Anexo Estudio de población equivalente

Campaspero. Emisario y E.D.A.R
Clave: 560-VA-614
Anejo nº3 Estudio de población equivalente
ANEJO Nº3
ESTUDIO DE POBLACION
EQUIVALENTE
Ingeniería de Obras y Servicios, S.A. (INSERSA)
C.C.C. 069C06A
Campaspero. Emisario y E.D.A.R
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Anejo nº3 Estudio de población equivalente
ANEJO Nº3. ESTUDIO DE POBLACIÓN EQUIVALENTE
INDICE
1.- INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 2
2.- POBLACIÓN ............................................................................................................. 2
2.1.- DATOS DE PARTIDA ............................................................................................... 2
2.2.- POBLACIÓN ESTIVAL ............................................................................................. 4
2.3.- EVOLUCIÓN DE LA POBLACIÓN ............................................................................... 4
3.- INDUSTRIA ............................................................................................................... 5
4.- GANADERÍA ............................................................................................................. 5
4.1.- SITUACIÓN ACTUAL ............................................................................................... 5
4.2.- SITUACIÓN FUTURA ............................................................................................... 7
5.- RESUMEN DEL ESTUDIO DE LA POBLACIÓN EQUIVALENTE ............................ 7
6.- CAUDAL DE AGUAS NEGRAS................................................................................ 8
6.1.- CÁLCULOS TEÓRICOS ............................................................................................ 8
6.2.- RESULTADOS “IN SITU” ......................................................................................... 9
7.- CARGAS CONTAMINANTES ................................................................................... 9
8.- PARÁMETROS CONSIDERADOS ......................................................................... 11
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Anejo nº3 Estudio de población equivalente
ANEJO Nº3. ESTUDIO DE POBLACIÓN EQUIVALENTE
1.- INTRODUCCIÓN
Pretendemos en este Anejo definir y justificar la población de diseño para la nueva depuradora
de Campaspero. Este es el primero de los datos básicos para el dimensionamiento de una E.D.A.R.
Los orígenes de las aguas que llegarán a la futura depuradora pueden ser muy variados, los
principales son los siguientes:
-
Vertidos domésticos
-
Vertidos industriales
-
Vertidos ganaderos
-
Infiltraciones
-
Agua de lluvia
En este Anejo trataremos de cuantificar la población del núcleo, teniendo en cuenta las
actividades, tanto industriales como ganaderas. El efecto contaminante de esta población y de sus
actividades se mide en un número determinado de habitantes equivalentes, que generarán una
contaminación igual a la de los habitantes reales incluida su actividad industrial y ganadera.
Por último, para estimar las aguas pluviales que pueden llegar a la futura planta, hemos
realizado un estudio hidrológico que se incluye en el Anejo nº7 de este mismo trabajo.
En el estudio que se incluye a continuación, se ha separado por un lado el estudio de caudales
y por otro el estudio de contaminantes. En un último punto, incluimos la comparación de los datos
teóricos, con los datos reales obtenidos en la campaña de caracterización realizada “in situ”.
2.- POBLACIÓN
2.1.- Datos de partida
Para fijar la población real de la localidad de Campaspero, hemos partido de la información de
la que dispone el Instituto Nacional de Estadística.
A continuación figuran los datos obtenidos de su página web (www. ine.es), así como una tabla
con la representación gráfica con la evolución de la población de la localidad en los últimos 20 años.
Según se puede observar en dicha Tabla 1, la población de hecho de Campaspero asciende en
2006 a 1.366 habitantes.
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1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
TOTAL
HOMBRES MUJERES
1.819
941
878
1.825
940
885
1.833
944
889
1.814
934
880
1.802
923
879
1.698
874
824
1.706
882
824
1.695
876
819
1.672
867
805
1.637
839
798
1.529
787
742
1.504
778
726
1.488
773
715
1.452
749
703
1.427
735
692
1.427
742
685
1.393
730
663
1.443
756
687
1.443
769
674
1.366
716
650
Tabla 1. Evolución de la población de Campaspero en los últimos años
Evolución de la población de Campaspero
2.000
1.800
1.600
1.200
1.000
800
600
400
200
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
1989
1988
1987
0
1986
Población
1.400
Año
Gráfico 1. Evolución de la población de Campaspero los últimos años.
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Al objeto de prever las posibles pequeñas oscilaciones que se pueden producir se ha estimado:
Población invierno actual = 1.400 hab. equivalentes
2.2.- Población estival
En todo caso, el dato fundamental para el dimensionamiento de la E.D.A.R. es el de la
población estacional, que puede hacer variar sustancialmente la población de invierno, por razones
turísticas o de mercado.
No disponemos de datos de la población estacional de Campaspero, pero podemos estimarla
en función del número de viviendas del término municipal.
