Ingeniera de aguas residuales/Versin paraimprimir

0.1 Introduccin

El agua, como motor de desarrollo y fuente de riqueza,ha constituido uno de los pilares fundamentales para elprogreso del hombre.La ordenacin y gestin de los recursos hdricos, que hasido desde siempre un objetivo prioritario para cualquiersociedad, se ha realizado histricamente bajo directricesorientadas a satisfacer la demanda en cantidades suficien-tes, bajo una perspectiva de poltica de oferta.El incremento de la oferta de agua como herramienta parael impulso econmico, el mayor nivel de contaminacin,irremisiblemente asociado a un mayor nivel de desarro-llo, algunas caractersticas naturales (sequas prolonga-das, inundaciones) y en definitiva una sobreexplotacinde los recursos hdricos han conducido a un deterioro im-portante de los mismos.Esto ha hecho necesario un cambio en los planteamientossobre poltica de aguas, que han tenido que evolucionardesde una simple satisfaccin en cantidad de las deman-das, hacia una gestin que contempla la calidad del re-curso y la proteccin del mismo como garanta de unabastecimiento futuro y de un desarrollo sostenible.La ley de aguas de 1.985 y su modificacin por la ley46/1.999 de 13 de diciembre, junto con la nuevaDirectivaMarco europea para la poltica de agua suponen un cam-bio importante en los conceptos y criterios utilizados enla planificacin hidrolgica e introducen la calidad de lasaguas y la proteccin de los recursos hdricos como pun-tos fundamentales para estructurar dicha planificacin.

0.2 El concepto de calidad en el agua

La calidad del agua es una variable fundamental del me-dio hdrico, tanto en lo que respecta a la caracterizacinambiental como desde la perspectiva de la planificacinhidrolgica. Este trmino puede responder a varias defi-niciones, que se han visto reflejadas en la legislacin a lolargo del tiempo.De forma tradicional se ha entendido por calidad de unagua el conjunto de caractersticas fsicas, qumicas ybiolgicas que hacen que el agua sea apropiada para unuso determinado. Esta definicin ha dado lugar a diversanormativa, que asegura la calidad suficiente para garan-tizar determinados usos, pero que no recoge los efectos

y consecuencias que la actividad humana tiene sobre lasaguas naturales.La incidencia humana sobre las aguas se ejerce funda-mentalmente a travs del vertido a sistemas naturales deefluentes residuales. Se hace por tanto necesario estable-cer los criterios de calidad que han de reunir las aguasresiduales antes de ser evacuadas en un sistema receptor.La consideracin de los criterios de calidad de los verti-dos resulta insuficiente como garanta de conservacin delos recursos hdricos, de manera que stos se mantenganen condiciones tales que aseguren su disponibilidad enun futuro en cantidad y calidad adecuada. Esta garantaviene dada por el mantenimiento de las condiciones am-bientales naturales que permitan preservar el equilibrioautorregulador de los ecosistemas acuticos.De aqu surge la necesidad de definir un nuevo conceptode calidad que se desvincule totalmente de los usos, y quetenga como punto de referencia el propio recurso en s yno los fines a los que se destina.Esta sera la CALIDAD INTRNSECA O NATURALDE LAS AGUAS, que se define por las condiciones fisi-coqumicas y biolgicas de un medio natural que no hasufrido intervencin humana.

0.3 Normativa de calidad de aguas en fun-cin del uso

En base a la vinculacin entre calidad de aguas y sus usos,se establecen estndares y criterios de calidad especficosque definen los requisitos que ha de reunir un determi-nado agua para un fin concreto, requisitos que, general-mente, vienen expresados como rangos cuantitativos dedeterminadas caractersticas fisicoqumicas y biolgicas.Una vez establecidos estos criterios de calidad en funcindel uso, se promulgan leyes y se desarrollan programasorientados a garantizar el cumplimiento de dichos crite-rios. As, la normativa espaola y europea en materia decalidad de aguas se recoge en la siguiente tabla:NORMATIVA EUROPEA NORMATIVA ESPA-OLAAbastecimiento humano (captacin) Directiva75/440/CEE. R.D. 927/1988 (Anexo I del R.A.P.A. yP.H.*). Orden 11/05/1988 y Orden 15/10/1990.Abastecimiento humano (agua potable) Directi-

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va 80/778/CEE Directiva 98/83/CE R.D. 1423/82,R.T.S.** para aguas potablesBao (uso recreativo)Directiva 76/160/CEE R.D. 927/1988 (Anexo II delR.A.P.A. y P.H.*).Agua para la cra de moluscos Directiva 79/23/CEER.D. 927/1988 (Anexo IV del R.A.P.A. y P.H.*).Agua para la vida pisccola Directiva 78/659/CEER.D. 927/1988 (Anexo III del R.A.P.A. y P.H.*).

R.A.P.A. y P.H.: Reglamento para la Administra-cin Pblica del Agua y de la Planificacin Hidro-lgica.

R.T.S.: Reglamento Tcnico Sanitario

Como ejemplo de este tipo de normativa, se recoge a con-tinuacin un breve desarrollo de lo dispuesto en la Direc-tiva 75/440/CEE.Directiva 75/440/CEE: relativa a la calidad requeridapara las aguas superficiales destinadas a la produc-cin de agua potable en los estados miembros Consi-deraciones generales.

Se trata de una norma con finalidad ambiental (nosanitaria).

Situacin de partida (ideal): todos los abastecimien-tos de aguas a poblaciones poseen un tratamientoadecuado para potabilizacin de as aguas servidas.

Se pretende que las condiciones aceptables para untramo de ro inmediatamente aguas arriba de unaderivacin para abastecimiento no se vean pertur-badas.

Clasificacin de las aguas superficiales.

A1: slo precisan tratamiento fsico simple y desin-feccin.

A2: tratamiento fsico normal, tratamiento qumicoy desinfeccin.

A3: tratamiento fsico y qumico intensivos y desin-feccin.

Se fijan dos series de lmites. Unos imperativos yotros niveles gua.

Gestin de las aguas.

Para cada punto de toma de muestras se estableceren nivel de calidad, segn el tipo de tratamiento.

Gestin: medidas para que las aguas se ajusten a va-lores definidos. Paralelamente, se debe garantizar lamejora continua del medio.

Control de calidad.

Toma peridica de muestras y anlisis.

Es conforme la calidad:

si el 95% de las muestras son conformes consus lmites en las columnas I

si el 90% de las muestras conformes con suslmites en las columnas I y G

si el 5 el 10% no conforme no supera en msdel 50% los lmites y no hay peligro para lasalud pblica

0.4 Normativa en funcin de los efectos dela actividad humana

La consideracin de los efectos de la actividad humanaen las aguas naturales se puede contemplar desde dife-rentes puntos de vista, en funcin del medio que recibeel efluente (aguas subterrneas, continentales o litorales)y del origen de los vertidos (directos e indirectos).Se establecen niveles de calidad para la evacuacin devertidos en sistemas acuticos naturales, lo cual suponeun avance con respecto al concepto de calidad tradicio-nal, ligado al uso, y constituyen una medida de proteccinpara estos sistemas.Estos criterios de calidad se reflejan en la siguiente nor-mativa.En esta normativa se tratan diferentes asuntos relaciona-dos con la calidad de las aguas, como es la proteccincontra la contaminacin causada por sustancias peligro-sas, el tratamiento y vertido de aguas residuales urbanase industriales o la contaminacin por nitratos a partir defuentes agrcolas.A continuacin se presentan, de forma esquemtica, elcontenido de las Directivas que se han mencionado.Directiva 76/464/CEE: relativa a la contaminacincausada por determinadas sustancias peligrosas ver-tidas desde fuentes terrestres en el medio acutico.Consideraciones generales.

Aplicable a aguas continentales y costeras.

El objeto es regular los vertidos, para lo que se exigeautorizacin administrativa.

Clasificacin de las sustancias.

0.5 Normativa para conseguir el buen estado de las aguas 3

Lista I: sustancias que, por su toxicidad, persistenciao bioacumulacin deben ser reguladas con mayor ri-gor.

Lista II: sustancias perjudiciales, de menor peligro-sidad, cuyo vertido pueda ser considerado de efec-tos limitados segn las caractersticas de las aguasreceptoras.

Modalidades de reglamentacin.

Normas de emisin: se fijan valores que no deben sersuperados en el efluente

Objetivos de calidad: se fijan concentraciones mxi-mas en las aguas receptoras.

Gestin de los vertidos.

Vertidos que contengan sustancias de la Lista I. Sepretende la eliminacin de la contaminacin produ-cida por estas sustancias y se establecen las siguien-tes obligaciones:

Autorizacin de los vertidos. Se fijarn normasde emisin.

Inventario de vertidos. Redes de vigilancia.

Vertidos que contengan sustancias de la Lista II. Sepretende reducir la contaminacin inducida por elvertido de estas sustancias se establecen las siguien-tes obligaciones:

Autorizacin de los vertidos. Se fijarn normasde emisin.

Programas de reduccin de la contaminacin.Objetivos de calidad.

Notificacin a la Comisin de programas y re-sultados.

Directiva 80/68/CEE: relativa a la proteccin de lasaguas subterrneas contra la contaminacin causadapor determinadas sustancias peligrosas.Directiva 80/68/CEE: relativa a la proteccin de lasaguas subterrneas contra la contaminacin causadapor determinadas sustancias peligrosas.

Aplicable a aguas subterrneas.

Clasificacin de sustancias en listas I y II (no idnti-cas a las de la Dir. 76/464/CEE).

Se distinguen vertidos directos e indirectos (los quese filtran).

Los vertidos requieren autorizacin. Criterios:

Impedir la introduccin de vertidos de lista Ien los acuferos.

Limitar la introduccin de sustancias de listaII.

Directiva 91/271/CEE: relativa al tratamiento de lasaguas residuales urbanas Consideraciones generales.

Recogida, tratamiento y vertido de las aguas resi-duales.

Proteccin del medio ambiente de los efectos nega-tivos de los vertidos.

Sistemas de tratamiento y vertido.

Se establece un calendario para equipar las aglome-raciones urbanas con sistemas colectores y de trata-miento de aguas residuales.

Se determina el tipo de tratamiento que es aplicablepara cada caso.

Los plazos y los tratamientos se establecen en fun-cin del nmero de habitantes equivalentes y de

las caractersticas del medio receptor .Directiva 91/676/CEE: relativa a la proteccin de lasaguas contra la contaminacin producida por nitra-tos utilizados en agricultura.Consideraciones generales.

Aplicable a aguas superficiales y subterrneas afec-tadas por la contaminacin por nitratos, o que pue-dan serlo.

Medidas aplicables.

Se establecen cdigos voluntarios de buenas prcti-cas agrarias.

Se limita el esparcimiento de los abonos que con-tengan nitrgeno

Se fijan lmites para el esparcimiento de efluentes deorigen ganadero.

