Mejora del proceso de depuración de la Estación de Aguas Residuales de Os Placeres



29/03/2022
Archivado en: Agua , Nº 236 Enero/Febrero 2022

El sistema de saneamiento de la aglomeración urbana de Pontevedra - Marín - Poio  comprende los ayuntamientos de Pontevedra, Marín y Poio. Se configuró en la década de los 80 para conducir las aguas residuales a un emisario submarino cuya puesta en marcha remonta a 1991. En la misma época se proyectó la estación primitiva de depuración de aguas residuales (EDAR) de Placeres, finalizada en el año 1993, en la que las aguas residuales eran sometidas a operaciones de desbaste, desarenado, desengrasado y decantación fisicoquímica.

En el año 1999, Augas de Galicia inició los trámites para la ampliación de la EDAR y alcanzar una capacidad de tratamiento equivalente a 200.000 habitantes, en la que, además de ampliar las etapas de depuración existentes, se incorporó un tratamiento biológico para dar cumplimiento a los artículos 4 y 5 de la Directiva 91/271/CEE. La selección de la tecnología se vio drásticamente condicionada por la ubicación de la EDAR existente y la limitada disponibilidad de terreno en el entorno, diseñando finalmente un tratamiento secundario de lechos inundados, con eliminación de nitrógeno y fósforo para la depuración de hasta 750 l/s de agua residual. En el año 2007 se añadió un sistema de desinfección por ultravioletas.

Pese a todo, se constató que la tecnología implantada no permitía alcanzar los objetivos propuestos con rendimientos de depuración habitualmente inferiores al 80% en concepto de carga orgánica. Una vez asumidas estas limitaciones, se empezó a analizar, en el año 2014, diferentes alternativas que permitiesen dar cumplimiento a la Directiva Europea. La falta de disponibilidad de terrenos para realizar cualquier mejora o ampliación siguió siendo el factor más determinante, unido al hecho que los terrenos donde se ubicaban las instalaciones estaban dentro del Dominio Público Marítimo Terrestre (DPMT).

Ante las dificultades que suponía la ampliación de la capacidad de tratamiento, la Administración Autonómica se marcó como objetivo prioritario, a corto plazo, mejorar la línea de agua de la depuradora con el fin de dar cumplimiento a los límites de emisión vigente y garantizar el tratamiento de las aguas residuales en base a las condiciones de funcionamiento del sistema de saneamiento del año 2017.

Tras establecer las bases de partida y estudiar las alternativas tecnológicas de depuración intensiva, se elaboró el anteproyecto de la obra de “mejora de proceso de depuración de la EDAR de Placeres”, en el que se propone la conversión del tratamiento secundario existente a bioreactores de lecho móvil (MBBR) con la posterior clarificación de las aguas mediante un proceso de coagulación, floculación y decantación lamelar lastrada con microarena. Con esta propuesta, la EDAR pasaría a tratar una carga contaminante equivalente a 259.200 habitantes para una punta de caudal de 900 l/s, cuya ejecución se desarrolló en un plazo de 12 meses, tras la redacción del correspondiente proyecto constructivo, y 12 meses adicional para su puesta en marcha.

En la fase de  adjudicación resultó seleccionada la propuesta presentada por la UTE Acciona Construcción, S.A. & Acciona Agua, S.A. en la que se proyectan biorreactores de lecho móvil AnoxKaldnes™ asociado a un proceso de clarificación de agua compacto y de alta velocidad denominada Actiflo® TURBO. La obra fue licitada por importe de 16,56 millones de euros y cuenta con la confinanciación de la UE en un 80% en el marco del Programa Operativo FEDER Galicia.

Desde el pasado 9 de julio 2021, los nuevos procesos de depuración se encuentran en fase de puesta en marcha, habiendo alcanzado los objetivos de emisión establecidos en el mes de noviembre 2021.

La planta cuenta con un sistema de tratamiento secundario mediante biorreactores de lecho móvil AnoxKaldnes™ asociado a un proceso de clarificación de agua compacto y de alta velocidad Actiflo® TURBO.

 

Descripción de la línea de agua actual – tratamientos previos

El agua procedente del sistema de saneamiento llega al edificio de pretratamiento de la depuradora de Placeres, en el que es sometida a un desbaste de gruesos con dos rejas autolimpiantes, compactando los residuos retirados y almacenándolos en contenedores. Posteriormente el agua desbastada es elevada, mediante un sistema compuesto por siete bombas (6+1) capaces de impulsar un caudal máximo de 900 l/s a la parte elevada del edificio que alberga tres tamices rotativos para el desbaste fino a 3 mm. Nuevamente, los sólidos son evacuados a través de un tornillo transportador a la prensa de sólidos situada en la planta baja.