Según los datos que facilita el I.N.E. en su página web, tenemos que el número de viviendas
existentes en el municipio en la actualidad es de 777. Según esto, tenemos que en invierno no se
alcanzaría el ratio de 2 habitantes/ vivienda.
La realidad es que muchas de las viviendas de la localidad sólo son utilizadas durante algún fin
de semana y el verano. Si pensamos en un ratio máximo de 2,5 habitantes por vivienda, tenemos que
la población de verano la podemos estimar en (2,5 * 777) 1.942 habitantes.
Población verano actual = 1.950 hab. equivalentes
2.3.- Evolución de la población
Los factores que influyen en la estimación de la evolución de la población son muchos, pueden
ser económicos, industriales, sociales, políticos, etc.… , por lo que los sistemas de predicción son
difíciles.
En cualquier caso, si observamos la gráfica y las tablas anteriores, deducimos que la población
de Campaspero es regresiva, por lo que aplicando cualquier método estadístico, el resultado sería que
para el año horizonte la población sería menor que la actual.
Este hecho no lo vamos a considerar en el dimensionamiento por lo que vamos a adoptar como
población para el año horizonte la misma que en la actualidad.
Población invierno futuro = 1.400 hab. equivalentes
Población verano futuro = 1.950 hab. equivalentes
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3.- INDUSTRIA
El sector industrial en la localidad de Campaspero está focalizado en el tema de la extracción
de piedra para la construcción.
En el momento actual existen en el término municipal de Campaspero varias industrias
dedicadas a este tema. En total, podemos suponer que existen en la actualidad aproximadamente 1 Ha
de terreno dedicadas al tratamiento de la piedra.
El Plan Regional de Abastecimiento de la Junta de Castilla y León, marca una dotación para
suelo industrial de 1 litro por segundo y hectárea.
Este valor resulta desde luego excesivo para el caso que nos ocupa, donde las instalaciones
no precisan de excesiva agua.
Podemos considerar que la dotación para este tipo de instalación es dos veces inferior, por lo
que para el cálculo de habitantes equivalentes por industria, vamos a suponer una dotación de 0,50
l/sg·Ha.
Así las necesidades de agua para consumo industrial lo fijamos en el momento actual en 0,50
l/sg.
Si consideramos una dotación de 150 litros por habitante y día, esas dotaciones suponen
aproximadamente 300 habitantes equivalentes.
No es previsible un incremento importante del sector industrial en Campaspero. En cualquier
caso y para prever posibles ampliaciones de las industrias actuales hemos considerado un valor de
habitantes equivalentes industriales en el futuro de 500.
Habitantes equivalentes industria actuales: 300 hab-eq.
Habitantes equivalentes industria futuros: 500 hab-eq.
4.- GANADERÍA
4.1.- Situación actual
Para el cálculo de la población equivalente correspondiente a las instalaciones ganaderas se
ha partido de la información suministrada por la Consejería de Agricultura y Ganadería de la Junta de
Castilla y León, en cuanto a censo ganadero en el municipio, que cifra en los siguientes datos:
-
Ganado vacuno:
-
Nº cabezas ordeño: 21
-
Nº cabezas no ordeño: 1.077
-
Nº cabezas cebo: 348
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-
Ganado porcino:
-
Nº cabezas reproducción: 1.826
-
Nº cabezas cebo: 7.860
-
-
Nº cabezas totales: 9.686
Ganado ovino:
-
-
Nº cabezas totales: 1.446
Nº cabezas totales: 9.170
Ganado caprino:
-
Nº cabezas totales: 199
Evidentemente la mayor parte de esta cabaña no vierte sus aguas residuales a la red municipal
de saneamiento. Así hemos estimado, con el asesoramiento obviamente de las autoridades locales,
que las cabezas de ganado que sí que vierten sus aguas residuales a la red municipal de saneamiento
son las siguientes:
Nº de cabezas de bovino
50
Nº de cabezas de porcino
100
Nº de cabezas de ovino
900
Nº de cabezas de caprino
20
Conviene para este caso hacer una diferenciación entre caudales y cargas contaminantes,
puesto que el agua residual que se genera en las explotaciones ganaderas no es excesiva en cuanto a
caudal, pero sí en cuanto a cargas contaminantes.
Las dotaciones que habitualmente se asigna a cada una de estas especies es la siguiente:
Especie bovina
100 l/cabeza y día
Especie ovina y caprina
10 l/cabeza y día
Especie porcina
10 l/cabeza y día
De acuerdo con esto, la población equivalente debido a la ganadería y referido a los caudales
de aguas residuales se cifra en:
Caudal total ganadería = 50 cabezas bovinas x 100 l/cabeza y día + 100 cabezas porcinas x 10
l/cabeza y día + 920 cabezas ovinas y caprinas x 10 l/cabeza y día = 15.200 litros/día.
