5 TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE AGUAS

Las aguas recogidas a través de la red de saneamiento son tratadas en el estación depuradora de aguas residuales (EDAR) sita en la Rúa do Berbés.

En funcionamiento desde el año 2000 está diseñada para poder tratar una carga diaria de 14700 habitantes equivalentes (HE), es decir, 300 m 3 /h en régimen de 24 horas 365 días al año.

La distribución de las aguas residuales tratadas atendiendo a su procedencia se reflejan en el siguiente gráfico.

Actualmente cerca del 98% de al población está atendida con sistemas depurativos, y en un futuro cercano, tras la ampliación de la red de saneamiento ya prevista (ver Plano nº 4 Red de Agua y Saneamiento), el 100% de la población estará atendida mediante sistemas depurativos adecuados; frente a una media gallega y de otras comunidades de entorno al 70%.

La gestión de la depuradora corre a cargo de al empresa Espina y Delfín. En el siguiente gráfico se detalla el recorrido del agua residual una vez que llega a la planta de tratamiento.

Tal como refleja el gráfico del proceso, el diseño de la EDAR se corresponde con un tratamiento físico-químico.

A continuación se explica con detalle el procedimiento operativo de los procesos y la descripción de los equipos.

El agua residual entra a planta a través de un pozo de bombas situado en el exterior del edificio. Este pozo dispone de tres bombas sumergibles (dos en funcionamiento y una en reserva) de la marca ABS modelo AFP1041, capaces de suministrar un caudal medio de 150m³/h cada una.

El pozo de bombas se diseña de forma que pueda cumplir la función de aliviadero en caso de presentarse en el colector de llegada un caudal de agua muy superior al que la E.D.A.R. de Burela es capaz de tratar (300m³/h), debido al efecto producido por una lluvia intensa. La carga contaminante asociada al agua de lluvia se desprecia motivo por el cual el caudal en exceso será aliviado directamente a la zona de vertido sin tratamiento previo.

El agua es impulsada desde el pozo de bombas por medio de dos bombas sumergibles, al tratamiento primario, consistente en dos Masko-Zoll de 6 metros de longitud y 0.5 metros de diámetro. El paso de tamiz será de 0.8mm.

Se adopta una solución de doble tamiz, ya que la experiencia en el tratamiento de aguas de procedencia urbana indica la presencia en general de gran cantidad de sólidos de tamaño medio que puede ser retenido por tamices finos.

Las Masko-Zoll están diseñadas para adaptar su funcionamiento a las condicones de carga del agua entrante.

La máquina consiste en un cilindro de acero con un tamiz semicircular. El espacio interior está separado por paletas, creando compartimentos inicialmente estancos. Debido a los sólidos retenidos, se va reduciendo la capacidad de filtración, lo que hace bascular las paletas. A un nivel de saturación determinado, las paletas inician un movimiento de vaivén que sirve para separar los sólidos del tamiz.

Los sólidos separados son conducidos al extremo opuesto de la máquina, donde un émbolo los hace pasar por un cilindro de diámetro reducido, consiguiéndose la deshidratación de aquellos.

Tras el pretratamiento, el agua se dirige, por gravedad, hacia las dos líneas de floculación-flotación, donde se realiza el tratamiento secundario.

El coagulante empleado (en esta instalación se utiliza policloruro de Alúmina) se añadirá a la salida del segundo pozo de homogeneización (presente bajo las Masko-Zoll), de forma que el recorrido entre éste y el tanque floculador se utilizará para mejorar la mezcla íntima con el agua residual fomentando la desestabilización de la suspensión. Antes de la entrada en el tanque floculador, se añadirá también un polielectrolito, para facilitar el crecimiento de los flóculos.

En el tanque floculador se incorporan un mezclador rápido y uno lento, con velocidades de giro hasta de 100 r.p.m. y 15 r.p.m. respectivamente. Con el primero se asegura el contacto del coagulante y el polielectrolito con el agua residual. En el segundo se provoca el choque entre los microflóculos, que por efecto del polielectrolito, van creciendo de tamaño, hasta finalmente ser empujados por la corriente hasta el fondo del tanque, donde se encuentra la tubería de comunicación con el siguiente tanque, el de flotación.

