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Tema C: Agua y Ciudad
La calidad de las aguas urbanas en los programas de
medidas
María Estrella Alonso Tejedor
Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos; Investigadora del Área de Estudios y Planificación del Centro de Estudios Hidrográficos (CEDEX)
Yasmina Ferrer Medina
Ingeniera Química; Técnico Superior del Área de Tecnología del Agua del Centro de Estudios Hidrográficos (CEDEX)
Ángel García Cantón
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos; Jefe del Área de Estudios y Planificación del Centro de Estudios Hidrográficos (CEDEX)
1 Introducción La actual revisión de los planes hidrológicos de cuenca engloba la propuesta y el posterior desarrollo de una
serie de medidas, reseñadas en la Instrucción de Planificación Hidrológica (IPH), aprobada por Orden
ARM/2656/2008 de 10 de septiembre, como de posible aplicación para la consecución de los objetivos
establecidos en los planes.
Entre los aspectos a tener en cuenta para la elección de las medidas más adecuadas a cada caso, se encuentran la
eficacia y el coste de las mismas. En la presente comunicación se presenta la metodología seguida para la
estimación del coste y la eficacia de aquellas medidas cuya finalidad es reducir las presiones que suponen los
vertidos de las aguas urbanas, así como los resultados obtenidos. Las medidas consideradas son las siguientes:
� Nuevas estaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas o ampliación de la capacidad de las existentes.
� Adaptación del tratamiento existente de aguas residuales urbanas para eliminación de nutrientes.
� Disposición de tanques de tormenta en aglomeraciones urbanas.
Las dos primeras son medidas básicas que consisten en la aplicación de la normativa vigente: Real Decreto-Ley
11/1995, de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales
urbanas, y Real Decreto 509/1996, de 15 de marzo, de desarrollo del anterior, que transponen la Directiva
91/271/CEE, mientras que la tercera es una medida complementaria.
De acuerdo con esta normativa, las aglomeraciones urbanas superiores a 2.000 habitantes equivalentes (he) que
vierten a aguas continentales o estuarios o con más de 10.000 he que lo hagan en aguas costeras, deben someter
sus aguas residuales a un tratamiento secundario o, en el caso de núcleos por debajo de estos umbrales, a un
tratamiento adecuado que permita alcanzar los objetivos ambientales establecidos para el medio receptor.
Asimismo, si se trata de vertidos en zonas sensibles o bien de vertidos que contribuyan a la contaminación de
dichas zonas, aunque no se realicen directamente en ellas, y corresponden a aglomeraciones urbanas iguales o
superiores a 10.000 habitantes equivalentes (he), la normativa exige la disposición de un tratamiento avanzado
para eliminar nutrientes.
Las medidas propuestas reducen la presión de contaminación puntual sobre masas de agua superficiales
provocada por vertidos de aguas residuales urbanas sin tratar y vertidos directos significativos de aguas de
tormenta sin depurar procedentes de áreas urbanizadas. La ejecución de estas medidas influirá directamente
sobre elementos de calidad físico-químicos de todas las categorías de masas de agua establecidos en la IPH. En
particular cabe destacar la repercusión sobre los siguientes elementos de calidad: condiciones de oxigenación,
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nutrientes y contaminantes específicos sintéticos y no sintéticos vertidos en cantidades significativas. En el caso
de los lagos y aguas de transición se añade también la transparencia como elemento de calidad.
Los costes de inversión expuestos a continuación responden a la estimación realizada del presupuesto de
ejecución por contrata, sin IVA, de cada una de las medidas. Este valor no se ha anualizado; para obtener el coste
anual equivalente es necesario aplicar una determinada tasa de descuento y considerar la vida útil de cada
actuación. Los costes de explotación y mantenimiento se expresan en valores anuales sin IVA.
Tanto las depuradoras de nueva construcción como las adaptaciones de aquellas existentes a la eliminación de
nutrientes, cuentan con elementos de diferente naturaleza, desde obra civil hasta equipos electromecánicos,
constituyendo estos últimos una parte esencial en la mayoría de los tratamientos. Se asigna a estas actuaciones
una vida útil de 20 años. Sin embargo, en el caso de los tanques de tormenta, aunque existan elementos
mecánicos (compuertas, dispositivos de limpieza, etc.) de vida útil menor, predomina la obra civil en el conjunto
y por ello se estima para esta actuación una vida útil de 50 años.