0.5 Normativa para conseguir el buen es-tado de las aguas

La calidad ambiental o calidad ecolgica de las aguas,viene dado por las caractersticas que definen un ecosis-tema sano, que es aquel que posee un alto nivel de biodi-versidad, productividad y habitabilidad y que se pone de

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manifiesto por una serie de indicadores concretos, pro-pios de cada ecosistema.Establecer los criterios e indicadores de calidad de un sis-tema natural no es fcil, y el objetivo de los mismos esproporcionar una herramienta que permita clasificar losecosistemas segn su grado de deterioro ambiental. Estaclasificacin ha de servir para tomar las medidas necesa-rias y disear un plan estratgico de recuperacin de losmismos.Estas acepciones del concepto de calidad del agua, que-dan recogidos en la nueva directiva 2000/60/CE por laque se establece un marco comunitario de actuacin enel mbito de la poltica de aguas en la Comunidad Euro-pea. En ella se determinan las lneas a seguir para estable-cer los criterios de calidad ecolgica de los ecosistemasacuticos, criterios que los pases miembros debern ga-rantizar y preservar.En esta nueva directiva se relega el concepto de calidad yse introduce el trmino de ESTADO DE LAS AGUAS.El estado de una masa de agua natural viene dado por suestado ecolgico y su estado qumico. Se considera que lasaguas se encuentran en un buen estado cuando su estadoecolgico y su estado qumico sean buenos.El estado ecolgico de un agua sera una expresin de lacalidad de la estructura y del funcionamiento del ecosis-tema y cuyos criterios de clasificacin (muy bueno, buenoy aceptable), en funcin del tipo de ecosistema acuticode que se trate, se recogen en los anexos de la directiva.El buen estado qumico de un agua ser el necesario paracumplir los objetivos medioambientales que se definan.As mismo se incluye el trmino de estado cuantitati-vo de un agua, entendiendo como tal una expresin delgrado en que afectan a una masa de agua subterrnea lasextracciones directas e indirectas.Directiva 2000/60/CE por la que se establece un mar-co comunitario de actuacin en el mbito de la pol-tica de aguas en la Comunidad Europea Considera-ciones generales.

Visin global, al tratar diferentes aspectos sobre elagua.

Inclusin del concepto de estado ecolgico de lasaguas.

Gestin nica de las demarcaciones hidrogrficas.

Tratamiento especfico de las aguas subterrneas.

Utilizacin de nuevas estrategias para combatir lacontaminacin.

Estudios econmicos

Tratamiento conjunto de las aguas superficiales

Objetivo.

Prevenir cualquier deterioro adicional en la cantidady calidad de todas las aguas de Europa.

Conseguir un buen estado de todas las aguas an-tes del ao 2015 (buen estado ecolgico y buenestado qumico)

Determinacin del mapa del estado ecolgico de lasaguas.

Asignacin de las aguas superficiales a tipos ecol-gicos.

Gran cantidad de masas de agua con condicio-nes naturales diferentes.

Cada masa de agua se debe asignar a un tipopara facilitar comparaciones y desarrollar unlenguaje comn.

Se establecen dos sistemas (A y B) para la asig-nacin de los tipos.

Establecimiento de condiciones de referencia.

Condiciones hidromorfolgicas y fisicoqumi-cas especficas. Deben representar el muybuen estado ecolgico (sin impacto humano).

Se establecern condiciones biolgicas de re-ferencia, que representen los valores de los in-dicadores de calidad biolgica.

Establecimiento de los lmites muybueno/bueno/aceptable

Los resultados de los sistemas de control se ex-presarn como ndices de calidad ecolgicos.

El ndice se expresar como un valor numricovariable entre 0 y 1.

Los lmites se establecern mediante un siste-ma de intercalibracin organizado por la Co-misin.

Control y asignacin de estados

Tiene que cubrir, al menos, los parmetros in-dicativos de cada uno de los indicadores decalidad establecidos. Directiva 2000/60/CEpor la que se establece un marco comunita-rio de actuacin en el mbito de la polticade aguas en la Comunidad Europea

Comparacin del valor de los parmetros conel de las condiciones de referencia.

Cada indicador ser definido como muybueno, bueno, aceptable, deficiente o malo.

0.7 CLASIFICACIN DE LAS AGUAS RESIDUALES. 5

Mapa del estado de las aguas.

Para cada demarcacin hidrogrfica, se clasifi-car el estado ecolgico de cada masa de aguacon cdigo de colores: Muy bueno: azul. Bueno: verde. Aceptable: amarillo Deficiente: naranja. Malo: rojo.

Se clasificar el estado qumico de las masasde agua superficial: Bueno: azul. No alcanza el buen estado: rojo.

Buen estado qumico: cuando cumpla todas lasnormas de calidad medioambiental.

Estrategias para combatir la contaminacin.

Estudio de las repercusiones de la actividad humana.Identificacin y estimacin de las presiones, evalua-cin de los impactos.

Proteccin de aguas potables y otras zonas protegi-das. Registro de zonas protegidas y control y pro-teccin de las masas de agua utilizadas para la cap-tacin de agua potable.

Programas de vigilancia y control. Se establecernprogramas de seguimiento del estado de las aguas.

Enfoque combinado para el control de vertidos.

Programa de medidas bsicas y complementarias.

0.6 NECESIDAD DE CONTROLARANALTICAMENTE EL AGUA.

Parece evidente que las caractersticas de un determinadotipo de agua que va a ser utilizada para un uso concretosern diferentes, o cuanto menos, no tienen por qu seridnticas para el agua destinada a otro fin.En cualquier caso, el control analtico exhaustivo, siste-mtico y peridico de un agua viene impuesto por doscondicionantes de tipo general:

Contrastacin y comprobacin de sus caractersticasfsicas.

Complementando y apoyando lo anterior con fuerzapara ser exigido legalmente, se encuadra el aspectorelativo a regulaciones, normativas y leyes de dife-rentes mbito territorial de aplicacin que han de serinexcusablemente cumplidas en cuanto al control dela calidad del producto agua.

Adems, debe controlarse el agua bruta no tratada (aguanatural de ros, embalses y lagos) que pueda ser suscep-tible de diferentes usos ( potabilizacin, cra de peces,moluscos, riegos, usos recreativos) a fin de determinar laposibilidad o no del uso previsto, as como el grado de tra-tamiento industrial necesario para lograr su adecuacinde calidad. Para esta faceta tambin se dispone de las co-rrespondientes normativas nacionales, derivadas a su vez,en el caso de Espaa de la Directiva de la CEE.Otro aspecto a considerar: el de las aguas negras o verti-dos residuales lquidos domsticos y/o industriales. Tam-bin han de ser sistemticamente analizados y controla-dos debido, de una parte a la valoracin de su posible in-cidencia negativa sobre el medio ambiente, y la necesidadulterior de su depuracin antes de su expedicin a aquel.Se intentara evitar de este modo en lo posible, el altogrado de polucin provocado por estas aguas residuales.En segundo lugar, existen otras regulaciones y normativas(nacionales, autonmicas y municipales) que imponen uncontrol de emisiones encaminado a la preservacin del ca-da vez ms degradado medio ambiente.Finalmente, otro aspecto justifica la necesidad del con-trol sistemtico del agua: los procesos de potabilizaciny/o depuracin de agua La nica forma razonable, cohe-rente y lgica de asegurarse el explotador de una ETAP(Estacin de Tratamiento de Agua Potable) o EDAR (Es-tacin Depuradora de Aguas Residuales) que el Rendi-miento del proceso aplicado es o no el esperado, es decir;-que deben o no acometerse modificaciones en las diferen-tes fases del tratamiento industrial de un agua, pasa porla comprobacin va laboratorio, va instrumentacin deplanta en continuo, de algunas caractersticas claves decalidad del agua en fase de tratamiento.

0.7 CLASIFICACIN DE LAS AGUASRESIDUALES.

AGUA RESIDUAL: Aquella que procede de haber utili-zado un agua natural, o de la red, en un uso determinado.Las A.R. cuando se desaguan se denominan VERTIDOSy stos pueden clasificarse en funcin:

Del uso prioritario u origen

De su contenido en determinados contaminantes

Los vertidos residuales arrastran compuestos con los quelas aguas han estado en contacto. Estos compuestos pue-den ser:a) Segn su Naturaleza:

i) Conservativos: Su concentracin en el ro dependeexactamente de la ley de la dilucin del caudal del ver-tido al del ro.Generalmente: Compuestos Inorgnicos y estables (C1,SO4 )

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ii.) No Conservativos: Su concentracin en el ro no estligada directamente a la del vertido. Son todos los com-puestos orgnicos e inorgnicos que pueden alterarse enel ro por va Fsica, Qumica o Biolgica (NH4 , fenoles,Materia Orgnica. . .)Adems, entre los compuestos existen fenmenos de tipo:

Antagonismo: (1 Efecto) Ej. Dureza (al Zn) Sinergismo: (1 Efecto) Ej. Escasez de O(al Zn)

A continuacin se va a realizar una descripcin de losprincipales tipos de A.R.

0.8 AGUAS RESIDUALES URBANAS.

Procedencia de la contaminacin en los ncleos urba-nos:

Servicios domsticos y pblicos Limpieza de locales Drenado de Aguas Pluviales

Tipos de contaminantes:

Materia Orgnica (principalmente) en suspensin ydisuelta

N; P; NaCl y otras sales minerales Microcontaminantes procedentes de nuevos produc-tos

Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmen-te materia slida

inorgnica en suspensin, adems de otros productos (fe-noles, plomo -escape vehculos motor-, insecticidas -jardines-...)

0.8.1 Caractersticas Fsico-Qumicas

La Temperatura de las A.R. oscila entre 10-20 oC (15oC) Adems de las cargas contaminantes en Materias ensuspensin yMaterias Orgnicas, las A.R. contienen otrosmuchos compuestos como nutrientes (N y P), Cloruros,detergentes... cuyos valores orientativos de la carga porhabitante y da son:

N amoniacal: 3-10 gr/hab/d N total: 6.5-13 gr/hab/d P (PO43-) ; 4-8 gr/hab/d Detergentes : 7-12 gr/hab/d

En lugares donde existen trituradoras de residuos slidoslas A.R.(aguas residuales)Urbanas estn mucho ms car-gadas (100 % ms)

0.8.2 Caractersticas Biolgicas.

En las AR. van numerosos microorganismos., unos pa-tgenos y otros no. Entre los primeros cabe destacar losvirus de la Hepatitis. Por ej. en 1 gr. de heces de un en-fermo existen entre 10-106 dosis infecciosas del virus dela hepatitis.El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacte-rias conocidas como Organismos COLIFORMES. Cadaindividuo evacua de 105-4x105 millones de coliformespor da, que aunque no son dainos, se utilizan como in-dicadores de contaminacin debido a que su presencia in-dica la posibilidad de que existan grmenes patgenos dems difcil deteccin.Las A.R.Urbanas contienen: l06 colif. totales / 100 ml

0.9 AGUAS RESIDUALES INDUSTRIA-LES.

Son las que proceden de cualquier taller o negocio en cuyoproceso de produccin, transformacin omanipulacin seutilice el agua, incluyndose los lquidos residuales, aguasde proceso y aguas de refrigeracin. .Lquidos Residuales: Los que se derivan de la fabricacinde productos, siendo principalmente disoluciones de pro-ductos qumicos tales como lejas negras, los baos decurtido de pieles, las melazas de la produccin de azcar,los alpechines...Se debe intentar la recuperacin de subproductos A.R.de Proceso: Se originan en la utilizacin del agua comomedio de transporte, lavado, refrigeracin directa... y quepuede contaminarse con los productos de fabricacin oincluso de los lquidos residuales.Generalmente su contaminacin es

0.9 AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES. 7

discontinuos pueden convertirse en continuos.

0.9.2 Clasificacin de las Industrias segn sus Ver-tidos.

Se clasifican en 5 grupos de acuerdo con los contaminan-tes especficos que arrastran las A.R.CLASIFICACIN DE LAS INDUSTRIAS SEGN SUSVERTIDOS:

INDUSTRIAS CON EFLUENTES PRINCIPAL-MENTE ORGNICOS

Papeleras

Azucareras

Mataderos

Curtidos

Conservas ( vegetales, carnes, pescado...)

