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Depuradoras de aguas residuales
del Baix Llobregat y del Besòs:
dos soluciones diferentes
Tomás Cazurra Pérez
DESCRIPTORES
DEPURADORA DE AGUAS RESIDUALES
BAIX LLOBREGAT
BESÒS
Introducción
La construcción de la nueva planta depuradora del Baix Llobregat y la remodelación de la del Besòs suponen adecuar el
tratamiento de las aguas residuales de la mayor parte del
área metropolitana de Barcelona a las directivas que en esta
materia establece la Unión Europea.
La importancia de estas plantas radica en su capacidad de
tratamiento, ya que entre ambas reciben aproximadamente la
mitad de la totalidad de las aguas residuales de Cataluña.
En la figura 1 se indica el emplazamiento de las dos depuradoras. En ella pueden apreciarse dos ámbitos totalmente diferentes con singulares peculiaridades en cada uno de ellos. La
del Baix Llobregat se ubica en la margen izquierda del nuevo
cauce del río Llobregat desviado, próxima a la ampliación del
puerto de Barcelona y en las proximidades de una Zona ZEPA.
La depuradora del Besòs encajada en un ámbito totalmente urbanizado y situada debajo de la plaza Forum. Son precisa-
Fig. 1. Emplazamiento de la EDAR del Baix Llobregat y de la EDAR del Besòs.
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Fig. 2. EDAR del Baix Llobregat.
mente sus ubicaciones, con las exigencias de entorno que conllevan y las disponibilidades de espacio, distintas en cada caso, lo que motiva la aplicación de tecnologías innovadoras que
las llevan a ser dos macrodepuradoras diferentes y singulares.
Depurbaix, empresa pública participada por el Ministerio
de Medio Ambiente y la Generalitat de Catalunya, a través de
la Agencia Catalana del Agua, ha llevado a cabo la gestión de
la construcción de las obras y puesta en servicio de la EDAR del
Baix Llobregat, así como la construcción en la EDAR del Besòs
del tratamiento biológico y de la explanada que cubre la depuradora y que constituye la plaza Forum. EMSSA, empresa dependiente de la Entitat Metropolitana de Medi Ambient, es quien
ha gestionado la construcción del tratamiento primario de la
EDAR del Besòs y lleva a cabo la explotación de ambas plantas.
La ejecución de las obras de estas dos plantas depuradoras supone la inversión medioambiental más importante realizada en los últimos años en el Mediterráneo, llevada a cabo con un escrupuloso seguimiento de las declaraciones de
Impacto Ambiental y diseñadas buscando soluciones que
apuestan por la sostenibilidad del entorno.
EDAR del Baix Llobregat
Durante las últimas décadas el desarrollo industrial, la expansión de los núcleos urbanos y la escasa depuración de las
aguas residuales habían afectado al medio ambiente del último tramo del Llobregat, haciendo imprescindible una rápida
actuación que permitiese recuperar este tramo del río y que la
mejora de la calidad de las aguas tornase a dar vida al delta.
En la zona costera próxima a la desembocadura del Llobregat, en donde se había mantenido durante años la prohibición del baño, gracias a la eliminación de los vertidos directos
al río y al mar y a la puesta en servicio del Sistema de Saneamiento del Baix Llobregat, ha sido posible recuperar para el uso
ciudadano playas de singular belleza en un entorno paisajístico natural. La depuración de las aguas ha sido un instrumento
esencial para recuperar el delta del río y con ello garantizar la
existencia de un espacio natural donde se pueda pasear y disfrutar de la flora y fauna, donde contemplar las especies animales y vegetales sea una realidad al alcance de todos.
Fig. 3. EDAR del Baix Llobregat.
Fig. 4. EDAR del Baix Llobregat. Edificio de control.
La depuradora de aguas residuales del Baix Llobregat
(Figs. 2 y 3) trata las aguas provenientes de ocho municipios
del sur del área metropolitana, Santa Coloma de Cervelló,
Sant Boi de Llobregat, Cornellà de Llobregat, el Prat de Llobregat, Sant Joan Despí, Sant Just Desvern, Esplugues de Llobregat, Hospitalet de Llobregat, y del 40 % del municipio de
Barcelona. Es una zona densamente poblada, con 1,3 millones de habitantes; las aguas que trata la depuradora incluyen,
además de las aguas domésticas, las procedentes de las industrias, servicios y otros usos, lo que supone una carga contaminante equivalente a 2,2 millones de habitantes. El caudal
de diseño de la planta es de 420.000 m3 diarios de agua, y
en períodos de lluvia admite hasta 14,7 m3/seg. El agua depurada se vierte al mar mediante un emisario submarino.
La obra de saneamiento del Baix Llobregat se inscribe dentro del llamado Plan Delta del Llobregat, que comprende actuaciones coordinadas a cargo de diferentes Administraciones Públicas en un entorno de singulares características ambientales y
donde se halla una Zona de Especial Protección de Aves (ZEPA).
