La maqueta representa el funcionamiento básico de una estación depuradora de aguas residuales mediante un sistema de filtrado, conducción, tratamiento con levadura y sedimentación. El agua residual atraviesa primero un depósito filtrador con arena y piedras, pasa después a un depósito de actuación de la levadura y, finalmente, sale por un grifo hacia una zona ajardinada o un campo de cultivo.
La instalación real de Santa Coloma de Farners proporciona servicio a una población superior a los 14.500 habitantes equivalentes y trata un caudal de más de 4.400 m3/día. La planta dispone de un sistema de tratamiento de fangos biológicos activados con eliminación de nutrientes, nitrógeno y fósforo, además de una red de colectores que recoge las aguas de Santa Coloma de Farners y de su área residencial.
Qué representa la maqueta
Diego de 3º ha diseñado una depuradora ecológica de agua y la ha construido a pequeña escala como proyecto. Se puede ver a través de ella como funciona y su uso. En este caso, riego de una huerta.
Los conductos llevan el agua a las plantas. La maqueta completa permite observar de forma sencilla el recorrido del agua desde la entrada residual hasta su salida después del tratamiento.
La EDAR, siglas que resumen el título de «Estación Depuradora de Aguas Residuales», reúne diferentes procesos destinados a separar sólidos, reducir la carga contaminante y obtener un agua tratada que pueda conducirse de forma controlada hacia una zona ajardinada o un campo de cultivo.
Materiales empleados
Soporte de la maqueta
- Varios tablones de madera.
- Silicona de varios tipos para unir la madera.
- Sierra para cortar la madera.
- Lija y escofina para refinarla un poco.
Depósito de filtrado y depósito de actuación de la levadura
- Un tarro de plástico alargado, cerrado con tapa.
- Un tapperware alargado.
- Tubo de goma.
- Un grifo.
- Tela de rejilla.
- Dos embudos, uno grande y otro pequeño.
Homogeneizador automático
- Una barra.
- Una pila.
- Dos hélices.
- Un interruptor.
- Un motor.
Construcción del soporte
En primer lugar, seleccionamos las mejores maderas, a reciclar, y las refinamos con la escofina; las lijamos y las pegamos para hacer el soporte de nuestra maqueta. La estructura sirve para organizar los depósitos en diferentes niveles y facilitar el desplazamiento del agua por gravedad.
El soporte también permite colocar el depósito filtrador en el primer nivel y situar debajo el embudo encargado de recoger el agua filtrada. De esta manera, los elementos quedan alineados y el recorrido del agua puede observarse con claridad.
Fabricación del depósito filtrador
A continuación, rellenamos el tarro alargado de arena y piedras colocadas de menor a mayor (las más pequeñas abajo), y separadas del fondo del tarro por una tela de rejilla. De esta manera conseguimos el contenedor o depósito de filtrado.
La disposición de los materiales forma un medio filtrante por capas. La tela de rejilla mantiene separadas la arena y las piedras del fondo del recipiente y permite que el agua continúe su recorrido hacia la parte inferior.
El agua residual es vertida por el depósito filtrador, que se encuentra en el primer nivel del soporte. Mientras el agua se filtra poco a poco, el depósito es tapado para evitar desprendimientos de malos olores.
Recogida y conducción del agua filtrada
Debajo de éste se colocó un embudo (de mayor tamaño), para la recolección de las aguas filtradas, al cual se le conectó un tubo de goma que lo unía al depósito de actuación de la levadura.
El agua filtrada es recolectada a través del embudo, colocado en la parte inferior del filtrador, y conducida por el tubo hasta el depósito de actuación de la levadura. Cuando toda el agua ha llegado a éste, se pone en marcha la adición de la levadura, por la torva de recolección (embudo pequeño) y el mecanismo de homogenización.
Depósito de actuación de la levadura
Posteriormente, sobre la tapadera del contenedor de actuación de la levadura, se montó el mecanismo de agitación, y la torva de adición de l levadura. Para la torva de adición de la levadura se utilizó un embudo pequeño que se adhirió a la tapadera.