Lecheras y subproductos [leche en polvo, mante-quilla, queso...)

Fermentacin ( fabricacin de alcoho-les,levaduras...)

Preparacin de productos alimenticios ( aceites yotros )

Bebidas

Lavanderas

INDUSTRIAS CON EFLUENTES ORGNICOS EINORGNICOS

Refineras y Petroqumicas

Coquerias

Textiles

Fabricacin de productos qumicos, varios

INDUSTRIAS CON EFLUENTES PRINCIPAL-MENTE INORGNICOS

Limpieza y recubrimiento de metales

Explotaciones mineras y salinas

Fabricacin de productos qumicos, inorgnicos.

INDUSTRIAS CON EFLUENTES CON MATE-RIAS EN SUSPENSIN

Lavaderos de mineral y carbn

Corte y pulido de mrmol y otros minerales

Laminacin en caliente y colada continua.

INDUSTRIAS CON EFLUENTES DE REFRIGE-RACIN

Centrales trmicas

Centrales nucleares

0.9.3 ContaminacinCaracterstica de la Industria.

Cada actividad industrial aporta una contaminacin de-terminada por lo que es conveniente conocer el origendel vertido industrial para valorar su carga contaminantee incidencia en el medio receptor. Cuando se conoce elorigen del vertido, el nmero de parmetros que definenla carga contaminante del mismo es reducido.

0.9.4 Valoracin de la Carga Contaminante quevierte la industria.

Para superar la dificultad que supone generalizar esta va-loracin (pues no existen 2 industrias iguales), al menoscuando se trata de estimar la carga contaminante conte-nida en las A.R. con vistas al dimensionamiento de suplanta depuradora, se ha recurrido al concepto de PO-BLACIONEQUIVALENTE. Este valor se deduce divi-diendo los Kgr. de DBO(demanda biolgica de oxgeno)contenidos en el A.R., correspondiente a la produccin deuna unidad determinada, por la DBO que aporta un ha-bitante por da, valor para el que en Europa se consideraun valor medio de 60 gr. Ahora bien, dado que el tr-mino Poblacin Equivalente slo se refiere a una con-taminacin de carcter orgnico, a la hora de dimensio-nar la planta depuradora seria necesario, al menos, teneren cuenta adems de la DBO, los Slidos en Suspensin(SS).En Francia se basaron en los parmetros de DQO, DBOy SS para el clculo del canon de vertido. En Francia yCatalua existen tablas que establecen el canon de verti-do industrial en funcin de la produccin de la actividado el nmero de operarios. Estos valores los aplican lasAgencias Financieras de Cuenca.Posterior se han introducido adems Slidos Disueltos(medidos por la conductividad en mho/cm); N y P

0.9.5 Caractersticas Medias Tpicas de las AguasResiduales de algunas Industrias.

No obstante las dificultades apuntadas para establecerunos valores para las caractersticas de las A.R., a conti-nuacin sealamos como orientacin los valores ms fre-cuentes para algunas industrias.CONTAMINACIN CARACTERSTICA DE LA INDUS-TRIA

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AGUASRESIDUALESDE LA INDUSTRIA PAPE-LERA

Color

Materia en suspensin y decantable

DBO5 u otra que nos defina la materia orgnica

En algunos casos ( muy pocos ) el pH -

INDUSTRIA LECHERA

DBO5 u otra determinacin que nos defina la mate-ria orgnica

INDUSTRIA DEL CURTIDO

Alcalinidad

Materia en suspensin y decantable

DBO5 u otra que nos defina la materia orgnica

Sulfuros

Cromo

REFINERAS

Aceites

DBO5 u otra que nos defina la materia orgnica

Fenoles

Amoniaco

Sulfuros

INDUSTRIAS DE ACABADO DE METALES

pH

Cianuros

Metales, segn el proceso de acabado

LAVADEROS DE MINERALa) Si son de hierro:

Slidos sedimentables

Slidos en suspensin despus de decantacin

b) Si son de otros materiales habr que detectarlos ascomo a los productos txicos orgnicos que pueden em-plearse como agentes humectantes o flotantesSIDERURGIAS INTEGRAL

Fenoles

Alquitranes

Cianuros libres y complejos

DBO5

Sulfuros

Materias en suspensin

pH

Hierro

Aceites y grasas

LAMINACIN EN CALIENTE

Aceites y grasas

Slidos en suspensin

PLANTAS DE ACIDO SULFURICO

cidos

Slidos sedimentables

Arsnico, selenio y mercurio

0.10 CONTAMINANTES ESPECFI-COS.

Son microcontaminantes derivados principalmente de losadelantos de las tecnologas industriales y que a muy es-casa concentracin ( ppm) tienen un efecto perjudicial.Son por ej: Agentes Tensoactivos, Pesticidas, DerivadosHalogenados o Fosforados de Hidrocarburos, Compues-tos Orgnicos especficos, Sales Metlicas, Compuestoseutrofizantes...

0.10.1 Valoracin y Clasificacin de los Contami-nantes Especficos.

La evaluacin de los riesgos potenciales ocasionados porlos Contaminantes Especficos requiere conocer aspectostales como los que aparecen a continuacin:

Tipo y estructura del compuesto qumico

Propiedades fsicas y qumicas fundamentales, bio-degradabilidad

Produccin total

Orgenes y vas de distribucin, funciones para lasque se utiliza y lugares de aplicacin

0.13 3. PLANIFICACIN DE UNA CAMPAA DE MUESTREO: 9

Condiciones prcticas en las que se realizan a loscauces, los vertidos que contienen esos contaminan-tes qumicas, microbiolgicas, radiolgicas y toxi-colgicas en general, as como evaluacin peridicade su estado de calidad.

Cumplimiento de las normativas legales impuestaspor las autoridades en materias de aguas, que im-ponen unos determinados y secuenciales controlesanalticos.

En el campo del agua potable de consumo pblico, losdos puntos anteriores se explicitan y concretan teniendoen cuenta el suministrador de agua potable (pblica dered o bien envasada) que ha de asegurarse con un lmiterazonable de confianza de que el producto servido siem-pre es potable, es decir, puede ser ingerido sin peligro deprovocar ningn tipo de intoxicaciones (microbiolgicasy/o fisico-qumicas) en el potencial consumidor.Esto podra venir marcado por, la tica y la honesti-dad de cada suministrador.

Cantidades que se vierten segn condiciones de uti-lizacin.

Efectos txicos u otros efectos nefastos de los conta-minantes sobre la calidad de las aguas y su ecologa(persistencia, bioacumulacin).

Medios tcnicos existentes de lucha contra la conta-minacin.

0.11 1. INTRODUCCIN:

Se define vertido como material de desecho que las ins-talaciones industriales o energticas arrojan a vertederoso al agua.Los vertidos se pueden clasificar segn su origen en ver-tidos urbanos o vertidos industriales. Las caractersticasprincipales de estos tipos de vertidos se han visto en otroscaptulos, por lo que en este apartado nos vamos a cen-trar en la planificacin de un control de vertidos y de unacampaa de muestreo.

0.12 2. CARACTERIZACIN DE UNVERTIDO

A la hora de atacar el estudio de un vertido, lo prime-ro que hay que hacer es caracterizarlo. La caracteriza-cin del vertido consiste en la descripcin fsica, qumicay biolgica del efluente en cuestin. Para ello habr quedeterminar una serie de parmetros fsicos, qumicos ybiolgicos. Parte de estas determinaciones se hacen en ellaboratorio y otra parte en campo, mediante medicionesin situ o encuesta.

En campo se mide temperatura, pH, conductividad, ox-geno disuelto y caudal. Estos son los parmetros ms co-munes, aparte, tambin se puede medir cloro total, resi-dual, color, turbidez....Los parmetros ms usuales en laboratorio son DQO,DBO, TOC, cloruros, nitratos, nitritos, sulfitos, amonio,nitrgeno total, detergentes, fenoles, plaguicidas, metalespesados, hidrocarburos, microbiologa. A esta lista se lepueden aadir otros parmetros ms especficos, depen-diendo de la naturaleza del vertido, como pueden ser laradiactividad y otros.

0.13 3. PLANIFICACIN DE UNACAMPAA DE MUESTREO:

Para poder hacer una buena caracterizacin de un vertido,es fundamental una correcta planificacin de la campaade muestreo, ya que la validez del posterior trabajo de la-boratorio depende de la representatividad de las muestrasque se van a analizar.A la hora de planificar el control de un vertido hay algunasparticularidades que hay que tener en cuenta.

0.13.1 3.1.Eleccin del punto de toma de muestra ytoma de muestra:

En industrias suele ser la arqueta de salida. Normalmenteen un control no nos interesan detalles del proceso pro-ductivo, sino la calidad y cantidad del efluente que llegaal cauce receptor. La arqueta de salida nos permite tomaruna muestra del efluente resultante de la mezcla de todaslas aguas de los distintos procesos de la industria.El vertido puede ser en continuo o en discontinuo y lacomposicin y caudal de ste puede variar dependiendode la hora del da e incluso de la estacin del ao. Pa-ra intentar tener en cuenta esta variabilidad, la toma demuestras se suele realizar en turnos de 24 h. tomando ca-da hora una muestra. Hay que anotar los datos de cam-po de cada toma (T, pH, conductividad, caudal, etc)y posteriormente realizar una muestra compuesta de lasanteriores.La medida de caudal se realiza en el momento de la tomade muestra. Para aforar una arqueta de salida, es precisoobtener el dato de la seccin de la lmina del efluente yla velocidad que ste lleva. El efluente suele llegar en tu-bera, por lo que se mide la altura de la lmina de agua y,sabiendo el dimetro de la tubera se obtiene la seccin(generalmente se dispone e unas tablas e conversin quefacilitan el clculo). Para calcular la velocidad se utili-za una sonda de velocidad. Otra alternativa es instalar uncaudalmetro. El caudal es el producto del rea de la sec-cin de la lmina de lquido multiplicado por la velocidadque ste lleva.Hemos seleccionado el punto de toma de muestra en unaindustria. Si fusemos a un vertido en un tramo de ro, el

10 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

estudio se complica. El punto de toma de muestra en elro estar situado en la zona donde se haya producido elvertido o incidencia. Como la muestra debe ser represen-tativa del vertido, hay que tomarla en un punto que estalejado de la orilla (en una zona de profundidad mediadel tramo de ro), donde se produzca mezcla, por ejem-plo en una zona de corriente. Adems interesa tomar unamuestra del vertido en s, otra aguas arriba del vertido pa-ra tener un blanco, es decir, tener datos del agua de esero antes de que se produzca el vertido. Aguas debajo delvertido se tomarn a intervalos de distancias fijas (que po-drn ser desde metros hasta kilmetros dependiendo deltipo de vertido y de las caractersticas del ro) para ob-servar como afecta la dilucin al vertido. Y, si se puede,una muestra del vertido antes de entrar al cauce.En embalses, por ejemplo, el agua est estratificada. Porefecto del calentamiento en superficie y, al tratarse de uncuerpo de agua semicerrado se produce una termoclinacon inversin trmica. El resultado es una estratificacinpor capas. Una primera capa con gradiente de temperatu-ra inverso, y una capa inferior de temperatura constantebaja y muy poco oxgeno disuelto. La toma de muestrasdebe integrar los distintos tipos de agua. Para situar lasdistintas capas se usa una sonda multiparamtrica, que esun aparato que mide distintos parmetros a la vez y a laprofundidad que precisemos. La muestra se toma con unabotella tomamuestras. Las hay de muy distintos tipos.Tienen en comn la caracterstica de llenarse de agua a laprofundidad que nos interesa.Si se trata de aguas subterrneas, es necesario ademsme-dir el nivel del agua en el sondeo o en el pozo.Hay que ser consciente de la importancia de las medidasin situ. Los equipos de campo deben estar en perfectoestado de funcionamiento y se deben calibrar antes de lamedida. Los datos de campo sirven en muchas ocasionespara clculos de canon de vertido, contraste de ensayos enlaboratorio o para denunciar. Deben ser, por tanto, datosfiables.Para finalizar con el punto de toma de muestra, decir quehay que situarlo geogrficamente. Para ello debemos irequipados con un GPS. Adems hay que dibujar un cro-quis de acceso al punto y fotografiarlo. stos datos se re-flejarn luego en una ficha del punto.Los datos de campo se consignan en un estadillo. Puedeser que haya que rellenar, adems una cadena de custo-dia, que es un documento donde quedan reflejadas todaslas manipulaciones que sufre la muestra desde que es to-mada por el tcnico hasta su entrega en el laboratorio deanlisis. Las muestras a su vez deben ir correctamente eti-quetadas para su fcil identificacin. Las etiquetas debenser legibles. Si hay posibilidad de deterioro en el trans-porte (que se mojen con el hielo, que se manchen con elroce de unas con otras, etc...) se puede rotular el bote, eti-quetar en el cuerpo y en el tapn. Cualquier solucin esvlida con tal de que la muestra est siempre identificada.

