Proyecto de reciclaje de aguas residuales residenciales para el barrio de
San José de Valderas Madrid
San José de Valderas, Madrid.
Tratamiento por medio de humedales artificiales en el espacio público.
Máster Universitario en Edificación Eficiente y Rehabilitación Energética y Medioambiental
Actualidad:
El crecimiento de y mantención de la ciudad implica crecimiento de vertederos todos losp años, con inversiones millonarias principalmente destinadas a su construcción y transporte de residuos involucrados.El C j d G bi bó i ió d 6 4
El Consejo de Gobierno aprobó una inversión de 6,4 millones de euros para las obras de construcción de un nuevo vaso de vertido que va a permitir a este vertedero acoger 1,6 millones de toneladas más de residuos. Las actuales instalaciones están alcanzando el máximo de su capacidad, por lo que se hace imprescindible la ampliación de su vida útil. Servicio para 42 municipios del sur de la región.
Gracias a esta ampliación la planta tendrá una vida útil Real Decreto 1620/2007 sobre depuración y reciclaje Gracias a esta ampliación, la planta tendrá una vida útil
de 21 meses más.
El proyecto aprobado por el Consejo de Gobierno incluye la construcción de un nuevo vaso de vertido en
l l té i i i l d Pi t S
aguas residuales.
1.‐Usos indicados para la reutilización de aguas depuradas.
una parcela en los términos municipales de Pinto y San Martín de la Vega, viernes, 18 de mayo de 2012, 2‐Criterios de calidad tales como la DBO y concentración de contaminantes para distintitos usos 3.‐ Contratos de cesión de derechos sobre aguas regeneradas , y , www.espormadrid.es regeneradas
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Enzo Ribotta Quintana
San José de Valderas , hacia un barrio autosuficiente hídricamente
1.‐Ventajas de los humedales artificiales
1. Ventajas de los humedales artificiales
2.‐Características de los humedales superficiales y los sub superficiales
3.‐Calculo de necesidades y aportes hídricos del barrio
4.‐Dimensionamiento biológico
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5.‐Dimensionamiento hidráulico
6.‐Distribución de aéreas de Humedales en el barrio
7.‐Línea de tratamiento en los humedales de Calle Calda de los Reyes
•Mejora del hábitat natural en el sector
•Implementación de un sistema de humedales artificiales considerados para un
entorno mediana y fuertemente urbanizado
•
Rehabilitación del espacio publico como un sistema de concienciación
bi
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ambiental, donde los procesos de reciclaje están en contacto continuamente con
el nuevo habitar del sector.
Los humedales artificiales como opción a los sistemas
convencionales de tratamiento de aguas.
•Consumo energético casi nulo
•
Alta eficiencia en la calidad sanitaria del efluente
•
Bajos costos de explotación y mantenimiento
•
Buena integración de la planta depuradora en el medio
g
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rural
•Refuerzo de la biodiversidad de su entorno inmediato
•Capacidad de regulación del sistema.
Porcentajes de reducción de contaminantes superior a los
exigidos legalmente dependiendo de las dimensiones y la
geometría elegida del humedal
•
Más del 90 % de la demanda biológica de oxigeno (DBO)
eliminada.
•Entre el 85‐95% la eliminación de los sólidos en suspensión
(SS)
•Eliminación del nitrógeno (NTK) con valores cercanos al
66%
•
Un 15% en la eliminación del fósforo.
Humedal de flujo superficial (FWS):
‐Mayor TRH , mayor resiliencia biológica ante bacterias externas.
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‐Mejora del ecosistema existente, que favorecen el propio
funcionamiento del humedal.
Singularidades biológicas sobre agente contaminantes:
El Nit ó
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•
El Nitrógeno es eliminado por procesos de
nitrificación/desnitrificación, asimilación por las plantas y
volatilización. Procesos por respiración anaerobia .
•
Los Agente Patógenos además de sedimentarse y sufrir la
ió d d
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tibióti
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secreción dada por los antibióticos de las raíces de las plantas,
mueren por aporte de la radiación UV
Humedal de flujo subsuperficial (SFS):
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(
)
‐ Biopelícula de oxigeno.
‐Menos superficie
‐Evitar la aparición de olores y mosquitos.
‐Alto rendimiento en la remoción de SS
Singularidades biológicas sobre agentes contaminaste:
•
El Nitrógeno es eliminado por filtración, sedimentación, adsorción
y por asimilación por parte de las plantas y microorganismos.
y p
p
p
p
y
g
La Materia Orgánica es reducida por conversión biológica, por
intervención de bacterias facultativas y anaerobias adheridas a las
superficies de las plantas y los detritos del medio de relleno del
humedal.
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Enzo Ribotta Quintana
Calculo de las necesidades hídricas para el
barrio.
