En este artículo intentaré explicar en qué consistieron los trabajos de redacción del Plan de Saneamiento de Galicia, en los que participé entre los años 1998 a 1999.
Planificación y Legislación que dieron lugar al Plan de Saneamiento.
La planificación en materia de saneamiento hasta el momento del redacción de este segundo Plan era casi exclusivamente el Primer Plan de Saneamiento de Galicia el cual estaba integrado dentro del Plan Nacional de Saneamiento.
El objetivo básico a cumplir a la hora de redactar el nuevo Plan de Saneamiento, era el cumplimiento de la Directiva 91/271 sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas.
Otros condicionantes, en cuanto a la realización del trabajo, fueron el cumplimiento de los objetivos referidos a la calidad de uso del agua para abastecimiento urbano definidos en los diferentes Planes Hidrológicos de aplicación en la Comunidad Autónoma de Galicia, así como el cumplimiento de las normativas de aguas de baño (RD 734/1988) y de producción de moluscos (RD 345/1993).
Objetivos perseguidos con la redacción del plan de saneamiento
El objetivo principal fue el de proteger el medio ambiente de los efectos negativos que producen los vertidos de aguas residuales, mejorando las condiciones sanitarias y protegiendo los ecosistemas mediante el empleo de medidas adecuadas a las necesidades sociales y económicas. En este sentido, la Directiva Europea relativa a aguas residuales urbanas recoge una serie de normas que obligan a los núcleos de población a efectuar la recogida y el tratamiento de aguas residuales según unos plazos fijados, que dependerán de la sensibilidad de las aguas receptoras y de la importancia del núcleo de población. Las principales obligaciones, en cuanto a plazos y tratamiento de las aguas residuales, recogidas en esta directiva europea eran:
Antes del 1 de enero del año 1999
- Instalación de sistemas colectores en aglomeraciones que representan más de 10.000 habitantes-equivalentes en zonas sensibles.
- Tratamiento terciario de los vertidos procedentes de aglomeraciones urbanas que representen más de 10.000 habitantes equivalentes en zonas sensibles.
Antes del 1 de enero del año 2001
- Instalación de sistemas colectores en aglomeraciones que representan más de 15.000 habitantes-equivalentes.
- Tratamiento secundario para todos los vertidos procedentes de aglomeraciones que representan más de 15.000 habitantes-equivalentes, salvo los vertidos en zonas costeras de menos de 150.000 habitantes-equivalentes que podrán tener un tratamiento primario.
Antes del 1 de enero del año 2006
- Instalación de sistemas colectores en aglomeraciones que representan entre 2.000 y 15.000 habitantes-equivalentes.
- Tratamiento secundario para todos los vertidos procedentes de aglomeraciones que representan entre 10.000 y 15.000 habitantes-equivalentes, salvo los vertidos en zonas costeras que podrán tener un tratamiento primario.
- Tratamiento secundario para los vertidos en aguas dulces o estuarios procedentes de aglomeraciones que representan entre 2.000 y 10.000 habitantes-equivalentes, salvo los vertidos en zonas menos sensibles que será suficiente con un tratamiento primario.
- Tratamiento adecuado de todos los vertidos procedentes de aglomeraciones urbanas que representen menos de 10.000 habitantes-equivalentes y se viertan en aguas costeras.
- Tratamiento adecuado de todos los vertidos procedentes de aglomeraciones urbanas que representen menos de 2.000 habitantes-equivalentes y se viertan en aguas dulces y estuarios.
Criterios considerados en el diseño del Plan
Cuencas Hidrográficas: La primera hipótesis básica que se consideró en el diseño del Plan fue la de considerar la problemática del binomio saneamiento-depuración desde la unidad territorial de la Cuenca, obviando los límites municipales. Hasta entonces se había realizado una planificación desde la perspectiva municipal resolviendo el problema de un municipio concreto sin tener en cuenta la problemática global del saneamiento del medio receptor. En el nuevo Plan se obviaba el municipio en favor de la cuenca hidrográfica.