0.13.2 3.2 Equipos de muestreo de campo

pH-METRO:(falta imagen)SONDA DE OXGENO DISUELTO:(falta imagen)SONDAMULTIPARAMTRICA:(falta imagen)EQUIPO PARA REALIZAR ANLISIS MICRO-BIOLOGICOS EN CAMPO:(falta imagen)ETIQUETA(falta imagen)CADENA DE CUSTODIA(falta imagen)ACTA(falta imagen)CROQUIS:(falta imagen)

1 CONTROL DE VERTIDOS.DOCUMENTACIN ADMI-NISTRATIVA

NDICE

1. LEY 7/94, DE 18 DE MAYO, DE PROTEC-CIN AMBIENTAL

2. DECRETO 156/1996, DE 30 DE ABRIL, POREL QUE SE APRUEBA EL REGLAMENTODE INFORME AMBIENTAL

3. DECRETO 97/1994, DE 3 DE MAYO, DEASIGNACINDECOMPETENCIASENMA-TERIADEVERTIDOSALDOMINIOPBLI-CO MARTIMO TERRESTRE Y DE USOSEN ZONAS DE SERVIDUMBRE DE PRO-TECCIN. (BOJA 97/1994, de 28 de junio).

4. DECRETO 14/1996, DE 16 DE ENERO, POREL QUE SE APRUEBA EL REGLAMENTODE LA CALIDAD DE LAS AGUAS LITORA-LES. (BOJA 19/1996, de 8 de febrero)

5. ORDEN DE LA CONSEJERA DE MEDIOAMBIENTE DE 14 DE FEBRERO DE 1997,POR LA QUE SE CLASIFICAN LAS AGUASLITORALES ANDALUZAS Y SE ESTABLE-CEN LOS OBJETIVOS DE CALIDAD DELASAGUASAFECTADASDIRECTAMENTE

11

POR LOS VERTIDOS, EN DESARROLLODEL DECRETO 14/1996, DE 16 DE ENERO,POR EL QUE SE APRUEBA EL REGLA-MENTO DE CALIDAD DE LAS AGUAS LI-TORALES. (BOJA 27/1997, de 4 de marzo. Co-rreccin de errores BOJA 143/1997, de 11 de di-ciembre).

6. DECRETO 334/1994, DE 4 DE OCTUBRE,POR EL QUE SE REGULA EL PROCEDI-MIENTO PARA LA TRAMITACIN DE AU-TORIZACIONES DE VERTIDO AL DOMI-NIO PBLICO MARTIMO-TERRESTRE YDE USO EN ZONA DE SERVIDUMBRE DEPROTECCIN. (BOJA 175/1994, de 4 de no-viembre).

7. LEY 221/1988 DE 28 DE JULIO DE 1988 DECOSTAS ( BOE 181,DE 29/06/88)

8. ORDEN DE LA CONSEJERA DE MEDIOAMBIENTE DE 24 DE JULIO DE 1997,POR LA QUE SE APRUEBA EL PLIE-GO DE CONDICIONES GENERALES PARAEL OTORGAMIENTO DE AUTORIZACIO-NES DE VERTIDO AL DOMINIO PBLICOMARTIMO-TERRESTRE. (BOJA 107/1997,de 13 de septiembre. Correccin de errores BOJA76/1998, de 9 de julio).

(faltan vnculos a la legislacin publicada)Para entrar en materia, veamos que no todos los expertosen depuracin, de los que desgraciadamente hay pocos,estn de acuerdo con el termino Estacin Depuradora deAguas Residuales (E.D.A.R.), algunos las llaman simple-mente Estacin Depuradoras (E.D.). Personalmente creoque es erroneo puesto que da lugar a confusin, ya quese puede confundir con una Estacin de Tratamiento deAgua Potable (E.T.A.P), que comunmente se llama depu-radora; otros prefieren el trmino E.T.A.R., Estacin deTratamiento de Aguas Residuales, esto viene de la tra-duccin inglesa del trmino Wastewater Treatment Plant(WWTP), nosotros en estas paginas usaremos el trminoque considero mas apropiado que es el de Estacin De-puradora de Aguas Residuales (E.D.A.R.)Una EDAR no es ms que una fbrica de agua lmpia, aella llega el agua sucia, Agua Bruta, y sale agua limpia,Agua Tratada.Un gran error es no tratar una EDAR como lo que es,una fbrica, llega materia prima, Agua Bruta, y sale unproducto, Agua Tratada, y varios subproductos, fangos ygas.Gestionar una EDAR requiere una serie de conocimien-tos sobre Qumica, Fsica, Mecnica, Informtica e Inge-niera, por lo que un buen jefe de planta debe de dominartodos y cada uno de estos temas. Desafortunadamente enEspaa esto no es as y al frente de las EDAR hay per-sonas poco a nada cualificadas que aprenden por ensayo

error, con el perjuicio que esto conlleva, puesto que cadaerror en una EDAR significa que no se depura el agua ypor tanto se vierten a rios y mares aguas residuales. Msel costo impresionante de estos errores.Una EDAR es una fbrica deficiente economicamente,una EDAR dificilmente ganar dinero y menos en los pri-meros aos. Una vez ms, en Espaa esto no se entiendeas y se cede su explotacin a compaas privadas que tie-nen como objetivo la rentabilidad, y sta, en una EDAR,se consigue dando un servicio llammoslo suficiente, peroni mucho menos el necesario, ya que para obtener bene-ficios, recortan gastos sobre todo en personal y en mate-riales.No obstante el agua que sale de las plantas cumple conlos requisitos exigidos por la legislacin en la mayora delos casos, y el agua sale de la planta con los parmetrosexigidos, pero no se tiene en cuenta los, llammoslos, da-os colaterales, que la falta de medios con el fin de ob-tener beneficios ocasionan y en muchas ocasiones la faltade conocimientos. Estos daos pueden ser como ejem-plo, malos olores en las zonas colindantes de las EDAR,una EDAR siempre huele, pero se puede paliar en ciertamedida y no se hace unas veces por falta de medios y lamayora por falta de conocimientos y de profesionalidadde los jefes de planta, seleccionados digamos de formaanmala. Presencia de insectos..... Estos y otro sistemasde Gestin de una EDAR se vern en su apartado corres-pondiente.Por eso y otros motivos, conviene cambiar el enfoque yconsiderar a una EDAR como una fbrica de bioslidos(fangos) y considerar el resto: agua depuarada, grasas,arenas, residusos slidos, etc... como subproductos. Deesta forma en vez de ver si una EDAR produce agua de-purada, se debe de analizar la cantidad de bioslidos pro-ducidos ya que de esta forma sabremos realmente la cali-dad del agua depurada. Gestionando una EDAR desde laptica de la produccin de bioslidos, y abonando a lasempresas que los gestionan por tonelada de materia se-ca producida, se evitarn los daos colaterales como losolores, usos ineficientes de la energa, etc..Una EDAR tiene dos lneas principales de trabajo, estasson la lnea de agua, donde se trabaja con el agua y lalnea de fangos donde trabajamos con los fangos o lodos,a continuacin se incluye un esquema con las principalespartes de una EDAR.

Esquema simple de una EDAR

12 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Esquema simple de una Estacin Depuradora de Aguas Residua-les.

Esquema detallado de una Estacin Depuradora de Aguas Resi-duales.

Esquema del Pretratamiento de una EDAR

1.1 Introduccin

De una manera u otra, casi todas las cosas terminan porllegar a la alcantarilla, y de esta a nuestra planta de trata-miento de aguas residuales. Latas, botellas, plsticos, tra-pos, ladrillos, piedras. Todos estos materiales, si no soneliminados eficazmente, pueden producir serias averasen los equipos. Las piedras, arena, latas, etc. Producenun gran desgaste de las tuberas y de las conducciones ascomo de las bombas.A nuestra planta tambin llegan aceites y grasas de to-do tipo, si estas grasas y aceites no son eliminados en elpretratamiento, hace que nuestro tratamiento biolgico seralentice y el rendimiento de dicho tratamiento decaiga,obteniendo un efluente de baja calidad.Con todo lo anterior expuesto, podemos ver la importan-cia del pretratamiento, escatimar medios o esfuerzos enesta parte de la planta, es bajar rendimiento de todo laplanta, aunque tuviera el mejor proceso biolgico.

1.2 Objetivos

Con un pretratamiento pretendemos separar del agua re-sidual tanto por operaciones fsicas como por operacio-nes mecnicas, la mayor cantidad de materias que por sunaturaleza (grasas, aceites, etc.) o por su tamao (ramas,latas, etc.) crearan problemas en los tratamientos pos-teriores (obstruccin de tuberas y bombas, depsitos dearenas, rotura de equipos,..)

1.3 Operaciones de pretratamiento

Las operaciones de pretratamiento incluidas en unaE.D.A.R. dependen de:

La procedencia del agua residual ( domstica, indus-trial, etc).

La calidad del agua bruta a tratar (mayor o menorcantidad de grasas, arenas slidos,...)

Del tipo de tratamiento posterior de la E.D.A.R.

De la importancia de la instalacin

etc.

Las operaciones son:

Separacin de grandes slidos (Pozo de Gruesos)

Desbaste

Tamizado

Dilaceracin

Desarenado

Desaceitado-desengrasado

Preaireacin

En una planta depuradora no es necesaria la instalacinde todas estas operaciones. Depender de las caracters-ticas antes descritas. Por ejemplo, para un agua residualindustrial raramente ser necesario un desbaste.

