Obras consistentes en la depuración y vertido de Ferrol

Ignacio Pardo de Vera Moreno

Confederación Hidrográfica del Miño Sil

Introducción general

Definición y estado de la red actual de saneamiento de Ferrol

Los municipios de Ferrol, Narón y Neda cuentan actualmente con sistemas propios de saneamiento de tipo unitario constituidos por:

a) INTERCEPTOR GENERAL construido por la Xunta de Galicia que va desde la desembocadura del río “Xubia” (Narón) hasta el muelle de “Fernández Ladreda” (Ferrol).

- Longitud aproximada: 12 Km

- Secciones iniciales: circulares de diámetros comprendidos entre 600 y 1500 mm.

- Secciones tramos finales: cajones rectangulares de hasta 2 m x 2.5 m.

- Estado: INOPERATIVO al no estar conectada a él la Red Secundaria.

b) RED SECUNDARIA DE COLECTORES

- Red unitaria de colectores.

- 5 bombeos intermedios: “Freixeiro”, “Cadaval”, “Inxerto”, “Ensenada O Montón” y “Caranza”. Bombeos no operativos, vertido directo a la ría.

- Dos canalizaciones, de los ríos “Tronco” e “Inxerto”, con desembocadura a las Ensenadas de Caranza y de A Gándara, respectivamente. Estos ríos urbanos se hallan contaminados.

Red de saneamiento existente en Ferrol

Al no existir un sistema ambiental completo en estos núcleos, las aguas residuales se están vertiendo al medio receptor en los puntos bajos de cada una de las cuencas con el consiguiente impacto sobre la ría de Ferrol. Diversos estudios científicos de la ría dan a conocer la existencia de una problemática de contaminación relacionada con metales pesados y otros contaminantes fuertemente tóxicos probablemente relacionados con actividad industrial en la zona.

Mejora de la depuración y vertido de Ferrol

De cara a completar el saneamiento de Ferrol, adecuándolo a la Directiva 91/271/CEE, y a fin de resolver la problemática de contaminación asociada a la Ría de Ferrol, se declara de interés general un total de 5 actuaciones que compondrán la MEJORA DE LA DEPURACIÓN Y VERTIDO DE FERROL. La Confederación Hidrográfica del Norte es el Organismo encargado de realizar los estudios y las obras necesarias para tales fines.

Actuaciones correspondientes a la mejora de la depuración y vertido de Ferrol

Interés

General Estado del Expediente

Importe de la actuación

CRUCE E IMPULSIÓN DE

A MALATA

Ley 10/2.001

Obra Finalizada

22.046.545,62 €

EMISARIO TERRESTRE: A

MALATA – EDAR DE CABO

PRIORIÑO

Ley 10/2.001

Obras Finalizadas

Obra Principal:

46.279.580,22 €

Obra Complementaria:

2.322.057,20 €

EDAR DE CABO PRIORIÑO

Ley 22/1997

Obra Finalizada

34.614.457,15 €

EMISARIO SUBMARINO DE

CABO PRIORIÑO

Ley 22/1997

Ejecución de la Obra

12.433.078,67 €

COLECTOR FDEZ LADREDA

Ley 22/1997

Obra Finalizada

5.547.054,34 €

El sistema definido precisa además la ejecución de otras dos actuaciones complementarias fuera de las declaradas de Interés General del Estado:

a) Conexión de la red secundaria de colectores al INTERCEPTOR GENERAL de A Malata.

b) Ejecución de un conjunto de ESTRUCTURAS DE REGULACIÓN INTERMEDIAS (Estanques de Tormenta) en los puntos bajos de la red existente.

Diseño del esquema general de saneamiento de Ferrol

Evolución en la concepción de los saneamientos litorales

El diseño de los saneamientos urbanos ha experimentado en los últimos años un importante cambio propiciado por ciertos avances científicos y tecnológicos y por la creciente preocupación social por la protección del medio ambiente.

