Pequeña unidad de tratamiento de aguas residuales BIOROCK instalada en un refugio de montaña


Historial

Depuradoras Biológicas compactas autónomas: utilizando la corriente natural del aire  en lugar de  la aireación generada por un compresor eléctrico que utilizan las plantas depuradoras de oxidación total

Instalación y Descripción Técnica

En Eslovenia, los propietarios de edificios sin conexión a la red general de alcantarillado, tienen la obligación legal de substituir las fosas sépticas por plantas de depuración de aguas residuales antes del 2017. Las construcciones que se encuentran en áreas vulnerables donde el agua está protegida, como por ejemplo los refugios de montaña, están especialmente vigiladas y controladas por la nueva legislación sobre el tratamiento de las aguas residuales. En 2015 el club de montaña Vrhnika optó por la solución sostenible de las plantas de tratamiento biológico que trabajan sin energía eléctrica, BIOROCK. 
El Sistema autónomo y compacto de tratamiento de aguas residuales se ha instalado a escasos metros del refugio de montaña
 “La principal razón de la elección de un sistema sin electricidad era que el refugio de montaña depende exclusivamente de la energía generada por paneles fotovoltaicos", dice Roman Novak, presidente de la Sociedad de Alpinismo (PD) Vrhnika. La falta de sol durante los períodos de invierno reduce la capacidad de generación de energía de los paneles, lo cual suponía un problema para las plantas de tratamiento que requieren electricidad para funcionar. El sistema BIOROCK fue seleccionado  por su innovador  bioreactor de purificación de agua, adecuado para instalaciones que no están ocupadas durante todo el año.

Sin requerir un permiso de construcción, pero con el consentimiento de las autoridades de protección del agua
Para el refugio de  montaña cerca de Vrhnika, abierto sólo los fines de semana, se eligió un sistema de tratamiento de aguas residuales con una capacidad de hasta 5 PE (personas equivalentes). Las aguas residuales de los baños y cocinas se vierten previamente a un tanque séptico estándar de doble cámara. Puesto que el refugio se encuentra ubicado en una zona de nivel 2 de protección del agua, que implica un estricto control, se requería la autorización expresa de la Agencia del Medio Ambiente. La autorización de vertido se consiguió en base a los resultados obtenidos en el análisis de riesgo de contaminación de las aguas de la capa freática que se realizó.
El sistema autónomo compacto de tratamiento  aguas residuales (sin adición de productos químicos) consta de dos depósitos independientes fabricados en HDPE. El agua residual entra en el primer tanque donde tiene lugar la decantación de sólidos y materiales en suspensión (primera etapa anaeróbica del proceso de depuración). A través de un prefiltro situado a la salida del tanque primario para evitar el paso de sólidos, el agua a tratar fluye hacia el biofiltro BIOROCK y se va filtrando en el sustrato natural que contiene (etapa aeróbica del proceso de depuración).

El equipo de depuración queda totalmente enterrado en el suelo, dejando únicamente visibles las tapas de acceso a los tanques, la entrada y salida de la aireación y la alarma del biofiltro. Se utilizan dos conductos de ventilación para suministrar el aire y crear una corriente natural a través del sistema, consiguiendo una aireación eficaz. De acuerdo con la configuración del lugar, el primer conducto de ventilación (la ventilación del biofiltro) de 110 mm de diámetro, se eleva a una altura de cuatro metros y se fija a un poste de madera. El segundo conducto de aireación es la tubería de drenaje ya existente de los sanitarios del refugio, que discurre verticalmente hasta el techo. Romano Novak dice la hierba y la valla del lugar harán casi invisibles las tuberías