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Medidas medioambientales
En el diseño de la depuradora se ha respetado escrupulosamente la declaración de Impacto Ambiental. Todas las instalaciones susceptibles de producir olores están cubiertas y debidamente desodorizadas, con una implantación compacta
que permite la posibilidad de futuras ampliaciones. Se han limitado las emisiones sonoras, insonorizando los edificios que
generan ruidos, tales como centrifugación y cogeneración.
De acuerdo con el Programa de Vigilancia Ambiental, se
informaba mensualmente a la Comisión Mixta de Control del
Proyecto de las incidencias de las obras en los vectores medioambientales de control y de las medidas correctoras que
se adoptaban para minimizar posibles impactos negativos
tanto durante la ejecución de las obras como en la fase de
operación de la depuradora, y en paralelo las empresas
constructoras aplicaron el sistema de Gestión Medioambiental en obras certificadas según la ISO 14001.
Muy importante en un entorno protegido como el delta del
Llobregat donde se ubica la depuradora es el cuidado de la integración paisajística de la planta; a tal efecto se ha previsto un
ajardinamiento con especies autóctonas, y una parcelación en
los terrenos disponibles para futuras ampliaciones, imitando la
trama de las parcelas agrarias del entorno rural próximo.
Descripción de las obras
Las obras que configuran el Sistema de Saneamiento del Baix
Llobregat son los colectores que recogen y transportan las
aguas residuales de los ocho municipios a los que da servicio
la EDAR y que tienen una longitud de unos 13 kilómetros, con
secciones variables capaces de transportar hasta 22 m3/s,
disponiendo intercaladas tres estaciones de bombeo, en donde se han empleado como sistema de elevación tornillos de
Arquímedes o bombas sumergibles; la propia planta depuradora, dividida en línea de aguas y línea de fangos, con la distribución en planta de los diferentes procesos según se indica
en la figura 5, y el emisario submarino que conduce las
aguas tratadas mar adentro a través de una tubería de tres
metros de diámetro, de hormigón armado con camisa de
LÍNEA DE AGUA
1. PRETRATAMIENTO
2. DESARENADORES – DESENGRASADORES
3. DECANTADORES PRIMARIOS
LÍNEA DE FANGOS
8. ESPESADORES DE FANGOS
9. DIGESTORES DE FANGOS
4. REACTORES BIOLÓGICOS
10. EDIFICIO DE DESHIDRATACIÓN
5. DECANTADORES SECUNDARIOS
11. EDIFICIO DE SECADO TÉRMICO
6. ESTACIÓN DE BOMBEO A EMISARIO SUBMARINO
12. EDIFICIO DE COGENERACIÓN Y CALEFACCIÓN
7. EDIFICIO DE CONTROL
13. GASÓMETROS
Fig. 5. Imagen virtual de la EDAR del Baix Llobregat.
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chapa, llegando a 3.200 metros de la costa a una profundidad de 60 metros, lo que lo convierte en el emisario submarino más grande del Mediterráneo (en la figura 6 se muestra
la fase de tiro del emisario).
El diseño de la línea de aguas propone una solución tecnológica que consigue que el efluente de la depuradora cumpla los límites de calidad establecidos por la normativa de la
Unión Europea en materia de depuración de aguas residuales.
La solución técnica adoptada conjuga los aspectos fundamentales del proyecto: cumplimiento de la declaración de impacto ambiental, sistema de tratamiento fiable con tecnología
contrastada, plazos de ejecución y presupuestos dentro de los
límites previstos.
En la EDAR del Baix Llobregat se ha empleado un proceso de tratamiento biológico de fangos activados que encaja
en los criterios indicados anteriormente, haciendo especial
hincapié en el respeto medioambiental. Es un sistema de tratamiento de dilatada experiencia, con la distribución en planta como se indica en la figura 5. Se han adoptado medidas
encaminadas a minimizar el impacto ambiental, corrigiéndose los posibles olores aireando los canales, cubriendo y desodorizando las zonas susceptibles de producir olores, minimizando las turbulencias en la decantación primaria y utilizando difusores de burbuja fina en el reactor biológico.
Energéticamente encaja en las políticas de sostenibilidad,
ya que la depuradora se autoabastece de la energía eléctrica y térmica que necesita para su funcionamiento. Para producir esta energía que consume, utiliza como combustible el
biogás que se produce en la digestión de los fangos. La EDAR
se ha diseñado buscando minimizar el consumo energético
dando a los equipos una gran flexibilidad de funcionamiento. Para ello cada proceso unitario se ha subdividido en el suficiente número de líneas de forma que se pueda ajustar fácilmente el número de líneas en operación con los caudales y
contaminación del agua a tratar. A su vez en los equipos mecánicos de cada línea se optimiza su régimen de funcionamiento dotándolos de los elementos de control y automatismos capaces de ajustarlos lo más fiablemente posible a las
demandas necesarias.