El agua residual tamizada entra por gravedad a los tres desarenadores – desengrasadores de 48 m2 con puentes longitudinales y diseñados para un caudal máximo de 300 l/s por línea. El aire se insufla mediante aireadores sumergibles tipo aeroflot y las arenas son extraídas de cada canal con bombas montadas en los propios puentes. Los flotantes se acumulan en la zona de tranquilización, separada longitudinalmente del resto de la superficie con una placa metálica. Su retirada se lleva cabo con un juego automatizado de rasquetas superficiales y son enviadas por gravedad hacia un desnatador - concentrador de flotación. Las arenas, por su parte, se introducen en un clasificador de arenas, donde son lavadas, escurridas y depositadas en contenedor.

Desde los desarenadores, el vertido pasa al tratamiento primario, donde se eliminan los sólidos en suspensión y parte de la materia orgánica del agua residual por coagulación, floculación y sedimentación. Primitivamente existían dos líneas fisicoquímicas, aunque con la ampliación del año 2005, se añadió una tercera para alcanzar el caudal máximo actual de 900 l/s. Las instalaciones previas disponen de una superficie lamelar útil total de 336 m2 y la nueva añadió otros 360 m2. El fango decantado es enviado a la correspondiente línea de tratamiento.

El agua por su parte es elevada con tres (2+1) bombas de hélice a la infraestructura de reparto de caudal que alimenta 4 reactores biológicos reconvertidos.

 

Descripción de la línea de agua actual – los nuevos secundarios

La mejora del proceso de depuración biológico consistió en la demolición de la etapa de clarificación existente para ampliar y convertir los reactores biológicos de lecho sumergido a lecho móvil. Estos se basan en el desarrollo de una masa biológica activa de depuración, principalmente bacterias, sobre un soporte físico en forma de biopelícula, al igual que en los lechos sumergidos, los biodiscos o los lechos bacterianos. Sin embargo, a diferencia de estos, dicho medio, llamado “carriers”, está constantemente en movimiento en el volumen de un reactor que se compartimenta en celdas con funciones específicas: desnitrificación, degradación de la carga orgánica y nitrificación.

Además de su volumen, la capacidad de tratamiento de los MBBR es función de la superficie especifica de los carriers y el porcentaje de soporte en relación con el volumen de cada celda del reactor. Con respecto a los procesos de fangos activos, se consiguen concentraciones de microorganismos y tasas de eliminación más altas, permitiendo diseñar reactores biológicos más compactos. Adicionalmente, la biopelícula presenta mayor robustez ante los cambios bruscos de carga, y solo las capas externas están expuestas a compuestos tóxicos.

La configuración final adoptada para los MBBR consiste en 4 líneas de reactores en paralelo, compartimentando cada uno en 4 zonas de reacción.

Como en cualquier proceso de biopelícula, no se requiere recirculación externa de fango, al solo desprenderse del soporte, la masa biológica en exceso. Esta característica conlleva, además de una autoregulación del crecimiento celular, un efluente con baja concentración en solidos en suspensión que permite diseñar etapas de clarificación alternativas a la clásica decantación secundaria: flotación, sedimentación lamelar con o sin adición de químico o microfiltración.

La configuración final adoptada para los MBBR de la depuradora de Placeres consiste en 4 líneas de reactores en paralelo, compartimentando cada uno en 4 zonas de reacción para un volumen total ampliado a 10.380 m3. En cada reactor, la primera celda, de 765 m3 de volumen unitario, realiza el proceso de desnitrificación, la segunda lleva a cabo la reducción de la carga orgánica en 646 m3 y las dos últimas, de respectivamente 537 y 657 m3, oxidan el nitrógeno amoniacal. El medio, modelo AnoxKTM5, presenta una superficie especifica de 800 m2/m3 y el porcentaje total de relleno asciende al 52%. El tiempo de residencia del agua a caudal medio es inferior a 5 horas. A su vez, se implantó, por pareja de línea de reactor, una recirculación interna a efectos de desnitrificación.

El paso del agua por las diferentes celdas se lleva a cabo a través de colectores cilíndricos perforados que además impiden el paso de los “carriers”. Exceptuando las zonas anóxicas de desnitrificación en la que el relleno se mueve mediante de agitadores verticales hiperbólicos (uno por cedas), la oxigenación de la biopelícula y el movimiento del carriers se realiza con la inyección de aire en forma de burbuja gruesa a través de parrillas formadas por tuberías perforadas situadas en el fondo de cada comportamiento. El aire es insuflado por 3 turbosoplantes de levitación magnética de 15.000 Nm3/h de capacidad unitaria situadas en un edificio de nueva construcción colindante al existente de control.

