DEPURADORES

Índex

A mode d'introducció, orientem i preparem uns documents explicatius del que són les depuradores, però que serviran com a pauta d'orientació mentres es construeix la depuradora i derivarà a una visita a una depuradora, on podran constrastar i revisar quins factors són iguals i quins diferents.

1. CONTINGUTS GENÈRICS MEDIOAMBIENTALS I LLISTAT D'ESTACIONS DEPURADORES D'AIGÜES RESIDUALS

Què és una planta depuradora?
(Departament de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya)

És una instal·lació on l'aigua bruta és sotmesa a un procés on, per combinació de diversos tractaments físics, químics i/o biològics, s'aconsegueix eliminar en primer lloc la matèria en suspensió, les substàncies col·loidals, i finalment les substàncies dissoltes. Hem de cercar un lloc adequat per instal·lar-la, normalment aigües avall de la població i propera al riu o al mar.

• Línia d'aigua: L'aigua bruta és abocada al clavegueram per zones urbanes i indústries.
  
  
  1. L'aigua arriba a la depuradora a través d'un sistema de col·lectors. El tractament s'inicia al pou de gruixuts on s'extreuen, per mitjans mecànics, els elements de més pes i tamany.
     
  2. Unes reixes de desbast retenen la brutícia sòlida més grossa; es tracta del desbast de gruixos.
     
  3. Posteriorment l'aigua és impulsada a una cota que li permetrà circular pels diferents elements de la planta; és el bombament d'entrada.
     
  4. El pretractament continua amb les reixes de fins on se separen les partícules petites. Aquest procés s'acaba amb el dessorrador-desgreixador, on es fan enfonsar les sorres i surar els greixos.
     
  5. El pas següent consisteix en separar per mitjans físics els detritus (constituents de la matèria en suspensió), en el decantador primari, en el fons del qual es pretén que es dipositin, obtenint així els fangs primaris. En casos de contaminació industrials fortes s'afegeixen coagulants químics i es produeixen la floculació per tal d'afavorir la decantabilitat de la matèria en suspensió.
     
  6. S'elimina la càrrega contaminant restant per mitjans biològics: determinades bactèries s'alimenten de la matèria orgànica tant dissolta com en suspensió. Per això necessitem un dipòsit anomenat reactor biològic i una aportació d'oxigen.
     
  7. Des de l'edifici de bufadors s'aporta l'aire que conté l'oxigen que les bactèries necessiten per poder assimilar la matèria orgànica.
     
  8. Pel seu pes les bactèries es depositen al fons del decantador secundari i així se separen de l'aigua obtenint els fangs secundaris. L'aigua ja neta torna a la natura i continua el seu cicle.
  
  
• Línia de fangs: Els fangs poden venir del tractament primari i del tractament secundari.
  
  
  1. Els fangs decantats en el tractament primari són incorporats a la línia de fangs a través del bombament de fangs primaris.
     
  2. De la mateixa manera, el bombament de fangs secundaris és a la capçalera de la línia de fangs.
     
  3. El fang procedent dels decantadors és encara pràcticament líquid. El primer pas en el seu procés és un espessiment, que per un costat es tradueix en un nou decantador: l'espessidor de fangs primaris per gravetat. Una part dels fangs procedents dels decantadors secundaris, retorna a la línia d'aigua a capçalera del procés biològic. Així s'aconsegueix mantenir la concentració de bactèries.
     
  4. Per l'altre costat, la resta dels fangs provinents del tractament biològic van a un espessidor de fangs secundaris per flotació. Aquí s'augmenta la concentració del fang.
     
  5. Un cop el fang espessit, passa al digestor anaerobi on es redueix la matèria orgànica present.
     
  6. La digestió anaeròbia ve acompanyada per un alliberament de gas metà que, en el cas de plantes grans és pot aprofitar com a font d'energia. Aquest gas s'acumula en el gasòmetre.
     
