Obras consistentes en la depuración y vertido de Ferrol

Transcripción

1 Obras consistentes en la depuración y vertido de Ferrol Ignacio Pardo de Vera Moreno Confederación Hidrográfica del Miño Sil Introducción general Definición y estado de la red actual de saneamiento de Ferrol Los municipios de Ferrol, Narón y Neda cuentan actualmente con sistemas propios de saneamiento de tipo unitario constituidos por: a) INTERCEPTOR GENERAL construido por la Xunta de Galicia que va desde la desembocadura del río Xubia (Narón) hasta el muelle de Fernández Ladreda (Ferrol). - Longitud aproximada: 12 Km - Secciones iniciales: circulares de diámetros comprendidos entre 600 y 1500 mm. - Secciones tramos finales: cajones rectangulares de hasta 2 m x 2.5 m. - Estado: INOPERATIVO al no estar conectada a él la Red Secundaria. b) RED SECUNDARIA DE COLECTORES - Red unitaria de colectores. - 5 bombeos intermedios: Freixeiro, Cadaval, Inxerto, Ensenada O Montón y Caranza. Bombeos no operativos, vertido directo a la ría. - Dos canalizaciones, de los ríos Tronco e Inxerto, con desembocadura a las Ensenadas de Caranza y de A Gándara, respectivamente. Estos ríos urbanos se hallan contaminados. Red de saneamiento existente en Ferrol

2 Al no existir un sistema ambiental completo en estos núcleos, las aguas residuales se están vertiendo al medio receptor en los puntos bajos de cada una de las cuencas con el consiguiente impacto sobre la ría de Ferrol. Diversos estudios científicos de la ría dan a conocer la existencia de una problemática de contaminación relacionada con metales pesados y otros contaminantes fuertemente tóxicos probablemente relacionados con actividad industrial en la zona. Mejora de la depuración y vertido de Ferrol De cara a completar el saneamiento de Ferrol, adecuándolo a la Directiva 91/271/CEE, y a fin de resolver la problemática de contaminación asociada a la Ría de Ferrol, se declara de interés general un total de 5 actuaciones que compondrán la MEJORA DE LA DEPURACIÓN Y VERTIDO DE FERROL. La Confederación Hidrográfica del Norte es el Organismo encargado de realizar los estudios y las obras necesarias para tales fines. Actuaciones correspondientes a la mejora de la depuración y vertido de Ferrol Interés General Estado del Expediente Importe de la actuación CRUCE E IMPULSIÓN DE A MALATA Ley 10/2.001 Obra Finalizada ,62 EMISARIO TERRESTRE: A MALATA EDAR DE CABO PRIORIÑO Ley 10/2.001 Obras Finalizadas Obra Principal: ,22 Obra Complementaria: ,20 EDAR DE CABO PRIORIÑO Ley 22/1997 Obra Finalizada ,15 EMISARIO SUBMARINO DE CABO PRIORIÑO Ley 22/1997 Ejecución de la Obra ,67 COLECTOR FDEZ LADREDA Ley 22/1997 Obra Finalizada ,34

