La Olfatometría como Herramienta de Gestión y Mejora de las Emisiones en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Arazuri (EDAR-Arazuri)

   En la actualidad es habitual que en las licencias de actividad que los organismos oficiales conceden a las instalaciones que tratan aguas residuales y residuos, se establezcan medidas para el control de emisiones a la atmosfera.

   En el caso analizado de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de la Comarca de Pamplona sita en Arazuri, los estudios olfatométricos se han convertido en una herramienta más para la gestión medioambiental, que nos ha permitido diseñar y evaluar la eficacia de las medidas de minimización de olores a lo largo de esta última década.

A. Amorena, M. Manzanos y B. Yaben*

aamorena@mcp.es,  mmanzanos@mcp.es,  byaben@mcp.es*

   Conflictos de interés: El autor declara que no existe conflicto de intereses.

   Editor académico: Carlos N Díaz.

   Calidad del contenido: Este artículo científico ha sido revisado por al menos dos revisores. Vea el comité científico aquí

   Cita: A. Amorena, M. Manzanos y B. Yaben, La olfatometría como herramienta de gestión y mejora de las emisiones en la Estación Depuradora de Aguas Residuales de Arazuri (EDAR-Arazuri), III Conferencia Internacional sobres gestión de Olores en el Medio Ambiente, Bilbao, España, www.olores.org

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   ISBN: 978-84-608-2262-2.

   Palabras clave: Tratamiento de aguas residuales. Emisiones atmósfera. Compostaje. Impacto Ambiental. Olfatometría.

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Resumen

   En la actualidad es habitual que en las licencias de actividad que los organismos oficiales conceden a las instalaciones que tratan aguas residuales y residuos, se establezcan medidas para el control de emisiones a la atmosfera. Desde hace años se han establecido los requisitos sobre equipos de combustión (calderas, motogeneradores…), aunque ya es cada vez más frecuente encontrarse con requerimientos que limitan la emisión de olores. La cuantificación de su impacto sobre el entorno es compleja ya que influyen diversos factores, intrínsecos a la instalación y dependientes del entorno (topografía, meteorología), que afectan a su diseminación en el territorio.

   En el caso analizado de la Estación Depuradora de Aguas Residuales de la Comarca de Pamplona sita en Arazuri, los estudios olfatométricos se han convertido en una herramienta más para la gestión medioambiental, que nos ha permitido diseñar y evaluar la eficacia de las medidas de minimización de olores a lo largo de esta última década.

1. Introducción

   La minimización de las afecciones medioambientales siempre ha sido objeto de actuación por parte de la Mancomunidad de la Comarca de Pamplona. En la última década, fruto de la presión urbanística del entorno, la minimización de malos olores ha supuesto uno de los ejes de acción de la EDAR-Arazuri.

   Tras un primer diagnóstico del impacto odorífico de la instalación en 2004, donde además de definir los focos más relevantes de emisión, se cuantificó la concentración y emisión de olor de los mismos, se han ido realizando una serie de actuaciones para minimizar las afecciones existentes; la cuantificación del impacto de las mejoras adoptadas se ha ido evaluando en siguientes estudios: 2005, 2012 y 2015.

   Los estudios olfatométricos han sido una herramienta en la gestión medioambiental de la instalación, siendo claves a la hora de evaluar las medidas correctoras implementadas en los últimos años.

2. Materiales y métodos

 2.1. Definición de procesos y focos emisores

   En la EDAR-Arazuri se lleva a cabo el proceso de depuración de las aguas residuales de la Comarca de Pamplona, con una capacidad para 700.000 habitantes equivalentes. Los lodos generados en el proceso, una vez digeridos, se valorizan agronómicamente; el 75% mediante la aplicación agrícola directa y el 25% restante se composta en la propia instalación.

   El proceso de depuración de las aguas residuales en la EDAR de Arazuri consta de varias etapas; pretratamiento (rejas, tamices, desarenado y eliminación de grasas), decantación primaria, tratamiento biológico (fangos activados con nitrificación y desnitrificación) y decantación secundaria.

   El tratamiento de los lodos, una vez espesados y flotados, se realiza en los digestores donde tras un proceso de digestión mesófila de 21 días, se estabilizan. Finalmente, son centrifugados, quedando ya listos para su valorización agronómica. Los lodos que se compostan se someten a un proceso que hasta el 2012 se realizaba en eras al aire libre pero que desde el 2013 se realiza en túneles cerrados. Finalmente, el compost producido se comercializa en la misma instalación.