Tipos de Vertidos Objeto del Plan: El Plan de Saneamiento se centró en la depuración de los vertidos urbanos y de los industriales que fueran asimilables a urbanos y que, por tanto, se pudieran tratar de manera conjunta en una misma EDAR sin afectar a su funcionamiento. Es por ello que se excluyeron los vertidos industriales que requiriesen de una tecnología de depuración diferente a la empleada en los vertidos urbanos, y la contaminación ganadera.
Producción de fangos: Como consecuencia de la depuración de las aguas residuales urbanas se genera un subproducto denominado fango de depuración. La cantidad y calidad del fango dependerá de las características del agua bruta a tratar, pero en general se puede estimar una producción de 20 kg de materia seca por habitante y año. Si suponemos una sequedad para el fango del 22%, el volumen de fango producido en las depuradoras existentes en el momento de redacción del Plan suponía un 26% del volumen generado de Residuos Sólidos Urbanos. Ante el importante volumen de fangos generados por las EDAR´s y teniendo en cuenta la diferente problemática del tratamiento de fangos frente al tratamiento de aguas residuales, la Xunta de Galicia optó por la elaboración de un Plan de Tratamiento de Fangos de Depuradoras independiente del Plan de Saneamiento.
Poblaciones Objeto del Plan: En base a los requisitos de la Directiva europea, se ha eligió como población objeto del Plan a la población fija de los núcleos que cumplían las siguientes condiciones:
- Núcleos con población urbana superior a 100 habitantes.
- Núcleos con población diseminada superior a 200 habitantes.
- Núcleos con población urbana inferior a 100 habitantes o diseminada inferior a 200 habitantes que en el momento de redacción del Plan estuviesen conectados a aglomeraciones de más de 100 habitantes.
Por tanto, la población objetivo del Plan era la de todas las aglomeraciones urbanas (existentes en la actualidad o propuestas para el futuro) de más de 100 habitantes, entendiendo por aglomeración urbana la agrupación de poblaciones cercanas conectadas entre sí por una red de colectores.
Tipos de Sistemas de Saneamiento considerados: Atendiendo al tamaño de la aglomeración, los sistemas de saneamiento que se propusieron se agruparon en tres tipologías:
- Sistemas separativos para aglomeraciones de menos de 500 habitantes.
- Sistemas mixtos separativo-unitario para aglomeraciones entre 500 y 1.000 habitantes.
- Sistemas unitarios con tanques de tormenta para contener la primera contaminación pluvial para las aglomeraciones de más de 1.000 habitantes.
Para cada una de las aglomeraciones estudiadas se propuso un tipo de depuración en base a esta clasificación y en base a la tipología del medio receptor del vertido (más adelante lo veremos)
Caudales de Cálculo: Se efectuó un predimensionamiento de todas las aglomeraciones, determinando el trazado de los colectores, su caudales de diseño y sus diámetros, y el tratamiendo de la EDAR correspondiente. Para el cálculo de los colectores propuestos y las estaciones de depuración se consideraron las siguientes dotaciones:
- Estado Actual:
- Aglomeración < 1000 hab: 150 lit/hab y día
- Aglomeración > 1000 hab: 200 lit/hab y día
- Estado Futuro:
- Aglomeración < 1000 hab: 200 lit/hab y día
- Aglomeración > 1000 hab: 250 lit/hab y día
- Infiltración:
- Aglomeración < 1000 hab: 150 lit/hab y día
- Aglomeración > 1000 hab: 200 lit/hab y día
Valoración de las actuaciones en las Redes de Saneamiento: Al proponer sistemas unitarios para las aglomeraciones de más de 1.000 habitantes, se obliga a la instalación de sistemas de regulación del caudal (tanques de tormenta). La disposición de estos tanques de tormenta implica la realización de ciertas obras de mejora de las redes actuales. La valoración de estas actuaciones, y de todas las demás actuaciones del Plan de Saneamiento, se realizó en base a presupuestos de obras reales ya ejecutadas por la Xunta de Galicia, obteniéndose unos ratios de inversión por habitante equivalente en base las diferentes tipologías de depuración propuesta. Gracias a ello se pudo estimar la inversión necesaria para ejecutar las diferentes actuaciones contempladas.