  7. En el cas que hi hagi excés de gas, en no poder alliberar-lo a l'atmosfera, disposarem d'una torxa que ens permetrà cremar-lo.
     
  8. El fang digerit passa al dipòsit d'emmagatzemament de fangs, on s'acumula per alimentar el procés de deshidratació.
     
  9. A l'edifici de deshidratació de fangs, s'elimina la màxima part d'aigua possible, per tal de fer el fang menys voluminós i més econòmic de transportar. Hi ha procediments diversos: els principals són mitjançant filtres, banda, filtres premsa o centrífugues.
     
  10. Un cop deshidratats, els fangs passen a una sitja des d'on són enviats al seu destí definitiu, agricultura, jardineria, construcció, ...

Consells pràctics per a contaminar menys:

• No permeteu que la gasolina, ni olis, ni d'altres líquids nocius s'escampin i es barregin amb l'aigua.
  
• No permeteu el vessament dels residus domèstics a l'aigua.
  
• No llenceu productes químics domèstics a l'aigüera o l'embornal.
  
• Genereu el mínim possible d'escombraries: utilitzeu el mínim indispensable de paper i plàstic.
  
• En rentar, empreu el mínim de lleixiu i de detergent, si més no, amb la mínima quantitat de fosfats.
  
• No llenceu al wàter el que no hi ha d'anar.
  
• Al jardí o a l'hort, eviteu al màxim utilitzar plaguicides i d'altres elements químics.

Consells pràctics per a estalviar més aigua:

• La companyia d'aigua disposa de serveis i aparells per estalviar més aigua.
  
• Controleu que les aixetes i els wàters no perdin aigua.
  
• Ompliu bé la rentadora i el rentaplats abans de rentar.
  
• No deixeu l'aixeta oberta mentre us afaiteu, us raspatlleu les dents, us renteu les mans o us dutxeu.
  
• Regueu el jardí i les plantes amb mesura i al vespre.

Llistat d'estacions depuradores d'aigües residuals urbanes en servei a 31 de Desembre de 1997 (excepcions final de text):

Abrera* Agramunt Alcanar Alcanar (Les Cases)** Alcover Aldea, l' Alforja** Alpens** Altafulla** Ametlla de mar** Ampolla, l' Amposta** Arboç, l'(Gornal) Arbúcies Arenys de Mar** Arnes** Baga Balaguer Bagergue** Balsareny Banyeres del Penedès(2) Bàscara Begues Begur Bellpuig Bellvei Bellver de Cerdanya Berga Besalú Besòs Bigues i Riells Bisbal d'Empordà,la Blanes** Bolvir** Borgues Blanques Bossòst** Botarell Cadaquès Calaf Calafell Caldes de Malavella Caldes de Montbui* Camarles Cambrils Camprodon Canejan** Canyamars Canyelles Cardona** Casots, els Cassà de la Selva Castell-Platja d'Aro Castellar del Vallès Castellet i el Gornal(2) Castellbell i el Vilar** Castellfollit de la Roca Castellò d'Empúries Centelles Cercs** Cervera Colera Conca Alta Freser Congost, el Corbera de Llobregat (2) Cubelles i Cunit Das** Empuriabrava (2) Esclanyà Escunhau** Esterri d'Aneu** Falset* Figueres Flix** Folgueroles** Fondarella** Galera, la Garriga, la* Gavà-Viladecans Gelida** Girona Gironella Godall

