íNDICE m mmL.

CAPíTULO 1. lAS AGUAS RESIDUAlES :........

1.1. DEFINICiÓN Y PARÁMETROS DE CONTAMINACiÓN .......................1.1.1. Las aguas residuales - Definición .............................................1.1.2. Parámetros de contaminación ..................................................

1.1.2.1. Sólidos y microorganismos ........................................1.1.2.2. Materias oxidables biológicamente ............................1.1.2.3. Oxígeno disuelto (00) ...............................................1.1.2.4. Ciclo del nitrógeno .....................................................1.1.2.5. Fósforo total...............................................................1.1.2.6. pH ..............................................................................1.1.2.7. Cloruros .....................................................................1.1.2.8. Grasas .......................................................................

1.2. CARACTERIZACiÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES ........................

1.2.1. Aguas blancas ...........................................................................1.2.2. Aguas negras ............................................................................1.2.3. Aguas industriales .....................................................................1.2.4. Efectos de la contaminación .....................................................

1.3. ASPECTOS CUANTITATIVOS .............................................................1.3.1. Aguas blancas ...........................................................................

1.3.1.1. Caudal de cálculo ......................................................1.3.1.2. Coeficiente de escorrentía .........................................1.3.1.3. Precipitaciones ...........................................................1.3.1.4. Coeficiente de retraso ................................................1.3.1.5. Proceso de cálculo .....................................................

1.3.2. Aguas negras ............................................................................1.3.3. Aguas industriales .....................................................................1.3.4. Agua de usos diversos ..............................................................

CAPíTULO 2. DEPURACiÓN DE AGUAS-UNIDADESDE PROCESO ..................

2.1. GENERALIDADES ................................................................................

PÁGS.

33557

101011111111

1313141417

19191920223234343637

41

43

ltDDI m MANUAL DE DEPURACiÓN URALlTA

2.2. BOMBEO DE AGUA RESIDUAL ..........................................................2.2.1. Generalidades ...........................................................................2.2.2. Características de las bombas ..................................................

2.2.3. Depósito de bombeo .................................................................2.2.4. Cálculo de los volúmenes necesarios para el depósito de bombeo ..2.2.5. Sumergencia de la aspiración ...................................................2.2.6. Diseño de las bombas ...............................................................2.2.7. Punto de funcionamiento ..........................................................

2.2.8. Pérdida de carga en impulsión de Iodos ...................................2.2.9. Accesorios de la instalación ......................................................2.2.10. Automatismos posibles .............................................................2.2.11. Bombas para aguas residuales .................................................

2.2.11.1. Bombas centrífugas ...................................................2.2.11.1.1. Impulsor cerrado de un canal

o monocanal ............................................2.2.11.1.2. Impulsor cerrado de dos canales .............2.2.11.1.3. Impulsor para bombas de paso libre ........2.2.11.1.4. Impulsor dilacerador ................................

2.2.11.2. Tornillos de Arquímedes ............................................2.2.11.3. Bombas de tornillo excéntricas ..................................2.2.11.4. Bombas de aire "Air Lift" y "Mammut" ........................

2.2.12. Recomendaciones sobre el tipo de bomba a emplear ..............

2.3. ALIVIADEROS .......................................................................................

2.4. PRETRATAMIENTO ..............................................................................2.4.1. Objetivo general 0'..........................2.4.2. Rejillas de desbaste ..................................................................2.4.3. Tamices .....................................................................................

2.5. DESARENADO-DESENGRASADO ......................................................2.5.1. Desarenado ...............................................................................

2.5.1.1. Consideraciones generales .......................................2.5.1.2. Estructuración del cálculo de un desarenador ...........

2.5.2. Desengrasado ...........................................................................

2.6. DEPURACiÓN FíSICA. DECANTACiÓN ..............................................2.6.1. Fundamento y alcance ..............................................................2.6.2. Rendimientos alcanzables en los decantadores primarios .......2.6.3. Parámetros de diseño de la decantación ..................................

2.7. SEDIMENTACiÓN DE PARTíCULAS FLOCULADAS.PROCESO QUíMICO 103

2.8. DEPURACiÓN BIOLÓGICA 1052.8.1. Fangos activos 111

2.8.1.1. Técnicas de aireación y agitación 1122.8.1.2. Esquemas funcionales 112

PÁGS.

49495152545758586060616161

6162636464656769

71

75757579

8383838487

91919296

<"

íNDICE laPÁGS.

2.8.1.3.2.8.1.4.2.8.1.5.2.8.1.6.2.8.1.7.