2 Estaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas Esta medida engloba tanto la construcción de nuevas estaciones de tratamiento como la ampliación de la
capacidad de plantas en servicio, tanto si el tratamiento previsto es secundario exclusivamente, como si incluye
un tratamiento avanzado para eliminación de nutrientes.
2.1 Coste de inversión
Este coste se expresa en función del número de habitantes equivalentes a los que da servicio. En función del
rango de población servida, varía el tipo de tratamiento habitualmente empleado, por lo que la curva de coste no
es continua. A su vez, para un mismo rango de población pueden existir diferentes tratamientos aplicables, con
diferentes rendimientos (todos ellos cumplen los requisitos derivados de la Directiva 91/271), que dan lugar a la
existencia de varias curvas para un mismo rango de población.
Figura 1 Ubicación de las EDAR situadas en España consideradas para la estimación de las funciones de coste de inversión
A falta de datos más detallados, la ampliación para incrementar el volumen a tratar se valorará como una nueva
instalación de capacidad igual al incremento de capacidad necesario. Así se queda del lado de la seguridad, pues
parte de las instalaciones existentes se aprovecharán.
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La estimación se ha basado en la recopilación de 234 casos reales de depuradoras que han sido construidas o
proyectadas en el periodo de 1990 a 2007. Cuando ha sido posible, la estimación resultante se ha comparado con
otras ya existentes.
Se ha procurado que los costes de partida sean lo más homogéneos posible, reflejando exclusivamente la
construcción de la planta. Sin embargo, el grado de indefinición de los datos de partida, así como otros factores
locales, como la climatología de la zona, que puede llegar a influir de manera importante en el diseño de la
instalación, implican que las funciones de coste obtenidas puedan considerarse únicamente como una
aproximación al orden de magnitud de la inversión.
Asimismo, se ha prescindido de aquellos en los que el tratamiento implantado era claramente discordante del
resto de instalaciones de su tecnología.
Tabla 1 Distribución por tecnología y rango de población de las EDAR consideradas para la estimación de la inversión.
Distribución por rangos de población
(habitantes equivalentes) Tecnología
Número de
depuradoras
Tamaño de población
(habitantes
equivalentes) < 2.000 2.000-
10.000
10.000-
50.000 >50.000
F. activos con
digestión anaerobia 11 90.873 - 1.353.600 11
F. activos con
aireación
prolongada
102 200 - 48.000 18 37 47
Lechos bacterianos 45 200 - 20.000 19 24 2
Lagunaje 20 1.300 - 15.600 4 14 2
Filtro de turba 10 500 - 4.000 6 4
Humedal 30 100 - 2.000 30
Total 218 77 79 51 11
Como pone de manifiesto la Tabla 1, el rango de población condiciona la tecnología aplicable. Si bien no existen
límites estrictos, en función de la experiencia disponible puede considerarse razonable la distribución de
tecnologías por rangos de población que se recoge en la Tabla 2, para la que se efectúa la estimación de costes.
Tras un primer análisis de los costes, se ha prescindido de los filtros de turba por ser una tecnología con escasa
aplicación y difícilmente competitiva frente a un humedal, de análoga aplicación y coste más reducido.
Igualmente se ha comprobado que la estimación para humedales y lagunaje es muy similar, por lo que se define
una sola curva de coste de inversión para ambas, englobadas como tratamientos extensivos.
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Población (miles de habitantes equivalentes)
Coste (millones de €)
Aireació n prolongada
Lechos bacterianos
Lag unaje
Humedal
Exten sivos (ajuste)
Aireació n prolongada (ajuste)
Lechos bacterianos (ajuste)
Figura 2 Costes de inversión para EDAR inferiores a 10.000 he.