Tradicionalmente, a los saneamientos se les ha confiado una función de drenaje y evacuación de las aguas residuales hacia zonas alejadas de los núcleos de población. Progresivamente este concepto se ha ido modificando y, en la actualidad, las actuaciones de saneamiento se deben enmarcar dentro de un sistema superior, el del ciclo hidrológico del agua, en el que tanta importancia tienen aspectos tales como el correcto funcionamiento hidráulico de los colectores como el hecho de que el medio natural, al que se vierten los efluentes del sistema, no sufra contaminación.

De este planteamiento surge la necesidad de abordar el diseño de modo integral, contemplando fenómenos tales como la variabilidad de los caudales en la red, la ocurrencia de alivios originados en tiempo de lluvia, la dispersión de la contaminación proveniente de éstos últimos en el medio acuático, etc., fenómenos, todos ellos, de marcado carácter aleatorio.

Para considerar estos y otros aspectos, los modelos matemáticos constituyen hoy en día herramientas indispensables que facilitan el análisis y predicción de los efectos nocivos a que pueden dar lugar dichos vertidos. Con ellos se pueden analizar los aspectos más relevantes del ciclo hidrológico. Por otro lado, criterios de calidad como los establecidos en los apartados anteriores hacen posible la cuantificación de los efectos sobre los ecosistemas acuáticos de los vertidos de las redes de saneamiento. Sin embargo, la disposición de estos modelos y criterios no es suficiente para poder establecer la idoneidad de una solución de saneamiento.

Para alcanzar este objetivo es necesario contar, además, con una metodología capaz de optimizar la utilización de los modelos matemáticos mencionados, de interpretar a la luz de los criterios de calidad los resultados que de ellos se obtienen y de integrar en el proceso de diseño los aspectos hidrológicos, hidráulicos y ambientales que deben condicionarlo.

Una metodología adecuada debe ser capaz de considerar, por tanto, el carácter aleatorio de los procesos involucrados, la concepción integral del diseño y las peculiaridades físicas y biológicas de los medios acuáticos, dando una respuesta al dimensionamiento de los saneamientos en términos probabilísticos.

Los condicionantes ambientales básicos en el ámbito marino, como es el caso que nos ocupa de la ría de Ferrol, están relacionados con problemas tales como la contaminación fecal de las aguas de baño, la afección bacteriológica sobre las zonas de producción de moluscos y la preservación del ecosistema en general.

Criterios de diseño de los saneamientos litorales

Implementando esta nueva filosofía de diseño para los saneamientos litorales, entendiendo necesario diseñar de forma conjunta todo el SISTEMA de saneamiento, desde la Confederación Hidrográfica del Norte se elaboró en 1995 la GUIA METODOLÓGICA PARA EL DISEÑO DE SANEAMIENTOS LITORALES. En base a dicha guía se puede establecer como fases en el diseño de un saneamiento litoral:

MARCO AMBIENTAL

– Propuesta de usos para el diseño.

– Zonificación de usos.

– Adopción de objetivos ambientales específicos para cada uso.

– Establecimiento de criterios de calidad del agua.

DISEÑO DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO

– Adquisición de datos.

– Estimación de vertidos y cargas contaminantes.

– Modelado de la red de saneamiento.

– Estudio de la planta de tratamiento.

– Modelado de la calidad del agua.

– Estudio.

– Evaluación de impacto ambiental.

PROGRAMA DE VIGILANCIA Y CONTROL AMBIENTAL

– Definición de objetivos.

– Desarrollo de la estrategia de vigilancia y control.

– Adquisición de datos y análisis.

– Toma de decisiones.

Aplicación al Sistema de saneamiento litoral de la Ría de Ferrol

El diseño del esquema general de saneamiento y depuración de Ferrol, efectuado en el año 2003 por la CHN, comprendió básicamente las siguientes etapas:

• Ordenación del litoral: se identificaron los usos habituales y programados de las aguas marinas en la zona, se zonificó el área litoral y se definieron los objetivos de calidad para cada zona con uso(s) específico(s) y se establecen los criterios de calidad para los objetivos propuestos. Para el caso que nos ocupa concurren el uso de aguas de baño y de producción de moluscos. Además de los dos usos específicos mencionados para toda la zona en estudio se aplicó el uso genérico de protección de ecosistemas.

