá aumentar la decantación de los sólidos en suspensión obteniendo un mejor fango primario que mejorará el tratamiento secundario.

O por el contrario, si fuera necesario reducir el tiempo de concentración establecido en la teoría por imprevistos en la planta, se podría realizar sin que la decantación primaria se viera afectada negativamente.

Analizando las EDARs de manera puntual, concluimos que las más beneficiadas en cuanto a Velocidad ascensional son Ricón de León y Arenales, las cuales suavizan en mayor medida el coeficiente punta, es decir la diversidad de horarios de actividades favorecen a la decantación primaria.

Algorós también se ve beneficiada, sin embargo La Vila no presenta excesiva variación.



6.4 TIEMPO DE RETENCIÓN

El tiempo de retención es inversamente proporcional al caudal, por tanto si disminuye el primero, aumentará el segundo.

El punto clave de la decantación primaria es la Velocidad ascensional tal y como se ha comentado en el apartado anterior, por tanto, todos aquellos resultados que hagan que esta disminuya serán positivos, este es el caso del tiempo de concentración, que se observa que aumenta con la disminución del caudal máximo.

El tiempo de retención asegura la estabilidad del régimen del fluido, por tanto, cuanto mayor sea, más estacionario será el régimen, así que la reducción de caudal punta permite que el tiempo de retención sea mayor.

Tras la visita a varias estaciones depuradoras que han notado este descenso de caudal, se ha podido observar que no existe preocupación al respecto del tiempo de concentración, por que el dimensionamiento de los tanques, que es superior al teóricamente necesario, permite dejar el caudal el tiempo necesario para obtener la decantación de sólidos en suspensión deseada.

Concretando en las E.D.A.Rs de estudio, al igual que ocurre con la velocidad ascensional, en La Vila no suceden grandes cambios pero las otras EDARs, si se ven beneficiadas por la disminución de caudal punta.

6.5 CARGA SOBRE VERTEDERO.

Con respecto a los valores de carga de vertedero, solo es preciso incidir que si este valor no se cumpliera, el dimensionamiento y las conclusiones obtenidas, no tendrían validez, pero no es el caso, ya que en este estudio, siempre cumple.



7 REFERENCIAS.

� DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS. Arturo Trapote

Jaume. Publicaciones Universidad de Alicante

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� EPSAR

� INE, Instituto nacional de estadística.

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