El aire circula sin necesidad de electricidad

¿Cómo funciona esta depuradora compacta en las Montañas sin necesidad de energía eléctrica? La principal diferencia entre las depuradoras compactas que no requieren energía eléctrica y las que trabajan con aireación mecánica es fácil de entender: “Los sistemas con aireado mecánico necesitan ventiladores internos o difusores de aire que suministren el oxígeno necesario para llevar a cabo el proceso de depuración”, explica Zdravko Skubic, director de ARMEX, proveedor de la planta de tratamiento de aguas residuales. Con el fin de oxigenar las aguas residuales para que pueda tener lugar el proceso aeróbico de depuración, las plantas de aireación mecánica utilizan compresores y sopladores eléctricos, mientras que BIOROCK consigue oxigenar el sistema mediante una “corriente de aire natural”. El agua tratada por BIOROCK fluye al exterior por gravedad, evitando así la necesidad de sistemas de bombeo.
El proceso de depuración consta de dos fases, la primera parte se realiza en el tanque primario y consiste en una decantación de los materiales en suspensión que contiene el agua residual. Los sólidos se van depositando en el fondo del tanque y paulatinamente se degradan de forma anaeróbica (sin oxígeno). Parte del material degradado se mezcla disuelto con el agua residual y pasa al biofiltro, el resto queda como sedimento en el tanque. Una vez el agua residual pasa al biofiltro, se va filtrando lentamente por gravedad a través del sustrato BIOROCK,  que alberga multitud de bacterias y microorganismos responsables de la degradación de los contaminantes contenidos en el agua. Este proceso se realiza en un ambiente aeróbico, esto es, en presencia de oxígeno, que es suministrado por la corriente de aire que fluye de forma natural a través del sistema. El proceso de degradación de los contaminantes es el mismo que se da en la naturaleza, pero mucho más rápido en el caso de BIOROCK. El sustrato que se encuentra dentro del biofiltro proporciona unas condiciones idóneas para el crecimiento de las poblaciones de microorganismos, por otra parte es capaz de mantener un gran número de estos microorganismos de forma latente cuando el sistema no se usa, facilitando una puesta en marcha rápida y eficaz cuando se necesita. En una unidad de depuración aireada eléctricamente la puesta en marcha es mucho más lenta, ya que si está parada no entra oxígeno y mueren los microorganismos. Al poner el sistema en marcha otra vez, rehacer el volumen de población de microorganismos para que el sistema sea eficaz requiere mucho más tiempo.

El reto de la instalación del sistema compacto autónomo de depuración BIOROCK en una zona montañosa.

La instalación del equipo de depuración en el albergue de montaña Planina Vrhniko fue todo un reto debido al terreno rocoso de la zona. Considerando una distancia mínima entre la casa y la planta depuradora de 140 cm., las dimensiones del biofiltro, 115x115x210 cm, el tanque primario y el sistema de absorción en el terreno, el espacio total necesario para instalar el sistema era de unos cuatro metros de largo por más de dos metros de profundidad. El fondo de la excavación se reforzó con hormigón y ambos tanques se instalaron al mismo nivel. La caída del agua tuvo que ser cuidadosamente calculada. “La inclinación de las tuberías de las aguas residuales era importante”, dice Roman Novak. El agua purificada resultante debía ser infiltrada en el terreno, para ello se conectó a la salida del biofiltro una tubería perforada y recubierta con fieltro para impedir la obstrucción de los agujeros, que discurría en una capa de arena de unos 8 a 16 mm, todo ello se recubrió con tierra, este sistema permite que el suelo vaya absorbiendo el agua lentamente.

Los costes de puesta en marcha y mantenimiento del Sistema no-eléctrico BIOROCK

Según Roman Novak, otra ventaja que presenta BIOROCK frente a los sistemas de depuración con aireación forzada eléctricamente es la facilidad y bajo coste de su mantenimiento. Según los cálculos de carga y las previsiones de producción de lodos, el tanque primario requerirá vaciados cada tres o cuatro años. Al cabo de cinco a siete años las capas superiores de sustrato se retiraran del biofiltro para ser revisadas y enjuagadas con agua limpia en el exterior y, salvo que alguna de las bolsas esté deteriorada, y en este caso se procederá a su sustitución, volverán a introducirse en el tanque. Es importante realizar un control anual del sistema que consiste en enjuagar con agua el prefiltro del tanque primario (fácilmente extraíble), comprobar la alarma y revisar el sistema de distribución del agua dentro del biofiltro. El sistema natural de aireación asegura el aporte continuado de oxígeno, sin interrupciones, evitando así la generación de malos olores.
Nos comenta Zdravko Skubic que la colocación de las tuberías de ventilación y la salida del agua tratada por la parte inferior del biofiltro (90 cm por debajo del suelo) son dos aspectos del sistema BIOROCK que no encontramos en los sistemas eléctricos y que deben ser asumidos, pero a cambio de estos dos requerimientos de instalación conseguimos todos los beneficios que una planta depuradora sin necesidades energéticas ni mecanismos que requieren atención y mantenimientos caros. Según sus cálculos, nos dice que  el ahorro de costes en mantenimiento que se consigue con el sistema BIOROCK es de más de 2.000 € en 10 años. No se trata solo de  los 40 a 50 € anuales en el ahorro de energía que se consigue con BIOROCK si  lo comparamos con los sistemas eléctricos, al no contener piezas mecánicas, con el sistema BIOROCK se evita el riesgo de averías y la necesidad de tener que cambiar sopladores y compresores. Además, al trabajar con dos tanques separados, con un volumen &ua


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