Con ello, y aplicando una dotación de 150 litros por habitante y día, obtenemos que esos 15,2
3
m /día suponen aproximadamente 100 habitantes equivalentes en lo referido a caudales.
Habitantes equivalentes ganadería actuales (CAUDALES): 100 hab-eq.
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Para cargas contaminantes lo habitual a la hora de estimar volúmenes de contaminación es
fijarse exclusivamente en las especies bovina y porcina, ya que son las que tienen una incidencia
significativa en los vertidos realizados a los colectores municipales, cuantificando los ratios de vertido
en:
Especie porcina
2,5 hab-eq/cabeza
Especie bovina
10 hab-eq/cabeza
De acuerdo con esto, la población equivalente debido a la ganadería y referida, como
decíamos a cargas contaminantes se cifra en:
Población equivalente total ganadera (cargas contaminantes) = 50 cabezas bovinas x 10 habeq/cabeza + 100 cabezas porcinas x 2,5 hab-eq/cabeza = 750 habitantes equivalentes totales
Habitantes equivalentes ganadería (EN CARGAS CONTAMINANTES)= 750 hab-eq.
4.2.- Situación futura
En cuanto a las previsiones futuras, en ganadería no se ha considerado perspectivas de
crecimiento, por lo que se fija la población equivalente ganadera en:
Habitantes equivalentes ganadería actuales (CAUDALES): 100 hab-eq.
Habitantes equivalentes ganadería (EN CARGAS CONTAMINANTES)= 750 hab-eq.
5.- RESUMEN DEL ESTUDIO DE LA POBLACIÓN EQUIVALENTE
A continuación se incluye una tabla resumen con los datos de las poblaciones equivalentes
calculadas en este anejo, considerando por un lado los caudales y por otro las contaminaciones:
CAUDALES
Población
Población equivalente industría
Población equivalente ganadería
TOTAL HAB. EQUIVALENTES
AÑO ACTUAL
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
INVIERNO
VERANO
(hab. equiv) (hab. equiv) (hab. equiv) (hab. equiv)
1.400
1.950
1.400
1.950
300
300
500
500
100
100
100
100
1.800
2.350
2.000
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2.550
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Población
Población equivalente industría
Población equivalente ganadería
TOTAL HAB. EQUIVALENTES
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CARGAS CONTAMINANTES
AÑO ACTUAL
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
INVIERNO
VERANO
(hab. equiv) (hab. equiv) (hab. equiv) (hab. equiv)
1.400
1.950
1.400
1.950
300
300
500
500
750
750
750
750
2.450
3.000
2.650
3.200
6.- CAUDAL DE AGUAS NEGRAS
6.1.- Cálculos teóricos
Para calcular el caudal de aguas negras que llegarán a la planta será necesario fijar, como dato
previo fundamental la dotación de agua por habitante equivalente.
Si tomamos como referencia el Plan Regional de Abastecimiento de la Junta de Castilla y León,
encontramos como dotaciones unitarias recomendadas las que se recogen a continuación:
-
Poblaciones de menos de 4.000 habitantes: 150 litros por habitante y día
-
Poblaciones de entre 4.000 y 20.000 habitantes: 250 litros por habitante y día
-
Poblaciones de entre 20.000 y 100.000 habitantes: 325 litros por habitante y día
-
Poblaciones de más de 100.000 habitantes: 400 litros por habitante y día
Así, vamos a considerar en este caso una dotación de 150 litros
De esta forma el caudal medio de aguas negras que teóricamente llegara a la nueva E.D.A.R.
de Campaspero será, tanto para el año actual, como para el futuro, la siguiente:
AÑO ACTUAL
INVIERNO
VERANO
270 m3/dia
353 m3/dia
11,25 m3/h
14,69 m3/h
3,13 l/s
4,08 l/s
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
300 m3/dia
383 m3/dia
12,50 m3/h
15,94 m3/h
3,47 l/s
4,43 l/s
Para definir las cargas contaminantes se han consultado distintas publicaciones, obteniéndose
los siguientes resultados de acuerdo con las Normas para la redacción de Proyectos de Abastecimiento
y Saneamiento de Poblaciones., obteniéndose los siguientes ratios:
-
DBO5:
60,00 gr/hab día
-
SS:
90,00 gr/hab día
Con ello las cargas contaminantes esperadas resultan ser las siguientes:
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Anejo nº3 Estudio de población equivalente
AÑO ACTUAL
INVIERNO
VERANO
147,00 Kg/día
180,00 Kg/día
220,50 Kg/día
270,00 Kg/día
DBO5 esperada
SS esperados
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
159,00 Kg/día
192,00 Kg/día
238,50 Kg/día
288,00 Kg/día
Dividiendo estos datos por los caudales esperados, obtenemos las concentraciones de
contaminantes esperadas:
AÑO ACTUAL
INVIERNO
VERANO
544 mg/l
510 mg/l
817 mg/l
765 mg/l
DBO5 esperada
SS esperados
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
530 mg/l
501 mg/l
795 mg/l
752 mg/l
6.2.- Resultados “in situ”
En el Anejo nº2 de este mismo trabajo, se ha incluido el estudio de caracterización realizado a
las aguas residuales de Campaspero.