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0
1
2
3
4
5
6
7
10 15 20 25 30 35 40 45 50
Población (miles de habitantes equivalentes)
Coste (millones de €)
Aireación prolongada
Ajuste
0
10
20
30
40
50
60
70
80
50 200 350 500 650 800 950 1.100 1.250 1.400
Población (miles de habitantes equivalentes)
Coste (millones de €)
F. activos digestión anaerobia
Ajuste
Figura 3 Costes de inversión para EDAR entre 10.000 he y 50.000 he y para EDAR mayores de 50.000 he.
En la Figura 2 y la Figura 3 se reflejan las funciones de coste propuestas. Todas responden a un ajuste potencial.
En la Tabla 2 se incluyen sus ecuaciones y coeficientes de determinación (x es la población de diseño expresada
en he, mientras que I es el coste de inversión expresado en €).
Tabla 2 Ecuaciones y coeficientes de determinación de las curvas de ajuste del coste de inversión de EDAR.
Tecnología Rango de población
servido (he) Función de coste
Coeficiente de
determinación
Aireación prolongada < 50.000 I = 9.089,3 x
0,6081
0,67
Lechos bacterianos < 10.000 I = 24.979 x
0,4492
0,65
Extensivos (lagunaje) < 10.000
Extensivos (humedal) < 2.000
I = 1.261,9 x
0,7669 0,92
Fangos activos con digestión
anaerobia
> 50.000 I = 1.242,3 x
0,7727
0,92
En el caso de fangos activos con digestión anaerobia sólo se han considerado los 8 casos que incluyen
tratamiento avanzado para eliminación de nutrientes, puesto que es lo más habitual y más costoso para su rango
de población. No obstante, el coste de un tratamiento secundario exclusivamente podría obtenerse a partir de la
función propuesta reduciendo el resultado entre un 10% y un 15%.
Para nuevas depuradoras por debajo de 50.000 he que requieren tratamiento avanzado, se considera que la
tecnología aplicable es la de fangos activos con aireación prolongada. Su coste de inversión puede evaluarse
mediante la función de coste ya definida, pues el error de su estimación puede ser del mismo orden que el
incremento de coste asociado a incluir en el diseño una eliminación de nutrientes. En este caso, se ha comparado
la curva de coste propuesta con costes elaborados por el Canal de Isabel II y la Agencia Catalana del Agua para
distintos rangos de población, resultando una coincidencia razonable en función de las hipótesis de diseño
efectuadas en cada caso.
2.2 Coste de explotación y mantenimiento
Se analizan estos costes anuales, a partir de datos reales de 90 depuradoras, para las mismas tecnologías y rangos
de población establecidos en el apartado de costes de inversión. Los costes considerados engloban todos los
necesarios para el adecuado funcionamiento de la planta, incluyendo aquellos en los que se incurre para
transportar los lodos generados desde la EDAR hasta su punto de aplicación o tratamiento.
En cuanto a los tratamientos extensivos sólo se ha dispuesto de información sobre ocho casos reales de
humedales de flujo subsuperficial, de población tratada inferior a 200 he, con este medio de 3.700 €/año.
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Teniendo en cuenta tanto el escaso número de datos como el reducido rango de población que cubren respecto
del total en el que se considera aplicable esta tecnología, no se estima conveniente obtener una función de coste.
Tanto los 42 datos disponibles de lechos bacterianos como la mayoría de los 31 de fangos activos con aireación
prolongada están muy concentrados geográficamente, lo que podría introducir algún sesgo en el análisis.
En la Figura 5 y la Tabla 3 se reflejan las funciones de coste y sus ecuaciones (E es el coste anual, mientras que x
representa la población expresada en he) y coeficientes de determinación.
Figura 4 Ubicación de las depuradoras utilizadas para la estimación de las funciones de coste de
explotación.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Población tratada (miles de habitantes equivalentes)
Coste anual (miles de €)
Aireación prolongada (ajuste)
Aireación prolongada
Lechos bacterianos
Lechos bacterianos (ajuste)
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
0 200 400 600 800 1.000
Población tratada (miles de habitantes equivalentes)
Coste anual (miles de €)
Fangos act. con digestión
anaerobia (ajuste)
Fangos act. con digestión
anaerobia
Figura 5 Coste anual de explotación y mantenimiento para EDAR de fangos activos con aireación prolongada y lechos bacterianos y para EDAR de fangos activos con digestión anaerobia.