• Diseño ambiental del saneamiento litoral: una vez realizada la ordenación del litoral para todo el área bajo la influencia del sistema de saneamiento, se analizó el efecto originado por los vertidos en el medio receptor, tanto el de final de la red (EDAR) a través del futuro emisario como el de los vertidos intermitentes procedentes de los aliviaderos de la red unitaria. En función de estos efectos se diseñaron los diferentes elementos de control y regulación y las secciones hidráulicas necesarias de la red propuesta, así como el emisario submarino.

Ordenación del litoral

En la siguiente imagen se muestran los usos litorales considerados en el diseño de la Ría de Ferrol:

En ellos, los objetivos de calidad a cumplir son:

CULTIVOS MARINOS

Legislación: Directiva 79/823/CEE

Calif. actual: C(< 60.000 CF/100 g)

Calif. objetivo: B (< 6.000 CF/100 g)

AGUAS DE BAÑO

Legislación: Directiva 76/160/CEE .

Playas controladas:

“Caranza”: la calificación actual es aceptable para el baño

“A Graña”: la calificación actual es apta para el baño

Objetivo: calificación APTA para el baño.

Definición del medio receptor. Modelo hidrodinámico de la Ría de Ferrol

En el estudio marino se empleó el paquete informático AQUAMAP desarrollado por la CHN con la colaboración de la Universidad de Cantabria:

Definición de la red de colectores

En el estudio de la red de colectores se utilizó el programa S.W.M.M. de la E.P.A.

Como datos de entrada al programa se consideraron:

• Cuencas drenantes

• Red de colectores

• Caudales de tiempo seco (Población, Industria)

• Lluvias (periodo en continuo 1984-1999)

Como resultados se determinaron los caudales de diseño en la red de saneamiento, y que servirán de base para el dimensionamiento de las obras consistentes en la Depuración y Vertido de Ferrol:

90

.00

91

.00

92

.00

93

.00

94

.00

95

.00

96

.00

97

.00

98

.00

99

.00

10

0.0

0

V o lumen m edi o anual (% del tot al); P robabil idad de no s uperac ión de los caudales de ent rada.(s in c ontar c on la regulac ion de l t unel de llegada a la ED AR )

1. 00

1. 50

2. 00

2. 50

3. 00

3. 50

4. 00

4. 50

5. 00

5. 50

6. 00

6. 50

Ca

pac

ida

d m

axim

o d

e tr

ata

mie

nto

(m

3/s

eg

)

Definición de las estructuras de control de alivio

Al modelar la situación inicial de vertido se verifica que no se cumple los objetivos de calidad en el medio marino.

Con ello, y mediante la interacción de los modelos de ría y modelo de red, se efectúa el dimensionamiento de las estructuras de control de alivio utilizando modelos numéricos. Se obtiene así:

• Volumen de los tanques de tormenta

• Caudal de paso al colector interceptor

51 m3/Ha.n.. (35.134 m3 en total) 51 m3/Ha.n.. (35.134 m3 en total)

Diseño y localización de la EDAR y del Emisario Submarino

Aplicando nuevamente la metodología anterior, se efectuó un estudio de alternativas de cara a determinar el emplazamiento de la EDAR y de su emisario submarino asociado. En este caso, tomando como datos de partida los caudales y cargas contaminantes a esperar en el efluente de la EDAR, y modelando la zona de descarga del emisario submarino, se determino el emplazamiento más adecuado para los mismos.

Actuaciones consistentes en la depuración y vertido de Ferrol

Cruce e impulsión de a malata

Objeto de la actuación

El objeto de este proyecto es el trasvase del caudal que en un futuro confluirá en el punto de vertido del interceptor general existente en el arranque del muelle de Fernández-Ladreda, hasta la cota de inicio del futuro emisario terrestre que se implantará en la otra margen.

