Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña

SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO 79 Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña Water resources assessment and treatment of wastewater in the Campus of the University of A Coruña. Tania Carballeira, Juan Cagiao y Manuel Soto El proyecto SOSTAUGA es un proyecto estratégico de la Universidad de A Coruña (UDC) que persigue poner en valor el elemento agua y los ecosistemas asociados en los campus universitarios y buscar la sostenibilidad en la gestión de un recurso esencial y escaso. Como parte de SOSTAUGA, se ha procedido a la caracterización fisicoquímica y microbiológica de las aguas naturales y residuales del Campus Central (Elviña-A Zapateira) de la UDC y al estudio detallado de la depuración del efluente de uno de los edificios mediante una planta piloto Digestor Anaerobio-Humedal Construido. La situación actual es la de un vertido unitario de unos 2100 hab.eq., muy diluido, que alcanza los 2647 m3/d, de los cuales solo el 11% son aguas residuales en origen. Por otra parte, diversos manantiales existentes en el ámbito del campus ofrecen un caudal de 370 m3/d de aguas limpias, muy superior a los 140 m3/d de agua potable actualmente consumidos. Estos estudios han permitido establecer diferentes propuestas de actuación, encaminadas a la optimización de las redes de evacuación y al aprovechamiento de aguas naturales generadas en el ámbito del campus para determinados usos. Finalmente, se ha procedido al diseño y desarrollo de sistemas integrados para la depuración con el objetivo de la reutilización de aguas regeneradas. Water is an essential ecological resource which may be drastically affected by human activities. So, the University of A Coruña (UDC) elaborated the SOSTAUGA project, aiming to reach a higher sustainable level of its water management in the Central Campus of Elviña and A Zapateira. The physicochemical and microbiological characterization of natural waters and wastewater of this Campus and operation of a pilot plant that combine anaerobic digesters and constructed wetlands to treat and recovery the wastewater from a university faculty were part of the Sostauga project. The overall discharge reached 2647 m3/d of very low strength contaminated waters but only the 11% of this flow was wastewater at origin (about 2100 equivalent inhabitant). On the other hand, springs and fountains in the campus area reached about 370 m3/d of clean water, an amount higher than the 140 m3/d of tap water consumption. Obtained data were useful to analyse the potential of using on site water resources and to design natural integrated and reuse treatment systems. Descriptor / Descriptores / Key Words Agua residual, aguas naturales, Universidades, Humedales Construidos, reutilización / Water, Universities, Constructed Wetlands, Sustainability SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO 80 L. Torres © SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 81 Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. Tania Carballeira1, Juan Cagiao2 y Manuel Soto1 1- Dpto. Química Física e Enxeñaría Química I, Facultade de Ciencias, Universidade da Coruña. Rúa da Fraga 1, 15008 A Coruña. E-mail:[email protected], [email protected] 2- Laboratorio de Enxeñaría Sostible (LIS). Fundación da Enxeñaría Civil de Galicia. Escola Técnica Superior de Enxeñeiros de Camiños, Canais e Portos. Universidade da Coruña. E-mail: [email protected] 1. Introducción Tras la cumbre de medio ambiente de Rio de Janeiro en 1992, muchas universidades iniciaron procesos de ambientalización, es decir, comenzaron a prestar atención a las cuestiones ambientales tanto en el plano interno como externo. Cuestiones como la gestión de los residuos peligrosos, la reducción del consumo de energía o la formación ambiental, fueron objeto de las primeras actuaciones. Posteriormente, la atención a los problemas ambientales se fue generalizando y se llegó a la adopción de Planes globales de medio ambiente y Planes de sostenibilidad. A este proceso se le conoce habitualmente como “ambientalización de las universidades” (Benayas y Alba, 2007). Es común la opinión de que la Universidad forma personas con titulación profesional que al salir a la sociedad trasladan las