1.4 Separacin de grandes slidos (pozo degruesos)

Cuando se prev la existencia de slidos de gran tama-o o de una gran cantidad de arenas en el agua bruta,se debe incluir en cabecera de instalacin un sistema de

1.5 Desbaste 13

separacin de estos grandes slidos, este consiste en unpozo situado a la entrada del colector de la depuradora,de tronco piramidal invertido y paredes muy inclinadas,con el fin de concentrar los slidos y las arenas decan-tadas en una zona especifica donde se puedan extraer deuna forma eficaz.A este pozo se le llama Pozo de Muy Gruesos, dicho pozotiene una reja instalada, llamada Reja de Muy Gruesos,que no es mas que una serie de vigas de acero colocadasen vertical en la boca de entrada a la planta, que impidenla entrada de troncos o materiales demasiado grandes queromperan o atoraran la entrada de caudal en la planta.La extraccin de los residuos se realiza, generalmente,con cucharas anfibias o bivalvas de accionamiento elec-trohidrulico. Los residuos separados con esta operacinse almacenan en contenedores para posteriormente trans-portarlos a un vertedero o llevarlos a incineracin.En este sistema nuestra tarea consistir en la retirada deestos grandes slidos, para evitar que estos dificulten lallegada del agua residual al resto de la planta, y la de lim-piar el fondo del pozo para que no se produzca anaerobio-sis, y consecuentemente malos olores. Tambin debemosde vaciar el contenedor de forma regular, si esto no esposible, utilizar un contenedor tapado.Cuando nos acerquemos al pozo debemos tener cuidadode que el suelo no tenga manchas de grasa, las cuales nosharan resbalar y caer dentro del pozo. Si aparecen man-chas de grasa debemos limpiarlas con agua y un cepillo.Nunca hay que apoyarse contra la baranda ni subirse aella, suele estar muy resbaladiza.Como se puede observar en la imagen del contenedor elsuelo donde este est, tiene una serie de rales esto noson mas que vigas de acero que sobresalen 1 o 2 cm delsuelo con objeto de evitar que al dejar o recoger el con-tenedor este se deteriore. Estas vigas es recomendablesituarlas tambin en el fondo del pozo de muy gruesospuesto que la cuchara puede deteriorar el suelo del pozo.En ocasiones es interesante que se hagan unas perfora-ciones en la base y los laterales del contenedor,de formaque pueda salir el agua que arrantran los muy gruesos ex-traidos por la cuchara, puesto que sino al trasladar la car-ga este agua, que no daja de ser agua residual, caera delcontenedor, y es posible que el transportista se niege allevarse el contenedor con ese agua. Esto nos crea otroprolema que es mantener limpio el suelo donde tenemosel contenedor que se llena de charcos de agua residual,desde ahora agua bruta, por lo que con frecuencia debe-mos limpiar dicha zona, bastara con aplicar una mangue-ra de agua limpia o de agua tratada, este agua debe volcermediante la canalizacin correcta la entrada de la planta.

1.5 Desbaste

Los objetivos en este paso son:

Proteger a la E.D.A.R. de la posible llegada intem-pestiva de grandes objetos capaces de provocar obs-trucciones en las distintas unidades de la instalacin.

Separar y evacuar fcilmente las materias volumino-sas arrastradas por el agua, que podran disminuir laeficacia de los tratamientos posteriores.

Esta operacin consiste en hacer pasar el agua residual atravs de una reja. De esta forma, el desbaste se clasificasegn la separacin entre los barrotes de la reja en:

Desbaste fino: con separacin libre entre barrotes de10-25 mm.

Desbaste grueso: con separacin libre entre barrotesde 50-100 mm. En cuanto a los barrotes, estos hande tener unos espesores mnimos segn sea:

Reja de gruesos: entre 12-25 mm.

Reja de finos: entre 6-12 mm. Tambin tenemos quedistinguir entre los tipos de limpieza de rejas igualpara finos que para gruesos:

Rejas de limpieza manual

Rejas de limpieza automtica

1.5.1 Rejas de limpieza manual

Se utilizan en pequeas instalaciones o en grandes insta-laciones donde ayudan a proteger bombas y tornillos encaso de que sea necesario utilizarlos para elevar el aguahasta la estacin depuradora antes del desbaste. Tambinse utilizan junto a las de limpieza automtica, cuando es-tas ultimas estn fuera de servicio.Las rejas estn constituidas por barrotes rectos soldadosa unas barras de separacin situadas en la cara posterior,y su longitud no debe exceder aquella que permita ras-trillarla fcilmente con la mano. Van inclinados sobre lahorizontal con ngulos entre 60-80 .Encima de la reja se coloca una placa perforada por laque caern los residuos rastrillados a un contenedor don-de se almacenarn temporalmente hasta que se lleven avertedero.Con el objeto de proporcionar suficiente superficie de re-ja para la acumulacin de basuras entre limpieza y lim-pieza, es necesario que la velocidad de aproximacin delagua a la reja sea de unos 0,45 m/s a caudal medio. Elrea adicional necesaria para limitar la velocidad se pue-de obtener ensanchando el canal de la reja y colocandosta con una inclinacin ms suave.Conforme se acumulan basuras, obturando parcialmentela reja, aumenta la prdida de carga, sumergiendo nuevaszonas a travs de las cuales pasar el agua.

14 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Las tareas a realizar en las rejas de limpieza manual son:

Vigilar que no se acumulen muchos slidos en la re-ja, para lo cual debemos de limpiarla con cierta pe-riodicidad, este perodo varia de una planta a otrasiendo la experiencia del encargado el que determi-ne este periodo. Las razones de tener que limpiar lasrejas con cierta frecuencia es para evitar que se pu-dran los slidos orgnicos all retenidos, dando lugara malos olores.

Vaciar la cuba de los slidos con cierta regularidad,por los mismos motivos antes expuestos.

Reparar y sustituir los barrotes que se hayan roto.

Esta zona tambin es de piso muy resbaladizo, se debeandar con precaucin para evitar caer en canal de desbasteo darse un golpe contra el piso. Por tanto, debemos delimpiar esta zona cuando empecemos a notar que el suelose hace resbaladizo, usar zapatos con suela adecuada oponer en el suelo algn sistema antideslizante (mallazode ferralla).Problemas derivados: Como la limpieza se hace peridi-camente, llegamos a un grado de colmatacin de materia,que al ser eliminada puede provocar un aumento bruscode la velocidad de paso del agua a travs de la reja, locual conlleva una menor retencin de residuos y una dis-minucin en el rendimiento. Tambin existe el riesgo deestancamientos, o por descuidos, o por la llegada bruscade materias vegetales, pudindose dar tambin un des-bordamiento. Con el objeto de evitar esto es necesariocalcular ampliamente la superficie y la inclinacin de lareja. Actualmente, se tiende a instalar rejas de limpiezamecnica aun en pequeas instalaciones para reducir almnimo el trabajo manual y los problemas derivados deun mantenimiento defectuoso.

1.5.2 Rejas de limpieza mecnica

Este tipo de rejas es fabricada por varias empresas espe-cializadas y ser el ingeniero que realiza el proyecto elque determine que tipo de equipo va a instalar, las di-mensiones del canal de la reja, el intervalo de variacinen la profundidad del flujo en el canal, la separacin entrebarrotes y el mtodo de control de la reja.La principal ventaja de este tipo de reja, es que eliminalos problemas de atascos y reducen el tiempo necesariopara su mantenimiento. Una reja mecnica va normal-mente protegida por una pre-reja de barrotes ms espa-ciados (50-100 mm), prevista generalmente, para limpie-za manual, pero que deber ser tambin automtica en elcaso de instalaciones importantes, o si el agua bruta llegamuy cargada dematerias gruesas. De los distintos tipos demecanismo, el ms utilizado consiste en un peine mvil,que peridicamente barre la reja, extrayendo los slidosretenidos para su evacuacin.

Las rejas pueden ser curvas o rectas, y a su vez la limpie-za puede ser por la cara anterior o por la cara posterior,teniendo cada tipo de limpieza sus ventajas e inconve-nientes:

Las de limpieza anterior pueden sufrir posibles atas-camientos cuando se depositan grandes slidos, ogran cantidad de slidos, al pie de la reja, provocan-do el bloqueo del mecanismo hasta que se elimine laobstruccin.

Las de limpieza posterior no tienen este problemade obstruccin ya que las pas del peine, al despla-zarse por detrs no estn sujetas a bloquearse porformacin de depsitos de materia al pie de la re-ja. Sin embargo, hay un mayor riesgo de rotura delos dientes ya que han de tener mayor longitud, ytambin existe el problema de que los slidos quequeden en retenidos en el rastrillo pueden ser retor-nados al agua bruta, ya que la limpieza del rastrilloen este sistema se sita abajo de la reja. En cuantoa su diseo, curvo o recto:

Las rejas curvas son solamente de limpieza frontal,consistiendo dicho sistema en uno o dos peines si-tuados al extremo de un brazo que gira alrededor deun eje horizontal. Estn indicadas para instalacionesde importancia media con aguas poco cargadas. Suinstalacin se realizar en canales poco profundos,entre 0,4-2 m. La altura del agua ocupa normalmen-te el 75% de la longitud del radio. La eliminacin delos residuos se realiza un poco por encima de la l-mina de agua.

Las rejas rectas pueden ser de limpieza frontal y delimpieza posterior, con numerosas variantes en sudiseo en funcin del sistema de limpieza que se em-plee ( de cable con rastrillo, de cables con garfio, decadenas de cremallera, de tornillos...). Se empleanen instalaciones de gran importancia y para grandesprofundidades. Existen rejas que pueden funcionaren canales de hasta 10 m. de profundidad.

1.5.3 Automatismo y proteccin de las rejas mec-nicas

El funcionamiento, generalmente discontinuo, del dispo-sitivo de limpieza de la reja, puede automatizarse me-diante:

Temporizacin: Se establece la secuencia de funcio-namiento del rastrillo mediante en reloj elctrico decadencia-duracin regulable, en funcin del tiempode funcionamiento diario calculado.

Prdida de carga: El dispositivo de limpieza se poneen marcha automticamente cuando la prdida de

1.6 Tamizado 15

carga entre la zona anterior y la zona posterior de lareja, debido a su colmatacin parcial, sobrepasa unvalor establecido.

Sistema combinado de temporizacin y prdida decarga. Las rejas deben ir equipadas con un dispositi-vo limitador de par, para que en caso de sobrecargao de bloqueo se pongan fuera de servicio, evitandoel deterioro de las mismas.

Adems, debern instalarse dos o ms rejas para que pue-da quedar fuera de servicio una de ellas por bloqueo opor cuestiones de mantenimiento, sin tener que parar eldesbaste. En caso de que solo hubiera una unidad instala-da, ser necesario establecer un canal de bypass con unareja de limpieza manual para ser usada en casos de emer-gencia. Dicho canal estar normalmente fuera de servicioimpidiendo el flujo de agua a su travs por medio de ta-blones de cierre o por una compuerta cerrada.

1.5.4 Consideraciones hidrulicas

La velocidad de paso a travs de la reja debe ser el ade-cuado para que los Slidos en Suspensin se apliquen so-bre la misma sin que se produzca una prdida de cargademasiado fuerte, ni un atascamiento en la parte profun-da de los barrotes.Como valores medios se estima que la velocidad de pasodebe estar entre 0,6-1,0 m/s. a caudal mximo. La veloci-dad de aproximacin a la reja en el canal debe ser mayorde 0,4 m/s, a caudal mnimo, con objeto de evitar depsi-tos de arena en la base de la unidad. A caudales mximos( lluvias y tormentas) la velocidad de aproximacin de-be aumentarse a 0,9 m/s. Para evitar que se depositen lasarenas dejando bloqueada la reja cuando ms necesariaes.A la hora de calcular cual ser la velocidad del agua a tra-vs de la reja, se supone que un 25-30 % del espacio libreentre los barrotes est ocupado por los residuos retenidos.Se crean prdidas de carga que varan entre 0.1-0.2 mpara las rejas gruesas y entre 0,2-0,4m para las rejas finas.