Con esta finalidad la actuación consiste en la construcción de:

- la conducción de cruce de la ensenada

- una estación de bombeo en la margen derecha de La Malata

- una conducción de impulsión para conectar con la arqueta de rotura de carga ubicada en la cabecera del emisario terrestre: túnel La Malata – EDAR de Cabo Prioriño

Información general del contrato

Estado OBRAS FINALIZADAS

Empresa Adjudicataria.: FCC Construcción

Importe 22.046.545,62 €

Fecha inicio 26 de septiembre de 2.003

Fecha final 26 de diciembre de 2.007

Plazo de Ejecución 51 meses

Asistencia Técnica EPTISA

Importe 1.585.440,23 €

Descripción general de la actuación

Las unidades fundamentales que componen esta actuación son:

Ejecución de tubería en zanja Muelle de Fernández- Ladreda:

- Dimensiones: 4.5 ancho x 7 profundidad - Tubería: HA Ø1800 Clase IV - Pozos de registro intermedios: 3 uds.

375 ml

Ejecución de hinca de tubo: - Tubería de hinca: HA Ø1800 Clase V - Pozos de Hinca: 2, Ø10m y H:20m y 8m - Pozos de Recepción: 2, Ø6m y H:6m y 8m - Tr. bajo ría: 504,92m_cota media: -16m - Tr. Muelle: 272,09m_2 tramos

777 ml

Estación de Bombeo. Obra Civil - Subestructura. Excavación pozo Ø24m y

prof. 30 m - Superestructura. Edificio industrial con

fachada en cobre y muro cortina color ocre.

Estación de Bombeo. Equipos - 8 bombas sumergibles en cámara seca 680

Kw - 4 variadores de frecuencia y 4 arrancadores

suaves

Q: 6500 l/s

H:55m.c.a

Impulsión hasta arqueta de rotura - 2 tub F.D. (PN10) Ø1200 mm

186 ml

Emisario terrestre a Malata- EDAR Cabo Prioriño

Objeto de la actuación

El alcance de este proyecto es el traslado de las aguas residuales desde la salida de la estación de bombeo de La Malata hasta la ubicación de la futura EDAR de Cabo Prioriño.

Para tal fin la actuación contempla fundamentalmente:

- la preparación de una explanación para emboquillar en Cabo Prioriño, excav. con voladura de 300.000 m3.

- la ejecución con TBM de un túnel hidráulico de 7.345 ml y Ø 3,7 m.

Información general del contrato

Estado OBRAS FINALIZADAS

Empresa Adjudicataria

ACCIONA INFRAESTRUCTURAS, S.A.

Importe

Obra Principal: 46.279.580,22 €

Obra Complementaria: 2.322.057,20 €

Fecha inicio 26 de septiembre de 2.003

Fecha final 19 de noviembre de 2008

Plazo de Ejecución 62 meses

Asistencia Técnica EPTISA

Importe 2.378.437,29 €

INSTALACIONES DE OBRAEXPLANADA DE

IMPULSIO

EMISARIO TERRESTRE LONG: 7.343,55 mts.

CABO PRIORIÑO

Planta general de la actuación

Traslado a obra TBM Robbins 1215-265

Descripción general de la actuación

Las unidades fundamentales que componen esta actuación son:

Explanada de Cabo Prioriño

- Excavación con explosivos: 300.000 m3

- Dimensiones: 200m x 70m

Emisario Terrestre

- Longitud total 7.345 m

- Diámetro de perforación Ø 3,7 m

- Diámetro útil tras revestimiento Ø 3,0 m

- Pendiente 1,85 ‰

- Ejecución Tuneladora TBM Robbins 1215-265

Pozo de Ventilación

- Profundidad 200 m

- Diámetro de perforación Ø 1,8 m

- Ejecución Raise Boring

Arqueta de Rotura de Carga

- Conexión de tubería de impulsión a presión con emisario terrestre, pasando de flujo a presión a flujo en lámina libre.