La función fundamental de una estación depuradora es la
eliminación de la contaminación que lleva el agua residual, y
ello supone la producción de fango, en cantidad y calidad
variables dependiendo del caudal y características del agua
tratada y de la tecnología aplicada en la EDAR. Ésta actúa
como un centro de producción de agua depurada que lleva
asociada la aparición del subproducto fango, al que hay que
encontrar un tratamiento adecuado a su destino final.
Los criterios básicos aplicables en el diseño de una línea
de fangos son la reducción de la cantidad de fangos y la valorización de los fangos producidos.
El diseño de la línea de fangos de la EDAR del Baix Llobregat se ha hecho de acuerdo con los principios básicos
mencionados. Para ello se ha alargado la línea convencional
de tratamiento de fangos, que normalmente acaba en la deshidratación de fangos, añadiendo un proceso de secado térmico y una instalación asociada de cogeneración.
Fig. 6. Emisario submarino en construcción.
Ecoeficiencia
Fig. 7. Cogeneración.
Con el secado térmico se consigue un doble objetivo, reducir a la cuarta parte la cantidad de fango producido en la
planta y valorizar el producto final resultante, ya que gracias
a su presentación en forma de pellets y a su alto grado de sequedad, cerca del 90 %, permite una mayor facilidad de manipulación, transporte y aplicación en los usos posibles (agricultura, combustible, materia prima para la gasificación…).
La combinación secado térmico-cogeneración permite aprovechar en la planta depuradora la electricidad y calor generados, lo que supone una importante reducción de los costes de
explotación de la EDAR.
La depuradora se ha diseñado y construido dando un papel
relevante a la ecoeficiencia de la instalación, que se manifiesta en tres aspectos fundamentales: por una parte un elevado
porcentaje del agua tratada será reutilizada, empleándose el
agua regenerada para paliar parte del déficit hídrico que padecen las cuencas internas de Cataluña, estando previsto su
uso para restituir el caudal ecológico del río, alimentar las zonas húmedas del delta, riego agrícola y evitar la intrusión salina mediante la construcción de una barrera hidráulica positiva, proyecto este último pionero en España. Otro aspecto a
subrayar en la ecoeficiencia de la planta depuradora es la
transformación de los fangos, generados en el proceso de depuración, en un recurso válido para ser utilizado como abono en la agricultura (contiene materia orgánica, nitrógeno y
fósforo) o como combustible en las instalaciones cementeras o
centrales térmicas, dándole así un valor añadido y consiguiendo de esta forma una instalación con “residuo cero”.
El tercer aspecto de la ecoeficiencia está en el aprovechamiento de las propias bacterias que tiene el agua, primero
para que sean éstas las encargadas de limpiar el agua, manteniendo en el reactor biológico la concentración de bacterias
y el oxígeno suficiente para poder llevar a cabo el proceso de
depuración y finalmente aprovechar las bacterias anaerobias
para que descompongan la materia orgánica contaminante
que lleva el agua para producir biogás, que será utilizado como combustible en motores de cogeneración que suministran
la energía eléctrica y térmica necesaria para el funcionamiento de la planta depuradora.
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EDAR Besòs. Nuevo espacio
para la ciudad. Una solución singular
Transformación
En el año 1976 fue construida la antigua depuradora del
Besòs en terrenos ganados en parte al mar (Fig. 8). Diseñada
como tratamiento fisicoquímico, vertía las aguas tratadas al
mar a través de un emisario submarino que garantizaba la
calidad sanitaria de las aguas de baño de las playas del litoral barcelonés, y los fangos producidos en el proceso de depuración se vertían al mar a través de otro emisario submarino. Esta antigua planta depuradora sufrió diferentes modificaciones a lo largo de sus 25 años de existencia. Se aumentó
su capacidad de tratamiento ampliando el número de líneas
de tratamiento fisicoquímico. El emisario submarino que vertía las aguas tratadas al mar se reemplazó antes de las olimpiadas de Barcelona con uno nuevo de mayor capacidad y
longitud, de forma que garantizase la calidad del agua de
baño de las playas situadas en su entorno próximo, el frente
marítimo de la Villa Olímpica. El emisario que vertía los fangos al mar fue suprimido, ajustándose a la normativa europea
que prohibía su existencia más allá del año 1998. Para resolver el problema se construyó un tratamiento de fangos formado por un secado térmico y una cogeneración asociada.