El control del pH de la mezcla es fundamental para la optimización del proceso, por lo que es controlado en el tanque floculador, tomándose como variable en la dosificación de productos químicos.

El caudal de agua residual, junto con los flóculos decantados, es conducido al tanque de flotación, donde se le añade agua sobresaturada con aire a presión (producida en continuo por el sistema DAC). El contacto de esta agua con el agua a depurar, a presión atmosférica, produce la liberación de miles de microburbujas, entre 40 y 70 micras, las cuales, en su ascensión a la superficie, se adhieren a los flóculos, arrastrándolos consigo. Por tanto, la mayor parte de los productos contaminantes precipitados se acumulan en la superficie del tanque de flotación. Los flóculos más pesados, caen al fondo del tanque.

Los fangos producidos en la flotación, en el proceso químico, son recogidos en su mayor parte en la superficie del tanque. Periódicamente entran en funcionamiento unas barrederas, que en su movimiento arrastran los fangos hasta una mesa inclinada escurridora, de donde son conducidos a un embudo y, mediante bombeo, hasta un silo de fangos, para su espesamiento. Este mismo proceso siguen los escasos fangos decantados, utilizando el tornillo sinfín situado en la parte baja del tanque de flotación.

Periódicamente, una o dos veces por semana, los fangos son extraídos del silo y deshidratados en un filtro banda. De esta forma se reduce el contenido de agua, por lo que son más manejables, y además se produce un ahorro en el transporte. El material deshidratado se recoge en contenedores para su transporte a vertedero, o su reutilización en agricultura.

4.5.1 Descripción de los equipos

•  Pozo de bombas

En el pozo va instalado un sensor de nivel hidrostático en continuo, que envía una señal analógica de 4 a 20 mA proporcional al nivel de agua en el pozo, y que se utiliza para visualizar en pantalla el nivel que existe en el pozo de entrada, así como para controlar el funcionamiento de las bombas.

Las bombas del pozo tienen dos tipos de funcionamiento, MANUAL Y AUTOMÁTICO , seleccionable desde el cuadro eléctrico o desde la terminal.

•  En AUTOMÁTICO, solamente una de las bombas se encuentra en servicio, cambiando su funcionamiento con la otra cada 12 horas. Si, durante el funcionamiento normal, la bomba se parase porque haya saltado su protección térmica o porque alguien la hubiese parado desde el interruptor del cuadro eléctrico, entonces automáticamente se pondría en marcha la otra bomba que estuviese en automático. Si en el momento de realizarse el cambio automático de bomba (al transcurrir 12 horas), la otra bomba no estuviese en automático, entonces sigue funcionando la misma bomba, asegurando así la continuidad del bombeo. En caso de existir una tercera bomba, las alternancias serían cada 8 horas, y el funcionamiento de dos bombas sería escalonado según niveles en el pozo, mientras el de la tercera sería de reserva o apoyo en caso de gran cantidad de agua.

En AUTOMÁTICO , las bombas siempre son controladas para adaptar su capacidad de bombeo en función del nivel del pozo.

El control de funcionamiento es realizado por el autómata programable de la depuradora.

•  En MANUAL, las bombas dan toda su capacidad de bombeo, que supera los 150 m³/hora, por unidad. Las señalas procendentes del sensor de nivel hidrostático se utilizan además para proteger a las bombas frente a una posible operación en seco.

Los principales accesorios del pozo de bombas son:

Las señales que envía al PLC permiten registrar los valores de caudal en el ordenador de la depuradora.

El caudal es un parámetro fundamental en el proceso de dosificación, tanto de coagulante como de floculante.

Dimensiones del pozo de bombas

A continuación procederemos a determinar el volumen que se debe de caracterizar por presentar el pozo de bombas, lo que se conoce bajo el nombre genérico de volumen de la cámara de aspiración, a partir de la ec 2.1.

