La temperatura media de vertido del agua residual es un parámetro fundamental para evaluar el comportamiento del efluente y la estabilidad de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR). Aunque la normativa citada establece requisitos sobre la recogida, el tratamiento y el vertido de las aguas residuales urbanas, no fija en el texto proporcionado un valor numérico general de temperatura media de vertido.
La temperatura debe analizarse junto con el caudal, la carga contaminante, el pH, la demanda bioquímica de oxígeno, la demanda química de oxígeno y los sólidos en suspensión, porque influye directamente en los procesos físicos, químicos y biológicos que tienen lugar durante la depuración.
Qué significa la temperatura media de vertido
La temperatura media de vertido representa el comportamiento térmico habitual del efluente tratado durante un periodo determinado. Para interpretarla correctamente, no basta con una medición aislada, ya que la temperatura del agua residual puede cambiar según la estación del año, el caudal, las características de las aguas recibidas y las condiciones de funcionamiento de la instalación.
La información sobre la temperatura a lo largo del año ayuda a comprender mejor el funcionamiento de la instalación. Esta información permite ajustar la operación de la planta, mejorar su eficiencia y anticiparse a posibles variaciones del proceso.
Por qué es importante la temperatura del agua residual
Cuando se habla de los parámetros que influyen en el tratamiento de las aguas residuales, es habitual pensar en el caudal, la carga contaminante o el pH. Sin embargo, la temperatura del agua también desempeña un papel fundamental en el rendimiento de una estación depuradora.
Las variaciones de temperatura afectan a los procesos físicos, químicos y biológicos que tienen lugar durante la depuración, pudiendo modificar la eficiencia del tratamiento e incluso aumentar los costes de explotación si no se tienen en cuenta.
Influencia de la temperatura en las propiedades del agua
La temperatura influye directamente en las propiedades físicas del agua. A medida que aumenta, disminuye su viscosidad, cambia la velocidad de sedimentación de algunas partículas y se modifican numerosos procesos de transferencia de materia.
Aunque estos cambios puedan parecer pequeños, tienen un impacto sobre el funcionamiento global de la planta. Por ello, la temperatura media de vertido debe interpretarse como parte del conjunto de condiciones que determinan el comportamiento del agua residual tratada.
Temperatura y actividad biológica
Los microorganismos responsables de eliminar la materia orgánica son especialmente sensibles a la temperatura. Con temperaturas bajas, su actividad metabólica disminuye y los procesos biológicos se vuelven más lentos.
Esto puede traducirse en una menor velocidad de eliminación de la contaminación. Por el contrario, temperaturas moderadas favorecen la actividad microbiológica.
Sin embargo, cuando son excesivamente elevadas también pueden afectar al equilibrio del proceso y reducir la estabilidad del tratamiento. Por esta razón, una temperatura más alta no implica necesariamente un mejor rendimiento de la depuración.
Relación entre temperatura y oxígeno disuelto
Otro aspecto importante es la cantidad de oxígeno que puede mantenerse disuelto en el agua. El agua fría puede contener más oxígeno que el agua caliente.
Conforme aumenta la temperatura, la capacidad del agua para retener oxígeno disminuye. Esto obliga, en muchos casos, a optimizar los sistemas de aireación para mantener unas condiciones adecuadas para los procesos biológicos.
La disminución del oxígeno disponible puede influir en la actividad de los microorganismos y en la estabilidad de las etapas biológicas de tratamiento. Por ello, las variaciones de temperatura deben considerarse al ajustar la aireación y al interpretar el funcionamiento de la EDAR.
Efectos sobre los procesos físico-químicos
La temperatura también puede modificar el comportamiento de numerosos procesos físico-químicos. Aspectos como la coagulación, la floculación, la separación de grasas o la sedimentación pueden responder de forma diferente según la temperatura del agua, haciendo necesario ajustar determinados parámetros de operación.
A medida que aumenta la temperatura, disminuye la viscosidad, cambia la velocidad de sedimentación de algunas partículas y se modifican numerosos procesos de transferencia de materia. Estos efectos pueden repercutir en la separación de sólidos, la formación de flóculos y la clarificación del agua tratada.
