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Diseño preliminar de un sistema de humedales artificiales para el tratamiento de las aguas residuales de Bodegas Raimat en Lleida, España
La estación depuradora de aguas residuales de Bodegas Raimat, situada en Lleida, basa su funcionamiento en un sistema de tratamiento biológico de fangos activados y está compuesta por diversos elementos, entre los que figuran un canal de desbaste, dos balsas de acumulación de aguas, un tamiz rotativo, un reactor biológico, un decantador secundario y un depósito para los lodos generados durante el proceso de depuración del agua. La estación depuradora está diseñada de forma que permite tratar un caudal medio diario de unos 12’25 m3/h durante los períodos de máxima producción en la bodega, llevando a cabo la eliminación biológica del nitrógeno y el fósforo presentes en el agua residual a tratar. El sistema de tratamiento expuesto lleva asociado un elevado consumo energético, el cual es debido, principalmente, a la incorporación de oxígeno al agua en el reactor biológico y a la gestión de los lodos sin estabilizar producidos en este sistema de tratamiento. En el siguiente Trabajo de Fin de Máster se han estudiado posibles soluciones al problema expuesto mediante la propuesta de dos alternativas de depuración basadas en sistemas naturales de tratamiento, siendo el principal objetivo de esta investigación el diseño y dimensionado preliminar de un sistema de humedales artificiales que permita tratar el agua residual generada en la bodega de una forma más eficaz, eficiente y sostenible respecto al sistema empleado en la actualidad. La primera alternativa propuesta se basa en el tratamiento del agua residual mediante un sistema compuesto por un tratamiento primario basado en un proceso de digestión anaerobia, llevado a cabo en lagunas de estabilización anaerobias, para posteriormente pasar a un tratamiento secundario o biológico basado en un sistema híbrido de humedales artificiales. Por último, se realiza la precipitación química del fósforo restante en la corriente de agua en un decantador secundario. Por su parte, la segunda alternativa se basa únicamente en un tratamiento biológico del agua residual mediante un sistema híbrido de humedales artificiales, compuesto por un humedal de flujo subsuperficial vertical “tipo francés”, seguido de un humedal de flujo subsuperficial horizontal. Posteriormente, también se realiza la precipitación química del fósforo restante en la corriente de agua en un decantador secundario. Para llevar a cabo el diseño y dimensionado preliminar de ambas alternativas se han utilizado distintos modelos de diseño, como el modelo de Marais para el diseño de lagunas anaerobias, los modelos de Reed y de Kadlec & Wallace basados en cinéticas de primer orden para la remoción de contaminantes en humedales de flujo subsuperficial horinzontal y, por último, modelos basados en cargas máximas hidráulicas y de contaminantes para el diseño de humedales de flujo subsuperficial vertical.Con los resultados obtenidos se ha podido corroborar que, aunque ambas alternativas permiten el tratamiento del agua residual generada en Bodegas Raimat de una forma más eficaz, eficiente y sostenible, la segunda alternativa propuesta, basada en un único sistema híbrido de humedales artificiales compuesto por un humedal de flujo subsuperficial vertical “tipo francés” seguido de un humedal de flujo subsuperficial horizontal, requiere de una menor superficie y gastos de inversión, ofrece una mayor sencillez de operación y se reduce significativamente la emisión de gases de efecto invernadero durante en tratamiento del agua residual.
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