Al volumen total se le suma una cantidad adicional, un 20 % como margen de seguridad.

V t = ( 6,25 + 2 * 9,375 ) * ( 1 + 0,2 ) = 30 m³

•  Pretratamiento: tamizado mediante filtros

Para lograr una óptima separación de los sólidos en suspensión de mayor tamaño se emplea un tipo de máquina conocida bajo el nombre genérico de Masko-Zoll.

El filtro Masko-Zoll no es más que un filtro mecánico de sencillo funcionamiento y elevada fiabilidad. Se trata de un tubo cilíndrico con una malla filtrante en su interior.

Mecánicamente consta de un cilindro hidráulico que mueve un eje al que se acoplan varias clapetas semicirculares. Estas clapetas están dispuestas a distancias iguales, y disponen de unas gomas con las que frotan la superficie de malla filtrante cuando el eje hace el movimiento de vaivén.

Cuando entra el agua a la máquina, ésta va llenando los compartimentos que se forman entre las clapetas. Cuanto más cargada venga el agua, antes se tupirá la malla en su parte inferior, antes subirá el nivel del agua en toda la máquina y, por lo tanto, antes comenzará a trabajar la máquina.

Tiene dos modos de funcionamiento: MANUAL y AUTOMÁTICO, seleccionables desde el cuadro de maniobra. En manual, realiza sus recorridos de forma continuada, hasta que se cambie el selector de posición. En automático, la máquina arrancará únicamente cuando el nivel del agua en la máquina alcance el sensor de agua, y en ese momento realizará sus ciclos. La duración del ciclo de trabajo es programable y adaptable a las condiciones particulares de la instalación. El tiempo en que la máquina va a estar funcionando depende directamente del caudal de agua y del grado de sólidos que ésta traiga consigo.

Está dotada de unas portezuelas para acceder a su interior y realizar las operaciones de mantenimiento necesarias, o para realizar controles de funcionamiento.

Es totalmente hermética, lo que evita los posibles olores.

Los sólidos separados por este filtro son vertidos a un contenedor por gravedad, a través de una tubería de PVC o de una manguera flexible a la que se sujeta la bolsa receptora.

Una vez separados los sólidos de mayor tamaño el afluente residual se introduce por gravedad en dos tanques de homogeneización para su mezcla, evitando de esta forma que se establezcan puntas de contaminación que afecten al desarrollo del proceso depurador.

Dichos tanques de homogeneización serán circulares e irán cubiertos por la estructura de soporte de la Masko-Zoll. Además, dispondran de un caudalímetro electromagnético para controlar en todo momento el caudal entrante a la línea de tratamiento químico. Disponde de un display donde se pueden ver alternativamente el caudal instantáneo y el total acumulado hasta ese momento.

Las señales que envía el PLC permiten el registrar los valores de caudal en el ordenador de la depuradora.

El caudal es un parámetro fundamental en el proceso de dosificación, tanto de coagulante como de floculante.

Dimensiones de las unidades

Filtro Masko-Zoll.

Longitud: 6m.

Diámetro: 500 mm.

Diámetro perforaciones

malla filtrante: 0,8 mm.

Incluye: cuadro de control-maniobra.

Central hidráulica de accionamiento.

Potencia: 5KW.

Tanques de homogeneización.

•  Volumen de cada tanque:

V real = V teórico + V adicional (ec. 2.2.)

V teórico , (caudal medio/ 2 * tiempo de retención) : 20,8 m³.

V real : suele ser entre un 10 - 20% del V teórico .

V real = 20,8 * ( 1 + 0,19 ) = 24,75 m³.

•  Dimensiones de cada tanque:

Diámetro: 3m.

Altura:

-. Útil : 3,5 m.

-. Real: 4 m.

•  Tiempo de retención:

A caudal máximo: 9,9 min.

A caudal medio: 23,8 min.