técnicas, conocimientos y actitudes aprendidos en la Universidad. La responsabilidad de la Universidad ante uno de los principales desafíos del siglo XXI, el de las soluciones a la crisis ambiental o de los objetivos de desarrollo sostenible, es de gran importancia. En este sentido, es necesaria una ética ambiental fundamentada en el compromiso y el comportamiento de la Universidad como colectivo y de las personas que lo conforman. Es también imprescindible una coherencia entre teoría en las aulas y el día a día en la vida universitaria, la praxis en la gestión ambiental en los centros y campus (Soto, 2010). En este marco, al que la Universidad de A Coruña (UDC) no ha sido ajena, se ha iniciado en 2008 el proyecto SOSTAUGA, un proyecto estratégico de la UDC que persigue poner en valor el elemento agua y los ecosistemas asociados en el ámbito del Campus de Elviña y de A Zapateira. Se trata por tanto de preservar y potenciar un elemento clave del patrimonio socio-cultural y ambiental de este territorio mediante su estudio técnico y el desarrollo posterior de las acciones propuestas. Pero además, al nacer este proyecto desde la Universidad, se pretende que las actuaciones derivadas sean ejemplares, de modo que favorezcan la educación ambiental y la sensibilización de toda la comunidad académica y de su ámbito de influencia. SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 82 Los objetivos generales del proyecto Sostauga (Cagiao et al., 2008) son: a) Conseguir el adecuado estado ecológico de los flujos y masas de agua existentes en el Campus siguiendo las directrices de la Directiva Marco del Agua de la UE; este objetivo tiene claras implicaciones en el planeamiento urbanístico ya que el diseño de los futuros usos del suelo deberán hacerse desde una perspectiva ambiental de respeto al recurso agua y al medio natural en general. b) Avanzar hacia una gestión sostenible del agua en la que se alcance la máxima autosuficiencia posible en la demanda del recurso mediante la implementación de medidas de ahorro en el consumo, la redefinición sostenible de los actuales usos del agua en función de su calidad, la optimización del aprovechamiento de las aguas residuales urbanas tanto en tiempo seco como de lluvia, y finalmente la minimización de las pérdidas que se puedan producir en los sistemas infraestructurales de transporte. c) En el plano cultural, favorecer la potenciación de las oportunidades únicas que ofrece la existencia de cursos fluviales, zonas húmedas y manantiales en el ámbito de estudio, intentando re-naturalizar en lo posible estos elementos e intensificar la conectividad ecológica entre ellos para mejorar los índices de biodiversidad. d) Promover la divulgación de los resultados, con el objetivo de la concienciación sobre la necesidad de un desarrollo sostenible en relación con el ciclo del agua y su vinculación con el planeamiento urbanístico y territorial, y la extrapolación de la metodología del estudio junto con los resultados obtenidos a las prácticas de diseño de los servicios urbanos relacionados con el ciclo del agua en las ciudades. En relación con el objetivo b), se han planteado las siguientes acciones iniciales: Caracterización y cuantificación de las aguas residuales y naturales que abandonan el campus, y que en la actualidad se incorporan a la red de saneamiento de A Coruña. • Estudio de la calidad de las masas de agua superficiales y de manantiales existentes en el ámbito del campus. • Estudio de “levantamiento de la red de saneamiento” buscando la identificación y definición gráfica de la red de drenaje y de saneamiento. • Estudio de la adecuación de las especies plantadas en las zonas ajardinadas de ambos Campus y su distribución con respecto a sus necesidades hídricas. • Definir el potencial para el aprovechamiento de recursos endógenos o la reutilización de aguas residuales regeneradas. SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 83 En este artículo presentamos los resultados de los estudios de cuantificación y caracterización de las aguas naturales y residuales del campus, mientras que los resultados relacionados con las necesidades hídricas de las plantas o el levantamiento de la red de saneamiento se ha presentado previamente (Cagiao et al., 2011). Simultáneamente, el proyecto