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Baldeo de calles:
•Dato Ref. 1 = 1,50 l/m2 x día •Dato Ref 2 =12 3 m3/día
Otros:
•Limpieza de alcantarillas 25 l/m x día Li i d d 6 l/ 2 dí Riego: Para calcular las necesidades de riego de las aéreas verdes del barrio hay que tener en cuenta los siguientes parámetros: 1.‐ Eficiencia total del sistema (EfT)2 P did l ió (EfP)
Dato Ref. 2 12,3 m3/día
•Dato Ref. 3 = 20,8 m3/día •Limpieza de mercados 6 l/m2 x día•Mercados 700 l/puesto x día •Boca de incendio 100 mm. 1.000 l/minuto •Riego de jardines 6 l/m2 x día 2.‐ Perdidas por percolación (EfP) 3.‐ Necesidades hídricas de la vegetación (ETc), con la formula ETc= ET0 x Kc Donde, ETO = Evapotranspiración potencial diaria de la zona
KC = valor experimental que depende del cultivo
Demanda de agua para riego con 19.260 m2 aéreas verdes
= 4.231,9 m3/año
Demanda de agua para baldeo de aceras con 65.815 m2KC = valor experimental que depende del cultivo.
4.‐ Necesidad de agua para lixiviación de sales (Efs) con la formula : Efs=
CEa / 2 x CEes máx.
Donde CEa = depende de la conductividad eléctrica del agua
=16.428,2 m3/año
Necesidad total = 20,660,1 m3/año
C
ib ió híd i
Donde, CEa = depende de la conductividad eléctrica del agua de riego medida en dS/m CEes máx. = disminución de producción del 100% 5.‐ Evapotranspiración potencial diaria de la zona (ETO) (mm/día): Calculada para Alcorcón tomando en cuenta la radiación solar yContribución hídrica:
156 l/pers180 viviendas de 4 pers c/u
Menos un 35% de consumo por aplicación de la tecnología Pontos. Calculada para Alcorcón tomando en cuenta la radiación solar y temperaturas medias anual, según el método de Hargreales ET0 = 0,0135 (tmed + 17,78) Rs Donde, tmed = temperatura media, °C Pontos.
Caudal de 72,9 m3/día
= 26.608,5 m3/año
394mm/año de lluvia
3 641 m2 con Atlantis
= 1 362 45 m3/año
, p ,
Rs = radiación solar incidente, convertida en mm/día
ET0 = 3,14 mm/día
De esta manera se puede calcular la necesidad total para riego (Nt) con
3.641 m2 con Atlantis
= 1.362,45 m3/año
TOTAL
= 27.979,95 m3/año
Sobrante para otros usos 5 948 4 m3/año
p p g ( )
la formula :
Nt = (ETc / Eft) x (1 + Efs)
Dimensionamiento biológico
Para realizar el dimensionamiento biológico se debe antes que nada tener en cuenta que la variable principal de este suele ser la carga orgánica expresado en términos de Demanda biológica de oxigeno(DBO). Con la información necesaria sobre este factor en el agua residual efluente y la requerida en el afluente podemos predimensionar el humedal con la siguiente formula Donde, As= Área superficial del humedal SFS, m2 As Área superficial del humedal SFS, m2 Q = Caudal medio en el sistema, m3/d n = “porosidad” del humedal Co = Concentración de DBO en el efluente, mg/l Ci= Concentración de DBO en el afluente, mg/l Kt= Constante de temperatura del contaminante a tratarKt= Constante de temperatura del contaminante a tratar y = Profundidad del humedal
Desde ahí lo siguiente es verificar que el área en m2
obtenida no sea sobrepasada por el calculo de la misma
f
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Área total de FWS
= 884.52 m2
formula aplicada a todos los distintos contaminantes a tratar
con su factor Kt. correspondiente.
Con este proceso obtenemos el área destinada para un
Humedal superficial (SFS) que siempre es mayor al área
it d
necesitada para uno
Dimensionamiento hidráulico
El diseño hidráulico de un humedal artificial es crítico para el éxito de su rendimiento. El flujo a través del humedal debe superar la resistencia por fricción del mismo sistema. Esta resistencia viene impuesta por la vegetación y la capa de sedimentos en los FWS, mientras que en los SFS se debe a las raíces de las plantas y los sólidos acumulados. La energía necesaria para superar esta resistencia viene dada por la pérdida de carga entre la entrada y la salida del sistema. Para vencer esta resistencia se proveerá de una inclinación en el fondodel h medal s ficiente para permitir n drenaje completo c ando sea del humedal suficiente para permitir un drenaje completo cuando sea necesario y una salida de altura variable con el nivel de agua. La relación largo‐ancho tiene gran influencia en el régimen hidráulico y en la resistencia del flujo del sistema. Por lo tanto relaciones de 1:1 hasta 4:1 son aceptables. Lo esencial es determinar la velocidad hidráulica del flujo para los requerimientos biológicos de depuración necesarios. Se puede calcular con la siguiente formula : Donde,
V = TRH
= 3 73 días
v = velocidad del flujo (m/s). n = coeficiente de Manning (s/m1/3). h = profundidad del agua en el humedal (m). Y = gradiente hidráulico (m/m).= 3, 73 días
Y luego el dimensionamiento exacto de la relación largo/ ancho se calcula con: Donde, L= Máxima longitud de la celda del humedal (m) del humedal (m). m = parte del gradiente hidráulico disponible para conseguir la carga necesaria (% como decimal) a = Factor de resistenciaÁrea total de FWS
Área total de FWS
= 884.52 m2
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Contenedor subterráneo de fangos y materia orgánica
Materia orgánica desde los humedales (40%) y contribución de los ciudadanos.
Necesidad de 727 m3/año de materia orgánica para una relación optima de Nitrógeno/Carbono (15:1) entre los lodos producidos y la materia orgánica requerida.
Producción de 1.211,8 m3/año de Lodos para compostaje