Estaciones de Depuración: En función de los diferentes tamaños de aglomeraciones y de las características de los medios receptores de los vertidos se proponen diferentes tipologías de depuradoras. Se han considerado tres tipos de medios receptores: Ríos, Zonas sensibles y Costa-Mar. Además se consideraron hasta 11 tipos de depuradoras combinando los tratamientos habituales (decantación primaria, fangos activos, físico-químicos, filtros pecoladores, emisarios submarinos, rayos UV, etc.).
Priorización de las Inversiones: En función del tamaño de la aglomeración y de las características del medio receptor de los vertidos se realizó una priorización de las actuaciones que se resume en el cuadro siguiente, de tal manera que las actuaciones catalogadas con el 1 son las primeras a realizar, y las catalogadas como 7 las últimas en ejecutarse. Con este criterio se programó las actuaciones a realizar desde el inicio del Plan hasta el año horizonte del mismo. Este orden de prioridad se diseñó con el objetivo de cumplir los distintos plazos marcados por la Directiva europea.
Carga contaminante considerada: Las aguas residuales urbanas se generan por la adicción de:
- Aguas negras: Son las aguas residuales domésticas, generadas como consecuencia de las diferentes actividades humanas.
- Aguas grises: Son las aguas residuales provenientes de las actividades industriales y asimilables como urbanas.
- Aguas blancas: Son aguas pluviales o provenientes de infiltración que se incorporan a la red de colectores.
Para poder evaluar la contaminación de estas aguas de origen tan dispar se utiliza el concepto de carga contaminante. La carga contaminante de un núcleo, industria, aglomeración o territorio la podremos definir como el número de habitantes equivalentes que genera ese núcleo, industria, aglomeración o territorio, considerando por habitante equivalente la definición que aparece en la Directiva Europea.
La determinación de la carga contaminante de un núcleo se obtiene por la adicción de la población fija del núcleo, la población estacionaria del núcleo y la carga contaminante de las industrias del núcleo con contaminación asimilable a urbana.
La carga contaminante de una aglomeración se obtendrá por la suma de las cargas contaminantes de los núcleos integrantes de la aglomeración, esto es, del conjunto de núcleos conectados por una red de colectores.
Zonas sensibles y menos sensibles: De acuerdo con la definición de zonas de la Directiva Europea, Galicia queda zonificada de la siguiente manera:
- Zona Sensible: Dentro de esta categoría sólo se considera a la Ría de Pontevedra.
- Zonas Menos Sensibles: Se consideran como tales aquellas partes del litoral que están enfrentadas al mar abierto.
- Zonas Normales: El resto de los cauces receptores.
En función de que la zona de vertido de una aglomeración se localice en una u otra zona se adoptará un sistema de depuración diferente (que veremos más adelante).
El Plan de Saneamiento consideró diseñar las depuradoras que vierten a embalses de abastecimiento o a ríos con tomas de abastecimiento aguas abajo del vertido, como si estuviesen vertiendo en zonas sensibles con el objeto de garantizar la calidad de las captaciones existentes aguas abajo del punto de vertido.
Propuestas del plan de saneamiento
Como se ha visto, el Plan de Saneamiento de Galicia propone soluciones de saneamiento para todos aquellos núcleos o aglomeraciones con más de 100 habitantes. Se consideran sólo las aguas residuales domésticas y las aguas residuales de cualquier actividad que sean compatibles con una depuración de tipo biológico.
Para los núcleos de menos de 500 habitantes se han propuesto redes separativas por los siguientes motivos:
- Imposibilidad de un adecuado control de los caudales unitarios a través de aliviaderos con válvulas de regulación o a través de estaciones de bombeo que trabajen como reguladoras de caudal.