Granollers* Guissona Guils de Cerdanya** Hostalets d'en Bas Hostalets de Pierola, els** Hostalric Igualada Jonquera, la Les** Llagosta, la* Llançà Llardecans Lleida Llorenç del Penedès* Lloret de Mar Maçanet de la Selva Manlleu Manresa Martinet-Montellà Martorell Masdenverge Masella, la ** Masquefa Matadepera Matarò Mediona Moià** Molina, la** Monistrol de Montserrat Mont-roig del camp (2) Montagut Montcada Montferrer Montornès del Vallès* Móra d'Ebre-Móra la Nova** Muntells, els** Navàs** Olesa de Bonesvalls Oliana Olost** Olot* Ordal Òrrius Palamòs Palau-saverdera Pals Perafort (2) PerellÓ Piera Pineda de mar** Pinya,la Pla de Santa Maria, el Planes d'Hostoles, les** Planoles Pobla de Mafumet, la Pobla de Segur, la Pont de Suert, el Pont de Vilomara, el** Ponts Port de la Selva, el Portbou Prats** Prats de Lluçanès** Puigcerdà Quart Reus Ribes de Freser Ripoll Riu de Bitlles Riudarenes Riudellots de la Selva** Riudoms Roda de Ter Roses* Roselló Rubí* Sabadell-Riu Ripoll** Sabadell-Riu Sec* Sallent-Artés Sanejà* Sant Andreu de Llavaneres** Sant Antoni de Vilamajor Sant Boi de Lluçanès**

Sant Carles de la Ràpita Sant Celoni* Sant Feliu de Codines Sant Feliu de Llobregat Sant Fruitós-Navarcles-Santpedor Sant Gregor Sant Guim de Freixenet Sant Hilari de Sacalm Sant Jaume del Domenys(2) Sant Joan de les Abadesses Sant Joan les Fonts Sant Llorenç d'Hortons Sant Llorenç de Morunys** Sant Llorenç Savall Sant Martí d'Aravó* Sant Martí de Cerdanya* Sant Miquel de Fluvià** Sant Pau d'Ordal Sant Pau de Segúries Sant Pere de Ribes-Sitges Sant Pol de Mar** Sant Quirze Safaja Sant Sadurní d'Anoia Sant Salvador de Guardiola Santa Bàrbara* Santa Coloma de Farners Santa Coloma de Queralt Santa Eulàlia de Riuprimer** Santa Eulàlia de Ronçana Santa Maria de Corcó Sta Maria de Palautordera* Santa Pau** Saus-Camallera Secuita,la Selva del Camp, la Sénia,la Sentfores** Serinyà** Seva Sils-Vidreres Sitges-Garraf Solsona Sort Supermolina** Súria Taradell Tarragona Tàrrega Teià-Maresme sud Terrassa* Terri, el Tona Tordera Torredembarra** Torroella de Montgrí-Estartit* Tortellà Tortosa-Roquetes** Tossa de Mar Tremp Ulldecona Ulldemolins** Vacarisses** Vall del Ges Vallromanes Valls* Vallvidrera Veinat-Cirera Vendrell,el** Ventalló Vic* Vidrà** Vielha e Mijaran** Viladecavalls (2) Viladrau** Vilafranca del Penedès Vilanova del Vallès** Vila-Seca -Salou Vilamalla Vilanova i la Geltrú Vilar d'Urtx, el** Vilobí d'Onyar**

(* ampliació; **en construcció)

La llista pot haver-se modificat des que hi ha constància d'aquestes dades.

Estacions depuradores d'aigües residuals (EDAR) a 31/12/97:

en servei ..............................188 en construcció (noves) ............61 en construcció (ampliació) .......22 previstes (noves) ....................49 previstes (ampliació) ...............11

Les Estacions Depuradores d'Aigües Residuals:

A continuació, es planteja el funcionament d'una EDAR tipus, de la qual pot variar una mica les altres depuradores objectes de visita. També fóra interessant que els nois/es observessin les diferències entre depuradores. D'aquesta manera es conformaria una qualitat crítica i observadora sobre els objectes d'estudi.

Una EDAR té com a objectiu que totes les aigües residuals i contaminades produïdes en un o més nuclis de població, acabin essent aigües netes o amb un grau de contaminació no perjudicial per al medi ambient que les rep. Els processos de depuració de l'aigua són diversos, però els més emprats són dos: biològic i fisicoquímic. El fisicoquímic s'utilitza principalment a Indústria, però també hi ha processos mixtos que combinen els dos anteriors.

