Vertidos en tiempo de lluvia

Manuel Gómez Valentín

ETS Ingenieros de Caminos Canales y Puertos. Barcelona

Problemas de vertido: CSO

Efectos de la lluvia caída en medio urbano

Problemas de cantidad

Problemas de calidad del agua en la red y del medio receptor

Problemas de cantidad

El primer objeto de atención, evitar los problemas de inundación

Problemas de calidad

Vertido en tiempo de lluvia, desde redes unitarias o redes separativas

Presencia de una carga contaminante no despreciable

Origen de la carga contaminante

Aporte de la precipitaciónArrastres de la escorrentía superficialSedimentos existentes en la red de

alcantarillado Fracción de agua residual (en caso de red

unitaria)

Aporte de la precipitación

Polvo en suspensiónGases existentes en la atmósfera (NO,

CO, SOx )

Aporte de polvo en suspensión

Dependiente del sitio y de la época del año

Datos registrados de hasta 20 Tm/Km2/mes

Valores habituales, de 0.1 a 2 Tm/Km2/mes

Aporte de gases de la atmósfera

Problemas de precipitación ácidaRegistro de valores de pH hasta por

debajo de 5Dependencia del lugar, régimen de

vientos, época del año

Aporte de sólidos en la superficie

Origen vario: aportes de la erosión superficial, materiales de construcción, polvo depositado, restos orgánicos, grasas, etc.

Compuestos de tipo orgánico e inorgánico

Arrastres de la escorrentía

Acumulación en superficie Arrastre por la precipitaciónUna lluvia de pocos milímetros (10-15) es

capaz de limpiar más del 90% de los materiales en superficie

Aporte de materiales de construcción

Erosión superficial

Aporte de materia orgánica

Granulometría del material sólido

Gran variabilidad, material cohesivo y no cohesivo

Las partículas pequeñas pueden llegar a concentrar casi un 70% de la carga contaminante

Concentraciones esperables

Datos procedentes de los USA (vías urbanas)

Valor medio (mg/l) Rango de valores PH 6.5 – 8.1

Sólidos totales 1147 145 – 21600 DB0 24 2-133 PO4 0.79 0.05 – 3.55 Pb 0.96 0.02 – 13.1 Fe 10.3 0.1 – 45 Cd 0.04 0.01 – 0.40

Primer lavado (first flush)

Un suceso de lluvia puede producir un lavado de la superficie de la ciudad con una mayor carga contaminante en los primeros minutos de escorrentía

Primer lavado

Hidrograma y polutograma presentan los máximos en instantes distintos

Cmáx antes que Qmáx

Concentraciones del primer lavado

Cargas similares a un agua residual doméstica

Concentración del first flush

Concentración de un vertido prolongado

DQO 581 92 161 19 DBO 186 40 49 10 Sólidos totales 861 117 378 46 Sólidos en suspensión 522 150 166 26 Nitrógeno total 17.6 3.1 5.5 0.8 Ortofosfato 2.7 1.0 --- pH 7.7 0.1 7.2 0.1

Caracterización del vertido

Parámetros de medida del vertido Presencia de sólidos Materias consumidoras de O2

Indicadores biológicos Nutrientes Metales pesados Otros elementos

Presencia de sólidos

Aumentan la turbiedad del medio y reducen el alcance de la luz solar

Se acumulan en el fondo pudiendo llegar a cubrir esa zona (zona béntica)

Materias consumidoras de O2

Materia orgánica en generalOxidación a costa de consumir el oxígeno

del medioReducción de niveles de oxígeno disuelto,

por debajo del umbral de supervivencia de la fauna existente

Control del nivel de oxígeno disuelto

Nutrientes

Se presentan en concentraciones lo suficientemente altas para generar un crecimiento incontrolado de algas en el medio fluvial

Se suele emplear el NH4 como indicador, y el PO4

Indicadores biológicos

Presencia de microorganismos patógenosAsociados a la existencia de materia

orgánicaColiformes, salmonellas, etc.

considerados como indicadores

Metales pesados

Pueden ser tóxicos a partir de unas concentraciones mínimas

Los más habituales son el Fe, Zn, Cd, Pb

Otros indicadores

Control de elementos específicos de alguna cuenca Pesticidas Hidrocarburos Vertidos industriales (fenoles, etc)

Necesidad de medir los vertidos

Vertido y efectos en el medio receptor

Toma de muestras

Dificultad de medida y gran variabilidad en los resultados de los análisis

Actuaciones ante el problema

Posibilidad de almacenar volúmenes de escorrentía antes del vertido

Almacenamiento dentro de la redAlmacenamiento dentro de la red

Almacenamiento en depósitosAlmacenamiento en depósitos

Almacenamiento en la red

Construcción de colectores específicos de almacenamiento

Almacenamiento en la misma red, aprovechando el volumen existente

Almacenamiento en la red

Almacenamiento en depósitos

Depósitos en línea o en paralelo, para recoger la primera escorrentía

Reducción número de vertidos