Todos los procesos e instalaciones que componen la línea de agua de una Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR) deben de cumplir unas condiciones hidráulicas y/o unas condiciones biológicas determinadas.
Por otra parte, una PTAR debe de poder funcionar durante los próximos 25 años de forma segura y fiable. Siendo la definición de escenarios posibles la primera acción a definir al inicio del diseño funcional de la misma.
Por norma general, siempre existes dos escenarios básicos seguros: Actual y el estimado para el Futuro (25 años). Es frecuente que, para cada uno de los escenarios básicos, sea necesario por razones diversas (épocas estivales, condiciones climáticas, etc.) que se tengan que tener en cuenta escenarios secundarios. A veces, por cuestiones presupuestarias, conviene estudiar un tercer escenario básico a un plazo entre 10 y 15 años. Es raro encontrar una PTAR con menos de cuatro escenarios (dos básicos y dos temporales) y con más frecuencia se habla de seis escenarios (tres básicos y dos temporales).
Para cada uno de esos escenarios es necesario definir los datos de partida hidráulicos y de carga contaminante, pues son el pilar básico en el que se debe de apoyar el diseño de una PTAR.
Frecuentemente, no se tienen certeza de datos hidráulicos o de carga contaminante ni siquiera en los escenarios actuales, por lo que es necesario adoptar valores para los mismos basados en la escasa información de la que se dispone. Eso no justifica el recurrir a bibliografía basada en datos empíricos que casi nunca se adaptan a la realidad del núcleo urbano al que debe de dar servicio la PTAR. Se requiere un estudio basado en datos reales o que se deben de justificar en función de la caracterización social del núcleo urbano, manejando datos de desarrollo, componente industrial, etc.
Como norma general, los datos de partida hidráulicos: Caudal medio de aguas residuales, caudal punta de aguas residuales y caudal máximo de entrada a la PTAR para los escenarios Actual (con sus temporadas) se deben de obtener en base a los siguientes datos:
- Población del núcleo urbano: Censo o estimaciones de habitantes por vivienda o por Ha.
- Dotación por habitante y día: Obtenida de los datos de agua facturada.
- Coeficiente de retorno de aguas residuales: Generalmente el 80 %.
- Porcentaje de población conectada: 50-100 %.
- Coeficiente de conexiones erradas: 0-30 %.
La carencia de parte o de la totalidad de estos datos deberá de estar compensada por una campaña de aforos de la red y analítica de las aguas residuales. Aunque los datos obtenidos en la misma no son determinantes, si no va acompañada de un riguroso análisis de los datos obtenidos.
Lo que sí es necesario es, para la parte hidráulica de los diseños, establecer todos los datos anteriormente seleccionados.
Los datos de partida de los procesos biológicos, que se deben de definir, son:
· Habitantes equivalentes (e-h): Como suma de los habitantes reales más los debidos a otro (industrias, ganadería, etc.)
· Carga unitaria por e-h: 40- 60 grDBO5/e-h/día
En este caso, las campañas analíticas suelen permitir establecer el resto de la carga contaminante (DQO, SS, NTK, NH4, P, etc.) y valores importantes para el diseño (temperatura). Pero, como en el caso de los hidráulicos, es necesario realizar un análisis riguroso de los mismos.
Este análisis riguroso de las campañas analíticas debe de ser, como mínimo:
- Calcular la carga contaminante en kgDBO5/día multiplicando los caudales diarios por la DBO5 de las muestras compuestas.
- Calcular los e-h considerando diferentes valores de cargas unitarias: 40-45-50-55-60 gDBO5/e-h/día. En Europa se debe de trabajar con 60 gDBO5/e-h/día por normativa
- Establecer cuál de los e-h calculados en el punto anterior se aproxima más a los habitantes reales y al nivel de desarrollo industrial o agrícola del municipio. Si ninguno de los datos de los habitantes reales del municipio es razonablemente compatible, será necesario elegir un porcentaje de conexión o suponer que el punto analizado no recoge la totalidad del núcleo urbano.
- Adoptar un valor de habitantes servidos en función del punto anterior.
- Calcula la dotación (l/hab/día) dividiendo el caudal medio diario por los habitantes servidos.
- Evaluar si la dotación (l/hab/día) es compatible con el núcleo urbano servido por la PTAR o con los datos obtenidos del agua factura, si se dispone del mismo.
De cualquier forma, un estudio detenido de los e-h obtenidos para los diferentes valores de carga unitaria (40-45-50-55-60 gDBO5/e-h/día) dará una información que permitirá, al diseñador, justificar y razonar cuáles son los valores definitivamente adoptados para establecer los datos de diseño de las temporadas Actuales huyendo de consideraciones empíricas o datos bibliográficos de dudosa aplicabilidad al núcleo urbano.