1.5.5 Volumen y evacuacin de residuos retenidos

Los volmenes obtenidos varan segn la estacin y segnel tipo de agua residual, siendo bastante difcil de calcularsi no se tienen datos reales. De todas formas, se tomancomo valores normales, segn el tipo de reja:

Reja fina: 6-12 l/d/1000 hab.

Reja gruesa: 15-27 l/d/1000 hab.

En el caso de redes unitarias (engloba la misma depurado-ra las aguas domsticas y las de lluvia y riego), el volumen

de residuos es muy variable debido a las tormentas y laslluvias. El volumen tambin vara segn la longitud de loscolectores y redes de alcantarillado, o si existen vertidosindustriales intermitentes o estacinales.Los residuos retenidos se evacuan hacindolos pasar de lareja a unas cintas transportadoras cuyo sistema de arran-que y parada estar sincronizado con el de la reja. Dela cinta caen a contenedores donde se depositan hasta sutraslado a vertederos o a incineracin. Pero en vez de re-coger en una cinta transportadora, tambin podemos ha-cer caer los residuos a una arqueta de toma de un Torni-llo de Arqumedes, dispositivo que permite una evacua-cin lateral y almacenamiento de residuos en un receptorde mayor capacidad. En plantas importantes se utilizanprensas hidrulicas especiales para detritus, previo a sudepsito en contenedores. Con ello conseguimos redu-cir el volumen de residuos y adems, disminuir los oloresproducidos por la materia orgnica en descomposicin.En caso de incineracin, la temperatura debe ser mayorde 800 C para evitar que se produzcan malos olores. Lastareas a realizar son:

Debemos observar, de vez en cuando, que el meca-nismo funciona correctamente.

Regular el temporizar dependiendo del volumen deslidos que este llegando a la planta.

Mantener limpia la zona de los slidos que hayanpodido caer de la cinta transportadora o de la prensahidrulica.

Realizar las tareas demantenimiento del mecanismodel peine de limpieza, cinta transportadora y prensahidrulica segn las indicaciones de los fabricantes.

Siempre que nos acerquemos a los sistema de desbas-te debemos desconectarlos, las maquinas de movimien-to lento son especialmente peligrosas, pueden cortar unmiembro con toda facilidad.

1.6 Tamizado

Consiste en una filtracin sobre soporte delgado, y susobjetivos son los mismos que se pretenden con el desbas-te, es decir, la eliminacin de materia que por su tamaopueda interferir en los tratamientos posteriores. Segn lasdimensiones de los orificios de paso del tamiz, se distin-gue entre:

Macrotamizado: Se hace sobre chapa perforada oenrejado metlico con paso superior a 0,2 mm.. Seutilizan para retener materias en suspensin, flotan-tes o semiflotantes, residuos vegetales o animales,ramas,... de tamao entre 0,2 y varios milmetros.

16 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Microtamizado: Hecho sobre tela metlica o plsti-ca de malla inferior a 100 micras. Se usa para eli-minar materias en suspensin muy pequeas conte-nidas en el agua de abastecimiento ( Plancton) o enaguas residuales pretratadas. Los tamices se inclui-rn en el pretratamiento de una estacin depuradoraen casos especiales:

Cuando las aguas residuales brutas llevan cantidadesexcepcionales de slidos en suspensin, flotantes oresiduos.

Cuando existen vertidos industriales importantesprovenientes princi- palmente del sector alimentario( residuos vegetales, de matadero, semillas, cscarasde huevo,.. ).

Los tamices suelen ir precedidos por un desbaste de pasoentre barrotes de 10-50 mm. Segn el paso de malla deltamiz.Vamos a desarrollar ahora los tipos de tamices:

Macrotamices rotatorios: Se utilizan con aguas resi-duales poco cargadas. Consiste en un tambor ciln-drico de eje horizontal, en caso de que el nivel delagua vare relativamente poco, o como una bandarotatoria sobre cadenas sin fin, cuando los nivelesdel agua sufren grandes variaciones. El tamiz va aestar parcialmente sumergido. El agua entra por elinterior del tambor y sale al exterior quedando rete-nidos en las paredes internas del tamiz los residuos aeliminar. El tambor va rotando. En la parte superiordel tambor los residuos van siendo eliminados me-diante unos chorros de agua que los hacen salir alexterior. El paso de malla est entre 0,3 y 3,0 mm.La prdida de carga es pequea entre 0,2-0,5 m.

Tamices de autolimpieza, estticos o rotativos: Lostamices estticos llevan una reja constituida por ba-rrotes horizontales de acero inoxidable, de seccintriangular. La inclinacin sobre la horizontal dismi-nuye progresivamente de arriba a abajo, pasando deunos 65 a unos 45. El agua entra por arriba y pasa atravs de los barrotes, mientras, la materia retenidava resbalando por el tamiz y saliendo al exterior don-de se almacena en contenedores provisionalmente.As obtenemos sucesivamente la separacin, escu-rrido y evacuacin de las materias slidas.

Los tamices rotatorios estn constituidos por una reja ci-lndrica de eje horizontal con barrotes de seccin trape-zoidal, la cual gira lentamente. El agua cae por arriba en-trando en el interior del tamiz, en tanto que la suciedadqueda retenida en el exterior y son evacuadas a un conte-nedor provisional por medio de un rascador fijo. El pasode malla es de 0,2-2,0 mm. Las prdidas de carga sonelevadas, del orden de 2 m., lo que obliga la mayora de

las veces a un bombeo suplementario. Tienen el proble-ma aadido de ser sensibles al atascamiento por grasascoaguladas.Tamices deslizantes: Son de tipo vertical y continuo. Eltamiz lleva a lo largo de l una serie de bandejas hori-zontales solidarias a la malla. En estas bandejas quedanretenidos los slidos siendo eliminados en la parte supe-rior por un chorro de agua a contracorriente. El paso demalla es de 0,2- 3,0 mm. Las tareas que debemos realizaren este punto son:

Limpiar los tamices de las posibles obturaciones quese hayan podido formar.

En las de tipo mecnico debemos realizar las tareasde mantenimiento recomendado por el fabricante

1.7 Dilaceracin

Su objetivo es triturar las materias slidas arrastradas porel agua. Esta operacin no est destinada a mejorar la ca-lidad del agua bruta ya que las materias trituradas no sonseparadas, sino que se reincorporan al circuito y pasan alos dems tratamientos, por lo que este paso no se sueleutilizar, a no ser que no haya desbaste, con lo que si esnecesario incluirlo en el diseo y funcionamiento de laplanta.Pero, a veces, aunque haya un desbaste previo, se suelenutilizar dilaceradores para tratar los detritus retenidos enlas rejas y tamices, siendo despus vueltos a incorporar alagua bruta.Consta el dilacerador, de un tamiz tipo tambor que giraalrededor de un eje vertical provisto de ranuras con unpaso entre 6-10 mm. Los slidos se hacen pasar a travsde unas barras de cizalladura o dientes cortantes dondeson triturados antes de llegar al tambor. Se homogenei-zan en tamao y atraviesan las ranuras, saliendo por unaabertura de fondo mediante un sifn invertido, siguiendosu camino aguas abajo.Esta operacin est muy cuestionada y actualmente casiha desaparecido de la mayora de las instalaciones. Pri-mero, no es lgico mantener o retornar al proceso aque-llos slidos que pueden eliminarse por desbaste o tamiza-do, ya que lo que hacemos es empeorar la calidad del aguaresidual que va a ser tratada posteriormente. Segundo, enla prctica, esta operacin presenta varios inconvenien-tes: La necesidad de una atencin frecuente debido a quese trata de un material muy delicado; el peligro de obs-truccin de tuberas y bombas provocada por la acumu-lacin en masas de las fibras textiles o vegetales unidad alas grasas; y la formacin de una costra de fango en losdigestores anaerobios.Las tareas a realizar son las que siguen:

Vigilar las posibles obstrucciones de las tuberas.

1.8 Desarenado 17

Reponer los dientes del tambor, en caso de rotura.

Vaciar la poceta de los slidos que pueden estar re-tenidos.

Todas estas operaciones las debemos de realizar con lamaquina desconectada.

1.8 Desarenado

El objetivo de esta operacin es eliminar todas aquellaspartculas de granulometra superior a 200 micras, con elfin de evitar que se produzcan sedimentos en los canales yconducciones, para proteger las bombas y otros aparatoscontra la abrasin, y para evitar sobrecargas en las fasesde tratamiento siguiente.En caso de que sea necesario un bombeo, desbaste y des-arenado deben ir antes de ste. Pero hay veces que esconveniente situar el bombeo previo al desarenado auna costa de un mayor mantenimiento de las bombas. Es-to ocurre cuando los colectores de llegada estn situadosa mucha profundidad, cuando el nivel fretico est alto,etc.Los clculos tericos para el diseo de un desarenadorestn relacionados con los fenmenos de sedimentacinde partculas granuladas no floculantes. Las velocidadesde sedimentacin se pueden calcular utilizando diversasfrmulas:

de Stokes, en rgimen laminar

de Newton, en rgimen turbulento

de Allen, en rgimen transitorio

A cualquiera de estas frmulas hay que aplicarle una seriede correcciones que tengan en cuenta:

La forma de las partculas o factor de esfericidad

La concentracin de slidos en suspensin, si sobre-pasan el 0,5%

La velocidad de flujo horizontal

En la siguiente tabla podemos comprobar como vara lavelocidad de sedimentacin en funcin del dimetro de lapartcula:En cuanto al clculo de las dimensiones de un desarena-dor:

Su superficie horizontal se calcula en funcin de lavelocidad de sedimentacin de las partculas de me-nor tamao que deben retenerse y del caudal mxi-mo que circular por el mismo.

Su seccin transversal es funcin de la velocidad ho-rizontal de flujo deseada.

Los desarenadores se disean para eliminar partculas dearenas de tamao superior a 0,200 mm y peso especficomedio 2,65, obtenindose un porcentaje de eliminacindel 90%. Si el peso especfico de la arena es bastante me-nor de 2,65, deben usarse velocidades de sedimentacininferiores a las anteriores.Pero en esta operacin eliminamos tambin otros elemen-tos de origen orgnico no putrescibles como granos decaf, semillas, huesos, cascaras de frutas y huevos.., quesedimentan a la misma velocidad que las partculas dearena y cuya extraccin no interesa.Este problema se evita con el llamado Barrido o Limpie-za de Fondo. Se explica por el hecho de que existe unavelocidad crtica del flujo a travs de la seccin, por en-cima de la cual las partculas de un tamao y densidaddeterminadas, una vez sedimentadas, pueden volver a serpuestas en movimiento y reintroducidas en la corriente.Tericamente, para partculas de 0,200 mm de dimetroy peso especfico 2,65, la velocidad crtica de barrido esde 0,25 m/s aunque en la prctica se adopta a efectos dediseo una velocidad de 0,30 m/s. Con esta velocidad seconsidera que las arenas extradas salen con un contenidoen materia orgnica inferior al 5%.

1.8.1 Tipos de desarenadores

Canales desarenadores

De Flujo Variable: Se usan en pequeas instalacio-nes. La arena se extrae manualmente de un canallongitudinal que tiene una capacidad de almacena-miento de 4-5 das.