En el caso de aireación prolongada, se ha podido comparar la recta anterior con la estimación de la Entidad
Metropolitana de Saneamiento de Aguas de Valencia y con otra basada en información aportada por Llorente en
el XXV Curso de tratamiento de aguas residuales y explotación de EDAR (2007), fundamentada en un estudio
estadístico de la E.P.A. (Environmental Protection Agency). Todas las estimaciones son del mismo orden de
magnitud, si bien la estimación propuesta queda casi siempre por encima del resto, del lado de la seguridad.
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Tabla 3 Ecuaciones y coeficientes de determinación de las funciones de coste de explotación y mantenimiento de EDAR.
Tecnología Rango de población
servido (he) Función de coste
Coeficiente de
determinación
Lechos bacterianos < 10.000 E = 3.670,1 x 0,3041 0,64
Aireación prolongada < 50.000 E = 13,593 x + 65.666 0,81
Fangos activos con digestión
anaerobia > 50.000 E = 6.055,1 x 0,4606 0,74
A partir de las funciones anteriores se ha calculado la repercusión de la inversión y la explotación en el coste
anual a partir de 50.000 he, que se refleja en la Figura 6 apreciándose como la explotación es superior a la
inversión, llegando a equilibrase en plantas superiores a 600.000 he.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
1 00%
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
450.000
500.000
550.000
600.000
650.000
700.000
750.000
800.000
850.000
900.000
950.000
1.000.000
Po blació n ( he)
Ex plotación
In vers ió n
Figura 6 Proporción de costes de inversión y explotación para depuradoras de fangos activos con digestión anaerobia.
2.3 Eficacia
La eficacia de la medida se cuantifica mediante el rendimiento del proceso sobre cada uno de los indicadores de
los elementos de calidad fisicoquímicos; estos rendimientos se establecen mediante un valor o rango de valores
fijos asociados a cada tratamiento estimados a partir de la bibliografía existente y la experiencia disponible. Los
valores propuestos se recogen en la Tabla 4.
Tabla 4 Rendimientos estimados para los tratamientos de aguas residuales propuestos.
Reducción (%)
Tecnología
Rango de
aplicación
habitual
(h.e.)
Nivel de
tratamiento
(1) DQO SS DBO5 Nt Pt
Fangos activos con
digestión anaerobia (2) > 50.000 Secundario 80-90 85-95 85-95 30-40 30-40
Fangos activos con
digestión anaerobia (2) > 50.000 Avanzado 80-90 85-95 85-95 80-85
80–85
(5)
Aireación prolongada (3) < 50.000 Avanzado 80-90 85-95 85-95 80-85 30–40
(6)
Lechos bacterianos < 10.000 Secundario 75-85 80-90 80-90 20-35 10-30
Lagunaje (4) <10.000 Secundario 70-80 40-80 75-85 35-80 < 60
Humedal < 2.000 Secundario 75-85 85-95 80-90 20-40 15-30 (1) Según la directiva 91/271/CEE se considera nivel de tratamiento secundario aquel capaz de conseguir una concentración de
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Reducción (%)
Tecnología
Rango de
aplicación
habitual
(h.e.)
Nivel de
tratamiento
(1) DQO SS DBO5 Nt Pt
DBO5 en el efluente inferior a 25 mg/l o bien un nivel mínimo de reducción de DBO5 de 70-90 %. Tratamiento avanzado se ha considerado aquel que, además de asegurar el nivel de tratamiento correspondiente a un secundario, permite un nivel mínimo de
reducción de fósforo total del 80 % y/o del nitrógeno total del 70-80 %.
(2) La tecnología de fangos activos puede ser diseñada para dar una calidad de tratamiento secundario o de tratamiento avanzado.
(3) La aireación prolongada también puede dar calidad de secundario o avanzado, sin embargo se suele diseñar siempre como
tratamiento avanzado, ya que el paso de secundario a avanzado apenas afecta a los costes de implantación y sin embargo reduce los costes de explotación.