Características estructurales. Tipos de reactores 115Papel de la temperatura 117Necesidad de oxígeno 117Rendimiento de los aireadores 119Producción de fangos en los reactores de fangosactivos 120

2.8.1.8. Parámetros en los decantadores secundarios defangos activos 120

2.8.1.9. Elementosinhibitoriosdel procesode fangos activos.. 120Lechos bacterianos 1212.8.2.1. Concepto general de lechos bacterianos 1212.8.2.2. Forma y estructura de los lechos bacterianos 1232.8.2.3. Características constructivas y funcionales 1252.8.2.4. Tipos de lechos bacterianos 1262.8.2.5. Disposicióno emplazamientode los lechosbacterianos. 1262.8.2.6. Cálculo de los lechos bacterianos 1272.8.2.7. Biodiscos y biocilindros 1302.8.2.8. Decantación secundaria para lechos bacterianos

y biodiscos 130

2.8.2.

2.9. TRATAMIENTO, USO Y ELIMINACiÓN DE FANGOS 1352.9.1. Espesado de fangos 136

2.9.1.1. Utilidad y efectos del espesamiento 1362.9.1.2. Dimensionado 137

2.9.2. Digestión de fangos 1392.9.2.1. Digestión aerobia 1392.9.2.2. Digestión anaerobia 141

2.9.3. Deshidratación de fangos 145

CAPíTULO 3. FILOSOFíA DE LA DEPURACiÓN APLICABLE APEQUEÑAS DEPURADORAS 153

3.1. SIMPLIFICACiÓN DEL PROCESO POR SUPRESiÓN DE UNIDADESDE PROCESO 155

3.2. ESQUEMAS SIMPLIFICADOS DE PROCESO 161

3.3. SIMPLIFICACiÓNPORSISTEMAS NATURALESDE DEPURACiÓN... 1673.3.1. Enumeración de los sistemas de bajo coste 1673.3.2. Definición de los sistemas de bajo coste 1693.3.3. Condicionantes a cumplir por las depuradoras de

pequeños núcleos 1713.3.4. Rendimientos y requerimientos 175

- mMANUAL DE DEPURACiÓN URALlTA

CAPITULO 4. SISTEMAS DE PEQUENAS DEPURADORAS 179

PÁGS.

....

SISTEMAS DE PEQUEÑAS DEPURADORAS EN GENERAL 1814.1.1. Fosa séptica 182

4.1.1.1. Introducción 1824.1.1.2. Condiciones de funcionamiento 1834.1.1.3. Consideraciones para el posible empleo de

fosas sépticas 185Fosas sépticas con sistema de nitrificación 185Forma del depósito 186Ubicación del depósito 187Dispositivos de entrada y salida 187Condiciones en los conductos 188Selección del tipo de depuración segúnvolumen evacuado 188

4.1.2. Fosa séptica y pozos filtrantes 1894.1.3. Fosa séptica y zanjas filtrantes 191

4.1.3.1. Prueba de infiltración 1934.1.3.2. Superficie necesaria de infiltración 195Fosa séptica y lechos bacterianos 196Fosa séptica y filtros de arena 197Tanque de decantación-digestión 200Tanque de decantación-digestión y pozos filtrantes 205Tanque de decantación-digestión y zanjas filtrantes 205Tanque de decantación-digestión y lechos bacterianos 208Tanque de decantación-digestión y filtros de arena 208lecho bacteriano y decantación secundaria, con digestiónincorporada 209

4.1.12. lecho bacteriano y decantación secundaria, con digestiónseparada 209

4.1.13. Biodisco o biocilindro y decantación secundaria, con digestiónincorporada , 209

4.1.14. Biodisco o biocilindro y decantación secundaria, con digestiónseparada 210

4.1.15. lecho bacteriano y decantación primaria y secundaria,con digestión incorporada 210

4.1.16. lecho bacteriano y decantación primaria y secundaria,con digestión separada 211

4.1.17. Biodisco o biocilindro y decantación primaria y secundaria,con digestión incorporada 212

4.1.18. Biodisco o biocilindro y decantación primaria y secundaria,con digestión separada 212Fangos activos 212Fangos activos convencionales con digestión separada 212Contacto-Estabilización 212Oxidación prolongada 2134.1.22.1. Aireación prolongada mediante soplantes 2134.1.22.2. Aireación prolongada mediante turbinas 215

4.1.

4.1.4.4.1.5.4.1.6.4.1.7.4.1.8.4.1.9.4.1.10.4.1.11.

4.1.19.4.1.20.4.1.21.4.1.22.

4.1 .1 .4.4.1.1.5.4.1.1.6.4.1.1.7.4.1.1.8.4.1.1.9.

íNDICE !fam::::::.

4.1.23.4.1.24.

4.1.25.4.1.26.4.1.27.4.1.28.4.1.29.

4.1.30.4.1.31.4.1.32.4.1.33.

PÁGS.

