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MEDIDAS A ESTABELECER PARA REDUCIR EL EFECTO DE LOS VERTIDOS DE
PLANTAS DE TRATAMIENTO EN LA CALIDAD DEL AGUA DE LOS RÍOS.
S. Gallego, I. Herráez
Departamento de Química Agrícola, Geología y Geoquímica, Universidad Autónoma de
Madrid, 28049 Madrid, Spain.
RESUMEN
EI objetivo de este trabajo ha sido establecer Ias medidas a utilizar para reducir el
efecto que tienen sobre Ia calidad del agua de Ia Comunidad de Madrid Ios vertidos de los
efluentes de algunas estaciones de tratamiento de aguas, tanto depuradoras como
potabiizadoras.
Se han delimitado para ello dos zonas concretas de Ias tramos medias de Ios
principales ríos de Ia Comunidad de Madrid, Manzanares y Jarama, antes de su paso por el
núcleo urbano de Madrid. En estos tramas se puede apreciar de forma clara Ia influencia
que tienen sobre Ia calidad del agua los-aportes de 8 plantas de tratamiento que se asientan
junto a estas cauces.
La evaluación y el establecimiento de medidas aplicables para Ia reducción de Ios
efectos perjudiciales de alteración de Ia calidad se han realizado en base a diferentes
parámetros fisico-químicos, comprobando Ias variaciones que experimentan antes y
después de Ios vertidos de cada una de Ias plantas. Los resultados obtenidos muestran un
aumento considerable de sólidos en suspensión, compuestos nitrogenados, sobre todo
amonio, y de fosfatos así como de metales pesados (hierro y manganeso) y otros
parámetros indicadores de contaminación, como DQO y DBO, y a partir de ellos se han
propuesto alternativas para Ia reducción de dichos problemas y Ia recuperación de estos
tramos afectados.
ABSTRACT
The objective of this report is to establish the methodology for evaluating and mitigating the
effects of water treatment plants efluents on rivers water quality including both wastewater or
drinking water plants.
Two sections of Manzanares and Jarama rivers have been chosen within the Province of
Madrid. At this sites is possibIe to assess the effects of 8 plants discharges on water quality.
Diferent physico-chemical variables has been considered to evaluate and establish
measures for reducing negative effects by comparing water quality before and after plants
discharges.
Our results reveal an increase on solute content, nutrient variables (ammonia and
phosphate), heavy metals COD or BOD and they should be considered the basis for future
proposals.
OBJETIVOS/ÁMBITO DE ESTUDIO
Este trabajo tiene como objetivo evaluar y comparar Ia incidencia que tienen Ios
vertidos de Ias estaciones de tratamiento de aguas, tanto EDAR como ETAP, existentes en
el tramo media de Ios dos ríos principales de Ia Comunidad de Madrid (Manzanares y
Jarama) sobre Ia calidad de sus aguas y establecer así los parámetros más importantes
para el desarrollo de Ia vida acuática además de los definidos en Ia Directiva 271/91.
EI tramo seleccionado en el Manzanares, con una longitud de 13 km, está comprendido
entre Ia cabecera del embalse de Santillana y su confluencia con el arroyo de Navarrosillos.

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Este tramo presenta Ia peculiaridad de quedar incluido dentro del Parque Regional de la
Cuenca Alta del Manzanares, Espacio Natural Protegido por Ia Ley 1/1985.
EI tramo del Jarama seleccionado tiene una langitud de 15 km, desde su paso junto a Ia
localidad de Valdetorres del Jarama hasta Ia de Algete. Se incluye, también, el tramo final
del río Guadalix (5 km), desde su paso por Ia localidad de San Agustín de Guadalix hasta Ia
confluencia con el Jarama.
Estos tramos, al igual que muchos otros ríos de Ia región, san especialmente
vulnerables a Ios problemas de contaminación aI presentar un caudal circulante muy
reducido, condicionado por Ia existencia de embalses en cabecera que regulan su caudal.
