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11/04/2019

Humedales artificiales en flotación para poblaciones de más de 200 habitantes

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  • Javier Carbonell. Ingeniero Agrónomo. Consejero Delegado de QUARQ ENTERPRISE, S.A.
 

Mejor solución técnica sostenible, eficaz, eficiente, sencilla y respetuosa con el medio para la depuración de aguas de pequeñas aglomeraciones.
 
En España el 90 % de la población vive en tan sólo el 20 % del territorio y la tendencia actual es la despoblación del medio rural y el crecimiento demográfico de los grandes núcleos de población. 
 
Más del 70% de los municipios españoles tienen ya menos de 2000 habitantes y todos tienen la obligación de recuperar los costes asociados al ciclo del agua lo que nos obliga a desarrollar un modelo de gestión del agua que sea económicamente sostenible en dichas poblaciones.
 
Persiguiendo el objetivo de lograr un sistema de tratamiento de aguas residuales económicamente sostenible para pequeñas poblaciones, tanto en cuanto a costes de inversión como, lo que es más determinante, en cuanto a costes de operación y mantenimiento, QuarQ Enterprise ha desarrollado una tecnología de depuración basada en los tamices de helófitas en flotación.
 
A grandes rasgos es un humedal artificial diseñado atendiendo a estrictos parámetros hidráulicos y cinéticos de dimensionamiento y que cuya principal característica es que oxigena el agua residual que afluye al sistema mediante un tamiz de plantas autóctonas puestas en flotación mediante una estructura plástica patentada que cubre la totalidad de la lámina de agua.
 
Las plantas, además de aportar oxígeno sirven de soporte para multitud de microorganismos que se encargan de digerir la materia orgánica. En definitiva, es un sistema artificial que replica los procesos naturales que se dan en la naturaleza, aprovechando los mismos para depurar las aguas residuales urbanas. 
 
 
 
 
Aunque desde QuarQ Enterprise solemos hablar de que la tecnología no tiene límites de aplicabilidad en función de la población, lo cierto es que para el rango entre 200 y 2.000 habitantes, donde se encuentran algo más del 40% de los municipios españoles, esta  tecnología se muestra como la mejor solución técnica sostenible, eficaz, eficiente, sencilla y respetuosa con el medio para la depuración de aguas residuales urbanas.
 
 

Ventajas del sistema aQuarQ

 
Las principales ventajas del sistema aQuarQ para poblaciones de más de 200 habitantes son las siguientes:
 
  • El sistema sólo se genera lodos en su fase anaerobia por lo que puede ser diseñado de forma que sólo se extraiga los lodos una vez estabilizados, cuando su volumen se ha reducido considerablemente y pueden ser aplicados directamente como enmienda agronómica. Esto simplifica y abarata enormemente la gestión de lodos de depuradora en pequeñas poblaciones, donde la disponibilidad de personal y empresas especializadas no siempre puede asegurarse.
     
  • Un ahorro energético de más del 70% respecto a sistemas de depuración intensivos, debido a que el sistema aQuarQ opera sin equipos de aireación, principal consumo eléctrico de las depuradoras basadas en tecnologías de fangos activos.
     
  • Bajo coste de inversión y viabilidad de ejecución por empresas locales. El sistema aQuarQ carece de complejos sistemas electromecánicos y costosas infraestructuras por lo que, además de asegurar unos bajos costes de inversión, permite que dichos costes repercutan en la economía local.
     
  • Bajos costes de mantenimiento al disminuir los costes de gestión de lodos y coste energético, respecto a los sistemas convencionales.
     
  • Personal necesario. La simplicidad del sistema de depuración aQuarQ permite que el mismo pueda ser operado sin necesidad de emplear personal con una especial cualificación, lo que posibilita a los ayuntamientos la gestión de su propia EDAR.
     
  • Integración paisajística. El medio rural habitualmente presenta importantes valores naturales y etnográficos que, sin menoscabo de su desarrollo económico,   conviene proteger. El sistema aQuarQ es similar a un humedal totalmente cubierto por vegetación que constituye un hábitat naturalizado donde acaban refugiándose multitud de anfibios y aves, consiguiendo una perfecta integración en el paisaje en que se instale.
     