L'Efluent (Sortida de l'aigua al final de procés de depuració): la qualitat de l'aigua exigible; En aquesta depuradora tipus és de:

-PH: entre 6,5 i 8,5 -DBO5: menys de 25 mg/l -Matèria en suspensió: menys de 30 mg/l -Característiques sensorials: incolora i inodora -Eliminació coliformes fecals: 99,95%

Comprova si en la depuradora que has visitat es corresponen les dades.

2.EXPLICACIÓ D'UNA EDAR EXEMPLE

El funcionament de la depuradora tipus des que entra l'aigua fins que surt:

• ENTRADA
  
  L'aigua arriba bruta pel col·lector, provinent dels nuclis urbans i dels polígons industrials de la zona. Primer passa per un filtre on s'elimina la matèria gran. La brutícia més pesant s'acumula en un pou que es draga periòdicament amb una grua bivalva i es posa en un contenidor que més tard serà buidat. Els elements de gran dimensió flotants (ampolles de detergent, ...) són filtrades per un reixat i han de ser retirades manualment per un operari. (en d'altres depuradores aquest factor es realitza per màquines, cal tenir clar que quan es parla d'aquest exemple d'EDAR són termes únics i absoluts d'una, per tal de que el professor tingui clar el que és en general, no com a terme únic de totes les depuradores).
  
  Abans dels dos primers filtres, l'aigua passa per una arqueta de sobreiximent, la missió és permetre l'entrada d'un cabal d'aigua que la depuradora pugui tractar.
  
  Després d'eliminar els sòlids gruixuts, l'aigua va a parar a un pou o recinte on hi han unes bombes que, quan el volum d'aigua és el suficient, la bomben a uns altres filtres més fins anomenats tamisos estàtics, dels quals n'hi ha quatre, on es filtres les partícules més petites que no estan dissoltes (fins a 1,5 mm). Els tamisos són uns grans coladors en forma de pla inclinat. L'aigua hi és introduïda per la part superior i a mesura que descendeix pel tamís es cola cap a l'interior del pla inclinat, on es recull. Les petites partícules, però, es queden en la part exterior i van rodolant cap a la seva base, on són recollides per un cargol sense fi que les mena cap a un compactador i, una vegada compactats, a un altre contenidor que també s'anirà buidant a mesura que s'ompli.
  
  L'aigua resultant, ara sense cap tipus de residu sòlid separable per filtratge, va a la primera bassa d'aireació.
  
  
• PRIMERA BASSA D'AIREIG
  
  Aquí comença el procès biològic, ja que existeixen els microorganismes necessaris per a dur a terme la digestió de la matèria contaminant, per tant, cal oxigen perquè els microorganismes actuin de la millor manera. L'oxigen arriba per uns compressors que envien l'aire a la bassa per 266 difusors penjant de 14 cadenes. Al mateix temps, els difusors remouen constantment l'aigua i així impedeixen que en la zona on es troben es realitzi cap procés de sedimentació que acabaria inutilitzant els mateixos difusors.
  
  D'aquesta manera es produeixen els flòculs, a més de residus, també contenen grans quantitats de microorganismes que han fet la digestió. Aquests microorganismes, per tal de que visquin, calen uns mínims paràmetres ambientals: temperatura, disponibilitat d'oxigen, el ph i els nivells de salinitat, les concentracions d'elements químics i les relacions tròfiques entre diferents espècies.
  
