Análisis del transporte de un contaminante inerte procedente de las descargas de inodoros en las aguas residuales. Aplicación en la red de alcantarillado de Burjassot (Valencia).

Abstract

[ES] La enfermedad COVID-19, causada por el virus denominado SARS-CoV-2, fue declarada en marzo de 2020 como una pandemia por la Organización Mundial de Salud, situación que se prolonga hasta los días de hoy. Las aguas residuales son el fiel reflejo de buena parte de los hábitos que una población mantiene, pero, además, evidencian si dicha población está siendo gravemente afectada por la presencia específica de algún virus. Esto demuestra la importancia de la monitorización para evaluar la incidencia o su vez la prevalencia del virus mediante la epidemiología basada en las aguas residuales, WBE (Wastewater-based Epidemiology). Del contexto actual se sabe que las personas que son portadoras del SARS-CoV-2, tanto aquellas que son sintomáticas como aquellas que no lo son, excretan restos del material genético del virus a través de sus heces y orina. Este hecho se ha podido confirmar mediante el análisis de las aguas residuales en el laboratorio, donde se ha determinado su presencia y concentración. En este punto, es donde radica la importancia del análisis de las aguas residuales procedentes de las descargas de inodoros. Con el objetivo de despejar lagunas de conocimiento, se ha desarrollado este trabajo, que tiene como objetivo analizar el transporte de un contaminante inerte que supone ser una aproximación del ARN del SARS-CoV-2, procedente de las descargas de inodoros en las aguas residuales, con la aplicación práctica en la red de alcantarillado de Burjassot. Tras la caracterización de los parámetros de producción de aguas residuales y el análisis cuantitativo del consumo de agua potable facturado como del flujo de aguas residuales registrado, se ha obtenido un modelo calibrado y validado de la red de alcantarillado de Burjassot. Dicho modelo se ha elaborado con el software InfoWorks ICM. En paralelo, se ha desarrollado un modelo estocástico de descargas de inodoros, que permite la inserción de la carga contaminante que se produce por la descarga de inodoros de habitantes infectados. El acoplamiento de estos dos modelos matemáticos, bajo ciertos escenarios de simulación, han permitido analizar las concentraciones y los flujos másicos del contaminante cuando es transportado en la red de alcantarillado. Los resultados obtenidos han permitido obtener hitos importantes a considerar para determinar puntos y horarios idóneos de muestreo de aguas residuales, así como lineamientos que describen el transporte del contaminante, cuando las descargas de inodoros están sujetas a variabilidad temporal y espacial en la cuenca.

[EN] The coronavirus caused by the virus called SARS-CoV-2, was declared in March 2020 as a pandemic by the World Health Organization (WHO), a situation that continues today. The wastewater is a faithful reflection of a good part of the habits that a population maintains. In addition, they show whether said population is being seriously affected by the specific presence of a virus. This indicate the importance of monitoring to assess the incidence or in turn the prevalence of the virus through Wastewater-based Epidemiology (WBE). From the current context, it¿s known that people who are carriers of SARS-CoV-2, both those who are symptomatic and those who aren¿t, excrete remains of the genetic material of the virus through their feces and urine. This fact has been confirmed by analyzing the wastewater in the laboratory, where its presence and concentration have been determined. At this aspect, is where the importance of the analysis of wastewater from toilet discharges lies. With the aim of filling the knowledge gaps, this work has been developed to analyze the transport of an inert pollutant that is supposed to be an approximation of the SARS-CoV-2 RNA, coming from toilet flushes in wastewater, with the practical application in the Burjassot sewer network. After the characterization of the wastewater production parameters and the quantitative analysis of the drinking water consumption invoiced as well as the recorded wastewater flow, a calibrated and validated model of the Burjassot sewerage system has been obtained. This model has been developed with the InfoWorks ICM software. At the same time, a stochastic model of toilet flushes has been developed, which allows the insertion of the polluting load that is produced by the flushing of the toilets of infected inhabitants. The coupling of these two mathematical models, under certain simulation scenarios, has made it possible to analyze the concentrations and mass flows of the pollutant when it is transported in the sewage network. The results obtained have made it possible to obtain important milestones to consider to determine suitable points and times for sampling wastewater, as well as guidelines that describe the transport of the pollutant, when toilet discharges are subject to temporal and spatial variability in the catchment.