Todos estos cambios que había recibido la antigua planta
no la hacían compatible con la transformación prevista para
el Área Forum, lo que motivó la necesidad de rediseñar total-
Fig. 8. Antigua EDAR del Besòs.
mente la línea de aguas de la depuradora. La transformación
proyectada implicaba redefinir totalmente la depuradora, ya
que ésta se encontraba dentro del espacio destinado a la celebración de los eventos del Forum de las Culturas 2004. Se
plantea la remodelación de la planta condicionada por tres
aspectos fundamentales: hay que ampliar el tratamiento primario con un tratamiento biológico que adecue la planta a
las exigencias legales medioambientales de la Unión Europea; no se aumentará el espacio ocupado por la antigua depuradora; se compatibilizará la construcción de la nueva
planta de forma que durante la remodelación el agua residual reciba siempre un tratamiento primario, se exige una rapidez en la ejecución de las obras de manera que la losa que
cubre la EDAR y que será base de la plaza Forum se construya con la suficiente antelación para poder ser urbanizada
antes de la celebración de los eventos del Forum de las Culturas, y sobre todo se diseña de forma que en lugar de ser un
obstáculo que dificulte el acceso al mar sea un puente de
unión del origen de una calle emblemática como la avenida
Diagonal con las nuevas playas (Fig. 9).
Diseño
Todos estos condicionantes han llevado a la construcción de
una EDAR con un diseño muy singular, con escasas referencias a nivel mundial y siendo la primera macrodepuradora en
el mundo situada bajo una plaza pública (Fig. 10), plaza que
Fig. 9. EDAR del Besòs en construcción (agosto 2003).
Fig. 10. EDAR del Besòs. Sección bajo la plaza Forum.
Fig. 11. EDAR del Besòs (vista interior bajo la plaza Forum).
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Fig. 12. EDAR del Besòs durante la celebración del Forum de las Culturas, en agosto de 2004.
adquiere unas dimensiones que la hacen comparable en superficie con las de Tiananmen en Pekín, la Concorde en París, la plaza Roja de Moscú o el Zócalo de México DF.
La depuradora del Besòs es en la actualidad la que trata
el mayor caudal de aguas residuales de Cataluña, aproximadamente el 30 % de toda la Comunidad Autónoma. Da servicio a los municipios de Tiana, Montgat, Badalona, Santa Coloma de Gramanet, Sant Adrià de Besòs y Barcelona (mitad
norte de la ciudad). El caudal de agua tratada diariamente es
de 440.000 m3. Esto representa unos 160 hm3/año, un volumen superior a la capacidad de la mayoría de los embalses
de las cuencas internas de Cataluña.
En el diseño de la línea de aguas de la depuradora del
Besòs, motivado por los condicionantes descritos anteriormente, es necesario emplear sistemas de tratamiento compactos que
puedan encajar en el reducido espacio disponible para su
construcción, tan solo 11 hectáreas (Fig. 11). Una planta convencional de este tamaño necesitaría unas 30 hectáreas. Ello
implica la necesidad de emplear tecnologías innovadoras que
puedan conseguir los rendimientos de depuración previstos. Para ello se emplea como decantación primaria un sistema lamelar con espesamiento incorporado, y una decantación secundaria de doble piso con pocas referencias a nivel mundial; en
este sentido tiene una cierta similitud con la EDAR de Boston, en
Estados Unidos, y la de Singapur, actualmente en construcción.
Al igual que en la planta del Baix Llobregat, los fangos
producidos en el proceso de depuración son sometidos a un
secado térmico, con la intención de minimizar y valorizar la
producción de fangos.
Estos datos son suficientemente relevantes para demostrar la
importancia de esta instalación. Con el tratamiento biológico,
actualmente en construcción, se pretende mejorar la calidad del
agua del mar en el litoral barcelonés, modernizar y completar
la planta depuradora existente y cumplir la normativa europea
en tratamiento de aguas residuales. Las nuevas infraestructuras
permitirán, por un lado, mejorar la calidad de las aguas de las
playas para el disfrute de los más de cuatro millones de habitantes que residen en el área metropolitana de Barcelona, y por
otro, integrar la depuradora en el entorno urbano.
Conclusión
La construcción de la nueva depuradora de aguas residuales del
Baix Llobregat y la transformación de la del Besòs constituyen en
su conjunto la inversión medioambiental más importante que se
ha llevado a cabo en la costa mediterránea en los últimos años.
La puesta en servicio de estas dos macroplantas ha supuesto un gran avance medioambiental para el ámbito metropolitano de Barcelona, habiéndose adecuado el tratamiento de sus aguas residuales a la normativa europea, consiguiendo disponer de nuevas playas aptas para el baño y mejorando la calidad de las existentes, habiéndose empleado
como criterios básicos en sus diseños la sostenenibilidad y
ecoeficiencia, apostando por una integración y reconciliación
entre el hombre y la naturaleza.
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Tomás Cazurra Pérez
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Director Técnico de Depuradora del Baix Llobregat, S.A.
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