de restauración del Monte da Fraga en el Campus de A Zapateira (Soto et al.; 2007) tiene como uno de sus objetivos facilitar la realización de investigaciones y estudios que tengan al campus universitario como laboratorio. Uno de los proyectos tomados en consideración fue la propuesta del Grupo de Enxeñaría Química Ambiental de la UDC de creación de una instalación piloto para la depuración natural de aguas residuales generadas en los edificios del campus. La alternativa escogida fue la de humedales construidos (HC) de flujo subsuperficial con helófitos emergentes, por su idoneidad para el tratamiento secundario de efluentes de tipo doméstico y las posibilidades de integración paisajística en ámbitos urbanos y naturales. La instalación se ha construido con Tabla 1. Calidades Exigidas para la reutilización de aguas residuales el objetivo de obtener una comparación entre humedales con diferente modelo de flujo en cuanto a la capacidad y eficiencia depuradora, así como entre diversas especies vegetales autóctonas. Los resultados de este estudio también se abordan en el presente artículo. El proyecto Sostauga se propone substituir parte de los recursos exógenos por aguas residuales regeneradas, o por masas de agua de baja calidad presentes en el campus. En tal sentido, es necesario tener en cuenta los criterios fijados por el RD 1620/2007, del 7 de diciembre, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de aguas depuradas según usos. Entre los posibles usos previstos en esta normativa se considera de interés potencial para el Campus de la UDC los siguientes: • Uso residencial, calidad 1.1: a) riego de jardines privados, b) descarga de aparatos sanitarios. SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 84 • Uso urbano, calidad 1.2 (servicios): a) riego de zonas verdes urbanas (parques, campos deportivos y similares), b) limpieza de calles, c) sistemas contra-incendios, d) lavado industrial de vehículos. • Uso agrícola, calidad 2.3: a) riego localizado de cultivos leñosos que impida el contacto del agua regenerada con los frutos consumidos en alimentación humana, b) riego de cultivos de flores ornamentales, viveros e invernaderos sin contacto directo de las aguas regeneradas con las producciones, c) riego de cultivos industriales no alimentarios, viveros, forrajes ensilados, cereales y simientes oleaginosas. • Usos recreativos, calidad 4.2: a) estanques, masas de agua y caudales circundantes ornamentales en los que está impedido el acceso del público al agua. • Usos ambientales, calidad 5.1: a) recarga de acuíferos por percolación localizada a través del terreno. Las calidades exigidas para los usos anteriores son las que se indican en la Tabla 1, y serán tomadas en consideración para la evaluación de usos. 2. Materiales y métodos 2.1. Descripción del ámbito de estudio Tabla 2. Centros de docencia, investigación y servicios. Campus central de la UDC SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 85 Figura 1. Ámbito de estudio. A Coruña. España Figura 2. Instalación Piloto SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 86 La Figura 1 muestra el ámbito de estudio y su relación con la ciudad de A Coruña. El mapa de la Figura 1B muestra la red fluvial, diferenciando los tramos existentes hoy en día de aquellos desparecidos o soterrados, la localización de los manantiales, aguas superficiales y aguas residuales objeto de análisis y el emplazamiento de la planta piloto de humedal construido. Los centros de docencia, investigación y servicios presentes en estos dos campus en 2008 son los indicados en la Tabla 2. El campus de Elviña reúne el 50% de toda la comunidad universitaria, y le sigue el de A Zapateira con un 23% adicional. El conjunto de ambos se conoce como Campus Central de la UDC (Elviña-A Zapateira), ya que ambos se encuentran en un espacio próximo aunque no contiguo, en un radio inferior a 1 km. Con un 73% de la comunidad universitaria total de la UDC en 2008, el Campus Central reunía unos 15.750 estudiantes y 1.436 miembros del cuadro de personal. La superficie construida había alcanzado los 187.000 m2. La información obtenida a partir de los registros de consumo de agua potable nos indica que el consumo en el campus se ha mantenido constante desde el año 2003 a 2010, con un consumo medio anual de 50.385±2.013 m3. 