3 El sistema definido precisa además la ejecución de otras dos actuaciones complementarias fuera de las declaradas de Interés General del Estado: a) Conexión de la red secundaria de colectores al INTERCEPTOR GENERAL de A Malata. b) Ejecución de un conjunto de ESTRUCTURAS DE REGULACIÓN INTERMEDIAS (Estanques de Tormenta) en los puntos bajos de la red existente. Diseño del esquema general de saneamiento de Ferrol Evolución en la concepción de los saneamientos litorales El diseño de los saneamientos urbanos ha experimentado en los últimos años un importante cambio propiciado por ciertos avances científicos y tecnológicos y por la creciente preocupación social por la protección del medio ambiente. Tradicionalmente, a los saneamientos se les ha confiado una función de drenaje y evacuación de las aguas residuales hacia zonas alejadas de los núcleos de población. Progresivamente este concepto se ha ido modificando y, en la actualidad, las actuaciones de saneamiento se deben enmarcar dentro de un sistema superior, el del ciclo hidrológico del agua, en el que tanta importancia tienen aspectos tales como el correcto funcionamiento hidráulico de los colectores como el hecho de que el medio natural, al que se vierten los efluentes del sistema, no sufra contaminación. De este planteamiento surge la necesidad de abordar el diseño de modo integral, contemplando fenómenos tales como la variabilidad de los caudales en la red, la ocurrencia de alivios originados en tiempo de lluvia, la dispersión de la contaminación proveniente de éstos últimos en el medio acuático, etc., fenómenos, todos ellos, de marcado carácter aleatorio. Para considerar estos y otros aspectos, los modelos matemáticos constituyen hoy en día herramientas indispensables que facilitan el análisis y predicción de los efectos nocivos a que pueden dar lugar dichos vertidos. Con ellos se pueden analizar los aspectos más relevantes del ciclo hidrológico. Por otro lado, criterios de calidad como los establecidos en los apartados anteriores hacen posible la cuantificación de los efectos sobre los ecosistemas acuáticos de los vertidos de las redes de saneamiento. Sin embargo, la disposición de estos modelos y criterios no es suficiente para poder establecer la idoneidad de una solución de saneamiento. Para alcanzar este objetivo es necesario contar, además, con una metodología capaz de optimizar la utilización de los modelos matemáticos mencionados, de interpretar a la luz de los criterios de calidad los resultados que de ellos se obtienen y de integrar en el proceso de diseño los aspectos hidrológicos, hidráulicos y ambientales que deben condicionarlo. Una metodología adecuada debe ser capaz de considerar, por tanto, el carácter aleatorio de los procesos involucrados, la concepción integral del diseño y las peculiaridades físicas y biológicas de los medios acuáticos, dando una respuesta al dimensionamiento de los saneamientos en términos probabilísticos. Los condicionantes ambientales básicos en el ámbito marino, como es el caso que nos ocupa de la ría de Ferrol, están relacionados con problemas tales como la contaminación fecal de las aguas de baño, la afección bacteriológica sobre las zonas de producción de moluscos y la preservación del ecosistema en general. Criterios de diseño de los saneamientos litorales Implementando esta nueva filosofía de diseño para los saneamientos litorales, entendiendo necesario diseñar de forma conjunta todo el SISTEMA de saneamiento, desde la Confederación Hidrográfica del Norte se elaboró en 1995 la GUIA METODOLÓGICA PARA EL DISEÑO DE SANEAMIENTOS LITORALES. En base a dicha guía se puede establecer como fases en el diseño de un saneamiento litoral:

4 MARCO AMBIENTAL Propuesta de usos para el diseño. Zonificación de usos. Adopción de objetivos ambientales específicos para cada uso. Establecimiento de criterios de calidad del agua. DISEÑO DEL SISTEMA DE SANEAMIENTO Adquisición de datos. Estimación de vertidos y cargas contaminantes. Modelado de la red de saneamiento. Estudio de la planta de tratamiento. Modelado de la calidad del agua. Estudio. Evaluación de impacto ambiental. PROGRAMA DE VIGILANCIA Y CONTROL AMBIENTAL Definición de objetivos. Desarrollo de la estrategia de vigilancia y control. Adquisición de datos y análisis. Toma de decisiones. Aplicación al Sistema de saneamiento litoral de la Ría de Ferrol El diseño del esquema general de saneamiento y depuración de Ferrol, efectuado en el año 2003 por la CHN, comprendió básicamente las siguientes etapas: Ordenación del litoral: se identificaron los usos habituales y programados de las aguas marinas en la zona, se zonificó el área litoral y se definieron los objetivos de calidad para cada zona con uso(s) específico(s) y se establecen los criterios de calidad para los objetivos propuestos. Para el caso que nos ocupa concurren el uso de aguas de baño y de producción de moluscos. Además de los dos usos específicos mencionados para toda la zona en estudio se aplicó el uso genérico de protección de ecosistemas. Diseño ambiental del saneamiento litoral: una vez realizada la ordenación del litoral para todo el área bajo la influencia del sistema de saneamiento, se analizó el efecto originado por los vertidos en el medio receptor, tanto el de final de la red (EDAR) a través del futuro emisario como el de los vertidos intermitentes procedentes de los aliviaderos de la red unitaria. En función de estos efectos se diseñaron los diferentes elementos de control y regulación y las secciones hidráulicas necesarias de la red propuesta, así como el emisario submarino. Ordenación del litoral En la siguiente imagen se muestran los usos litorales considerados en el diseño de la Ría de Ferrol:

5 En ellos, los objetivos de calidad a cumplir son: CULTIVOS MARINOS Legislación: Directiva 79/823/CEE Calif. actual: C(< CF/100 g) Calif. objetivo: B (< CF/100 g) AGUAS DE BAÑO Legislación: Directiva 76/160/CEE. Playas controladas: Caranza : la calificación actual es aceptable para el baño A Graña : la calificación actual es apta para el baño Objetivo: calificación APTA para el baño. Definición del medio receptor. Modelo hidrodinámico de la Ría de Ferrol En el estudio marino se empleó el paquete informático AQUAMAP desarrollado por la CHN con la colaboración de la Universidad de Cantabria:

6 Definición de la red de colectores En el estudio de la red de colectores se utilizó el programa S.W.M.M. de la E.P.A. Como datos de entrada al programa se consideraron: Cuencas drenantes Red de colectores Caudales de tiempo seco (Población, Industria) Lluvias (periodo en continuo ) Como resultados se determinaron los caudales de diseño en la red de saneamiento, y que servirán de base para el dimensionamiento de las obras consistentes en la Depuración y Vertido de Ferrol: Ca paci dad m axim o de tratami ento (m3/seg) Volumen m edio anual (% del total); Probabil idad de no superación de los caudales de entrada. (sin contar con la regulacion deltunel de llegada a la EDAR ) Definición de las estructuras de control de alivio Al modelar la situación inicial de vertido se verifica que no se cumple los objetivos de calidad en el medio marino.

7 Con ello, y mediante la interacción de los modelos de ría y modelo de red, se efectúa el dimensionamiento de las estructuras de control de alivio utilizando modelos numéricos. Se obtiene así: Volumen de los tanques de tormenta Caudal de paso al colector interceptor 51 m 3 /Ha.n.. ( m 3 en total) Diseño y localización de la EDAR y del Emisario Submarino Aplicando nuevamente la metodología anterior, se efectuó un estudio de alternativas de cara a determinar el emplazamiento de la EDAR y de su emisario submarino asociado. En este caso, tomando como datos de partida los caudales y cargas contaminantes a esperar en el efluente de la EDAR, y modelando la zona de descarga del emisario submarino, se determino el emplazamiento más adecuado para los mismos.

8 Actuaciones consistentes en la depuración y vertido de Ferrol Cruce e impulsión de a malata Objeto de la actuación El objeto de este proyecto es el trasvase del caudal que en un futuro confluirá en el punto de vertido del interceptor general existente en el arranque del muelle de Fernández-Ladreda, hasta la cota de inicio del futuro emisario terrestre que se implantará en la otra margen. Con esta finalidad la actuación consiste en la construcción de: - la conducción de cruce de la ensenada - una estación de bombeo en la margen derecha de La Malata - una conducción de impulsión para conectar con la arqueta de rotura de carga ubicada en la cabecera del emisario terrestre: túnel La Malata EDAR de Cabo Prioriño Información general del contrato Estado Empresa Adjudicataria.: OBRAS FINALIZADAS FCC Construcción Importe ,62 Fecha inicio 26 de septiembre de Fecha final 26 de diciembre de Plazo de Ejecución 51 meses Asistencia Técnica EPTISA Importe ,23

9 Descripción general de la actuación Las unidades fundamentales que componen esta actuación son: Ejecución de tubería en zanja Muelle de Fernández- Ladreda: - Dimensiones: 4.5 ancho x 7 profundidad - Tubería: HA Ø1800 Clase IV - Pozos de registro intermedios: 3 uds. Ejecución de hinca de tubo: - Tubería de hinca: HA Ø1800 Clase V - Pozos de Hinca: 2, Ø10m y H:20m y 8m - Pozos de Recepción: 2, Ø6m y H:6m y 8m - Tr. bajo ría: 504,92m_cota media: -16m - Tr. Muelle: 272,09m_2 tramos Estación de Bombeo. Obra Civil - Subestructura. Excavación pozo Ø24m y prof. 30 m - Superestructura. Edificio industrial con fachada en cobre y muro cortina color ocre. Estación de Bombeo. Equipos - 8 bombas sumergibles en cámara seca 680 Kw - 4 variadores de frecuencia y 4 arrancadores suaves Impulsión hasta arqueta de rotura - 2 tub F.D. (PN10) Ø1200 mm 375 ml 777 ml Q: 6500 l/s H:55m.c.a 186 ml

10 Emisario terrestre a Malata- EDAR Cabo Prioriño Objeto de la actuación El alcance de este proyecto es el traslado de las aguas residuales desde la salida de la estación de bombeo de La Malata hasta la ubicación de la futura EDAR de Cabo Prioriño. Para tal fin la actuación contempla fundamentalmente: - la preparación de una explanación para emboquillar en Cabo Prioriño, excav. con voladura de m 3. - la ejecución con TBM de un túnel hidráulico de ml y Ø 3,7 m.

