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La Clave | Monográfico Vigo
La nueva EDAR Lagares: un referente en depuración
Sus requisitos de diseño y la transformación generada en su entorno la convierten en un referente nacional de la ingeniería de saneamiento
Carlos A. Fernández Casanova
Responsable de gestión de proyectos y obras. Acuaes
Ingeniero de caminos, canales y puertos
La nueva EDAR Lagares, obra principal de la actuación “Saneamiento de Vigo”, es una infraestructura diseñada para dar respuesta a las condiciones de vertido exigidas en la Directiva 91/271/CEE para zonas sensibles de más de 100.000 habitantes equivalentes (1). Su diseño hidráulico admite caudales de hasta 12 metros cúbicos por segundo y tiene un potencial de tratamiento en términos de contaminación de hasta 800.000 habitantes equivalentes, lo que la convierte en la estación depuradora con mayor capacidad de tratamiento de Galicia. Sus requisitos de diseño y el impacto positivo generado en su entorno la convierten en un referente nacional de la ingeniería de saneamiento.
Situación de partida
La ría de Vigo recibe los vertidos de aguas residuales domésticas de 420.000 habitantes, de los que aproximadamente 300.000 utilizan el sistema de saneamiento de la ciudad de Vigo. Estos vertidos introducían una fuerte presión ambiental sobre el medio receptor, y el deficiente funcionamiento del conjunto de sistemas de saneamiento de la ría de Vigo generaba graves problemas de contaminación que afectaban tanto a la actividad marisquera como a numerosas zonas de baño de la ría.
El origen de esta situación provenía, en gran parte, del hecho de que la antigua Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) Lagares tenía limitada su capacidad para alcanzar unos parámetros de vertido acordes con los objetivos de calidad exigidos en las aguas de la ría. Además, contaba con un importante rechazo social debido al impacto sobre la población colindante de los ruidos y olores que generaba.
En este contexto, la nueva EDAR de Lagares, integrada dentro de la actuación “Saneamiento de Vigo”, materializa la respuesta articulada por las tres Administraciones implicadas —Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente, a través de la sociedad estatal Acuaes; Xunta de Galicia y Concello de Vigo— para dar solución a los graves problemas de contaminación que presentaba la ría de Vigo y que habían derivado en que la Unión Europea propusiera en el año 2005 la imposición de una elevada sanción económica al Reino de España por el incumplimiento de la Directiva 79/923/CEE relativa a la calidad exigida a las aguas para cría de moluscos.
Retos de diseño
La nueva infraestructura debía lograr el cumplimiento de los requisitos ambientales en el medio receptor (principalmente la calidad microbiológica necesaria para el baño y la cría de moluscos), mantener en funcionamiento el servicio de depuración durante la ejecución de las obras, construir la planta en la menor superficie posible y recuperar ambientalmente la zona de la marisma del Lagares.
Ante esta situación, la primera dificultad del diseño radicaba en determinar los requisitos básicos que se debían exigir del nuevo sistema de saneamiento de Vigo para garantizar la viabilidad ambiental de la solución. Para ello, se llevó a cabo un complejo proceso de estudio, que se inició con una modelización del sistema de colectores de la ciudad y cuyos resultados sirvieron de base para simular la evolución de la contaminación en el medio receptor y comprobar la adecuación del diseño. Esta visión ambiental integrada del futuro funcionamiento de la EDAR permitió establecer el caudal de entrada en 12 m3/s para el año horizonte, esto es, cuatro veces más que el de las instalaciones prexistentes.
Una vez determinada la capacidad de tratamiento que debía exigirse, el siguiente reto era concebir una EDAR que, además de depurar el agua, contase con la aceptación social del entorno y erradicase el rechazo existente hacia este tipo de instalaciones. Para ello, era necesario minimizar los riesgos de impactos odoríferos y acústicos a través de un diseño que garantizase unas condiciones favorables de operación y mantenimiento, al tiempo que transmitiese una imagen de pulcritud y modernidad que concitase su aprobación por parte de la ciudadanía.