(4) Los rendimientos están referidos a muestras de agua sin filtrar.
(5) Se puede alcanzar 90 % si se complementa con la vía química. (6) Se puede alcanzar 90 % combinando vía biológica y vía química.
3 Adaptación del tratamiento existente de aguas residuales urbanas para eliminación de nutrientes
Consiste en la mejora del tratamiento en una EDAR existente mediante la incorporación de un tratamiento
avanzado para la eliminación de nutrientes (nitrógeno y fósforo), lo que exige reducir la carga másica. Esta
medida sólo se considerará aplicable si la instalación en servicio cuenta con un tratamiento de fangos activos con
aireación prolongada o convencional.
3.1 Coste de inversión
En el caso de aireación prolongada, las actuaciones necesarias para eliminar nitrógeno y fósforo son mínimas
(dependiendo del caso puede ser necesario añadir una cámara anaerobia, una zona de anoxia y una recirculación
de fangos). De hecho, si la planta se ha diseñado ya para eliminar nitrógeno (desnitrificación), como suele ser
habitual, el coste asociado a la eliminación de nutrientes es reducido (eliminación de fósforo mediante
precipitación química o mediante la adición de una cámara anaerobia en cabecera del reactor). El coste de las
actuaciones necesarias puede evaluarse en torno al 10% del correspondiente a una planta nueva para el mismo
número de habitantes equivalentes.
En el caso de fangos activos convencionales, las actuaciones son más complejas. Puede llevarse a cabo bien
incrementando el volumen del reactor biológico o bien aumentando la concentración de microorganismos en el
mismo, para lo cual se ha contemplado el sistema denominado sistema híbrido de fangos activos con película
fija, que hace necesario introducir en el reactor un material soporte de densidad próxima e inferior a la del agua
al que se adhieran dichos microorganismos. La primera opción, más económica como se indicará más adelante,
puede ser inviable por no contar con espacio adicional o por requerir un tiempo de parada de la planta
incompatible con la explotación. La segunda alternativa suele requerir también de un incremento de volumen del
reactor biológico aunque significativamente inferior al requerido en la primera. En ambos casos es necesario
aumentar la potencia de aireación, si bien el incremento es mayor en el sistema híbrido de fangos activos con
película fija, e incorporar instalaciones de recirculación interna.
En el caso de adaptación del reactor existente mediante incremento de volumen, se ha optado por evaluar el coste
como el de ejecución de un reactor biológico completo (obra civil y equipos) con un volumen equivalente al de
la ampliación de volumen requerida. El coste real será inferior, puesto que algunos de los elementos existentes se
podrán aprovechar. El coste del tanque en función del volumen se ha estimado a partir de 9 casos reales.
El incremento de volumen se ha calculado suponiendo unas condiciones de diseño del reactor existente
desfavorables, es decir, aquellas que requieren mayor incremento de volumen, que se corresponden con una
carga másica relativamente elevada (de 0,4 (kg DBO5 /día)/ kg MLSS). Se ha supuesto una temperatura del agua
en el reactor entre 14ºC y 16ºC. Así, se estima que se requeriría aumentar el volumen entre 2 (temperatura de
16ºC y eliminación de nitrógeno) y 3 (temperatura de 14ºC y eliminación de nitrógeno y fósforo) veces el inicial.
Si no se conocen estos datos, de forma aproximada, puede suponerse que el volumen necesario es de 2,5 veces el
existente, por lo que el coste será el correspondiente a construir un tanque de volumen 1,5 veces el actual. En la
Figura 7 se reflejan los costes resultantes tanto de la adaptación para eliminar nitrógeno como para la
eliminación de ambos nutrientes, nitrógeno y fósforo. Puede apreciarse que la eliminación de este último supone
incrementar el coste, para la misma temperatura, del orden del 20% aproximadamente
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La estimación del coste en el caso de incremento de la concentración de microorganismos está sujeta a una gran
incertidumbre, ya que se trata de una tecnología relativamente nueva y sobre todo, con poca implantación en
nuestro país. Por ello los costes se han estimado básicamente de forma teórica a partir de la información
suministrada por empresas especializadas del sector con implantación en España1, y se reflejan en la Figura 7. En
la estimación teórica realizada únicamente se ha contemplado la inversión en obra civil necesaria para la
ampliación del reactor, la inversión en calderería y los costes del soporte plástico. No se ha contemplado el gasto
asociado al desmontaje de los reactores existentes ni a la ampliación del sistema de aireación o a la adaptación de
la instalación eléctrica. Por tanto los costes reales pueden ser mayores.