11 Información general del contrato Estado Empresa Adjudicataria Importe OBRAS FINALIZADAS ACCIONA INFRAESTRUCTURAS, S.A. Obra Principal: Obra Complementaria: , ,20 Fecha inicio 26 de septiembre de Fecha final 19 de noviembre de 2008 Plazo de Ejecución Asistencia Técnica 62 meses EPTISA Importe ,29 IMPULSIO EMISARIO TERRESTRE LONG: 7.343,55 mts. CABO PRIORIÑO EXPLANADA DE INSTALACIONES DE OBRA Planta general de la actuación Traslado a obra TBM Robbins

12 Descripción general de la actuación Las unidades fundamentales que componen esta actuación son: Explanada de Cabo Prioriño - Excavación con explosivos: m3 - Dimensiones: 200m x 70m Emisario Terrestre - Longitud total m - Diámetro de perforación Ø 3,7 m - Diámetro útil tras revestimiento Ø 3,0 m - Pendiente 1,85 - Ejecución Tuneladora TBM Robbins Pozo de Ventilación - Profundidad 200 m - Diámetro de perforación Ø 1,8 m - Ejecución Raise Boring Arqueta de Rotura de Carga - Conexión de tubería de impulsión a presión con emisario terrestre, pasando de flujo a presión a flujo en lámina libre. Salida de TBM en Boca A Malata Aspecto final interior del túnel

13 Estación depuradora de aguas residuales de Cabo Prioriño Objeto de la actuación La E.D.A.R. de Cabo Prioriño se proyecta para tratar el agua residual de los municipios de Ferrol, Narón y Neda, acorde a lo establecido en la Directiva 91/271/CEE, de 21 de mayo. El proceso biológico considerado es el de fangos activos de alta carga. Información general del contrato Estado EJECUCIÓN DE LAS OBRAS Empresa Adjudicataria ACCIONA INFRAESTRUCTURAS, DEGREMONT Y ACCIONA AGUAS EN UTE Importe ,16 Fecha inicio 21 de noviembre de 2006 Fecha final 21 de octubre de 2010 Plazo de Ejecución 47 meses Asistencia Técnica EPTISA Importe ,45

14 Bases de partida para el diseño de la Edar Población Municipios de Ferrol, Narón y Neda. Habitantes Habitantes Equivalentes Población Año horizonte Caudales de diseño de entrada a planta Caudal de tiempo seco ACTUAL (l/s) FUTURO (l/s) Caudal mínimo (Q min ) Caudal medio (Q m ) Caudal punta (Q p ) Caudal de tiempo de lluvia (l/s) Caudal máximo (Q max ) Caudales de diseño de la EDAR Caudales de Diseño Obra de llegada y by-pass general Caudal (l/s) No superación sin túnel No superación con túnel % 100 % Cámara de Bombeo ,0 % 99,80 % Pretratamiento ,0 % 99,80 % Reactor Biológico y Decantación ,3 % 97,00 % Desinfección ,7 % 99,38 % Emisario submarino ,8 % 99,99 % Capacidad de alivio directo % 100 % Cargas Contaminantes DBO 5 (mg/l) SS (mg/l) ph Contaminante Carga actual (Kg/día) Carga futura (Kg/día) DBO SS

15 Características del agua tratada El efluente de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Cabo Prioriño deberá tener, al menos, las siguientes características: ph: entre 6,5 y 9,0 Porcentaje mínimo de reducción de DBO 5 : 75 % Porcentaje mínimo de reducción de SS: 90 % Características de los fangos Las características mínimas del fango serán: Fango tras la deshidratación: Sequedad (% en peso de materia seca): > 25 % Estabilidad (% de materia volátil): < 40 % Fango tras el secado térmico: Sequedad (% en peso de materia seca): >70 % Breve descripción de la solución proyectada Línea de Agua a) Obra de llegada y elevación de agua bruta. - By-pass general de la planta. - Elemento de regulación de caudales. Deberá garantizar el régimen de regulación del emisario terrestre para que éste funcione como elemento de almacenamiento y regulación de caudales en tiempo de lluvia. - Obra de tranquilización previo a cámara de bombeo de la EDAR. - Elevación de agua bruta. Altura de 6 m.c.a. y un caudal máximo de l/s. b) Desbaste - 4 líneas de tamizado de 6 mm de luz entre rejas. c) Desarenado- desengrase - 4 líneas de desarenado y desengrase de unos 27 m x 5,5 m. d) Decantación primaria lamelar - 3 reactores lamelares SEDIPAC