De Flujo Constante: Mantienen una velocidad cons-tante de flujo de 0,3 m/s aproximadamente, de for-ma independiente al caudal que circule por ellos. Lasvariaciones de altura en el canal nos darn una me-dida de dicho caudal. El canal ms utilizado es elCanal Parshall: Es un canal simple de paredes para-lelas, que sufre un estrechamiento hacia la mitad; siaumenta el caudal aumenta la altura de la lmina deagua, y al revs.

Parmetros de diseo principales:

Carga Hidrulica menor o igual a 70 m3/m2/h

Velocidad Horizontal 0,3 m/s

Tiempo de Retencin 1-2 min a Carga mxima

Longitud 20-25 veces la altura de la lmina de agua

18 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Desarenadores rectangulares aireados Se inyectauna cantidad de aire que provoca un movimiento helicoi-dal del lquido y crea una velocidad de barrido de fondoconstante, perpendicular a la velocidad de paso, la cualpuede variar sin que se produzca ningn inconveniente.Adems se favorece la separacin de las partculas or-gnicas que puedan quedar adheridas a las partculas dearena.Este tipo de desarenador ofrece una serie de ventajasfrente a otros tipos:

El agua se airea y por tanto, disminuye la produccinde olores.

Rendimientos constantes con lo que podemos variarel caudal sin disminucin del rendimiento.

Prdidas de carga muy pequeas.

Con un adecuado caudal de aire obtenemos unasarenas muy limpias de materia orgnica.

Puede ser usado tambin como desengrasador cuan-do el contenido en grasas del agua bruta no es muyelevado.

Los difusores de aire se colocan en uno de los laterales deldesarenador, a una altura entre 0,5-0,9 m. La cantidad deaire que hay que suministrar vara segn la profundidaddel canal:

De 3,0-12 l/s por metro de longitud del canal paraprofundidades superiores a 3,6 m.

De 1,5-7,5 l/s por metro de longitud del canal paraprofundidades menores.

Desarenado y desengrasado pueden ir combinados cuan-do el primero lleva aireacin.Parmetros de diseo principales:

Carga Hidrulica menor o igual a 70 m/m/h a Car-ga mxima

Velocidad horizontal menor o igual a 0,15 m/s

Tiempo de retencin 2-5 min a Carga mxima

Relacin longitud-anchura 1:1- 5:1

Desarenadores circulares con alimentacin tangen-cial El agua entra tangencialmente en un depsito ci-lndrico con fondo tronco-cnico produciendo un efectoVortex, el cual da como resultado la sedimentacin de las

arenas. Mientras, las partculas orgnicas se mantienen ensuspensin mediante un sistema de agitacin de paletas opor suministro de aire con un motocompresor.Parmetros de diseo principales:

Carga Hidrulica menor o igual a 90 m3/m2/h a Qmx.

Velocidad Perifrica media 0,3-0,4 m/s

Tiempo de Retencin 0,5-1,0 min. a Q mx.

1.8.2 Evacuacin y tratamiento de las arenas

Cuando se haga el diseo del pretratamiento hay que te-ner muy en cuenta el volumen de arenas extradas, ya quesu falta de previsin puede dar importantes problemasde funcionamiento en la depuradora al llegar volmenessuperiores a los considerados tericamente. Esto puedeocurrir en poblaciones con calles sin pavimentar, con re-des de alcantarillado en mal estado... Si no tenemos datosreales de la cantidad de arena posible, es necesario calcu-lar por exceso los volmenes de extraccin, considerandovalores normales:

Redes Separativas 5 l/m3 de agua residual

Redes Unitarias 50 l/m3 de agua residual.

Y que otro dato a tener en cuenta proveniente de variasplantas es que se pueden recoger de 1-15 l/hab/ao.La extraccin de las arenas de los desarenadores puedeser:

Manuales: En plantas pequeas, con desarenadoresde tipo canal.

Mecnicos: En los desarenadores de canal la extrac-cin se realiza mediante unas bombas especiales in-corporadas a un puente y con la longitud adecuadapara llegar al fondo del canal, donde se depositan lasarenas, pero sin llegar a tocar el suelo. El puente vaavanzando a lo largo del canal y al mismo tiempo labomba va succionando las arenas depositadas.

En los desarenadores aireados la arena puede extraersemediante air-lift (succin a travs de unas bombas situa-das en la base de la unidad con recogida en tolvas in-feriores), bombas especiales o rasquetas de barrido queempujan las arenas a una tolva de las que son extradas alexterior.Una vez sacadas las arenas del desarenador, hay que eli-minar toda la cantidad posible de agua que llevan. La se-paracin arena-agua se puede hacer:

1.9 Desaceitado-desengrasado 19

Sedimentacin en un depsito poco profundo, conevacuacin del agua por losas filtrantes o vertederode rebose.

Separacin mecnica mediante Tornillo de Arqu-medes o Clasificador Alternativo de Rastrillos, y al-macenamiento en una tolva fija o en contenedor.

Mediante hidrocicln y almacenamiento en tolvacon vertedero.

Mediante hidrocicln y recogida por Tornillo de Ar-qumedes antes de su almacenamiento en tolva fijao en contenedor.

En instalaciones importantes se procede a veces aun lavado de las arenas con el fin de disminuir sucontenido enmateria orgnica. Se puede realizar conTornillo de Arqumedes con agua de aportacin acontracorriente.

Las tareas que debemos realizar son:

Vaciar los depsitos de arena de los canales de des-arenado manual cuando veamos que esta lleno.

Reparar y cambiar los difusores rotos en los desare-nadores aireados.

Vigilar que el caudal de aire l los desarenadores ai-reados es el adecuado.

Realizar el mantenimiento de todos los equipos (bombas, rasquetas, cadenas, clasificadores de arena,etc..) Segn las recomendaciones de los fabricantes.

Esta zona es especialmente resbaladiza, debemos tener uncuidado muy especial por este motivo, procurando retirarlas manchas de grasa cuando estas aparezcan en el suelo.Tenga cuidado de los gases peligrosos cuando trabaje endesarenadores cubiertos.Los clasificadores son maquinas de movimiento lento, ycomo ya hemos dicho estas maquinas son muy peligro-sas. Debemos desconectarlas cada vez que tengamos quemanipularlas por cualquier motiv.

1.9 Desaceitado-desengrasado

El objetivo en este paso es eliminar grasas, aceites, espu-mas y dems materiales flotantes ms ligeros que el agua,que podran distorsionar los procesos de tratamiento pos-teriores.El desaceitado consiste en una separacin lquido-lquido,mientras que el desengrase es una separacin slido-lquido. En ambos casos se eliminan mediante insuflacin

de aire, para desemulsionar las grasas y mejorar la flota-bilidad.Se podra hacer esta separacin en los decantadores pri-marios al ir provistos stos de unas rasquetas superficialesde barrido, pero cuando el volumen de grasa es importan-te, estas rasquetas son insuficientes y la recogida es defi-citaria.Si se hacen desengrasado y desarenado juntos en un mis-mo recinto, es necesario crear una zona de tranguiliza-cin donde las grasas flotan y se acumulan en la superfi-cie, evacundose por vertedero o por barrido superficial,y las arenas sedimentan en el fondo y son eliminadas poruno de los mtodos que desarrollamos en el apartado an-terior. En este caso, las dimensiones del desarenador sondiferentes, siendo los parmetros principales:

Carga Hidrulica menor o igual a 35 m3/m2/h a Qmx.

Tiempo de Retencin 10-15 min a Q medio

Caudal de aire introducido 0,5-2,0 m3/h/m3 de des-engrasador

Los desengrasadores separados del desarenado son acon-sejables cuando se busca una mayor calidad del agua ocuando el agua proviene de ciertos tipos de industrias: Pe-troqumicas y refineras de petrleo producen gran can-tidad de aceites, los mataderos producen gran cantidadde grasas, etc. Para este caso, el desengrasador se calcu-la para recibir una Carga Hidrulica menor o igual a 20m3/m2/h.Las grasas y flotantes extrados de los desengrasadoresunidos a los flotantes extrados en la decantacin primariasuelen tratarse posteriormente en un concentrador de gra-sas donde se desprenden de su contenido en agua. Podra-mos deshacernos de las grasas y espumas en una digestinanaerobia junto a los fangos ya que son en su mayor par-te residuos orgnicos. Pero esto no es recomendable, yaque presenta el inconveniente de favorecer la formacinde costras en el digestor.Las grasas concentradas se almacenan en contenedoresespeciales y posteriormente pasan a vertedero. Tambinse podran incinerar en caso de existiese en la planta unhorno de incineracin de fangos o para tratamiento defangos.Las tareas a realizar son:

Mantener en perfecto estado las rasquetas de lim-pieza superficial, y en caso de deterioro, sustituirlas.

Vigilar el nivel de los contenedores de grasas para suvaciado.

Mantenimiento normal de los equipos segn fabri-cante.

20 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Podramos decir que esta es la zona con mas riesgo deresbaln por la gran cantidad de grasas que puede haberdepositado en el suelo y barandillas.

1.10 Preaireacin

Sus objetivos son varios:

Mejorar la tratabilidad del agua, en cuanto que estallega sptica, contaminada, a la depuracin.

Control de olores.

Mejorar la separacin de las grasas.

Favorecer la floculacin de slidos.

Mantener el oxgeno en la decantacin aun a bajoscaudales.

Incrementar la eliminacin de DBO5.

Evitar los depsitos en las cmaras hmedas.

La preaireacin se utiliza en:

Cabecera de instalacin

En los desarenadores, incrementando el tiempo deretencin y la capacidad de aireacin.

En los canales de distribucin a los decantadores pri-marios.

Los principales parmetros de diseo son:

El tiempo de retencin vara segn el objetivo quese pretenda:

La disminucin de los olores y la prevencin de lasepticidad implican un tiempomnimo de 10-15mi-nutos.

La floculacin efectiva de los slidos necesita, apar-te de la adicin de ciertos productos qumicos, untiempo de retencin de 30 minutos.

Para la reduccin de DBO ser de 45 minutos.

Los caudales de Aire necesarios para los distintosobjetivos son difcilmente calculables, y se basantanto en la calidad del A.R. como en las caracte-rsticas fsicas del tanque y en la seccin transversaldel mismo. El factor predominante es la necesidadde mantener la adecuada turbulencia en el tanquepara que su contenido se mantenga en suspensin yno se produzcan sedimentaciones. Esto se consiguesuministrando una cantidad de aire mnima entre 2-6 l/s/m del tanque tericamente. En la prctica sedeben suministrar 0,8 m3 aire/m3 de agua residual.

1.10.1 Mtodos de preaireacin

Son dos principalmente: difusores y aireadores mecni-cos: Los difusores se clasifican en:

Porosos: Con forma de disco o de tubos. Construi-dos de SiO2 (xido de silicio) o de Al2O3 (xidode aluminio), pueden ser de tipo cermico o estarconstruidos sobre una masa porosa con ligazn ce-rmica.

No porosos: de tipo boquilla, orificios, vlvulas...Los de tipo boquilla y orificios estn construidos demetal o plstico, tienen aberturas anchas y sueltanunas burbujas ms grandes que los difusores de ti-po poroso. La cantidad de difusores requeridos secalcula determinando la cantidad total de aire nece-sario y dividindolo por el caudal medio recomen-dado para cada difusor. Normalmente este caudal esde 1,9-7 l/s/ difusor. La distancia entre difusores esgeneralmente de 250-600 mm.

La aireacin mecnica se consigue mediante:

Turbinas

Aireadores de superficie.