Las expresiones matemáticas de las funciones de coste para ambos procesos son las recogidas en la Tabla 5,
donde I es el coste de inversión en euros y x el número de habitantes equivalentes a tratar.
Tabla 5 Funciones de coste de inversión para la adaptación del tratamiento existente para eliminar nutrientes
Actuación Función de coste
Tª del agua residual de 16ºC (ampliación de volumen del reactor al doble de su
capacidad) I = 23,69 x 0,8713
Tª del agua residual de 14ºC (ampliación de volumen del reactor al triple de su
capacidad) I = 43,34 x 0,8713
Valor intermedio (ampliación de volumen del reactor a 2,5 veces su capacidad) I = 33,73 x 0,8713
Eliminación de N a 15ºC (aumento de concentración de microorganismos) I = 9,31x + 315.288
Eliminación de N y P a 15ºC (aumento de concentración de microorganismos) I = 11,63x +
287.365
1 Estimaciones sobre procesos híbridos para la eliminación de nutrientes, facilitadas por la empresa Anox-
Kaldnes del grupo de Veolia Water. También se han consultado proyectos facilitados por la empresa AGAR.
Como conclusión puede observarse que el incremento de la concentración de microorganismos, al menos
actualmente, es sensiblemente más costoso, del orden del doble, para temperaturas comparables, que optar
únicamente por ampliar el volumen de la cuba. Conviene insistir en que en ninguna de las alternativas se ha
contabilizado el coste de la adquisición de terrenos en caso de que no estuviesen disponibles dentro de la
instalación existente, lo que podría invertir la tendencia señalada.
0
1
2
3
4
5
6
7
0 100 200 300 400 500
Población (miles de habitantes equivalentes)
Coste (millones de €)
Volumen T=16ºC N
Volumen T=14ºC N y P
Volumen. Intemedio
Microorg T=15ºC N
Microorg T=15ºC N y P
Figura 7 Coste de la adaptación del tratamiento existente para eliminación de nutrientes
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3.2 Coste de explotación y mantenimiento
La adaptación de una depuradora existente para eliminar nutrientes supone un incremento de los costes de
explotación y mantenimiento, debido, fundamentalmente, a un incremento del consumo energético así como de
la conservación y mantenimiento asociados a los equipos de recirculación y aireación.
El consumo energético en una planta, en función de su tamaño, puede representar entre el 20% y el 30% del
coste total, mientras que la conservación y mantenimiento puede acotarse entre el 10% y el 15%. Por tanto, las
componentes que pueden aumentar más sensiblemente suponen entre el 30% y el 45% del total de los costes de
explotación.
Por ello, adoptando el supuesto conservador de que la eliminación de nutrientes suponga un incremento del 50%
de estos dos conceptos, el aumento del coste total de explotación y mantenimiento sería, como máximo, del
orden del 20% con respecto al de la instalación en servicio, por lo que se propone adoptar este valor como
primera aproximación.
3.3 Eficacia
La eficacia se cuantifica mediante el rendimiento del proceso, es decir, la reducción del nitrógeno y fósforo en el
vertido de la instalación de tratamiento en la que se dispone el proceso. Los rendimientos en Nt y Pt son los
correspondientes a tratamiento avanzado de la tabla incluida en el apartado de tratamiento de aguas residuales
urbanas, es decir, entre el 80% y el 90% en Nt y entre el 80% y el 85% en Pt con respecto al agua residual bruta.