16 e) Biofiltración - 6 reactores de biofiltración BIOFOR. Agua tratada Biolite Difusor de aire Oxazur Aire Agua Agua sucia Aire de proceso Aire de lavado Agua de lavado Agua bruta f) Desinfección por UV y emisario submarino - Fuera del ámbito del contrato. En este proyecto únicamente se les reserva el espacio en superficie. Línea de Fangos a) Espesamiento de fangos - 3 espesadores por gravedad de diámetro 18 m, y altura recta útil de 3,5 m. En total se espesarán del orden de 29 Ton MS/día. b) Digestión anaerobia y estabilización química de emergencia - 2 digestores iguales de 27 m de diámetro y 8,85 m de altura. - 1 depósito de almacenamiento de fango digerido de 19 m de diámetro. c) Deshidratación - 2 (1+1 de reserva) decantadoras centrífugas de 30 m3/h cada una, para la deshidratación de un fango con un 5% en materia seca a la entrada y concentrarlo al 25% en materia seca al final del proceso. d) Secado térmico - Secado térmico para obtener un fango con al menos el 70% de sequedad. e) Almacenamiento de gas - 1 gasómetro de doble membrana de diámetro de esfera 19 m, para una capacidad unitaria de alrededor de 3000 Nm3.

17 -5 ARQUETAS Y POZO DE HINCA Emisario submarino de Cabo Prioriño Objeto de la actuación El proyecto del emisario submarino de Cabo Prioriño supone la ejecución de las obras necesarias para garantizar el vertido final del efluente de la EDAR de Cabo Prioriño cumpliendo con los usos litorales establecidos en la zona. En este sentido esta actuación se compone esencialmente de: a) Desinfección en cabeza de emisario mediante Radiación UV b) Emisario submarino Información general del contrato Estado EJECUCIÓN DE LAS OBRAS Empresa Adjudicataria ACCIONA INFRAESTRUCTURAS Y ACCIONA AGUAS EN UTE Importe ,20 Fecha inicio 4 de marzo de 2008 Fecha final 4 de diciembre de 2010 Plazo de Ejecución 33 meses Asistencia Técnica APPLUS Importe ,13 EMISARIO DE ALIVIO EMISARIO SUBMARINO X= ,190 Y= ,307

18 CÁMARA DE HINCA (DE CARGA) INICIO DE TUBERIA EN CARA INTERIOR DE CÁMARA DE HINCA BATIMETRÍA A CONFIRMAR DURANTE REDACCIÓN DE PROYECTO TUBERIA HINCADA THA Øe 2400 Øi 2000 RECUBRIMIENTO MINIMO FONDO DEL MAR SALIDA DEL TUNEL PIEZA ESPECIAL CONEXIÓN ESCOLLERA W50 = 3000 Kg ESCOLLERA W50 = 40 Kg GRAVA ESCOLLERA DE RELLENO PARA FORMACIÓN DE BANQUETA ESCOLLERA W50 = 1000 Kg ESCOLLERA W50 = 20 Kg GRAVA TUBERIA PEHD Øe 1400 PN Breve descripción de las obras Solución Proyectada EMISARIO PRINCIPAL Información general Longitud Cota vertido Caudal máximo Hinca de tubo Longitud Diámetro interior Material Fondeo de Tubo Longitud en fondeo Diámetro interior Material Timbraje Peso necesario lastre por ml Tramo de Difusores Longitud Tubos elevadores Nº boquillas por elevador Homogeneidad caudales salida EMISARIO DE ALIVIO Ejecución Longitud Diámetro DESINFECCIÓN 1005 ml -47 m 6,2 m3/s 566 ml 2.0 m H.A. Hinca Cl V 439 ml 1.4 m HDPE PN 3,2 353 Kg 100 m 6 3 Si Túnel 46 m 1.8 m 2 canales abiertos de caracteristicas: Caudal 2,25 m3/s % agua tratada 99,38 % [C.F.] Salida 10 5 C.F./100ml