Por otra parte, los altos niveles de calidad requeridos al efluente y los exigentes requisitos medioambientales y de diseño de la nueva EDAR justificaron una apuesta por alternativas de proceso innovadoras y la incorporación de algunas de las últimas tecnologías de diseño de estaciones de tratamiento de aguas residuales.
En definitiva, se trataba de un reto técnico novedoso, con escasas referencias en el ámbito nacional e internacional, y que no debía obviar cuestiones como la optimización del consumo energético, la puesta en servicio gradual de las instalaciones y la exigencia de cumplimiento de los objetivos de calidad microbiológicos del vertido a partir del primer año de inicio de las obras para intentar detener el procedimiento sancionador abierto.
Una actuación global
Para materializar la respuesta a la problemática detectada, se concluyó llevar a cabo de modo simultáneo tres obras diferentes: la EDAR Lagares (obra principal que se describe los apartados siguientes), el emisario submarino y una nueva acometida eléctrica.
El emisario submarino tiene por objeto favorecer la dilución del efluente de la EDAR Lagares al trasladar el vertido, ya tratado, a un lugar óptimo desde el punto de vista ambiental. El emisario submarino se inicia en la cámara de carga, dotada de un bombeo situado en el recinto de la EDAR, que entra en funcionamiento en función de los valores de caudal tratados y de las cotas de marea existentes en cada momento.
Por su parte, los trabajos de ampliación de la acometida eléctrica consistieron en la ejecución de una extensión de la red de distribución de energía eléctrica de la ciudad de Vigo que permite satisfacer las necesidades conjuntas de Acuaes y el Consorcio de la Zona Franca, mediante la construcción de una nueva subestación eléctrica de distribución que proporciona a ambas entidades sendos puntos de acceso a la red con tensión de 132 kV y una potencia unitaria de 15 MVA. Esta nueva acometida en alta tensión, junto con una línea de socorro que actuará en caso de emergencia, permite garantizar un suministro eléctrico estable y de calidad, acorde a lo demandado por la nueva instalación.
Bases de diseño de la EDAR
Desde el punto de vista de la capacidad de tratamiento de las aguas residuales, la nueva EDAR Lagares responde a las bases de diseño que se muestran en la tabla adjunta.
En cuanto a la calidad del tratamiento aplicado, el diseño se ha realizado para poder cumplir con los criterios de calidad exigidos en la Directiva 91/271/CEE para el vertido a zonas sensibles de poblaciones de más 100.000 h-e, de modo que se obtienen las concentraciones máximas y los rendimientos mínimos de eliminación de contaminantes siguientes, obtenidos como muestras diarias compuestas.
Por otra parte, la proximidad de la instalación a las zonas de baño (playa de Samil), y los graves efectos sobre el medio receptor que generaban los alivios de la antigua EDAR, obligaron a que las instalaciones de la nueva EDAR se diseñasen con capacidad hidráulica para tratar la totalidad de caudales circulantes por los colectores generales en tiempo de lluvias (Qmáx = 12 m3/s) y a implementar los procesos necesarios para garantizar su óptimo tratamiento.
Instalaciones y procesos
La EDAR de Lagares incorpora tecnologías y soluciones punteras técnicamente en depuración de aguas residuales urbanas. Desde que el agua residual llega a la EDAR través de la red de colectores se ve sometida a una serie de procesos de depuración que buscan reducir sus niveles de contaminación hasta alcanzar unas condiciones óptimas para su vertido al medio receptor a través del nuevo emisario submarino. Esta sucesión de tratamientos conforma la llamada “línea de agua” que, en el caso particular de la EDAR Lagares, se pueden agrupar en los siguientes procesos:
- Pretratamiento y tratamiento primario: su objetivo básico es eliminar todas las materias gruesas o visibles que lleva el agua residual y reducir los sólidos en suspensión presentes en la misma.