Para la clarificación del efluente de los reactores MBBR, se optó por una sedimentación en la que se combinan la precipitación química de los sólidos a eliminar, una floculación mejorada con microarena, y una decantación lamelar. Esta combinación permitió diseñar e implantar 3 líneas de un sistema de decantación lastrada de alta velocidad Actiflo® TURBO para el caudal punta del tratamiento biológico de 900 l/s. Con esta solución, se alcanzan tiempos de retención de coagulación y floculación inferiores a 4 minutos, y cargas hidráulicas máximas de 60 m/h en la zona de decantación, ocupando una superficie total inferior a 300 m2.

Las aguas clarificadas pasan finalmente por un canal de desinfección de tipo ultravioleta, diseñado para una transmitancia del 50%. Tras este último proceso, las aguas tratadas son  impulsadas hasta el punto de vertido a través del emisario submarino existente, mediante un conjunto de bombas formado por 5 (4+1) unidades.

 

Descripción de la línea de fangos

El fango procedente del tratamiento primario es tamizado en un equipo de tipo escalera con una luz de paso de 3 mm. Posteriormente es bombeado a uno de los dos espesadores de 12 metros de diámetro y un calado medio de 4 metros, con un volumen útil de 452 m3, provisto de un emparrillado giratorio con control de nivel. El fango espesado es bombeado a un digestor anaerobio, de tipo mesofílico, de casi 4.000 m3 de volumen cuya agitación se realiza con dos compresores de gas. El calor necesario para mantener la temperatura del digestor se consigue con dos calderas dotadas de quemadores mixtos de biogás – gasoil, y el correspondiente circuito de agua caliente al intercambiador de calor. El biogás producido se almacena en un gasómetro de techo flotante, y el sobrante se quema en antorcha. El fango digerido se bombea a la sala de deshidratación, con cuatro bombas de tornillo helicoidal 10 m3/h de caudal unitario, que dispone de tres filtros bandas de 3 metros de ancho, y de 250 kg/h cada uno de carga sólida, para ser finalmente almacenado en un silo.

Para los lodos procedentes de la nueva etapa secundaria, se diseñó una línea de tratamiento adicional, ampliando el edificio existente para albergar los nuevos procesos. Estos fangos son extraídos de los nuevos decantadores con bombas que los conducen a hidrociclones (un total de 6) para separar las arenas, que son reintroducidas en la zona de floculación de los sedimentadores, mientras que los fangos acaban en una arqueta desde la cual son impulsados con 4 (3+1) bombas al segundo espesador, pero que actúa como decantador ante la baja concentración en solidos del afluente, no superior 2 g/l, y conseguir a la salida 6 g/l. Posteriormente, se procede el espesamiento de los mismos con 2 tambores rotativos con una capacidad unitaria de tratamiento de 100 m3/h y más de 600 kg/h de carga sólida.

Los fangos espesados, con una concentración del 4,5%, son almacenados en un depósito agitado de 87 m3 para ser deshidratados con dos centrífugas de 25 m3/h de capacidad unitaria y una carga de sólidos máxima de 800 Kg/h. Para conducir el fango a las centrífugas desde el depósito, se instalaron dos bombas de tornillo helicoidal de 30 m3/h de capacidad unitaria. El fango, una vez deshidratado, se almacena en un silo de 100 m3 de capacidad. Se dispone de dos bombas de fango deshidratado con una capacidad de 4 m3/h.

Con las obras de mejora de procesos, se renovó la antorcha de biogás, y se rediseño la instalación de desodorización de tipo Biotrickling para tratar las salas de deshidratación de fangos primarios y secundarios así como los espesados. Este tratamiento se basa en biorreactores que almacenan un cultivo de microorganismos que lleva a cabo la degradación de los gases sulfhídricos. La red de aspiración en la totalidad del edificio de fangos permite 8 renovaciones de aire por hora, que corresponde a una capacidad de tratamiento 24.000 m3/h.

Con esta actuación, ya se ve mejorada sustancialmente la depuradora de Placeres para alcanzar los objetivos de vertido establecidos para la ría de Pontevedra. De esta forma, está en servicio una pieza más del conjunto de actuaciones que la Xunta de Galicia está llevando a cabo, tanto en la conducción de vertido, con la construcción de un nuevo emisario submarino, como en la red de colectores de todos los ayuntamientos conectados, destinadas a resolver, con la máxima eficacia posible, el saneamiento de la Ría de Pontevedra.


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