Salida de TBM en Boca A Malata

Aspecto final interior del túnel

Estación depuradora de aguas residuales de Cabo Prioriño

Objeto de la actuación

La E.D.A.R. de Cabo Prioriño se proyecta para tratar el agua residual de los municipios de Ferrol, Narón y Neda, acorde a lo establecido en la Directiva 91/271/CEE, de 21 de mayo. El proceso biológico considerado es el de fangos activos de alta carga.

Información general del contrato

Estado EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

Empresa Adjudicataria

ACCIONA INFRAESTRUCTURAS, DEGREMONT Y ACCIONA AGUAS

EN UTE

Importe 34.614.457,16 €

Fecha inicio 21 de noviembre de 2006

Fecha final 21 de octubre de 2010

Plazo de Ejecución

47 meses

Asistencia Técnica EPTISA

Importe 2.118.596,45 €

Bases de partida para el diseño de la Edar

Población

Municipios de Ferrol , Narón y Neda.

Habitantes Habitantes Equivalentes

Población Año horizonte 155.996 198.500

Caudales de diseño de entrada a planta

Caudal de tiempo seco

ACTUAL (l/s)

FUTURO (l/s)

Caudal mínimo (Qmin) 575 715

Caudal medio (Qm) 850 1.150

Caudal punta (Qp) 1.100 1.485

Caudal de tiempo de lluvia (l/s)

Caudal máximo (Qmax) 6.500

Caudales de diseño de la EDAR

Caudales de Diseño Caudal

(l/s)

No superaciónsin túnel

No superacióncon túnel

Obra de llegada y by-pass general

6.500 100 % 100 %

Cámara de Bombeo 4.000 99,0 % 99,80 %

Pretratamiento 4.000 99,0 % 99,80 %

Reactor Biológico y Decantación

1.500 92,3 % 97,00 %

Desinfección 2.250 95,7 % 99,38 %

Emisario submarino 5.500 99,8 % 99,99 %

Capacidad de alivio directo 6.500 100 % 100 %

Cargas Contaminantes

DBO5

(mg/l) SS

(mg/l) pH

222 230 7.4

Contaminante Carga actual (Kg/día)

Carga futura (Kg/día)

DBO5 16.304 22.058

SS 16.891 22.853

Características del agua tratada

El efluente de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Cabo Prioriño deberá tener, al menos, las siguientes características:

pH: entre 6,5 y 9,0

Porcentaje mínimo de reducción de DBO5: 75 %

Porcentaje mínimo de reducción de SS: 90 %

Características de los fangos

Las características mínimas del fango serán:

Fango tras la deshidratación:

Sequedad (% en peso de materia seca): > 25 %

Estabilidad (% de materia volátil): < 40 %

Fango tras el secado térmico:

Sequedad (% en peso de materia seca): >70 %

Breve descripción de la solución proyectada

Línea de Agua

a) Obra de llegada y elevación de agua bruta.

- By-pass general de la planta.

- Elemento de regulación de caudales. Deberá garantizar el régimen de regulación del emisario terrestre para que éste funcione como elemento de almacenamiento y regulación de caudales en tiempo de lluvia.

- Obra de tranquilización previo a cámara de bombeo de la EDAR.

- Elevación de agua bruta. Altura de 6 m.c.a. y un caudal máximo de 4.000 l/s.

b) Desbaste

- 4 líneas de tamizado de 6 mm de luz entre rejas.

c) Desarenado- desengrase

- 4 líneas de desarenado y desengrase de unos 27 m x 5,5 m.

d) Decantación primaria lamelar

- 3 reactores lamelares SEDIPAC

e) Biofiltración

- 6 reactores de biofiltración BIOFOR.

Aire de proceso

Aire de lavado

Biolite

Difusor de aire OxazurAire

Agua bruta

Agua de lavado

Agua

tratada

Agua sucia

Agua

Aire de proceso

Aire de lavado

Biolite

Difusor de aire OxazurAire

Agua bruta

Agua de lavado

Agua

tratada

Agua sucia

Agua

f) Desinfección por UV y emisario submarino

- Fuera del ámbito del contrato. En este proyecto únicamente se les reserva el espacio en superficie.