Variaciones estacionales de la temperatura
En muchas industrias la temperatura del agua residual cambia a lo largo del año. Durante el invierno pueden disminuir las velocidades de reacción biológica, mientras que en verano el aumento de temperatura puede afectar a la concentración de oxígeno disponible y favorecer la aparición de determinados problemas operativos.
Por este motivo, una EDAR debe diseñarse para mantener un funcionamiento estable bajo diferentes condiciones climáticas. El proyecto, construcción, utilización y mantenimiento de las instalaciones para los tratamientos de aguas residuales urbanas deberá realizarse teniendo presente todas las condiciones climáticas normales de la zona, así como las variaciones estacionales de carga.
Temperatura en el diseño y funcionamiento de una EDAR
Las instalaciones para el tratamiento de las aguas residuales urbanas deberán estar proyectadas y construidas de manera que permitan la obtención de muestras representativas de las aguas residuales de entrada y del efluente tratado antes de efectuar el vertido.
La posibilidad de obtener muestras representativas permite relacionar la temperatura del efluente con otros parámetros de calidad y con las condiciones reales de funcionamiento de la instalación. Las instalaciones de tratamiento de aguas residuales existentes en el momento de la entrada en vigor de este Real Decreto deberán ser modificadas de modo que permitan obtener muestras representativas de las aguas residuales de entrada y del efluente tratado antes de efectuar el vertido.
Parámetros que deben analizarse junto con la temperatura
Además de analizar parámetros como la DQO, los sólidos en suspensión o el caudal, conocer el comportamiento de la temperatura a lo largo del año ayuda a comprender mejor el funcionamiento de la instalación.
| Parámetro | Relación con el control del vertido |
|---|---|
| Temperatura | Influye en la actividad biológica, el oxígeno disuelto y los procesos físico-químicos. |
| Caudal | Forma parte de las condiciones que deben considerarse en el proyecto y mantenimiento de los sistemas colectores. |
| Demanda bioquímica de oxígeno | Permite evaluar la carga orgánica biodegradable del agua residual. |
| Demanda química de oxígeno | Forma parte de los requisitos aplicables a los vertidos procedentes de instalaciones de tratamiento. |
| Sólidos en suspensión | Permiten valorar la eficacia de los procesos de separación y sedimentación. |
| pH | Es uno de los parámetros habituales para caracterizar el agua residual. |
Requisitos generales de los vertidos tratados
Los vertidos procedentes de las instalaciones de tratamiento secundario o de un proceso equivalente deberán cumplir los requisitos que figuran en el cuadro 1 del anexo I de este Real Decreto.
No obstante, las autorizaciones de vertidos podrán imponer requisitos más rigurosos cuando ello sea necesario para garantizar que las aguas receptoras cumplan con los objetivos de calidad fijados en la normativa vigente.
| Parámetro | Concentración | Porcentaje mínimo de reducción |
|---|---|---|
| Demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 a 20 ºC) sin nitrificación | 25 mg/l 02 | 70-90 |
| Demanda química de oxígeno (DQO) | 125 mg/l 02 | 75 |
| Total de sólidos en suspensión | 35 mg/l (4) | 90 (4) |
La reducción está relacionada con la carga del caudal de entrada. La demanda bioquímica de oxígeno se determina mediante una muestra homogeneizada, sin filtrar ni decantar, antes y después de cinco días de incubación a 20 ºC ± 1 ºC, en completa oscuridad, con aplicación de un inhibidor de la nitrificación.
La demanda química de oxígeno se determina mediante una muestra homogeneizada, sin filtrar ni decantar, utilizando dicromato potásico. El total de sólidos en suspensión puede determinarse mediante filtración de una muestra representativa a través de una membrana de filtración de 0,45 micras, secado a 105 ºC y pesaje.
Vertidos en zonas sensibles
Los vertidos de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas realizados en zonas sensibles deberán cumplir los requisitos que figuran en los cuadros 1 y 2 del anexo I de este Real Decreto.
