Vertidos en tiempo de lluvia Manuel Gómez Valentín ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos....
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Vertidos en tiempo de lluvia
Manuel Gómez Valentín
ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos. Barcelona
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Problemas de vertido: CSO
Efectos de la lluvia caída en medio urbano
Problemas de cantidad
Problemas de calidad del agua en la red y del medio receptor
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Problemas de cantidad
El primer objeto de atención, evitar los problemas de inundación
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Problemas de calidad
Vertido en tiempo de lluvia, desde redes unitarias o redes separativas
Presencia de una carga contaminante no despreciable
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Origen de la carga contaminante
Aporte de la precipitaciónArrastres de la escorrentía superficialSedimentos existentes en la red de
alcantarillado Fracción de agua residual (en caso de red
unitaria)
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Aporte de la precipitación
Polvo en suspensiónGases existentes en la atmósfera (NO,
CO, SOx )
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Aporte de polvo en suspensión
Dependiente del sitio y de la época del año
Datos registrados de hasta 20 Tm/Km2/mes
Valores habituales, de 0.1 a 2 Tm/Km2/mes
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Aporte de gases de la atmósfera
Problemas de precipitación ácidaRegistro de valores de pH hasta por
debajo de 5Dependencia del lugar, régimen de
vientos, época del año
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Aporte de sólidos en la superficie
Origen vario: aportes de la erosión superficial, materiales de construcción, polvo depositado, restos orgánicos, grasas, etc.
Compuestos de tipo orgánico e inorgánico
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Arrastres de la escorrentía
Acumulación en superficie Arrastre por la precipitaciónUna lluvia de pocos milímetros (10-15) es
capaz de limpiar más del 90% de los materiales en superficie
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Aporte de materiales de construcción
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Erosión superficial
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Aporte de materia orgánica
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Granulometría del material sólido
Gran variabilidad, material cohesivo y no cohesivo
Las partículas pequeñas pueden llegar a concentrar casi un 70% de la carga contaminante
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Concentraciones esperables
Datos procedentes de los USA (vías urbanas)
Valor medio (mg/l) Rango de valores PH 6.5 – 8.1
Sólidos totales 1147 145 – 21600 DB0 24 2-133 PO4 0.79 0.05 – 3.55 Pb 0.96 0.02 – 13.1 Fe 10.3 0.1 – 45 Cd 0.04 0.01 – 0.40
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Primer lavado (first flush)
Un suceso de lluvia puede producir un lavado de la superficie de la ciudad con una mayor carga contaminante en los primeros minutos de escorrentía
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Primer lavado
Hidrograma y polutograma presentan los máximos en instantes distintos
Cmáx antes que Qmáx
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Concentraciones del primer lavado
Cargas similares a un agua residual doméstica
Concentración del first flush
Concentración de un vertido prolongado
DQO 581 92 161 19 DBO 186 40 49 10 Sólidos totales 861 117 378 46 Sólidos en suspensión 522 150 166 26 Nitrógeno total 17.6 3.1 5.5 0.8 Ortofosfato 2.7 1.0 --- pH 7.7 0.1 7.2 0.1
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Caracterización del vertido
Parámetros de medida del vertido Presencia de sólidos Materias consumidoras de O2
Indicadores biológicos Nutrientes Metales pesados Otros elementos
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Presencia de sólidos
Aumentan la turbiedad del medio y reducen el alcance de la luz solar
Se acumulan en el fondo pudiendo llegar a cubrir esa zona (zona béntica)
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Materias consumidoras de O2
Materia orgánica en generalOxidación a costa de consumir el oxígeno
del medioReducción de niveles de oxígeno disuelto,
por debajo del umbral de supervivencia de la fauna existente
Control del nivel de oxígeno disuelto
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Nutrientes
Se presentan en concentraciones lo suficientemente altas para generar un crecimiento incontrolado de algas en el medio fluvial
Se suele emplear el NH4 como indicador, y el PO4
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Indicadores biológicos
Presencia de microorganismos patógenosAsociados a la existencia de materia
orgánicaColiformes, salmonellas, etc.
considerados como indicadores
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Metales pesados
Pueden ser tóxicos a partir de unas concentraciones mínimas
Los más habituales son el Fe, Zn, Cd, Pb
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Otros indicadores
Control de elementos específicos de alguna cuenca Pesticidas Hidrocarburos Vertidos industriales (fenoles, etc)
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Necesidad de medir los vertidos
Vertido y efectos en el medio receptor
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Toma de muestras
Dificultad de medida y gran variabilidad en los resultados de los análisis
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Actuaciones ante el problema
Posibilidad de almacenar volúmenes de escorrentía antes del vertido
Almacenamiento dentro de la redAlmacenamiento dentro de la red
Almacenamiento en depósitosAlmacenamiento en depósitos
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Almacenamiento en la red
Construcción de colectores específicos de almacenamiento
Almacenamiento en la misma red, aprovechando el volumen existente
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Almacenamiento en la red
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Almacenamiento en depósitos
Depósitos en línea o en paralelo, para recoger la primera escorrentía
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Reducción número de vertidos