  Al final de la bassa hi ha una zona d'aigües tranquil·les o decantador, en la qual els flòculs tenen tendència a sedimentar formant fangs. Un conjunt de bombes aspiren aquests fangs del fons del decantador. La major part d'aquests fangs són injectats altre cop al començament de la bassa per tal que l'aigua nova que hi entra estigui sempre en contacte amb una gran quantitat de microorganismes (procés de recirculació): Una part, però, és desviada cap a la primera bassa de sedimentació per a evitar que els fangs acabin saturant la bassa i per a que continuïn el seu procés de depuració (procés de purga). Les aigües superficials del decantador són aigües que contenen bàsicament contaminació que encara no ha estat digerida pels microorganismes. Són aigües molt més netes que les que entren a la bassa procedents dels tamisadors. Aquestes aigües són recollides per un canal ranurat cap a la segona bassa d'aireig, on segueixen un procés anàleg al de la primera bassa.
  
  En aquesta bassa es produeix gairebé el 80% de la depuració, el revestiment de la bassa és d'un metre d'argila, sistema més útil per impermeabilitzar la superfície. La resta de basses estan cobertes per polietilè.
  
  La fondària d'aquesta bassa és de 3,5 metres i el volum és de 19.054 m3. L'aigua hi roman una mitjana de 3,8 dies.
  
  
• SEGONA BASSA D'AIREIG
  
  El mateix procés, hi ha 55 difusors, distribuïts en 5 cadenes, que incorporen aire a l'aigua provinent de la bassa d'aireig per tal que els microorganismes acabin de depurar la contaminació que encara pogués arribar amb l'aigua de la primera bassa. Al mateix temps remouen l'aigua per a evitar sedimentacions que acabarien per inutilitzar els difusors. No hi ha decantador. D'aquí l'aigua gairebé neta passa a la primera bassa de sedimentació.
  
  El volum és de 16.475 m3 i la fondària de 3,5m. S'hi realitza la digestió del 75% del DBO5 restant. L'aigua roman una mitjana de 3,3 dies.
  
  
• PRIMERA BASSA DE SEDIMENTACIÓ
  
  L'aigua que prové de les basses d'aireig reposa i els flòculs més pesants es van sedimentant a poc a poc. L'aigua més superficial, neta es recull i conduïda a la segona bassa de sedimentació o envelliment.
  
  El volum és 8.432 m3 i dels 3,5 metres de fondària que té els fangs poden arribar a cobrir 2,8 metres. Els fangs s'extreuen cada 3 o 4 anys, l'aigua hi roman 1,7 dies.
  
  
• SEGONA BASSA DE SEDIMENTACIÓ
  
  En aquesta hi reposa abans de marxar amb una reducció mínima de contaminació del 95% en el conjunt del procés. Aquesta bassa pot dividir-se en dues zones, una de sedimentació i una altra d'afinament (envelliment).
  
  Els petits percentatges de flòculs encara no decantats en la tercera bassa sedimenten en la zona de sedimentació, té profunditat de 3,5m i un volum de 5,571 m3. L'aigua hi roman 1,1 dies i es treuen els fangs cada 3 o 4 anys. La funció d'aquesta zona és substituir la primera bassa de sedimentació mentres es buiden els fangs, evitant que la contaminació arribi al riu.
  
  La zona d'afinament és una zona d'un metre de fondària i volum de 3,127m3 on l'aigua hi roman un dia. L'aigua superficial, la més neta és capta i s'aboca, depurada, al riu. La funció d'aquesta zona poc profunda és la de permetre que els raigs ultraviolats del sol eliminin els microorganismes perjudicials.
  
  Pel que fa a la Gestió d'aquest model de depuradora, funciona a partir de dos operaris que controlen desperfectes del material i fan les operacions periòdiques de manteniment (inclús jardineria). La gestió en si (engegar bombes, controlar l'oxigen, assolir el màxim rendiment, ...) la fa un ordinador, a partir d'un programa de gestió que ordena les tasques segons uns paràmetres. En tot moment, està treballant, estudiant i executant ordres i marca les disfuncions del funcionament.
  