Desinfección 216Lagunajes 2174.1.24.1. Lagunas naturales 2184.1.24.2. Lagunas aireadas 2194.1.24.3. Estudios previos a la construcción de un lagunaje 2194.1.24.4. Factores que afectan al rendimientode los lagunajes.. 2204.1.24.5. Aspectos constructivos y funcionales 2204.1.24.6. Ventajas e inconvenientes de los lagunajes 223Lagunaje natural (anaerobio, facultativo,aerobio) 224Lagunaje natural (facultativo,aerobio, aerobio) 225Lagunaje artificial(aireado, aerobio, aerobio) 225Lagunaje artificial(aireado, aireado, aerobio) 226Aplicaciónal suelo 2264.1.29.1. Filtro verde """""""'.""""""""""""""""""""""""" 2264.1.29.2. Infiltración 2304.1.29.3. Escorrentía superficial 230Filtrosverdes con tratamiento primario 230Filtrosverdes con tratamiento secundario 230Lechos de turba 231Filtrosde arena 232

4.2. SISTEMASDEPEQUEÑASDEPURADORASDEURALlTA 2334.2.1. Las soluciones integradas Uradar 2334.2.2. Resumen de las soluciones DD,DDBYOP 2354.2.3. Solución DD (Decantación-Digestión) 237

4.2.3.1. Introducción 2374.2.3.2. Descripcióndel proceso de depuración 2384.2.3.3. Ventajas del sistema 240

4.2.4. Solución DDB(Decantación-Digestión-Biofiltración). 2414.2.4.1. Introducción 2414.2.4.2. Descripcióndel proceso de depuración 2424.2.4.3. Ventajas del sistema 245

4.2.5. Solución OP (OxidaciónProlongada) 2464.2.5.1. Introducción 2464.2.5.2. Descripcióndel proceso de depuración 247

4.2.5.2.1. Pretratamiento 2484.2.5.2.2. Tratamiento base (biológico) 2494.2.5.2.3. Tratamiento final 251

4.2.5.3. Ventajas del sistema 252Resumen de las soluciones DD, DDBYOP 253Integración de soluciones URADAR 253Elementos complementarios en los sistemas URADAR 256

4.2.6.4.2.7.4.2.8.

IIBII m MANUAL DE DEPURACiÓN URALlTA

PÁGS.

CAPITULO 5. MODELOS DE CALCULO 257

5.1. INFORMACiÓN PREVIA 259

5.2. SISTEMA DE DEPURACiÓN A ADOPTAR 261

5.3. CRITERIOS DE DISEÑO Y CÁLCULO 2655.3.1. Datos base de partida 2655.3.2. Diseño del canal de entrada 2655.3.3. Diseño de rejas de desbaste 2665.3.4. Diseño de aliviaderos 2665.3.5. Diseño de tamizado 2665.3.6. Diseño de cámaras de grasa 2675.3.7. Diseño de desarenadores-desengrasadores 2675.3.8. Diseño de fosas sépticas 2675.3.9. Diseño de pozos filtrantes 2685.3.10. Diseño de zanjas filtrantes 2685.3.11. Diseño de tanques de decantación-digestión. 2695.3.12. Diseño de lechos bacterianos 2715.3.13. Diseño de biodiscos o biocilindros 2735.3.14. Diseño de fangos activos 2765.3.15. Diseño de oxidación prolongada 2765.3.16. Diseño de lagunajes naturales 2775.3.17. Diseño de aplicación al suelo. Filtros verdes. 2835.3.18. Diseño de lechos de turba 2845.3.19. Diseñode filtrosde arena , 284

CAPíTULO 6. MANTENIMIENTO Y EXPLOTACiÓN 287

... 6.1. GENERALIDADES 289

6.2. MANTENIMIENTO Y CONSERVACiÓN 2916.2.1. Objetivosde las actividadesde mantenimientoy conservación... 2916.2.2. Tipos de mantenimiento y conservación 2916.2.3. Operaciones de mantenimiento y conservación 294

6.3. EXPLOTACiÓN Y OPERACiÓN 2996.3.1. Operaciones de proceso 2996.3.2. Operaciones de seguimiento de Planta 302

6.4. CONTROL DEL MANTENIMIENTO Y EXPLOTACiÓN 3076.4.1. Control de mantenimiento 3076.4.2. Control de la explotación 308

6.5. SEGURIDAD E HIGIENE 309

--

~'

íNDICE mPÁGS.