- Los tipos de depuración que se han planteado para estos tamaños de población, en general funcionan mal para variaciones importantes de caudal y carga contaminante (que es lo que sucedería en un sistema unitario en época de lluvias).
- Estos núcleos suelen estar situados en zonas rurales, donde la contaminación de origen pluvial es muy baja, y por tanto su vertido directo al medio receptor no crea problemas especiales.
Para los núcleos o aglomeraciones entre 500 y 1000 habitantes se propusieron sistemas mixto separativo-unitario, pero con tendencia, en lo posible, hacia el sistema separativo por las razones expuestas anteriormente, a pesar de que los instrumentos de control del agua pluvial en los sistemas unitarios para estos tamaños de población son ya más precisos y adecuados.
Finalmente, para los núcleos o aglomeraciones de más de 1000 habitantes se ha propuesto un sistema unitario dotando a la red de aliviaderos con tanques de tormenta capaces de contener la primera contaminación pluvial. Estos elementos van provistos de unas válvulas de regulación que sólo permiten pasar un caudal dado hacia el colector general aliviando el resto del caudal al medio receptor previa decantación inicial con velocidades ascensionales altas.
Una vez determinadas las aglomeraciones a construir, éstas se agruparon en función de su tamaño y del medio receptor. Así, las aglomeraciones se dividieron en función de su tamaño en las siguientes tipologías:
- Aglomeración de menos de 200 HE
- Aglomeración de 200 a 500 HE
- Aglomeración de 500 a 2000 HE
- Aglomeración de más de 2000 HE
Y en función al punto de vertido, se dividieron en:
- Vertido en río sin toma
- Vertido en río con toma aguas abajo
- Vertido en zona sensible
- Vertido en mar abierto
- Vertido en mar (zona de baño)
- Vertido en mar (zona de cultivo de moluscos)
Los sistemas de saneamiento propuesto fueron los siguientes:
- Aglomeraciones de menos de 200 HE: Fosa séptica o Decantador digestor con filtro biológico.
- Aglomeraciones de 200 a 500 HE: Decantador digestor con filtro biológico o Decantación primaria con filtro percolador.
- Para las aglomeraciones entre 500 y 2000 HE se propusieron los siguientes sistemas de depuración:
- Vertido en mar abierto: Decantación primaria con emisario submarino
- Vertido en mar (zona de baño o moluscos): Decantación primaria con filtro percolador o Decantación primaria con contactores biológicos rotativos. EN AMBOS CASOS CON DESINFECCIÓN CON ULTRAVIOLETA
- Vertido en zona sensible: Decantación primaria con filtro percolador o Decantación primaria con contactores biológicos rotativos.
- Vertido en río con toma aguas abajo: Decantación primaria con filtro percolador o Decantación primaria con contactores biológicos rotativos. EN AMBOS CASOS CON DESINFECCIÓN CON ULTRAVIOLETA
- Vertido en río sin toma aguas abajo: Decantación primaria con filtro percolador o Decantación primaria con contactores biológicos rotativos.
Para las aglomeraciones mayores se efectuó un estudio particularizado de cada una de ellas.
Sistema de Información Geográfico
Toda la información generada se cargó en un sistema de información geográfico. Esta herramienta fue básica para efectuar los diferentes cálculos necesarios para predimensionar las diferentes redes de colectores, sus tipologías, sus longitudes, el coste de su ejecución y finalmente el tamaño, capacidad de tratamiento, tipología e inversión necesaria para cada una de las EDAR´s propuestas.
A modo de ejemplo ilustrativo incluimos la de la modelización de una aglomeración del Plan de Saneamiento en el Sistema de Información geográfico:
Cada población que aparece en la imagen, representada como un círculo gris, tiene asociados una gran cantidad de datos que son necesarios para el predimensionamiento del sistema:
- Población fija, estacionaria e industrial en el año cero del Plan
- Población fija, estacionaria e industrial en el año horizonte del Plan
- Industrias conectadas
- Número de viviendas fijas y vacías.