  Es pot consultar des d'un altre ordinador, via mòdem, fins i tot donar-li ordres; permet obtenir reportatges del funcionament de la planta dia a dia i saber el cabal que hi ha entrat, l'oxigen dissolt, les hores de funcionament, les característiques de les bombes i compressors, les avaries, ...
  
  Els continguts més genèrics i teòrics d'una EDAR, permeten contrastar amb la visita que efectuarà el col·legi, ja que és una bona manera de ser crítics amb les diferents realitats.

3. I PERQUÈ NO CONSTRUÏM UNA DEPURADORA?

Proposem una alternativa molt més atractiva i manipulativa per part dels nois/es, la qual seria convenient que es realitzés abans de la visita: construir una depuradora

1. Materials a utilitzar:
   
   
   • 3 dipòsits de plàstic rodons
     
   • 1 got
     
   • 3 taps de suro
     
   • alum en gra
     
   • 1 ampolla de plàstic
     
   • tub transparent
     
   • 1 xarxa metàl·lica tupida
   
   
   
2. Desenvolupament i procés:
   
   Es fa un orifici en la part inferior de la paret dels dipòsits de plàstic, amb la finalitat d'introduir un trocet de tub transparent. Per evitar que l'orifici sigui molt gran, es pot fer calentant un clau.
   
   Després s'ajusta bé amb silicona, per tal de que s'escapi aigua.
   
   Es col·loquen com en la figura, es poden utilitzar caixes de cartró per aconseguir l'alçada apropiada.
   
   Es tira aigua bruta (amb terra i témpera diluïda) al primer dipòsit; se li afegeix una cullerada d'alum: observeu com s'absorbeix la brutícia.
   
   Es remou l'aigua i es treu el tap de la punta del tub per a que caigui al segon dipòsit, el de sedimentació, en el que es deixa reposar l'aigua, de forma que la brutícia sedimenti en el fons.
   
   Es deixa passar l'aigua a través del filtre i s'afegeixen unes gotes de clor al dipòsit. Es recull l'aigua ja tractada en un vas.
   
   AQUESTA AIGUA NO ES POT BEURE!
   
   Es poden analitzar les propietats abans i després del tractament. Es pot realitzar l'experiència amb mostres d'aigua de diferents lloc i estudiar les característiques al final del procés.
   
   Dibuix orientatiu de l'activitat:
   
   
   
   Aquesta primera torre, es compon d'un dipòsit de plàstic amb el surtidor d'aigua i tres caixes de cartró. La segona torre, té el segon dipòsit amb el seu surtidor d'aigua i dues caixes de cartró. La tercera part té un dipòsit de plàstic que conté sorra fina, sorra gruixuda i grava, que passa al cubell inferior que té un surtidor que ho diposita al got.
   
   

   4. VISITA

   Per últim i com ja hem dit, caldria fer una visita a alguna EDAR, considerem que és un procés factible, ja que hi ha un gran nombre de depuradores, possibles de visitar i amb dossiers didàctics que permeten i faciliten una major comprensió i contrastació amb el documenta adjunt al Bloc 2 d'aquesta activitat.
   
   

   ANNEX: COMPLEMENTÀRIAMENT

   Un aspecte necessari i que entra dins el Currículum dels alumnes de secundària, seria una reflexió i debat posterior sobre la necessitat de les depuradores actualment.
   
   Preguntes orientatives per al docent, el qual pot ampliar-les o eliminar-les en funció dels resultats que s'hagin produït al llarg del procés de l'activitat:
   
   
   • Perquè considereu que s'ha obligat a les poblacions de més de 10.000 habitants a tenir una depuradora?
     
     
   • Perquè creus que serveix una depuradora?
     
     
   • Perquè considereu que el funcionament de la depuradora varia en funció de la zona?
     
     
   • L'activitat de la depuradora ha servit per un major enteniment del funcionament d'aquestes?
     
     
   • Creieu que a la llarga disminuirà el nombre d'EDARs o augmentarà?