Además de análisis físicos y químicos, se realizaron cálculos de estimación de caudal en el
momento de la toma de las muestras.
En el siguiente cuadro se incluyen los datos obtenidos en el colector general antes del vertido
en el arroyo y durante los tres días en los que se realizó el análisis.
HORA DE LA TOMA
8.00 H - 10.00 H
10.00 H - 12.00 H
12.00 H - 14.00 H
14.00 H - 16.00 H
16.00 H - 18.00 H
18.00 H - 20.00 H
Media horas diurnas
23/08/2007 (J)
17,92 m3/h
21,53 m3/h
25,32 m3/h
35,45 m3/h
25,06 m3/h
26/08/2007 (D)
18,97 m3/h
18,22 m3/h
27,99 m3/h
26,12 m3/h
22,83 m3/h
29/08/2007 (X)
18,22 m3/h
22,06 m3/h
18,28 m3/h
30,12 m3/h
22,17 m3/h
Si consideramos que el caudal recogido durante las horas diurnas es de aproximadamente
3
23,5 m /h, tenemos que durante esas horas el caudal de aguas residuales realmente generado es de
3
3
(23,5 x 12) 282 m . Esos 282 m suponen aproximadamente el 80% del caudal teórico de verano.
7.- CARGAS CONTAMINANTES
Para definir las cargas contaminantes se han consultado distintas publicaciones, obteniéndose
los siguientes resultados de acuerdo con las Normas para la redacción de Proyectos de Abastecimiento
y Saneamiento de Poblaciones., obteniéndose los siguientes ratios:
-
DBO5:
60,00 gr/hab día
-
SS:
90,00 gr/hab día
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Anejo nº3 Estudio de población equivalente
-
NTK:
15,00 gr/hab día
-
Nitrógeno en forma de NH4 :
9,00 gr/hab día
-
Fósforo total:
4,00 gr/hab día
-
Fósforo orgánico:
1,05 gr/hab día
-
Coliformes fecales:
2 * 10
+
11
CF/hab día
De acuerdo con estos valores y la población equivalente calculada anteriormente se obtienen
las cargas contaminantes teóricas siguientes:
AÑO ACTUAL
INVIERNO
VERANO
147,00 Kg/día
180,00 Kg/día
220,50 Kg/día
270,00 Kg/día
DBO5 esperada
SS esperados
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
159,00 Kg/día
192,00 Kg/día
238,50 Kg/día
288,00 Kg/día
Dividiendo estos datos por los caudales esperados, obtenemos las concentraciones de
contaminantes esperadas:
AÑO ACTUAL
INVIERNO
VERANO
544 mg/l
510 mg/l
817 mg/l
765 mg/l
DBO5 esperada
SS esperados
AÑO HORIZONTE
INVIERNO
VERANO
530 mg/l
501 mg/l
795 mg/l
752 mg/l
Si repasamos los valores obtenidos en la caracterización tenemos:
23/08/2007
CAMPASPERO
26/08/2007
29/08/2007
MEDIA
DBO5
SS
DBO5
SS
DBO5
SS
DBO5
SS
120
75
56
22
16
17
64
38
Observamos, que los datos de contaminación están claramente por debajo de las previsiones.
Este dato indica por un lado, la presencia de infiltraciones de agua limpia y por otro que el agua
procedente de la industria presenta escasa carga contaminante.
Es por ello que se ha decidido reducir el dato teórico para este parámetro, de forma que lo
ajustemos a la realidad de lo observado sobre el terreno.
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8.- PARÁMETROS CONSIDERADOS
De todo lo anterior podemos deducir que la capacidad de la futura planta de aguas residuales
de Campaspero, de servicio a una población equivalente de 2.550 habitantes, que con una dotación de
3
150 litros por habitante y día resulta un caudal medio de diseño de 382,5 m /día.
En cuanto a las cargas contaminantes, los parámetros considerados para el diseño de la
planta, son los siguientes:
DBO5 (mg/l)
SS (mg/l)
NTK (mg/l)
NH4+ (mg/l)
Fosforo total (mg/l)
PARÁMETROS CONSIDERADOS
200,0
150,0
40,0
25,0
3,5
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