Línea de Fangos

a) Espesamiento de fangos

- 3 espesadores por gravedad de diámetro 18 m, y altura recta útil de 3,5 m. En total se espesarán del orden de 29 Ton MS/día.

b) Digestión anaerobia y estabilización química de emergencia

- 2 digestores iguales de 27 m de diámetro y 8,85 m de altura.

- 1 depósito de almacenamiento de fango digerido de 19 m de diámetro.

c) Deshidratación

- 2 (1+1 de reserva) decantadoras centrífugas de 30 m3/h cada una, para la deshidratación de un fango con un 5% en materia seca a la entrada y concentrarlo al 25% en materia seca al final del proceso.

d) Secado térmico

- Secado térmico para obtener un fango con al menos el 70% de sequedad.

e) Almacenamiento de gas

- 1 gasómetro de doble membrana de diámetro de esfera 19 m, para una capacidad unitaria de alrededor de 3000 Nm3.

Emisario submarino de Cabo Prioriño

Objeto de la actuación

El proyecto del emisario submarino de Cabo Prioriño supone la ejecución de las obras necesarias para garantizar el vertido final del efluente de la EDAR de Cabo Prioriño cumpliendo con los usos litorales establecidos en la zona. En este sentido esta actuación se compone esencialmente de:

a) Desinfección en cabeza de emisario mediante Radiación UV

b) Emisario submarino

Información general del contrato

Estado EJECUCIÓN DE LAS OBRAS

Empresa Adjudicataria

ACCIONA INFRAESTRUCTURAS Y ACCIONA AGUAS EN UTE

Importe 10.865.469,20 €

Fecha inicio 4 de marzo de 2008

Fecha final 4 de diciembre de 2010

Plazo de Ejecución 33 meses

Asistencia Técnica APPLUS

Importe 1.110.607,13 €

-5 -10

-10-15

-15

-15-10

-20

-20 -25

-25

-30

-25

-45

-45

-45

-45

-35

-35

-35

-40

-35

-10

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-20

-20

-5

-10

-15

-10

-15

-15

-10

-30

-25

ARQUETAS YPOZO DE HINCA

EMISARIO SUBMARINO

EMISARIO DE ALIVIO

X= 4.812.534,190Y= 552.747,307

ESCOLLERA W50 = 3000 Kg

ESCOLLERA W50 = 40 Kg

GRAVA

ESCOLLERA W50 = 1000 Kg

ESCOLLERA W50 = 20 Kg

GRAVA

BATIMETRÍA A CONFIRMARDURANTE REDACCIÓNDE PROYECTO

0

10

20

30

-10

-20

SALIDA DEL TUNEL

40

50

ESCOLLERA DE RELLENOPARA FORMACIÓNDE BANQUETA

5.03

3RECUBRIMIENTO MINIMO

CÁMARA DE HINCA(DE CARGA)

INICIO DE TUBERIAEN CARA INTERIOR

DE CÁMARA DE HINCA

FONDO DEL MAR

TUBERIA HINCADA THA Øe 2400 Øi 2000

TUBERIA PEHDØe 1400 PN 3.2

PIEZA ESPECIALCONEXIÓN

-30

-40

-50

Breve descripción de las obras

Solución Proyectada

EMISARIO PRINCIPAL Información general Longitud Cota vertido Caudal máximo

1005 ml -47 m

6,2 m3/S Hinca de tubo Longitud Diámetro interior Material

566 ml 2.0 m

H.A. Hinca Cl V Fondeo de Tubo Longitud en fondeo Diámetro interior Material Timbraje Peso necesario lastre por ml

439 ml 1.4 m HDPE PN 3,2

353 Kg

Tramo de Difusores Longitud Tubos elevadores Nº boquillas por elevador Homogeneidad caudales salida

100 m

6 3 Si

EMISARIO DE ALIVIO Ejecución Longitud Diámetro

Túnel 46 m 1.8 m

DESINFECCIÓN

2 canales abiertos de caracteristicas: Caudal 2,25 m3/s % agua tratada 99,38 % [C.F.] Salida 105 C.F./100ml