Los vertidos procedentes de instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas que, sin realizarse directamente en zonas sensibles, contribuyan a la contaminación de dichas zonas, quedarán asimismo sujetos a lo dispuesto en el apartado anterior de este artículo.
| Parámetro | Concentración | Porcentaje mínimo de reducción |
|---|---|---|
| Fósforo total | 2 mg/l P (de 10000 a 100000 h-e); 1 mg/I P (más de 100.000 h-e) | 80 |
| Nitrógeno total | 15 mg/l N (de 10000 a 100000 h-e); 10 mg/l N (más de 100000 h-e) | 70-80 |
Según la situación local, se podrá aplicar uno o los dos parámetros. El nitrógeno total equivale a la suma de nitrógeno Kjeldahl total, nitrógeno en forma de nitrato y nitrógeno en forma de nitrito.
Condiciones climáticas y variaciones de carga
El proyecto, construcción y mantenimiento de los sistemas colectores deberá realizarse teniendo presente el volumen y características de las aguas residuales urbanas, utilizando los mejores conocimientos técnicos disponibles que no redunden en costes desproporcionados.
El proyecto, construcción y mantenimiento de los sistemas colectores deberán limitar la contaminación aportada al medio receptor por desbordamiento de aguas de escorrentía y conseguir una adecuada estanqueidad de los sistemas colectores, entendiéndose por estanqueidad la limitación de filtraciones.
Los Organismos de cuenca y el resto de administraciones competentes, al otorgar las autorizaciones de vertido, decidirán las medidas para limitar la contaminación por desbordamiento de aguas de escorrentía en circunstancias tales como lluvias torrenciales inusuales.
Temperatura y aguas residuales industriales
Los vertidos de las aguas residuales industriales en los sistemas de alcantarillado, sistemas colectores o en las instalaciones de depuración de aguas residuales urbanas serán objeto del tratamiento previo que sea necesario.
- Proteger la salud del personal que trabaje en los sistemas colectores y en las instalaciones de tratamiento.
- Garantizar que los sistemas colectores, las instalaciones de tratamiento y los equipos correspondientes no se deterioren.
- Garantizar que no se obstaculice el funcionamiento de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
- Garantizar que los vertidos de las instalaciones de tratamiento no tengan efectos nocivos sobre el medio ambiente y no impidan que las aguas receptoras cumplan los objetivos de calidad de la normativa vigente.
- Garantizar que los fangos puedan evacuarse con completa seguridad de forma aceptable desde la perspectiva medioambiental.
El control previo resulta especialmente importante cuando las aguas residuales industriales presentan características que pueden alterar la actividad biológica, el oxígeno disponible o los procesos físico-químicos de la depuración. En ningún caso se autorizará la evacuación de los fangos al alcantarillado o al sistema colector.
Seguimiento y control de la temperatura del vertido
Las Administraciones públicas, en el ámbito de sus respectivas competencias, efectuarán el seguimiento correspondiente y los controles periódicos precisos para garantizar el cumplimiento adecuado de las obligaciones establecidas en el Real Decreto-ley y en este Real Decreto.
El control del cumplimiento de los requisitos establecidos respecto de los vertidos de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas se efectuará con arreglo a los métodos de referencia establecidos en el anexo III de este Real Decreto.
Las Administraciones públicas competentes deberán elaborar y publicar cada dos años un informe de situación sobre el vertido de aguas residuales urbanas y de fangos en sus respectivos ámbitos.
Cómo interpretar una temperatura media de vertido
Una temperatura media de vertido solo es útil si se relaciona con el periodo de medición, las condiciones climáticas, el caudal, la carga contaminante y el proceso de tratamiento aplicado. La comparación entre valores debe realizarse considerando las variaciones estacionales y las condiciones normales de funcionamiento de la instalación.
Durante el invierno pueden disminuir las velocidades de reacción biológica, mientras que en verano el aumento de temperatura puede afectar a la concentración de oxígeno disponible y favorecer la aparición de determinados problemas operativos. Por ello, una única medición no permite describir por sí sola el comportamiento térmico anual del efluente.
La temperatura del agua es un parámetro que influye directamente en el tratamiento de las aguas residuales, aunque muchas veces pase desapercibido. Su efecto sobre la actividad biológica, el oxígeno disuelto y los procesos físico-químicos hace que deba tenerse en cuenta tanto durante el diseño como en la operación de una EDAR.
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