Las tareas que realizaremos sern:

Comprobar que el caudal de aire insuflado es el ade-cuado.

Reparar y cambiar los difusores deteriorados.

Mantenimiento de equipos.

TRATAMIENTO FSICO-QUMICO

1.11 1. INTRODUCCIN.

La presencia en el agua de muchas sustancias slidasconstituye la parte ms importante y aparente de la con-taminacin.El tamao de las partculas contaminantes presentes en elagua es muy variado.Hay slidos que por su tamao pueden observarse a sim-ple vista en el agua y dejando la suspensin en reposo, sepueden separar bien por decantacin bajo la influencia dela gravedad o bien por flotacin, dependiendo de las den-sidades relativas del slido y del agua. Tambin resultafcil separarlas por filtracin.Sin embargo, hay otras partculas muy finas de naturale-za coloidal denominadas coloides que presentan una gran

1.12 2. ETAPAS DEL TRATAMIENTO FSICO-QUMICO. 21

estabilidad en agua. Tienen un tamao comprendido en-tre 0,001 y 1 m y constituyen una parte importante de lacontaminacin, causa principal de la turbiedad del agua.Debido a la gran estabilidad que presentan, resulta impo-sible separarlas por decantacin o flotacin. Tampoco esposible separarlas por filtracin porque pasaran a travsde cualquier filtro.La causa de esta estabilidad es que estas partculaspresentan cargas superficiales electrostticas del mismosigno, que hace que existan fuerzas de repulsin entreellas y les impida aglomerarse para sedimentar.Estas cargas son, en general, negativas, aunque los hidr-xidos de hierro y aluminio las suelen tener cargas positi-vas.El tratamiento fsico qumico del agua residual tiene co-mo finalidad mediante la adicin de ciertos productosqumicos la alteracin del estado fsico de estas sustan-cias que permaneceran por tiempo indefinido de formaestable para convertirlas en partculas susceptibles de se-paracin por sedimentacin.Mediante este tratamiento puede llegar a eliminarse del80 al 90% de la materia total suspendida, del 40 al 70%de la DBO5 y del 30 al 40% de la DQO.

tem de lista vieteada

1.12 2. ETAPAS DEL TRATAMIENTOFSICO-QUMICO.

Para romper la estabilidad de las partculas coloidales ypoderlas separar, es necesario realizar tres operaciones:coagulacin, floculacin y decantacin o flotacin poste-rior ( figura 1)dnde est la figura 1? que pongan la figura 1 o mejor undiagrama

tem de lista de vietas

1.12.1 2.1 Coagulacin.

La coagulacin consiste en desestabilizar los coloides porneutralizacin de sus cargas, dando lugar a la formacinde un floculo o precipitado.La coagulacin de las partculas coloidales se consigueaadindole al agua un producto qumico (electrolito) lla-mado coagulante. Normalmente se utilizan las sales dehierro(cloruro frrico) y aluminio.Se pueden considerar dos mecanismos bsicos en esteproceso :a) Neutralizacin de la carga del coloidalEl electrolito al solubilizarse en agua libera iones positi-vos con la suficiente densidad de carga para atraer a laspartculas coloidales y neutralizar su carga.

Se ha observado que el efecto aumenta marcadamentecon el nmero de cargas del in coagulante. As pues,para materias coloidales con cargas negativas, los ionesBa(bario) y Mg(magnesio), bivalentes, son en primeraaproximacin 30 veces ms efectivos que el Na(sodio),monovalente; y, a su vez, el Fe(hierro) y Al(aluminio),trivalentes, unas 30 veces superiores a los divalentes.Para los coloides con cargas positivas, la misma relacinaproximada existe entre el in cloruro, Cl-, monovalen-te, el sulfato, (SO4)2, divalente, y el fosfato, (PO4)3,trivalente.b) Inmersin en un precipitado o flculo de barrido.Los coagulantes forman en el agua ciertos productos debaja solubilidad que precipitan. Las partculas coloidalessirven como ncleo de precipitacin quedando inmersasdentro del precipitado.Los factores que influyen en el proceso de coagulacin:a) pH EL pH es un factor crtico en el proceso de coa-gulacin. Siempre hay un intervalo de pH en el que uncoagulante especfico trabaja mejor, que coincide con elmnimo de solubilidad de los iones metlicos del coagu-lante utilizado.Siempre que sea posible, la coagulacin se debe efectuardentro de esta zona ptima de pH, ya que de lo contrariose podra dar un desperdicio de productos qumicos y undescenso del rendimiento de la planta.Si el pH del agua no fuera el adecuado, se puede modi-ficar mediante el uso de coadyuvantes o ayudantes de lacoagulacin, entre los que se encuentran:

Cal viva.

Cal apagada.

Carbonato sdico.

Sosa Custica.

cidos minerales.

b) Agitacin rpida de la mezcla.

Para que la coagulacin sea ptima, es necesario que laneutralizacin de los coloides sea total antes de que co-mience a formarse el flculo o precipitado.Por lo tanto, al ser la neutralizacin de los coloides el prin-cipal objetivo que se pretende en el momento de la intro-duccin del coagulante, es necesario que el reactivo em-pleado se difunda con la mayor rapidez posible, ya que eltiempo de coagulacin es muy corto (1sg).c) Tipo y cantidad de coagulante.

Los coagulantes principalmente utilizados son las sales dealuminio y de hierro. Las reacciones de precipitacin quetienen lugar con cada coagulante son las siguientes:

22 1 CONTROL DE VERTIDOS. DOCUMENTACIN ADMINISTRATIVA

Sulfato de aluminio (tambin conocido comosulfato de almina) (Al2(SO4)3)

Cuando se aade sulfato de almina al agua residual quecontiene alcalinidad de carbonato cido de calcio y mag-nesio, la reaccin que tiene lugar es la siguiente:Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4+ 6 CO2 La reaccin es anloga cuando se sustituye elbicarbonato clcico por la sal de magnesio.Rango de pH para la coagulacin ptima: 5-7,5.Dosis: en tratamiento de aguas residuales, de 100 a 300g/m3, segn el tipo de agua residual y la exigencia de ca-lidad.

Con cal:

Al2(SO4)3 +3Ca(OH)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 Dosis:se necesita de cal un tercio de la dosis de sulfato de al-mina comercial.

Con carbonato de sodio:

Al2(SO4)3 + 3 H2O + 3 Na2CO3 = 2 Al(OH)3 + 3Na2SO4 + 3 CO2Dosis: se necesita entre el 50 y el 100%de la dosis de sulfato de aluminio comercial.

Sulfato ferroso (FeSO4)

a) Con la alcalinidad natural:FeSO4 + Ca(HCO3)2 = Fe(OH)2 + CaSO4 + CO2 Se-guido de:Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 Rango de pH para lacoagulacin ptima, alredededor de 9,5.Dosis: se necesitan de 200 a 400 g/m3 de reactivo comer-cial FeS04 7H2O * Con cal:Fe(SO4)2 +Ca(OH)2 = Fe(OH)2 +Ca(SO4) Seguido de:Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 Dosis de cal: el 26%de la dosis de sulfato ferroso.

Sulfato frrico (Fe2(SO4)3)

Con la alcalinidad natural:

Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 +6 CO2 Rango de pH para la coagulacin ptima: entre 4y 7, y mayor de 9.Dosis: de 10 a 150 g/m3 de reactivo comercial Fe2(SO4)39H2O * Con cal:Fe2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 Dosisde cal: el 50% de la dosis de sulfato frrico.

Cloruro frrico (FeCl3)

Con la alcalinidad natural:

2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3 + 6CO2 Rango de pH para la coagulacin ptima: entre 4 y6, y mayor de 8.Dosis: de 5 a 160 g/m3 de reactivo comercial FeCl36H2O * Con cal:2 FeCl3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2 La se-leccin del coagulante y la dosis exacta necesaria en cadacaso, slo puede ser determinada mediante ensayos delaboratorio (Jar-Test).

1.12.2 2.2. Floculacin.

La floculacin trata la unin entre los flculos ya forma-dos con el fin aumentar su volumen y peso de forma quepueden decantar Consiste en la captacin mecnica delas partculas neutralizadas dando lugar a un entramadode slidos de mayor volumen. De esta forma, se consigueun aumento considerable del tamao y la densidad de laspartculas coaguladas, aumentando por tanto la velocidadde sedimentacin de los flculos.Bsicamente, existen dos mecanismos por los que las par-tculas entran en contacto:

Por el propio movimiento de las partculas (difusinbrowniana). En este caso se habla de Floculacin pe-ricintica o por conveccin natural. Es muy lenta.

Por el movimiento del fluido que contiene a las par-tculas, que induce a un movimiento de stas. Estose consigue mediante agitacin de la mezcla. A estemecanismo se le denomina Floculacin ortocinticao por conveccin forzada.

Existen adems ciertos productos qumicos llamados flo-culantes que ayudan en el proceso de floculacin. Unfloculante acta reuniendo las partculas individuales enaglomerados, aumentando la calidad del flculo (flculoms pesado y voluminoso).Hay diversos factores que influyen en la floculacin:a) Coagulacin previa lo ms perfecta posible.

b) Agitacin lenta y homognea.

La floculacin es estimulada por una agitacin lenta de lamezcla puesto que as se favorece la unin entre los flcu-los. Un mezclado demasiado intenso no interesa porquerompera los flculos ya formados.c) Temperatura del agua.

La influencia principal de la temperatura en la floculacines su efecto sobre el tiempo requerido para una buenaformacin de flculos.Generalmente, temperaturas bajas dificultan la clarifica-cin del agua, por lo que se requieren periodos de flocu-lacin ms largos o mayores dosis de floculante.

1.13 3. DESCRIPCIN DEL TRATAMIENTO FSICO-QUMICO. 23

d) Caractersticas del agua.

Un agua que contiene poca turbiedad coloidal es, frecuen-temente, de floculacin ms difcil, ya que las partculasslidas en suspensin actan como ncleos para la forma-cin inicial de flculos.e) Tipos de floculantes Segn su naturaleza, los floculantespueden ser:

Minerales: por ejemplo la slice activada. Se le haconsiderado como el mejor floculante capaz de aso-ciarse a las sales de aluminio. Se utiliza sobre todoen el tratamiento de agua potable.

Orgnicos: son macromolculas de cadena larga yalto peso molecular, de origen natural o sinttico.

Los floculantes orgnicos de origen natural se obtienena partir de productos naturales como alginatos (extrac-tos de algas), almidones (extractos de granos vegetales)y derivados de la celulosa. Su eficacia es relativamentepequea.Los de origen sinttico, son macromolculas de cadenalarga, solubles en agua, conseguidas por asociacin demonmeros simples sintticos, alguno de los cuales po-seen cargas elctricas o grupos ionizables por lo que se ledenominan polielectrolitos.Segn el carcter inico de estos grupos activos, se dis-tinguen:

Polielectrolitos no inicos: son poliacrilamidas demasa molecular comprendida entre 1 y 30 millones.

Polielectrolitos aninicos: Caracterizados por tenergrupos ionizados negativamente (grupos carboxli-cos).

Polielectrolitos catinicos: caracterizados por teneren sus cadenas una carga elctrica positiva, debida ala presencia de grupos amino.

La seleccin del polielectrolito adecuado se har median-te ensayos jartest.En general, la accin de los polielectrolitos puede divi-dirse en tres categoras:En la primera, los polielectrolitos actan como coagu-lantes rebajando la carga de las partculas. Puesto que laspartculas del agua residual estn cargadas negativamen-te, se utilizan a tal fin los polielectrolit