2.2. Instalación piloto de depuración en humedales La instalación piloto (Figura 2) cuenta con 5 unidades en paralelo de humedales construidos de flujo horizontal (FH), de 12 m2 cada una, y dos unidades de flujo vertical (FV), de 3 m2 cada una. La instalación incluye además un digestor anaerobio de flujo ascendente como pretratamiento común a todos los humedales. En las cinco unidades FH se realizaron estudios comparativos sobre o efecto del tipo de macrófita (FH1: sin vegetación, FH2: Juncus effusus, FH3: Iris pseudacorus, FH4: Thypha latifolia y FH5: Phragmites australis). Las dos unidades de flujo vertical fueron plantadas con Phragmites Australis, mientras cuentan con dos materiales de relleno distintos (FV1: arena de 1-3 mm, FV2: grava fina de 3-6 mm). Las especies vegetales, todas ellas autóctonas, fueron obtenidas en áreas marginales silvestres de la comarca, contando para ello con la colaboración del área de Botánica de la Facultad de Ciencias. 2.3. Toma de muestra y análisis La planta piloto se alimentó durante unas 12-14 horas al día y cinco días a la semana, de acuerdo con el régimen de generación de agua residual en la Facultad de Filología. Para cada campaña de seguimiento se obtuvieron semanalmente (de 4 a 6 semanas por campaña) muestras del influente y efluente de cada unidad, integradas durante un período de 24 horas a partir de muestras puntuales obtenidas cada 3 horas durante los períodos de alimentación. Las muestras fueron analizadas en laboratorio para la determinación de sólidos en suspensión totales y volátiles (SST, SSV), demanda química de oxígeno (DQO) y demanda biológica de oxígeno (DBO5). La temperatura, el pH, el potencial de oxidaciónreducción (ORP) y el oxígeno disuelto (OD) fueron medidos in situ. Se realizaron SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 87 cinco campañas de seguimiento a lo largo de los dos primeros años de operación, y en las dos últimas se determinaron además diversos parámetros relacionados con la reducción de contaminantes patógenos fecales y nutrientes, así como de hidrocarburos totales de petróleo coincidiendo con la penúltima campaña. La mayoría de estos parámetros se han determinado también en las corrientes de aguas residuales y mezcladas que salen del campus, para las que se han realizado dos campañas de análisis. El número de parámetros analizados ha sido menor en el caso de las muestras de manantiales y aguas superficiales del campus, según se indica en el siguiente apartado de resultados, habiéndose realizado únicamente una campaña de muestreo. En los análisis se han empleado los métodos normalizados (APHA, 1995). 3. Resultados 3.1. Factores de referencia para la estimación del consumo de agua y la generación de residuales El caudal y la carga orgánica del agua residual generada en el ámbito del campus se pueden estimar a partir de información genérica disponible para centros de este tipo. Para centros de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) y de la Universidad de A Coruña (UDC) se midieron consumos de agua potable en el rango de 1-10 m3/usuario·año, con medias para grandes campus que se sitúan en los 3 m3/usuario·año (López et al., 2008; Soto et al., 2009). Para el caso concreto del Campus Central de la UDC, los datos de ocupación y consumo indicados en el apartado de metodología ofrecen un consumo de 2,9 m3/usuario·año. También los consumos unitarios por unidad de superficie construida se sitúan en los 0,27 m3/m2, con un rango de variación de 0,08-0,56 m3/m2 según edificio. Esto resulta en tasas de consumo de 3-30 L/persona·día, si bien hay referencias de consumos más elevados, de hasta 83 L/persona·día. Consumos per cápita elevados son alcanzados en centros dedicados a alguna actividad muy específica. Por otra parte, los consumos per cápita inferiores se registran en aquellos centros que cuentan con un número de alumnos elevado, pudiendo bajar de los 2 m3/usuario·año. En estas cifras se refieren al conjunto de la comunidad universitaria, incluyendo alumnado y personal, pero no tienen en cuenta el absentismo, de tal forma que los caudales por usuario realmente presente en el campus serán mayores. A su vez, el caudal de las aguas residuales puede ser menor o mayor que el caudal del agua