  • Calidad acústica del medio rural. El sistema aQuarQ funciona prácticamente sin elementos mecánicos, limitándose en algunas EDAR a las bombas de impulsión cuando sean necesarias y a los sistemas de pretratamiento automatizados allí donde no sea aconsejable un sistema de pretratamiento de limpieza manual. Esto asegura que la instalación funciona con niveles de emisión acústica prácticamente imperceptibles.
     
  • Sin olores. Los únicos olores en el sistema se generan en la obra de llegada y pretratamiento, que son idénticos a los de una EDAR convencional pero, a diferencia de éstas, el sistema aQuarQ evita el resto de olores que constituye la principal fuente de malos olores en las tecnologías de tipo intensivo. 



 

Diseño de EDAR para 200 h.e.
 

A continuación diseñaremos una EDAR para una población de 200 habitantes equivalente, partiendo de los datos de partida de vertido y objetivos de depuración, utilizando la estructura flotante AQ3M de QuarQ Enterprise SA y sus variedades seleccionadas de Typhas domingensis y la modelización matemática, cinética e hidráulica desarrollada por ésta, de los siguientes datos de partida: (Caudal 40 m3/día - DBO5 300 - DQO 500 mg/l – SST 400 mg/l – habitantes equivalentes 200 – Temperatura Media del mes más frio 7ºC) y objetivos de depuración: (DBO5 25 - DQO 125 mg/l – SST 35 mg/l).

Tomando como objetivo de depuración los recogidos en el Real Decreto 509/1996, de 15 de marzo, de desarrollo del Real Decreto-ley 11/1995, de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas para poblaciones menores de 10.000 h.e.


Para su correcto funcionamiento se diseña la siguiente línea de agua:
 
  • Obra de llegada y pretratamiento de limpieza manual.
     
  • DD: Tratamiento primario anaerobio en un Decantador-Digestor prefabricado en PRFV adecuado al caudal de diseño.
     
  • ATH: 1 balsa impermeabilizada con una profundidad útil de 1,5 m y 0,3 m de resguardo (profundidad total de 1,8 m). Sobre las mismas se instalará el tamiz de helófitas en flotación. Retención de SS y remoción de carga.
     
  • CTH: 1 balsa impermeabilizada con una profundidad útil de 0,5 m y 0,3 m de resguardo (profundidad total de 0,8 m). Sobre la misma se instalará el tamiz de helófitas en flotación. Asegura el contacto agua-tamiz en momentos de caudal bajo y elevada remoción de patógenos.
 
Unión en línea de las 3 fases con la secuencia DD-ATH-CTH mediante arquetas de paso. 
 
Desde la arqueta de homogeneización de los efluentes de salida de la balsa CTH se realizará una recirculación de entre el 50 % y el 100 % del caudal de entrada a la arqueta de entrada al ATH.
 
 
 
 

 
 
En cuanto a la superficie de tratamiento con tamices de helófitas en flotación y en este caso, el resultado ha sido de 2,71 m2/h.e. 
 
Dependiendo de cada caso la superficie suele oscilar entre 1,8 y 3,0 m2/h.e. siendo la superficie total recomendable para la instalación completa incluyendo urbanización de 3 a 4 m2 por habitante equivalente.

 


Costes de implantación y mantenimiento

 
El coste de implantación sin contar obras de infraestructuras de entrada y salida del EDARU se estima en 74.865 € desglosado de la siguiente forma:
 
 
 
 
El coste de explotación en la hipótesis más desfavorable se estima en 6.666,00 €, desglosado en las siguientes partidas:
 
 
 
 
Para este caso en concreto los resultados son: Un coste de inversión sería de 374,33 € por habitante equivalente y un coste de explotación sería de 33,33 € por habitante equivalente y año.
 


Conclusiones finales

 
Por tanto, de los resultados anteriores podemos concluir que la construcción de EDARU mediante humedales artificiales en flotación en la actualidad es la solución más natural, eficiente y económica  a los problemas de aguas residuales urbanas en municipios pequeños siempre que se cuente con la superficie necesaria determinada en el modelo.
 
 
 
EDAR diseñado con humedal artificial en flotación y tamiz aQuarQ (Cuenca)
 
 
 
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Comentarios Publicar comentario
23/04/2019
Johnathan Celeita escribió:
Que gran artículo, muy bien explicado y con los esquemas técnicos del proceso. Esta tipología de soluciones son la respuesta a la necesidad de depuración en poblaciones pequeñas y que requieren de autosuficiencia en si gestión a bajos costes.
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quarq / humedales / flotacion / municipios