El depósito de actuación recibe el agua que ha atravesado el sistema de filtrado. En él se añade la levadura y se mantiene el contenido en movimiento para facilitar la actuación de los microorganismos.
Construcción del homogeneizador automático
Para lo primero, utilizamos una barra, que atraviesa la tapadera, donde en un extremo colocamos unas hélices y en el otro extremo el motor, conectado a una fuente de alimentación o pila.
El mecanismo permite agitar el agua y dispersar la levadura por el interior del depósito. El interruptor facilita la puesta en marcha y la desconexión del motor durante las fases de funcionamiento de la maqueta.
Una idea que se nos planteó para la puesta en marcha del mecanismo de agitación, fue usar placas solares, así la energía utilizada sería renovable (estamos intentando conseguir).
Salida del agua tratada
Por último, en el lateral del depósito de actuación de la levadura se selló con silicona, el grifo que permite recoger el agua depurada. Se coloca a cierta altura para que la levadura, por decantación, quede en el fondo y el agua saga por el grifo.
La posición elevada del grifo permite separar el agua situada por encima del sedimento. De este modo, la levadura queda en el fondo del recipiente mientras el agua puede salir por el conducto de evacuación.
Funcionamiento paso a paso
- El agua residual se vierte en el depósito filtrador situado en el primer nivel del soporte.
- El agua atraviesa lentamente las capas de arena y piedras.
- La tela de rejilla mantiene separado el material filtrante del fondo del tarro.
- El depósito se mantiene tapado para evitar desprendimientos de malos olores.
- El agua filtrada se recoge en el embudo grande situado bajo el depósito.
- El tubo de goma conduce el agua hasta el depósito de actuación de la levadura.
- Cuando toda el agua ha llegado al segundo depósito, se añade la levadura por el embudo pequeño.
- El mecanismo de homogeneización dispersa la levadura mediante el movimiento de las hélices.
- Después de unos minutos de agitación, se deja que la levadura haga su función durante tres días.
- El proceso de agitación se realiza una vez diariamente.
- Pasado el periodo de tres días, se deja sedimentar la levadura en el fondo del recipiente.
- Se abre el grifo para que el agua llegue hasta la zona ajardinada o el campo de cultivo.
Después de unos minutos de agitación, se deja que la levadura haga su función durante tres días, aunque el proceso de agitación se realiza una vez diariamente, para facilitar el proceso de actuación de los microorganismos, ya que aireamos el medio y dispersamos la levadura.
Pasado el periodo de tres días, dejamos sedimentar la levadura en el fondo del recipiente y abrimos el grifo, para que el agua, a través de una manguera o tubo, llegue hasta la zona ajardinada o campo de cultivo.
¿Sabes cómo funcionan las DEPURADORAS de AGUA? | con VLADIMIR SÁNCHEZ @BreakingVlad | Campus
Relación con una EDAR real
La maqueta escolar simplifica los procesos de una planta depuradora real, pero permite visualizar varias operaciones fundamentales: filtrado, conducción, agitación, actuación de microorganismos y sedimentación.
En una instalación de mayor escala, el tratamiento puede incluir la zona de entrada de aguas residuales, la zona de bombeo, el desbaste por rejillas, el desarenado y desengrasado, la decantación primaria, el digestor biológico, la decantación secundaria y el tamizado final.
En esta estación quedan representados todos los elementos que forman un E.D.A.R., incluido el terciario, que sirve para convertir el agua tratada, en agua apta para uso agrícola.
La instalación de Santa Coloma de Farners dispone de tratamiento de fangos biológicos activados con eliminación de nutrientes, nitrógeno y fósforo. También cuenta con cuatro estaciones de bombeo (EBAR), que se automatizarán y comunicarán con el programa de datos SCADA de la EDAR.
Escala y función divulgativa de las maquetas de depuración
La fabricación de una maqueta de planta depuradora a escala 1:200 facilita la integración del proyecto en exposiciones institucionales e itinerantes. Esta herramienta técnica destaca los componentes principales de la infraestructura hídrica.