potable consumida. En principio, del volumen de agua consumida se debe descontar aquella que corresponde a usos conjuntivos (regadío, refrigeración...), resultando valores netos del 50-80% del caudal de agua potable. Sin embargo, es habitual que existan infiltraciones desde el terreno a la red de saneamiento, y que esta recoja al menos parte de las aguas pluviales. SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 94 El nivel de contaminación registrado hace necesario la adopción de medidas correctoras, aunque se considera necesario un estudio en mayor profundidad para determinar el alcance y origen cierto de la misma. De todas formas, el agua de estos manantiales se puede destinar a muchos usos en sustitución de agua potable de la traída municipal. Teniendo en cuenta los distintos valores para los parámetros exigidos para una determinada calidad del agua indicados más arriba (Tabla 1) podemos establecer los distintos usos que se le podrían asignar (Tabla 7), desde la aplicación de las aguas de alta calidad para uso residencial, y que son la mayoría de las analizadas, hasta otros usos como el agrícola para aguas de menor calidad. Así pues, los resultados de este estudio permiten concluir que la mayor parte de las aguas de los manantiales existentes en el ámbito del campus pueden ser empleadas para usos de tipo residencial asociado esto a su elevada calidad. Sin embargo, las aguas de los manantiales M2 y M3 no podrán ser empleadas para uso residencial, debido a la presencia, aunque en baja concentración, de E. coli, pero si como aguas de uso urbano. Las aguas pertenecientes a los manantiales codificados como M7 y M8 solo se podrán emplear en algunos usos agrícolas y recreativos, debido esto al elevado número de bacterias de E. coli presentes. Tabla 8. Características del agua pretratada alimentada a los humedales 3.4. Planta piloto digestor anaerobio-humedales construidos La Tabla 8 indica las características del agua residual que entra a los humedales, procedente del alcantarillado que recoge aguas negras y pluviales de la facultad de Filología, situada en la parte alta del campus. Previamente, en el digestor anaerobio, el agua residual sufre una reducción en concentración de un 52- 64% en SST, 32-50% en DQO y 23-44% en DBO5, según se determinó para las campañas II, IV y V. Se trata en general de aguas diluidas o muy diluidas, debido a la entrada en la red de fecales de aguas pluviales. La Tabla 9 muestra valores promedios de las velocidades de carga aplicadas y la eficiencia obtenida durante las cinco campañas realizadas. Cada unidad HC recibió un caudal en el rango de 0,24-0,36 m3/d, aspecto que se traduce en velocidades de carga hidráulica (VCH) en el rango de 20-30 mm/d (unidades FH) y 80-120 mm/d (unidades FV). A su vez, las velocidades superficiales de SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 95 carga orgánica (VSCO) variaron de una a otra campaña debido a la variación en la concentración influente. Debido a la dilución del influente, los valores medios de VSCO (Tabla 9) se situaron en aproximadamente un 50% de los valores de diseño para humedales de flujo horizontal (5 g DBO5/m2·d según Puigagut et al., 2007). La eficiencia de depuración fue, en general, elevada, en cualquiera de los parámetros considerados, de tal forma que el efluente cumple con los criterios fijados en la Directiva 271/91/CE para un tratamiento secundario, exceptuando ocasiones en el porcentaje de depuración en V2. En general, los humedales FH fueron alimentados con velocidades de carga hidráulica y orgánica similares. Los resultados indican que para estos humedales, en las condiciones de operación aplicadas, solo existen pequeñas diferencias no significativas en función del tipo de planta, o incluso de si el humedal se encuentra plantado o no. Los humedales FV recibieron velocidades de carga también similares entre si, pero unas 4 veces superiores a las aplicadas en los humedales FH. Las eficacias de eliminación en los humedales FV resultaron inferiores a las obtenidas en los humedales FH, aspecto que indica que la capacidad de los sistemas FV, aunque mayor que la de los FH, no alcanza a superar a estos en un factor de 4 como el aplicado en el presente caso. La unidad de flujo vertical con el medio más grueso (FV2) muestra en general una menor eficacia de depuración, si bien las diferencias con FV1 no son elevadas. Finalmente, las unidades FV muestran un efluente mucho más oxigenado y menos anaerobio (valores medios de 3,3±0,1 mgO2/L y -45±14 mV) que las unidades FH (valores medios de 0,55±0,06 mgO2/L y -207±14 mV). A partir de las condiciones de operación aplicadas e las eficacias obtenidas, se estima que ambos tipos de humedales obtienen resultados de depuración suficientemente elevados a velocidades de carga orgánica de 3,1 gDBO5/m2·d (FH) y 12,4 gDBO5/m2·d (FV), aplicadas durante las campañas III y V, siempre y cuando en los sistemas FV se utilice un medio granular fino (arena de 1-3 mm) como el utilizado en FV1. Tabla 9. Velocidad de carga y eficiencia de cada una de las unidades de humedal construido SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 96 El seguimiento de los indicadores de contaminación fecal se realizó durante las campañas IV y V. Los resultados medios (Figura 3), muestran que la capacidad de eliminación es mayor en los humedales de flujo horizontal (aproximadamente 2 unidades logarítmicas) que en los de flujo vertical (1 unidad logarítmica). Los resultados están en la misma línea que los obtenidos para los parámetros de carga orgánica. En cuanto a los nutrientes los porcentajes de eliminación de fósforo están entre 0-35% de eliminación para los humedales de flujo horizontal y 10-29% para los de flujo vertical, sin poder obtenerse, por tanto, conclusiones al respecto. Los porcentajes de eliminación de nitrógeno se encuentran entre el 25-49% para los humedales de flujo horizontal y 38-58% para los de flujo vertical. Los humedales de flujo vertical presentaron cantidades de nitratos y nitritos comprendidas entre 4 y 11 mg NO3-–N/L y aproximadamente 1 mg NO2-–L. Mientras, los humedales de flujo horizontal presentaron tan solo cantidades traza no cuantificables de estos compuestos. Esto está de acuerdo con la mayor capacidad de oxigenación de los humedales FV. Durante la IV campaña son realizados también estudios de depuración de Hidrocarburos Totales de Petróleo (HCTP). Se ha decidido acometer este estudio tras percibir desde comienzos de 2010 olor a hidrocarburos en el agua influente, resultado de un vertido cuyo origen no se identificaría hasta un año más tarde. Se trataba de una fuga de gasóleo de una tubería enterrada que transportaba combustible a la caldera del edificio. Durante el periodo de medición de noviembre de 2010, justo antes de erradicar la fuga, se registró una concentración media Figura 3. Indicadores de contaminación fecal SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 97 de HCTP de 22,3 (rango de 4-33) mg/L. Los resultados obtenidos muestran porcentajes de eliminación de HCTP superiores al 90% en los humedales, adicionales al 40% obtenido en el pretratamiento anaerobio aplicado. Los humedales FH con planta y el humedal FV con la arena más fina alcanzaron las mayores eficiencias de eliminación. 3.5. Área necesaria de un humedal construido para los vertidos del Campus Una vez estimada la carga orgánica generada y determinada la capacidad de tratamiento de diferentes tipos de humedales, procederemos al dimensionamiento de un sistema de humedales para su depuración natural in situ. Una instalación de depuración por humedales debe contar en cabeza con una fosa séptica, tanque imhoff o digestor anaerobio como pretratamiento (Álvarez et al., 2008). Elegimos un pretratamiento en digestores UASB (“upflow anaerobic sludge bed”) en los que el agua residual sufrirá una reducción mínima en DBO5 del 40%. De esta forma, la carga en DBO5 a tratar en el sistema de humedales construidos resultará de: • Velocidad de carga orgánica a la entrada de los humedales: 126.000 x 0,60 = 75.600 gDBO5/d. • Las superficies de humedal resultantes para alcanzar una depuración avanzada serán, de acuerdo con los factores de capacidad obtenidos en la planta piloto: • Área FV (humedal de flujo vertical, para 12 gDBO5/m2·d): 6.300 m2 • Área FH (humedal de flujo horizontal, para 4 gDBO5/m2·d): 18.900 m2 Sin embargo, debemos recordar que estos factores de capacidad fueron obtenidos para la situación actual, en la que el agua residual llega a la planta piloto muy diluida. Si tenemos en cuenta las velocidades de