•  Proceso físico-químico: coagulación - floculación + flotación

Equipos coagulación - floculación

Tanque de material plástico resistente a la acción de los productos químicos utilizados.

Irá provisto de un interruptor de nivel que indique la necesidad de reponer el material. Asimismo, dispondrá de una válvula de vaciado, y de una boca para su rellenado.

Bombas dosificadoras de coagulante

Equipo destinado a la dosificación de producto químico en el tanque de floculación.

Estas bombas tienen un panel frontal que permite cambiar el modo de funcionamiento de las mismas. De esta manera, se pueden ajustar la carrera y la cadencia manualmente cuando la bomba esté en modo interno o manual, y solamente la carrera si está en modo externo o automático, pues en este último caso la bomba es gobernada por una señal analógica procedente del autómata de control. Esta señal es el resultado de los cálculos que realiza el autómata en función, entre otros parámetros, del caudal y del pH.

Medidor de pH

Medidor de pH y temperatura instalado en el mezclador de agua residual con producto químico (compartimento previo del tanque de floculación).

Este pH-metro envía una señal analógica que es procesada por el autómata para ser visualizada y registrada.

Dispone de un teclado para acceder a un menú de funciones en el que se puede calibrar el aparato, configurar su rango de medida, configurar alarmas, etc.

Bomba dosificadora de floculante

Equipo destinado a la dosificación de polielectrolito en el tanque de floculación.

Estas bombas tienen un panel frontal que permite cambiar el modo de funcionamiento de las mismas. De esta manera, se pueden ajustar la carrera y la cadencia manualmente cuando la bomba esté en modo interno o manual, y solamente la carrera si está en modo externo o automático, pues en este último caso la bomba es gobernada por una señal analógica procedente del autómata de control. Esta señal es el resultado de los cálculos que realiza el autómata en función, entre otros parámetros, del caudal.

Tanque de floculación

Primer tanque de la línea de depuración, realizado en acero inoxidable AISI 316 en acabado mate, con nervaduras verticales y transversales para refuerzo estructural.

Dispone de unas ventanas laterales transparentes para observar el agua desde el exterior.

En él se realiza el proceso de coagulación y floculación, que tiene por objeto el agrupar en flóculos la suciedad que viene disuelta en el agua anteriormente filtrada por las Masko-Zoll.

Se divide en tres partes: entrada, mezclador rápido y mezclador lento.

•  Entrada: Consta de un tubo vertical centrado en un compartimento cúbico, por donde asciende el agua, la cual vierte al compartimento como un "afloramiento".

•  Mezclador rápido: Mezclador de elevada velocidad de giro situado en el tanque de pre-floculación, compuesto por un grupo moto-reductor acoplado a una hélice vertical.

Su funcionamiento puede ser automático o manual, seleccionable desde el cuadro de maniobra o desde el terminal. Tanto en el cuadro como en el terminal, se reflejan las posibles situaciones en que se encuentra este equipo: marcha / paro / alarma.

•  Mezclador de velocidad de giro ajustable: Mezclador controlado en velocidad a través de un planetario integrado en el motorreductor o bien a través de un convertidor de frecuencia. Es una parrilla de paletas verticales orientables, movida por ese motorreductor.

Su funcionamiento puede ser automático o manual, seleccionable desde el cuadro de maniobra o desde el terminal. Tanto en el cuadro como en el terminal, se reflejan las posibles situaciones en que se encuentra este equipo: marcha / paro / alarma.

La velocidad de giro se controla actuando sobre el teclado del propio convertidor de frecuencia. Opcionalmente, se puede ajustar su velocidad de giro desde un potenciómetro situado sobre el panel de maniobra.

Dimensiones de las unidades

•  Volumen:

Tanque de coagulación: 4,2 m³.

Tanque de floculación: 9,2 m³.

Total coagulación-floculación: 13,4 m³.

•  Dimensiones tanques:

Largo:

-. Coagulación: 2,46 m.

-. Floculación: 1,12 m.

Ancho: 2,24 m.

Alto: 1,67 m.

