Pequeña depuradora de lodos activos aptas para centros Escolares u otros establecimientos..

Una de las opciones más amables con el medio para la depuración de agua es sin duda la de humedales artificiales, wetland; bien sea como lagunas o prados irrigados con este agua.
Presentan ventajas frente a los sistemas biológicos  convencionales de "lodos activos" o  "Lechos Bacterianos". Los humedales puede ser usado como zonas de recreos o parques, por supuesto, manteniendo protocolos de seguridad. Posiblemente son las soluciones más interesantes actualmente. Aeropuertos como el de Heathrow lo tienen. En este caso, la depuradora es un humedal tipo pradera irrigada, eficaz para el saneamiento de sus aguas negras.
Pero hay ocasiones donde son también factibles otras instalaciones, quizá menos imaginativas, pero que pueden construirse con poco dinero, sin que necesiten mucho espacio, y en zonas urbanizadas. De este tipo es el EDAR del IES Tegueste  que se localiza en una parte de la edificación, la más baja, en la que no es posible el montaje de un humedal. La construí en el año 2002,  cumpliendo su cometido, hasta que finalizaron las enseñanzas regladas  del Ciclo Superior de Química Ambiental.
Inicialmente su objetivo fue didáctico. Recurso esencial en la correcta enseñanza del módulo de Depuración de Aguas Residuales. 
Pero, gracias al interés de la Asociación de Padres y Madres del Alumnado , que llevaron a cabo un proyecto de gestión del huerto escolar, se aprovechó la instalación depuradora para obtener un flujo de agua limpia, de gran calidad y reutilizada en el riego de los huertos y jardines del Centro Educativo. Además, en épocas de sequía, se usó su agua para regar los parterres aledaños al camino de Los Laureles, anexo al centro educativo, que contienen especies de la laurisilva y del bosque termófilo:  laureles, barbuzanos, viñatigos y mocanes.

El EDAR en cuestión tiene las siguientes característica:

• Agua de entrada con una DQO media entre 700-1000. Agua de salida reutilizada con una DQO<50 ppm O2.
• Capacidad para depurar un caudal de agua de 6000 L/dia. Tres depósitos de unos 1.5 metros de lado, con  unos 4 metros cúbicos de capacidad eficaz, realizado en hormigón  fraguado con cierre de acero.
• Servicio regular, no continuo, de dos cargas de 3000 L de agua del antiguo pozo negro, dos veces al día. El periodo óptimo de la depuración es menor a 12 horas.
• El  pozo negro, estanco, cumplía la función del desbastaje  y depósito de decantación de sólidos grandes como monedas y pilas. (Es opcional)
• Una bomba sumergida elevaba el agua del pozo negro. Disponía de una criba que impedía el ascenso de grabas de más de 3 mm. Se accionaba eléctricamente sólo en el momento de la carga del estanque, lo cual se realizaba, con posterioridad del vaciado del agua ya reciclada. 
• Otra pequeña bomba para el transvase de las aguas remanentes del depósito de maduración al de digestión aeróbica.  
• Sistema inteligente para el control del bombeo y el trasiego de aguas. (oxímetro, temporizador)

(1) Estanque 1, cerrado, dividido en tres sectores de algo más de 1 metro cúbico cada uno. En realidad, más que un decantador primario,  se trata de un tanque Imhoff. El agua se subía mediante una bomba sumergida en  la fosa séptica. El tiempo de subida era de unos 15 minutos  con un caudal de 3.3 L/s.
Previamente, el agua que estaba en el Imhoff se traspasaba por gravedad, en régimen laminar,  al segundo depósito.
Se  decantaba durante 6 horas la mayoría de los sólidos dispersos,  que, por su menor densidad, se encuentra en la parte superior del tercer compartimiento de este primer estanque. Solo se transvasan, por tanto,  2/3 del agua depositada, 3000 L, por lo que el estanque debe ser el de mayor cubicaje, unos 4500 L, de los tres que constituyen la instalación.   En la parte inferior y más baja de este estanque existe una válvula de 120 mm por la que se extraían los decantados. El nivel de sólidos insolubles era relativamente bajo, por lo que esa operación se realizaba solamente cada 6 meses. Esos fangos se devolvían al pozo negro.

(2) Estanque de digestión aeróbica mediante inyección de aire, con una pequeña bomba, que brota desde el inferior del recipiente. Las bacterias y protozoos que ejercían la depuración aeróbica se localizaban tambien en la parte inferior del mismo formando flóculos gracias a la incorporación de cloruro de Hierro y Cloruro de Aluminio.  La bomba, de pistones, similares a la de los frigoríficos,  que inyecta el aire actuaba automáticamente cuando la concentración de oxígeno del agua del digestor descendía de 3 mg/L. Un oxímetro informaba  a un conmutador programado para arrancar e interrumpir el bombeo. Cuando el nivel de oxígeno llegaba a los 9 mg/L el conmutador cortaba el fluido eléctrico se cortaba.
Comprobado con el tiempo que, por regla general,  al cabo de 4 horas ya era suficiente la oxigenación, se sustituyó el  oxímetro, que exige su constante ajuste, por  un sistema de apertura y cierre cronometrado mediante un temporizador conmutador, económico, de los que se utilizan para el riego de jardines. 

(3) Estanque de maduración. Al cabo de las 12 horas el agua pasa de digestor aeróbico a este último estanque que se carga a las seis horas de entrar el agua desde el tanque 1. Es esencial que la entrada del agua del primer depósito al segundo no se realice simultáneamente. La función de este estanque es la de eliminar del agua las bacterias que puedan pasar del depósito de digestión aeróbica. Por eso este estanque  es estrecho,  y tiene la salida del agua en su parte intermedia. Las bacterias que han pasado, al no tener ya la fuente de oxígeno ni los nutrientes, suben a la parte superior para captar el oxígeno atmosférico y, las que sobreviven, se devoran. El agua se extrae por su parte central. En la parte inferior, al cabo del los meses se puede depositar pozos, por lo que es necesario trasvasarlos mediante bombeo a la cabecera de la instalación. El agua que no puede desalojarse, debajo del conducto de la salida,  se bombea al depósito anterior con el fin de no perder lar carga bateriológica.

A partir de esa depuradora escolar, he diseñado el siguiente sistema en el que se ha procedido a algunas mejoras. Sobresale, el redimencionamiento del estanque digestor, que en el EDAR del IES de Tegueste es una especie de cubo, por un depósito cilíndrico alto aunque de menor superficie. Así se aprovecha mejor el aire insuflado por su parte inferior, al ser mayor el recorrido, aunque, en caso de necesidades menores de agua, y uso lento, la aireación directa por contacto superficial es, en el caso del digestor alto, inferior.
Por supuesto, debido a la módica necesidad de energía, que se limita fundamentalmente a la aireación del digestor aeróbico y a la elevación del agua del pozo negro, (el resto de los procesos se realizan por gravedad), es muy factible que una pequeña instalación fotovoltaica genere la energía necesaria para el proceso de depuración y reciclaje del agua usada.

Los requerimientos energéticos
Potencia media menor a los 200 W. Con picos de 800 W en dos periodos de 10 minutos, cada 12 horas, mientras se bombea el agua desde el pozo negro. Periodos de 5 minutos cada 15 minutos, son necesario para la aireación mediante la bomba compresión de pistones de 250 W. La bomba para el trasvase de agua del tercer estanque al segundo sólo consume 400 W durante 3 minutos.
Un sistema de cuatro paneles fotovoltaicos de 125 W, dos baterías y un convertidos continua-alterna cumplen sobradamente los requerimientos de energía necesarios.

Julio Muñiz Padilla.