- Tratamiento secundario: se busca reducir la cantidad de materia orgánica presente en el agua residual. En este caso, se ha diseñado un tratamiento biológico mediante biofiltración, que incorpora procesos de eliminación de nutrientes: nitrógeno por vía biológica y fósforo por vía química.
- Tratamiento terciario: incorpora una decantación lamelar de alta velocidad lastrada por microarena que se emplea, según el caudal de entrada a la planta, para la eliminación de fósforo o para el tratamiento de aguas de tormentas. Además, dispone de un proceso de desinfección del efluente mediante radiación ultravioleta (UV). La acción combinada de este proceso y del vertido al medio receptor a través del nuevo emisario submarino garantiza la calidad microbiológica de las aguas de la ría y permite la regeneración de una parte de las aguas residuales.
Los datos recogidos hasta la fecha por Intecmar, organismo encargado del seguimiento, el control y la investigación de la calidad ambiental de las aguas costeras de Galicia, muestran la mejora continua de los indicadores microbiológicos de la calidad del agua de la ría en la zona de cría de mejillones desde la entrada en funcionamiento de la nueva EDAR (datos de INTECMAR clave GAL-11/04 SAMIL-ALCABRE, PR. DA FONTE (Mexillón da Roca) Área de producción: parte media da ría de Vigo).
Además del efecto de los tratamientos de desinfección, la eliminación de los alivios al medio receptor que sufría el río Lagares por la incapacidad hidráulica de la antigua depuradora ha conseguido que la playas ubicadas en su desembocadura hayan pasado, según los datos publicados por la Consellería de Sanidade, de una calificación de suficiente en el año 2011 (previo al inicio de las obras) a una calificación de excelente (playa de Samil Izquierda) en el periodo 2018-2019, lo que ha permitido que el conjunto del arenal recuperara el distintivo de bandera azul después de haberlo perdido durante el periodo de funcionamiento de la antigua EDAR.
Cabe destacar que las nuevas instalaciones incorporan los sistemas de tratamiento necesarios para la reutilización eficiente de una parte del efluente generado. En este sentido, la nueva EDAR Lagares es la primera depuradora de Galicia que obtiene el permiso de reutilización de aguas de depuradas de acuerdo con lo estipulado en el RD 1620/2007.
Por su parte, la secuencia de tratamientos que se aplican a los residuos retirados del agua residual durante su recorrido por la planta se engloba bajo el epígrafe “línea de lodos”. Los lodos se componen esencialmente de agua con una concentración de sólidos muy elevada, y los tratamientos a los que se someten persiguen reducir su volumen para evitar el manejo de grandes cantidades, estabilizarlos para eliminar los problemas de fermentación y conseguir una textura adecuada para su manejo y transporte.
La línea de lodos de la EDAR Lagares incluye los procesos de tamizado, hidrociclonado y espesamiento, que preceden al de digestión anaerobia, donde se reduce el contenido de materia orgánica de los lodos. Además, se incorpora un novedoso pretratamiento de hidrólisis térmica, que permite higienizar el lodo e incrementar tanto la producción de biogás (empleado en la cogeneración de energía eléctrica) como la sequedad de los lodos, contribuyendo de este modo a una mejora de la eficiencia energética global de la instalación y posibilitando su uso directo en aplicaciones agrícolas.
Esta búsqueda de una infraestructura con una alta eficiencia energética motivó la obtención del Premio Internacional WEX 2016 en la categoría Water&Energy.
Integración en el entorno
Debido al entorno natural y a la cercanía de núcleos habitados, se concibió una instalación en la que todos los procesos de tratamiento se alojasen en recintos confinados, con extracciones localizadas y renovaciones del aire interior de todos los edificios, para facilitar un adecuado control de las emisiones de ruidos y olores y, al mismo tiempo, lograr su integración paisajística mediante una adecuada intervención arquitectónica. Este esfuerzo en el diseño e integración de las instalaciones fue reconocido con el premio de aportación a la arquitectura “GRAN DE AREA 2017” (Colegio Oficial de Arquitectos de Galicia) y el Premio Gallego de Arquitectura 2018 (Xunta de Galicia).