•  Tiempo de retención:

Coagulación (agitación rápida): 2 min.

Floculación (agitación lenta): 5 min.

Total: 8 min.

•  Depósito para contención del coagulante:

Diámetro: 3 m.

Altura: 2,55 m.

Volumen: 18 m³.

•  Equipos flotación

En la EDAR de Burela se utiliza el sistema DAC para la inyección de agua saturada de oxígeno al tanque de flotación.

Este sistema utiliza la propia agua saliente del tanque de flotación, por lo que no es necesario aporte exterior de agua limpia.

Consiste básicamente en un depósito en el cual se mezcla agua a presión con el aire suministrado por un compresor. La mezcla se realiza en un eyector de diseño especial, que en su interior provoca un efecto Venturi. El compresor proporciona un caudal de aire muy estable, con apenas oscilaciones, lo cual favorece la formación de burbujas en el agua de un diámetro alrededor de las 60 micras.

El agua que se inyecta al depósito de presión es bombeada a presión por una bomba celular, de funcionamiento continuo, cuya aspiración está conectada al tanque de clarificación del biológico

La entrada de agua al depósito es regulada por unos niveles magnéticos instalados en el propio depósito, que envían señales al autómata, y que éste procesa y utiliza para abrir y/o cerrar las electroválvulas de las conducciones de agua de entrada al depósito. De esta manera, cuando el nivel de agua en el depósito del DAC es óptima, no se permite la entrada de más agua, y ésta es reenviada al tanque regulador de nivel. Así, solamente se consume lo necesario.

Los equipos que componen el DAC son los siguientes:

•  TANQUE DE AGUA RESIDUAL LIMPIA .- Como tanque de agua limpia se usa el depósito regulador situado al final del proceso físico-químico.

De este tanque toma el DAC el agua necesaria para su funcionamiento, mediante las bombas de alta presión. El funcionamiento de estas bombas está protegido mediante la instalación de interruptores de flotador en el interior del tanque.

•  COMPRESOR DE AIRE .- Es un compresor rotativo de tornillo, preparado para el funcionamiento continuo o alternativo, dotado de caja de insonorización. A la salida se instala una válvula de purga automática, para evitar en lo posible la acumulación de condensados en la red.

También se instala un pulmón de capacidad variable en función del tamaño de la planta, que tiene por misión el servir de almacén de aire comprimido y evitar el funcionamiento continuo del compresor, rebajando así el consumo eléctrico.

Este compresor alimenta a la red de aire comprimido de la planta, que acciona las válvulas y cilindros neumáticos, así como suministra el aire necesario para la formación del agua DAC.

•  BOMBAS DE ALTA PRESIÓN CELULARES .- Son bombas verticales centrífugas, que proporcionan alta presión a bajos caudales. Se colocarán válvulas en la aspiración y en la descarga.

Funcionarán en función del nivel de agua alcanzado en la caja reguladora de nivel, de manera que si se alcanza el nivel mínimo se pararán.

Su funcionamiento puede ser automático o manual, seleccionable desde el cuadro de maniobra o desde el terminal. Tanto en el cuadro como en el terminal, se reflejan las posibles actuaciones en que se encuentra este equipo: marcha / paro / alarma.

•  TANQUE DE PRESIÓN .- Tanque de presión homologado de aproximadamente 900 litros/ 8 bar, donde se almacena temporalmente la mezcla de aire-agua.

En la entrada dispone de un eyector donde se efectúa la mezcla del aire comprimido con el agua procedente de las bombas de presión.

Contiene tres niveles magnéticos de boya, que son utilizados para regular la entrada de la mezcla agua-aire al tanque, y tratar que se mantenga siempre entre dos de ellos. Estos niveles envían señales al autómata sobre su posición, y en función de ella el autómata acciona la válvula de entrada o salida del tanque.