6.6. EQUIPAMIENTO NECESARIO DE LA DEPURADORA 311

6.7. ORGANIZACiÓN DEL SERVICIO Y NECESIDADES DE PERSONAL.. 313

CAPíTULO7. SISTEMAS DE CONTROL 315

7.1. INTRODUCCiÓN 317

7.2. ELEMENTOS DE UN PROCESO DE CONTROL 3197.2.1. Toma de datos 319

7.2.1.1. Tipos de medicionessegún los parámetrosa medir... 3207.2.1.2. Tipos de instrumentos 320

7.2.2. Controlador 3227.2.2.1. Tipos de sistemas de control 3227.2.2.2. Distintos sistemas de ordenadores 3247.2.2.3. Interface entre equipos medidores, ordenadores

y actuadores 3267.2.3. Actuador 328

7.3. CONTROL EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL.. 331

7.4. CONTROLADORES EN DEPURADORAS 333

7.5. MEDIDORES EN DEPURADORAS 3357.5.1. Generalidades 3357.5.2. Medidas normalmente utilizadas 3367.5.3. Medidas de caudal 336

7.5.3.1. Medida de caudal en canales 3377.5.3.2. Medida de caudal en tuberías 338

7.5.3.2.1. Medida de caudal por presión diferencial. 3387.5.3.2.2. Instrumentos para medida de caudales

por presión diferencial 3397.5.3.2.3. Medidores de caudal magnéticos 3407.5.3.2.4. Otros 341

7.5.4. Dosificación de reactivos 3427.5.4.1. Dosificación proporcional al caudal 3427.5.4.2. Dosificación automática para corregir el pH o

adición de reactivos independiente del caudal 342Medidas de temperatura 344Medidas de presión 344Medidas de nivel 346Transmisión a distancia 347Otros medidores 347

7.5.5.7.5.6.7.5.7.7.5.8.7.5.9.

7.6. INSTRUMENTACiÓN EN DEPURADORAS 3497.6.1. Rejillas de desbaste 349

~ !faMANUAL DE DEPURACiÓN URALlTA

PÁGS.

7.6.1.1. Medición de caudal 3497.6.1.2. Rejillas 350

7.6.2. Desarenador 3507.6.3. Tanque de grasas y espumas 3507.6.4. Pozo de aspiración de bombas 3507.6.5. Decantador primario 3517.6.6. Tanques de aireación """""""""""""""""""""""""""""'."'" 351

7.6.6.1. Medición de caudal 3517.6.6.2. Control según difusores o turbinas 351Decantador secundario 352Tratamiento con cloro 353Control de agua tratada 353Tratamiento de Iodos 3537.6.10.1. Caudal de Iodos de llegada 3547.6.10.2. Metano desprendido 3547.6.10.3. Nivel dentro del digestor 3547.6.10.4. Temperatura en el digestor 3547.6.10.5. Caudal de Iodos digeridos 355

7.6.7.7.6.8.7.6.9.7.6.10.

CAPíTULO. 8. REUTILlZACIÓN DE AGUAS Y lODOS 357

8.1. REUTILlZACIÓN DE AGUAS 3598.1.1. Generalidades 3598.1.2. Consideraciones sobre reutilización 3618.1.3. Posibilidad de la reutilización 3648.1.4. Tratamientos precisos para la reutilización 3668.1.5. Limitaciones de calidad en reutilización de aguas 369

8.2. REUTILlZACIÓN DE LODOS 3758.2.1. Definición cuantitativa de uso 3758.2.2. Consideración de la UE sobre reutilización de Iodos 375

CAPíTULO 9. CONSIDERACIONES lEGALES 383

9.1. GENERALIDADES 385

9.2. NORMATIVA DE LA UNiÓN EUROPEA 387

9.3. DIRECTIVA DE LA UE SOBRE TRATAMIENTO DE AGUASRESIDUALES URBANAS 389

9.4. LEY DE AGUAS 403

9.5. REGLAMENTO DEL DOMINIO PUBLICO HIDRÁULICO 407

, -- rA ~.ULLINDIC~ ~I¡j¡,

PÁGS.

CAPíTULO10. APLICACiÓN INFORMÁTICADE DISEÑO YCÁLCULODEDEPURADORAS 413

10.1. GENERALIDADES 41510.1.1. Introducción 41510.1.2. Modelos. Tipo de depuración 41510.1.3. Datos para el dimensionado 416

10.2. INSTALACiÓNDE LA APLICACiÓN 419

10.3. CÓMO EMPEZAR LA APLICACiÓN 421

10.4. FLUJOGRAMA.PASOS PARA EL DISEÑO 423

10.5. ESTRUCTURA DE LAS PANTALLAS DE LA APLICACiÓN 42510.5.1. Aspectos generales 42510.5.2. Pantalla de presentación de la aplicación 42510.5.3. Pantalla principal 42510.5.4. Nombre del proyecto y fecha de realización 42510.5.5. Tipo de parámetros. Cálculo normal o simplificado 42610.5.6. Modelo subtipo 42610.5.7. Pantallas de diseño de módulos 426

10.6. CONCLUSiÓN 429