- Establecimientos hosteleros (hoteles, hostales, campings, etc...).
- Carga contaminante (expresada en habitantes-equivalentes) y caudales de aguas residuales generados en el año cero y en el año horizonte.
Los colectores que unen entre sí las poblaciones (líneas con flechas rojas, verdes o azules) tienen asociado, en cada uno de sus tramos, la siguiente información:
- Longitud
- Población fija, estacionaria e industrial en el año cero del Plan aguas arriba del colector.
- Población fija, estacionaria e industrial en el año horizonte del Plan aguas arriba del colector.
- Industrias conectadas aguas arriba del colector.
- Número de viviendas fijas y vacías aguas arriba del colector.
- Establecimientos hosteleros (hoteles, hostales, campings, etc...) aguas arriba del colector.
- Carga contaminante (expresada en habitantes-equivalentes) y caudales de aguas residuales generados en el año cero y en el año horizonte aguas arriba del colector.
- Diámetro necesario del colector para soportar los caudales generados aguas arriba.
- Coste de la inversión necesaria para ejecutar la actuación (en base a precios reales de obras similares ejecutadas por la Xunta de Galicia).
Finalmente, toda la red de colectores de una aglomeración converge en un único punto de vertido con una EDAR adecuada para tratar las aguas residuales. Las "edares" representadas por los símbolos que se aprecian a la izquierda de la imagen adjunta (las nuevas según un cuadrado de color azul marino), tienen asociada toda la información siguiente:
- Si es una EDAR y/o aglomeración existente, un plano de la red de colectores existentes sobre cartografía 1:25.000, así como una ficha con las características de la EDAR existente.
- Población fija, estacionaria e industrial en el año cero del Plan de toda la aglomeración.
- Población fija, estacionaria e industrial en el año horizonte del Plan de toda la aglomeración.
- Industrias conectadas de toda la aglomeración.
- Número de viviendas fijas y vacías de toda la aglomeración.
- Establecimientos hosteleros (hoteles, hostales, campings, etc...) de toda la aglomeración.
- Carga contaminante (expresada en habitantes-equivalentes) y caudales de aguas residuales generados en el año cero y en el año horizonte de toda la aglomeración.
- Tipología de la nueva EDAR o bien ampliación necesaria si la EDAR ya existe.
- Coste de la inversión necesaria para ejecutar la EDAR y toda la aglomeración (en base a precios reales de obras similares ejecutadas por la Xunta de Galicia).
- Periodificación de la inversión a realizar dentro del periodo de ejecución del Plan de Saneamiento (inversión anual a realizar para cumplir con los plazos y tratamientos de la Directiva Europea).
Algunas cifras del Plan de Saneamiento de Galicia 2000-2015
- Se obtuvo la red de saneamiento de los 315 municipios de Galicia.
- Se definieron las aglomeraciones urbanas existentes.
- Se estudió la conexión de todos los núcleos no conectados en la actualidad a sistemas de saneamiento, ampliando las aglomeraciones existentes o proponiendo nuevas aglomeraciones. (se trabajó sobre la cartografía 1:25.000, en la que se identificaron todos los núcleos y se aprovechó la topografía existente para el trazado de los colectores, evitando en la medida de lo posible los bombeos)
- Núcleos estudiados en detalle: 6.517
- Población fija de estos núcleos: 2.150.432 (79% del total de Galicia)
- Número de nuevas EDARs propuestas: 1.136
- EDARs existentes con necesidad de ampliación: 53
- EDARs existentes a suprimir: 423
- Aglomeraciones existentes y/o propuestas: 1.290
- Longitud de colectores propuestos: 3.300 kms.
Documento de síntesis
Adjunto enlace a la página web de la Xunta de Galicia donde poder descargar el documento de síntesis del Plan de Saneamiento para ampliar el conocimiento sobre el mismo.