•  TUBERÍAS DE INYECCIÓN DE MEZCLA .- Las conducciones utilizadas para inyectar el agua saturada de oxígeno al tanque de flotación disponen en las proximidades del punto de entrada al mismo de válvulas manuales de ajuste fino, para ajustar la cantidad de mezcla a inyectar lo más finamente posible.

Dimensiones del tanque de flotación

Volumen: 33,33 m³.

Superficie: 20 m².

Altura: 2,23 m.

Longitud: 8,94 m.

Ancho: 2,24 m.

Relación largo/ancho: 8,94/2,24 = 4

•  Tratamiento del fango: deshidratación

El filtro banda es un equipo utilizado para la transformación del fango líquido en una torta pastosa deshidratada. Básicamente, el fango líquido que entra a este equipo sufre tres tratamientos:

-. Floculación.

-. Filtración gravitatoria.

-. Prensado.

El proceso de deshidratación comienza con la floculación del fango. Esta etapa es importante, ya que permite la aglomeración de la materia seca en copos, consiguiéndose así una primera separación líquido / sólido. También esta etapa tiene por finalidad el darle una estructura al fango tal que pueda soportar eficazmente el prensado creciente al que se verá sometido más adelante.

Una vez añadido el floculante, el fango floculado pasa a la zona de filtración por gravedad. Esta filtración se realiza a través de una banda filtrante, por la que discurrirá el agua sobrante. Si el fango no estuviese bien floculado, el fango se desparramaría por esta banda, cayendo por los laterales sin seguir el recorrido de la banda.

Después de haberse drenado el fango floculado por gravedad, la capa espesada de fango entra en la etapa de prensado. En esta etapa la capa de fango se introduce entre dos bandas filtrantes. Esta bandas someten al fango a una elevada presión, y al mismo tiempo lo transportan a través de todo el sistema de rodillos que posee el equipo, extrayéndole una cantidad suplementaria de agua.

Finalmente, las dos bandas se separan, y la torta de fango obtenida se extrae de las bandas filtrantes por medio de raspetas de material plástico, para caer sobre el depósito de recogida.

Las bandas siguen su recorrido hacia el comienzo del proceso mientras son lavadas con agua a presión, para impedir el que se taponen sus orificios.

El equipo posee un cuadro eléctrico de maniobra para el control independiente del mismo.

Dimensionamiento de las unidades

- Silo de fangos

•  Días de producción por semana: 7 días / semana.

•  Fango fresco:

Peso: 163.800 Kg / semana.

Volumen: 161.854 L / semana.

•  Funcionamiento filtro banda: 2 días / semana.

•  Dimensiones:

Diámetro: 3 m.

Altura: 4 m.

Volumen: 46,24 m³.

- Deshidratación

•  Funcionamiento filtro banda: 2 días / semana.

•  Hora funcionamiento por día: 8 h.

•  Fango:

Peso por día de operación: 81.900 Kg / día oper.

Volumen por día de operación: 80.927 L / día oper.

•  Fango seco:

Concentración de materia seca (M.S.): 20%.

Peso materia seca: 81.900*0,04 = 3.276 Kg/día oper.

Densidad de fango seco: ? fs = 1,601 Kg / L.

Peso fango deshidratado: 16.380 Kg / día oper.

Volumen fango deshidratado: 15.438 L / día oper.

- Filtro banda

•  Caudal de tratamiento del filtro banda, sin deshidratar:

Qff = 10,23 m³/h funcionamiento.

Q M.S. = 409,5 kg M.S./h funcionamiento.

•  Banda:

Anchura: 2m.

Carga de lodo (velocidad): 204,75 Kg M.S./h m.

•  Retirada de fangos por día de operación:

V fd = 15,44 m³/día

4.5.2  Vertido

Una vez que el agua residual ha sido tratada en la EDAR, es vertida a aguas costeras, en este punto conviene resaltar que la zona de vertido del Ayuntamiento de Burela está catalogada como zona menos sensible , es decir, se considera que el vertido de aguas residuales no tiene efectos negativos sobre el medio ambiente debido a la morfología, hidrología y a las condiciones hidráulicas específicas de la zona.