Su diseño simplifica la comprensión de los procesos de tratamiento de aguas residuales y la gestión del ciclo del agua. La producción de este modelo a escala prioriza la representación volumétrica clara del complejo industrial.
El diseño muestra con nitidez los reactores, las líneas de fangos y los edificios técnicos. Las soluciones técnicas aplicadas permiten un equilibrio óptimo entre la fidelidad del proyecto de ingeniería y la claridad expositiva requerida.
La maqueta tras su montaje, quedó expuesta en las instalaciones de la depuradora en La Pobla de Farnals (Valencia). Y servirá como elemento explicativo para las visitas a la planta depuradora de aguas residuales.
Comparación entre el modelo escolar y una planta depuradora completa
| Elemento | Maqueta escolar | EDAR de mayor escala |
|---|---|---|
| Filtrado | Arena, piedras y tela de rejilla | Desbaste por rejillas, desarenado y desengrasado |
| Tratamiento biológico | Levadura y microorganismos | Digestor biológico y fangos biológicos activados |
| Agitación | Motor, barra y hélices | Equipos de aireación y mezcla |
| Separación final | Decantación de la levadura | Decantación secundaria y tamizado final |
| Destino del agua | Zona ajardinada o campo de cultivo | Agua apta para uso agrícola después del tratamiento terciario |
Funcionamiento de la depuradora de Santa Coloma de Farners
El Grupo DAM ha resultado adjudicatario del contrato para la gestión, operación y servicio de funcionamiento y mantenimiento de la EDAR de Santa Coloma de Farners (Girona), tras el proceso de licitación realizado por la Agència Catalana de l’Aigua (ACA).
En UTE junto a Sorigué, la empresa valenciana operará estas instalaciones que proporcionan servicio a una población superior a los 14.500 habitantes equivalentes y trata un caudal de más de 4.400 m3/día.
Concretamente, DAM gestionará una planta de tratamiento de aguas residuales que dispone de un sistema de tratamiento de fangos biológicos activados con eliminación de nutrientes, nitrógeno y fósforo, y una red de colectores que recoge las propias aguas de Santa Coloma de Farners y de su área residencial.
Asimismo, la instalación tiene cuatro estaciones de bombeo (EBAR), que se automatizarán y comunicarán con el programa de datos SCADA de la EDAR.
El contrato, que ha entrado en vigor este 1 de julio, cuenta con una duración máxima de 4 años y contempla una serie de actuaciones para optimizar la eficiencia energética de las instalaciones y mejorar el control de los procesos.
Elementos que pueden observarse en una representación de EDAR
- Entrada de aguas residuales.
- Zona de bombeo.
- Desbaste por rejillas.
- Desarenado y desengrasado.
- Decantación primaria.
- Digestor biológico.
- Decantación secundaria.
- Tamizado final.
- Tratamiento terciario.
- Líneas de fangos.
- Edificios técnicos.
La representación volumétrica clara del complejo industrial ayuda a distinguir los distintos espacios de la instalación y a relacionarlos con el recorrido del agua. En una maqueta didáctica, estos elementos pueden simplificarse para que el funcionamiento general sea fácil de seguir.
Valor educativo del proyecto
La construcción de la maqueta permite comprender cómo se combinan procesos físicos y biológicos para tratar el agua residual. El filtrado retiene materiales mediante diferentes capas, mientras que la agitación distribuye la levadura y favorece la actuación de los microorganismos.
El proyecto también muestra la importancia de la decantación. Cuando la levadura queda en el fondo del recipiente, el agua situada por encima puede recogerse por un grifo colocado a cierta altura.
La posible utilización de placas solares para accionar el mecanismo de agitación relaciona el funcionamiento de la depuradora con el uso de energías renovables. Así, la maqueta incorpora una propuesta para reducir el consumo de energía convencional en el sistema de mezcla.
Los conductos llevan el agua a las plantas, de modo que el modelo conecta el tratamiento de aguas residuales con un posible uso agrícola del agua tratada.
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