4 Disposición de tanques de tormenta en aglomeraciones urbanas El objetivo de esta medida es evitar, en sistemas unitarios de saneamiento, los vertidos puntuales a los medios
receptores que se producen en caso de tormentas o aguaceros de gran intensidad. Para ello, se deriva desde el
colector el agua que excede la capacidad de la depuradora mediante una estructura de alivio previa a la misma y
una conducción, reteniéndose allí para luego ser devuelta al colector y conducida a la depuradora de forma
controlada y ser tratada una vez que pase la tormenta.
Por tanto, la implantación de esta medida, dependiendo de cada caso concreto, puede requerir, además de la
construcción del depósito, otros elementos, como una conducción desde el aliviadero previo a la depuradora o
una estación de bombeo para reintroducir el volumen aliviado en la depuradora una vez concluido el episodio.
En este análisis se caracteriza exclusivamente el tanque o depósito propiamente dicho, incluyendo la obra civil y
los equipos necesarios para su adecuado funcionamiento, entre los que destacan los elementos de regulación y
limpieza, cuya complejidad es creciente con la capacidad del depósito. La característica esencial, por tanto, es el
volumen de almacenamiento, que es la variable elegida para la caracterización del coste en el apartado siguiente.
4.1 Coste
De los 79 tanques para los que se ha dispuesto de datos de coste, gran cantidad hacen referencia a depósitos
inferiores a 500 m3 (41 casos, de los que
37 se encuentran en la Confederación Hidrográfica del Cantábrico), pudiendo apreciarse una gran variabilidad
entre ellos, lo que no permite ajustar una curva con un coeficiente de determinación significativo. Esta
circunstancia es lógica, pues al ser de muy pequeño volumen los elementos determinantes del coste total
obedecen a circunstancias locales y variables como urbanización, equipos, etc.
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Figura 8 Ubicación de las actuaciones consideradas para la estimación de la inversión de los tanques de tormenta.
El resto de casos llega hasta 400.000 m3, pero no se dispone de una muestra continua a lo largo de todo el
intervalo, de manera que la concentración de puntos por debajo de 500 m3 condiciona todo el análisis. En
consecuencia, y teniendo en cuenta que la mayor parte de las nuevas actuaciones previsiblemente se encuentra
por encima de esta capacidad, se ha prescindido de ellos para la determinación de la función de coste.
Igualmente, se ha prescindido de aquellos casos claramente atípicos por englobar un volumen de obra civil
excesivo asociado a obras complementarias, como aparcamientos urbanos por ejemplo.
Por otra parte, en la mayoría de los 37 casos considerados en la estimación del coste la información disponible
ha sido muy escasa, de manera que con frecuencia no ha sido posible determinar si estaban incluidos costes
asociados a conceptos diferentes del tanque propiamente dicho (obra civil y equipos del propio tanque,
reposición de servicios y urbanización), como colectores o bombas. Por tanto, la gráfica resultante del análisis
queda del lado de la seguridad, pudiendo conducir a una sobreestimación del coste.
La Figura 9 recoge todos los datos considerados en el análisis del coste de construcción de un tanque de
tormentas en función de su capacidad, así como la función ajustada, que responde a la expresión
I = 1.316,5 x 0,847
, donde I representa el coste en €, mientra que x representa la capacidad de almacenamiento del
depósito en m3. El coeficiente de determinación es de 0,95.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000
Capacidad del depósito (m3)
Coste (millones de €)
Datos de planificación
Actuaciones consideradas
Ajuste
Figura 9 Coste de inversión para tanques de tormenta.
Tema C: Agua y Ciudad
Se ha reflejado también la información consultada sobre el coste de depósitos anti DSU ubicados en Barcelona y
su área metropolitana a nivel de planificación. Se han representado los costes estimados agregados por
municipios. Estos datos no se han empleado en la determinación de la función de coste, sino como elemento de
contraste de la función obtenida. Como puede apreciarse, el ajuste es razonable.
Ante el reducido número de datos reales disponibles, se valoró un diseño tipo realizado según las
recomendaciones de la bibliografía especializada. Al comparar esta estimación con la obtenida en el análisis de
casos reales, se comprobó que esta última resultaba superior y se optó por mantenerla, quedando así del lado de
la seguridad.
Los costes de explotación y mantenimiento, al igual que en otras actuaciones en las que prima la obra civil, se
estiman en una cuantía fija anual del 1,2 % del coste de inversión.