   En un primer estudio se determinaron los principales focos de emisión de olor en los que se realizó el estudio olfatométrico para evaluar su peso en el impacto total de la instalación. Los focos definidos en la EDAR fueron en la línea de aguas, pretratamiento (desarenadores), decantación primaria, reactores biológicos, y en la línea de fangos, tamizado, espesamiento por gravedad y flotación. Del proceso de compostaje, los puntos de control definidos fueron acopio de restos verdes triturados, restos verdes triturados y volteados, pilas de compostaje y maduración de compost.

   En 2015, con la planta de compostaje en funcionamiento, se actualizaron los focos de emisión a estudio, quedando definidas el área de selección, triturado y acopio de restos verdes, así como la salida del biofiltro de la nave de compostaje.

 2.2. Toma de muestras, valoración de la emisión e inmisión

- Muestreo y análisis

   El estudio olfatométrico ha sido realizado bajo la norma UNE-EN 13725:2004 donde se recoge la sistemática de toma de muestra y análisis para la obtención de la concentración de olor.

- Modelización de la inmisión

   Las modelizaciones de la inmisión de olor se han realizado según el modelo de dispersión CALPUFF. Ante la falta de legislación estatal, se considera como normativa de referencia la legislación holandesa y los niveles guía publicados por la Agencia de Medio Ambiente de Reino Unido, en los que se establece que para este tipo de instalaciones, el criterio indicativo de inmisión sería la isodora de 1,5 ou_E/m³ para el percentil 98.

 2.3. Mejoras implementadas

   Las mejoras realizadas en la EDAR-Arazuri durante esta década han afectado:

- A la depuradora, principalmente al pretratamiento de aguas residuales, con la mejora de la aireación de los carros desarenadores y la sustitución de las rejas por tambores rotativos (prensado y deshidratación de residuos). Así como al tratamiento de los malos olores de la línea de fangos mediante la utilización de biofiltros frente a la inexistencia de medidas correctoras.

- A la planta de compostaje, con la incorporación de maquinaria especializada en el volteo del compost y la construcción en 2013 de una planta de compostaje en sistema cerrado (túneles) en sustitución del sistema abierto (windrow).

3. Resultados y discusión

   Para poder comparar los resultados obtenidos en los cuatro estudios, hay que tener en consideración que algunos aspectos de la toma de muestras han sido modificados a lo largo de esta década de estudio de acuerdo a la evolución del conocimiento de esta técnica (modificaciones en el túnel de viento y caudal utilizado durante el muestreo). En cuanto al cálculo de la emisión de olor de los focos muestreados, se realiza con el supuesto del uso del mismo caudal de inyección al túnel de viento (el utilizado en el año 2015: 6,4 cm/s). Los resultados obtenidos son los que se muestran en la tabla 1.

 Tabla 1. Resultados de emisión de olor obtenidos en los diferentes estudios realizados

(*)Las mediciones realizadas durante los años 2004, 2005 y 2012 se encuentran sujetas a una elevada incertidumbre debido a la gran superficie de exposición de las zonas de compostaje y maduración. En la actualidad, con el proceso de compostaje en túneles, se reduce dicha incertidumbre, ya que las emisiones del proceso están confinadas y son tratadas en un biofiltro antes de su emisión.

 

Fig. 1. Evolución de la emisión de olor (10⁶ ou_E/h) en la depuración y el compostaje

   En el estudio de 2015, se analizó el rendimiento de los tres cuerpos del biofiltro de la planta de compostaje, obteniéndose un rendimiento medio en eliminación de olor del 92%, tal y como se muestra en la tabla 2.

Tabla 2. Resultados de rendimiento en eliminación de olor del biofiltro de la planta de compostaje

   Si se analiza con detalle la evolución histórica de los resultados de emisión, se aprecia que las mejoras más significativas proceden de los focos mejorados tras el diagnóstico del estudio de 2004; en el pretratamiento y en la línea de fangos de la planta depuradora, así como en la planta de compostaje con la incorporación al proceso de una máquina de volteo de compost específica y el cerramiento del proceso en túneles.

   Destacar también la reducción general de la emisión total de la instalación en los últimos años (2012 y 2015) frente a la emisión de los primeros estudios realizados, diferencias debidas a las mejoras introducidas en el proceso pero que también se han visto afectadas por las modificaciones llevadas a cabo en la metodología que han tenido el propio proceso de caracterización olfatométrica.