El aspecto general de la solución ejecutada busca la uniformidad estética de las edificaciones de las tres obras ejecutadas y la integración paisajística de las instalaciones dentro de su entorno con el objetivo de trasladar una imagen de pulcritud y modernidad que las haga socialmente aceptables e inviten al ciudadano a sentirse partícipe del proceso de depuración como parte de la conservación y mejora de su entorno.
La complejidad de la ejecución de las obras
Los terrenos disponibles para la ejecución de la nueva EDAR incluían parte de la zona ocupada por la antigua depuradora de la ciudad. Esto obligó a ejecutar una instalación provisional que permitiese mantener en todo momento el sistema de depuración y la liberación progresiva de los terrenos necesarios para la ejecución de la nueva infraestructura.
Esta interferencia derivó en dos requisitos de diseño importantes:
- La necesidad de ejecutar en una primera fase una nueva línea de agua provisional que permitiese liberar parte de los terrenos de la depuradora antigua.
- La ubicación de la línea de lodos de la nueva EDAR fuera de la zona de afección para poder priorizar su ejecución y permitir el desmantelamiento de la línea de tratamiento anterior y la completa liberación de los terrenos de interferencia.
Claves del éxito
Más allá de los desafíos inherentes a una infraestructura de esta envergadura (la mayor obra hidráulica de esta naturaleza ejecutada en España en los últimos 30 años), el éxito de la EDAR de Lagares se apoya en los siguientes pilares:
- La compleja determinación técnica de los requisitos de diseño de la instalación y la correcta identificación de las expectativas de todos los interesados como base para el éxito de la solución adoptada.
- La apuesta por soluciones tecnológicas novedosas y la estrecha colaboración con el ámbito universitario para la innovación y la adquisición de conocimiento.
- La integración efectiva de grupos multidisciplinares de trabajo (ingenieros de caminos, ingenieros industriales, geólogos, arquitectos, paisajistas, técnicos medioambientales, biólogos…), demostrando el carácter multidisciplinar de la ingeniería moderna.
- La precursora implantación de sistemas de gestión compartida de la información, verdadera alma de los actuales modelos BIM y elemento capital para la coordinación de proyectos de esta envergadura.
Sobre esta base se han alcanzado los siguientes objetivos:
- Ejecutar una actuación que ha resuelto los problemas medioambientales de su entorno, mejorando la calidad de la calidad microbiológica de las aguas de baño (recuperación de la bandera azul para la playa de Samil) y las condiciones de las aguas de la ría para la cría de moluscos. Es decir, repercutiendo social y económicamente en una mejora de la calidad de vida de los ciudadanos.
- Crear una infraestructura de referencia dentro del sector de la ingeniería de saneamiento por su calidad técnica y constructiva y cuyas soluciones de tratamiento se están incorporando como estándares de diseño de nuevas instalaciones.
- Integrar la solución en el entorno que la rodea, eliminando los problemas de ruidos y olores que aquejaban a la anterior depuradora y logrando la aceptación unánime de la infraestructura por parte de la ciudadanía.
En definitiva, la actuación “Saneamiento de Vigo” ha resuelto satisfactoriamente un reto con importantes implicaciones ambientales y sociales en un ámbito especialmente sensible de la geografía gallega. El resultado final de estos trabajos, desarrollados en un entorno de colaboración eficiente entre la Administración local, la autonómica y la estatal, ha sido reconocido y valorado tanto por los colectivos vinculados al desarrollo de nuestra labor profesional —Premio San Telmo 2019, otorgado por el CICCP de Galicia, y Premio Acueducto de Segovia 2020— como por el conjunto de la ciudadanía, perceptora última de los beneficios logrados con la ejecución de la obra pública.
Nota
1
Habitante equivalente: parámetro que permite cuantificar la carga orgánica biodegradable media que genera una persona en su actividad doméstica habitual en una DBO5 de 60 g de oxígeno por habitante y día.