Estudio de alternativas de mejora de la EDAR de Gandía - La Safor para el aporte de un caudal ecológico en el tramo final del río Serpis

Abstract

Este trabajo final expone varias alternativas de eliminación de nutrientes que pueden ser implementadas en la EDAR de Gandía ¿ La Safor para generar un efluente capaz de ser reutilizado como caudal ecológico en el tramo final del río Serpis. En la búsqueda de la alternativa más eficiente, sencilla de operar y económica se ha realizado una verificación de los datos, un análisis estadístico y la eliminación de atípicos del caudal y las concentraciones de los contaminantes del agua de entrada. Además, se ha estudiado la tendencia de estos en un periodo de ocho años, 2010 ¿ 2017 junto a la calidad del agua decantada y del efluente. Después de investigar varias alternativas y realizar las simulaciones pertinentes se optó por enfocar este trabajo a cuatro alternativas: el proceso Ludzack-Ettinger modificado (MLE), el proceso de Nitrificación y Desnitrificación simultánea (SNdN), el proceso Híbrido IFAS (fangos activados más soporte sólido) y el proceso A2O con fermentación - elutriación; las tres primeras comprenden la eliminación biológica de nitrógeno y química de fósforo y la última se basa en la eliminación biológica de ambos nutrientes. Las cuatro alternativas fueron simuladas para el caudal medio y para una nueva línea de tratamiento de agua que trate únicamente el caudal ecológico mínimo requerido en el tramo final del río Serpis. El objetivo de las alternativas es generar principalmente un efluente con concentraciones totales menores a 10 mg N/ L y 1 mg P/ L. Realizando el análisis técnico y económico de las alternativas propuestas se ha visto que la alternativa 2 (SNdN) para el caudal ecológico mínimo en invierno y verano es la más económica y sencilla de operar. El efluente generado tiene concentración total menor a 2 mg P/ L pero mayor a 1 mg P/ L por lo que si la EDAR requiere conseguir un efluente con esta última concentración debe implementar un filtro de arena para disminuir la parte suspendida y por ende la carga total de fósforo. El diseño y el análisis económico aproximado del filtro de arena se ha realizado en este trabajo. Al tratar el agua residual con fangos activados y ser sometida a un proceso de decantación para eliminar por sedimentación la mayor parte de materia suspendida, normalmente escapan en el efluente microrganismos como la Escherichia coli que son capaces de causar afecciones principalmente a seres humanos y animales. Por esta razón se ha diseñado y analizado económicamente la desinfección del efluente por radiación ultravioleta para el caudal medio tratado por la EDAR y para el caudal ecológico mínimo requerido en el tramo final del río Serpis.

This final work introduces some alternatives forms of elimination of nutrients that can be implemented at the WWTP of Gandía - La Safor to generate an effluent capable of being reused as an ecological flow in the final section of the Serpis River. In the search for the most efficient, simple to operate and economical alternative, a data verification, statistical analysis and elimination of outliers, of flow and contaminant levels of the incoming water, has been carried out. In addition, the tendency of these in a period of eight years, 2010 ¿ 2017, has been studied as well as the quality of the decanted water and effluent. After investigating several alternatives and performing the corresponding simulations, this work was focuses on four alternatives: the modified Ludzack-Ettinger (MLE) process, the simultaneous Nitrification and Denitrification (SNdN) process, IFAS Hybrid process (activated sludge plus solid support) and the A2O process with fermentation - elutriation; the first three correspond to the biological elimination of nitrogen and chemical elimination of phosphorus and the last one is based on the biological elimination of both nutrients. The four alternatives were simulated for the average flow and for a new water treatment line dealing exclusively with the minimum ecological flow required in the final section of the Serpis River. The main objective of these alternatives is to generate an effluent with total concentrations below 10 mg N/ L and 1 mg P/ L. Carrying out the technical and economic analysis of the proposed alternatives, it was found that alternative 2 (SNdN) for the minimum ecological flow rate for winter and summer is the cheapest and simplest to operate. The generated effluent has total concentration below 2 mg P/ L but greater than 1 mg P/ L, thus if the WWTP requires an effluent having this last concentration, it must implement a sand filter to reduce the suspended part and therefore the total load of phosphorus, the design and approximate economic analysis of the sand filter has been performed in this work. By treating the wastewater with activated sludge and making it undergo a decanting process to eliminate by settling most of the suspended matter, microorganisms such as Escherichia coli usually escape into the effluent. These microorganisms can cause conditions to the human beings and animals; For this reason, the disinfection of the effluent by ultraviolet radiation has been designed and analyzed economically, to be applied to the mean flow treated by the WWTP and to the minimum ecological flow required in the final section of the Serpis River has been designed and analyzed economically.