   Indicar también que, si se analizan los resultados de emisión obtenidos antes y después de instalar la planta de compostaje en túneles (emisiones de 2012 frente a las de 2015), éstos no han sido los esperados puesto que la reducción es muy poco relevante. Aprovechando la caracterización del aire a la entrada del biofiltro realizada en 2015 (emisión producida por todo el proceso de compostaje confinado de 120 x 10⁶ ou_E/h) y comparándola con la emisión del proceso caracterizada en el 2012, se observa que las diferencias son significativas. Comparando ambos escenarios y teniendo en cuenta que las toneladas compostadas en ambos años son similares, se puede afirmar que los resultados de emisión de olor del año 2015, con todo el proceso confinado en un edificio, corresponden realmente la emisión de olor generado por el proceso de compostaje. Este hecho pone en duda los resultados de emisión del proceso de compostaje de 2004, 2005 y 2012, concluyendo que están sujetos a una elevada incertidumbre debido a la gran superficie del proceso y a los distintos estados de desarrollo del compostaje.

   En cuanto a los resultados de inmisión obtenidos para las isodoras 1,5, 3 y 5 ou_E/m³ percentil 98 han sido los siguientes:

Fig. 2. Evolución de la inmisión de olor en el entorno de la EDAR-Arazuri

   Como se puede apreciar, existe una evolución histórica hacia una disminución de la carga de olor procedente de la instalación. Con relación a la situación inicial analizada, del orden de un 90% menor. Este hecho, expresado como superficie afectada por las isodoras 1,5 ou_E/m ³ se traduce que en el 2004 se afectaba a una superficie aproximada de 2.400 Has, incluyendo el núcleo urbano de Arazuri y su polígono industrial, frente a las 290 Has de la situación actual.

4. Conclusiones

   Los cuatro estudios olfatométricos realizados durante esta década, según la norma UNE-EN 13725:2004 en la EDAR-Arazuri nos han permitido:

• DISPONER de una técnica para la cuantificación de los olores emitidos por la Depuradora que permite la identificación y caracterización de las fuentes de malos olores. A partir de este diagnóstico inicial con los estudios olfatométricos es posible cuantificar el impacto de las medidas correctoras adoptadas.
• VALORAR las actuaciones de minimización de olores en la EDAR:
  • Depuradora: actuaciones en pretratamiento (aireación en carros desarenadores y tratamiento de compactación y deshidratación de los residuos de desbaste)
  • Planta de Compostaje: confinación del compostaje en un sistema cerrado.

• ESTIMAR las actuaciones realizadas esta última década que han permitido disminuir la carga de olor en un 90%.
• Considerar la ELEVADA INCERTIDUMBRE de la metodología empleada en los estudios olfatométricos para la toma de muestras en grandes superficies de carácter heterogéneo, como es el caso del proceso de compostaje en eras abiertas (windrow).
• Y por último, dar cumplimiento legal a los requerimientos de las autorizaciones ambientales y Licencias de Actividad para el control de los olores y evaluación de los rendimientos de las medidas medioambientales adoptadas (biofiltros, scruber…)

Referencias

Informes técnicos:

• Valor, I., Apraiz, D., de Labaqua, 2004: Estudio olfatométrico en la Estación Depuradora de Aguas residuales de Arazuri y en el Centro de Tratamiento de Residuos Urbanos de Gongora. Campaña de toma de muestras de julio de 2004.
• Valor, I., Apraiz, D., de Labaqua, 2005: Estudio olfatométrico en la Estación Depuradora de Aguas residuales de Arazuri y en el Centro de Tratamiento de Residuos Urbanos de Gongora. Campaña de toma de muestras de septiembre de 2005.
• Cerdá, R., Juárez J.M., de Aqualoly (Labaqua), 2012: Estudio de impacto ambiental por olores en las instalaciones de la EDAR-Arazuri. Campaña de toma de muestras de mayo de 2012.
• Martínez, J.V., Juárez J.M., de Labaqua, 2015: Estudio de Impacto ambiental mediante olfatometría dinámica en la EDAR-Arazuri (Navarra). Campaña de toma de muestras de mayo de 2015.

Normativa:

• UNE-EN 13725:2004 Calidad del aire. Determinación de la concentración de olor por olfatometría dinámica Febrero 2004.
• Netherlands Emission Guidelines for Air, publicada en 2000 y revisada en 2003.
• “H4 Odour Managemet. How to compoly with your Enviromental Permit”, publicada por la UK EPA (Agencia de Medio Ambiente de Reino Unido).