4.2 Eficacia
La eficacia de la medida se puede cuantificar mediante la reducción de la contaminación que supone evitar el
vertido de aguas de tormenta. Dicha contaminación podrá ser calculada conocidos el volumen de agua de
tormenta retenido y la concentración de contaminantes del vertido. La carga contaminante depende de múltiples
factores, especialmente de los usos del suelo en la cuenca vertiente y de las actividades en ella implantadas. Si se
desconocen en cada caso particular las cargas, pueden ser de utilidad, como referencia orientativa, los valores
obtenidos en el Programa Nacional de Medición de Descargas de Sistemas Unitarios (PROMEDSU), bien el
valor medio de las cinco cuencas estudiadas o bien el de la cuenca cuyas características sean más similares a
aquella en la que se aplica la medida.
5 Conclusiones � Se ha presentado en esta comunicación el procedimiento para la estimación del coste de inversión, el coste
de explotación y mantenimiento y la eficacia de tres medidas que conforman tres grandes grupos de
actuaciones dentro del Plan Nacional de Calidad de las Aguas 2007-2015: Saneamiento y Depuración, que
representan al menos el 40% de la inversión total estimada para dicho Plan, que asciende a 19.000 millones
de euros, lo que refleja la importancia y actualidad de estas medidas.
� Al comparar los resultados de la implantación de una nueva depuradora de fangos activos con digestión
anaerobia y de la adaptación de una depuradora existente para eliminación de nutrientes, se observa que el
coste de inversión de esta última supone alrededor del 10% del coste de inversión de la construcción de una
nueva depuradora de igual capacidad cuando la adaptación se realiza mediante la ampliación del volumen
del tanque y asciende hasta el 20% del mismo si se lleva a cabo la eliminación de nitrógeno y fósforo
aumentando la concentración de microorganismos del reactor biológico.
� El coste de explotación y mantenimiento en las depuradoras de fangos activos con digestión anaerobia
representa una fracción muy importante del coste total anual, suponiendo entre el 50% y el 70% de éste. Es
por tanto preciso tener presentes estos costes a la hora de planificar la implantación de esta medida, para así
hacer posible una correcta explotación y un adecuado mantenimiento de la depuradora.
6 Referencias bibliográficas Agencia Catalana del Agua; Aportación de datos básicos, costes de construcción y costes de explotación
correspondientes a 2006 de depuradoras.
Canal de Isabel II.;Plan de Saneamiento y Depuración Cien por Cien de los Municipios de la Comunidad de Madrid. Comunidad de Madrid. 2001
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX; Guía técnica para la caracterización de medidas. Borrador; mayo de 2009
Tema C: Agua y Ciudad
Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX; XXV Curso sobre Tratamiento de Aguas Residuales y Explotación de Estaciones Depuradoras. 2007
Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA); Manual de Tecnologías no Convencionales para la Depuración de Aguas Residuales. Sevilla, 2007; Base de Datos de Depuradoras de Andalucía. (2002-2005).
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retención de aguas pluviales.
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casos).
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Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas del MIMAM; Redacción de una experiencia piloto de la descarga de sistemas unitarios (DSU) del alcantarillado a los medios receptores en tiempo de tormenta en cinco municipios españoles. Clave 30.803.040/0411, diciembre 2001
Entidad de Saneamiento de Aguas de la Generalitat Valenciana; Aportación de valores medios de costes de
explotación de diferentes tecnologías de depuración, clasificados por rangos de población correspondientes a
2006.
Friedler, E.; Pisanty, E.: Effects of design flow and treatment level on construction and operation costs on municipal wastewater treatment plants and their implications on policy making. Water Research (40) 2006.
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Instituto Tecnológico de Canarias; Gestión Sostenible del agua residual en entornos rurales naturales. Proyecto Depuranat; diciembre 2006.
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explotación correspondientes a 2006 de depuradoras.
Servicio de Obras de Urbanización del Ayuntamiento de Murcia; Datos de costes de construcción de tanques de tormenta (7 casos), con capacidad entre 1.000 m3 y 30.000 m3
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