carga superficial aplicables para sistemas de humedales optimizados, para tratamiento secundario como único objetivo obtenidos por nuestro grupo de investigación (Ruiz et al., 2010), estas superficies podrían reducirse a la mitad (velocidades superficiales de carga orgánica de 8 y 24 gDBO5/m2·d para los sistemas FH e FV, respectivamente). Si tomamos en consideración únicamente la alternativa de humedales de flujo vertical (más intensivos), el área de terreno necesario resulta de unos 3.000 m2 aproximadamente, para obtener un tratamiento de tipo secundario. Dependiendo de la calidad deseada para el efluente tratado, se podrían aplicar sistemas híbridos FV-FH, y aumentar ligeramente esta superficie. Si además se toman en consideración funciones paisajísticas adicionales de los humedales, aspecto de gran interés por tratarse del campus universitario y por su localización urbana, ello requeriría adoptar áreas mayores, dedicando parte de las superficies adicionales a sistemas con agua superficial á la vista (flujo superficial o lagunas aerobias SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 98 4. Conclusiones Para el Campus de Elviña-A Zapateira de la UDC se dispone de mediciones de consumo de agua y también de generación de aguas residuales y su concentración en materia orgánica y nutrientes. A partir de estos datos, junto con factores bibliográficos de generación, se estima un vertido del campus en unos 2.100 hab.eq. o 126.000 gDBO5/d. El vertido residual aparece fuertemente diluido, alcanzando los 2.647 m3/d, de los que tan solo unos 289 m3/día (el 11%) son aguas residuales en origen. Se deduce de ello un elevado potencial para la optimización ambiental a través de la mejora de las redes de evacuación que permitan la separación e aguas residuales que requieren tratamiento y otros caudales que podrían utilizarse directamente en diferentes usos en el Campus. En esta misma línea se dispone de al menos 6 manantiales y surgencias con calidad variable cuyo destino inicial podría ser el riego de zonas verdes y el uso en cisternas. El tratamiento in situ de las aguas residuales generadas en uno de los edificios del Campus fue investigado en una instalación piloto de humedales construidos. Se obtuvo información en relación con el tipo de planta utilizado (Juncus effusus, Iris pseudacorus, Thypha latifolia y Phragmites australis), el medio granular y la dirección de flujo. Las velocidades de carga hidráulica medias fueron de 26-28 mm/d para los humedales de flujo horizontal (FH) y de 114 mm/d para los de flujo vertical (FV), mientras que las velocidades superficiales de carga orgánica resultaron en una media de 5 y 20 g DQO/m2·d para los sistemas FH y FV, respectivamente. Las eficiencias de eliminación se situaron próximas al 90% para las unidades FH, sin diferencias significativas en relación con la especie de planta. En las unidades FV se obtuvieron eficiencias de depuración algo menores, indicando que la capacidad relativa de estas unidades es ligeramente inferior a 4 veces la capacidad de las unidades FH. Mediante extrapolación a todo el Campus, se estima que el área de un humedal construido de flujo vertical necesario para la depuración completa del vertido del Campus puede variar entre los 3.000 y los 6.000 m2, mientras la opción de humedales de flujo horizontal requeriría entre 9.000 y 18.000 m2. Agradecimientos A Elvira Sahuquillo, por su ayuda en la identificación y selección de las especies vegetales utilizadas en la instalación Piloto. A Enrique Torres por su aporte en la realización de ensayos microbiológicos. A Estefanía Cordeiro, becaria de la Oficina de Medio Ambiente de la UDC, por su colaboración en el estudio de los manantiales. SOSTENIBILIDAD TECNOLOGÍA Y HUMANISMO Evaluación de recursos hídricos y tratamiento de aguas residuales en el Campus de la Universidad de A Coruña. 99 5. Referencias bibliográficas Álvarez J.A., Ruíz I. y Soto M. (2008). Anaerobic digesters as a pretreatment for constructed wetlands. Ecological Engineering, 33: 54-67. APHA (1995). Standard methods for the examination of water and wastewater. APHA-AWWA-WEF, Washington. Benayas J. y Alba D. (2007). La Universidad como Referente Social del Cambio hacia un Futuro Sostenible. 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