Este hecho, unido a Ia fuerte presión humana a que están sometidos a su paso por Ias
poblaciones asentadas junto a Ios cauces y a Ias vertidos de índole tan diversa que reciben
hacen que Ia calidad de Ias aguas sea muy deficiente: De este
modo, al recibir aguas abajo
Ios vertidos del cinturón metropolitano de Madrid y de polígonos industriales el poder
autodepurador del río se ve totalmente anulado.
ESTADO ACTUAL DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO DE EXISTENTES EN LA
ZONA
En esta zona existen 8 plantas de tratamiento de aguas, 7 EDAR y 1 ETAP, cada una con
una problemática diferente en función del tratamiento al que es sometido el agua y las
características concretas del entorno en el que se encuentran (Ver tabla 1).
Tabla 1. Características de las plantas de tratamiento (EDAR y ETAP)
PLANTA
TRATAMENTO
DESCRIPCIÓN
CUENTA DEL MANZANARES
EDAR de Santillana
Físico-quimico convencional y
convencional de fangos activos
Recoge los vertidos de los núcleos urbanos
adyacentes, constituidos en su mayoría por
segundas residenciais. Situada en zona
sensible.
EDAR del Centro
Penitenciario de Soto del
Real
Convencional
Constuida para tratar exclusivamente las aguas
residuales del centro
EDAR de Navarrosillos
Físico-químico convencional de fangos
activos
Recore las aguas residuales de Colmenar
Viego, el complejo militar y el Polígono
Industrial Sur.
Trata también los lixiados del vertedero de
RSU.
Situada en zona sensible
ETAP de Santillana
Tratamiento fisico-químico +
desifección (cloraminas) + afino
(ozonización)
Trata las aguas del embalse de Santillana para
asegurar el abastecimiento de agua potable a
Madrid y Colmenar Viejo.
CUENCA DEL JAMARA
EDAR de san Agustin de
Guadalix
Físico-químico convencional de fagos
activos
Depura las aguas residuales del municipio de
San Agustín así como de sus polígonos
industriales (norte y sur).
Problemas ocasionales por vertidos de
industria farmaceutica y de alimentación
EDAR de Valdetorres del
Jarama
Tratamiento blando: lechos de turba
Diseño muy sencillo y de bajo coste. Recibe
unas cargas contaminantes no muy elevadas.
EDAR de Fuente del Saz
Eliminación de nutrientes y
estabilizatión de fangos
Recoge los vertidos de Fuente del Saz y
Valdeolmos-Alalpardo.
Recibe además los vertidos de industrias
lácteas y porcinas asentadas en la zona, con
elevadas cargas orgánicas.
EDAR de Algete
Fangos activos con aireación
prolongada
Diseño infradimensionado.
Actualmente en ampliación.

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Tabla 1. Características de las plantas de tratamiento (EDAR y ETAP)
Problemas ocasionales por vertidos de
industrias de la zona.
METODOLOGÍA DE MUESTREO Y ANÁLISIS
Selección de los puntos de muestreo
La selección del número de muestras a realizar así como su localización quedó
determinada por Ia presencia en Ia zona de Ias plantas de tratamiento a estudiar y
comparar, de forma que se contara con al menos un punto de registro antes y después del
vertido (unos 50 m aguas abajo donde ya se ha producido una mezcla homogénea eftuente-
rio)y así fuera posible evaluar las alteraciones en la calicad del agua provocadas por estos
aportes.
En base a esta consideración fueron seleccionados los 11 puntos en el río
Manzanares y 8 en el Jarama. Su situación se recoge en Ias figuras 1 y 2.
Metodología de muestreo y análisis
Las muestras se tomaron en julio 1999 en botelIas de plástico (1 litro), que se
Ilenaron completamente y taparon de forma inmediata para evitar Ia contaminación e
interacción con los gases de Ia atmósfera y se transportaron en una nevera a una
temperatura de 4
C hasta el laboratorio;
La toma de muestra se realizó sumergiendo Ia botelIa a Ia mitad de Ia lámina de
agua y a más de un metro de Ia orilla evitando poner en suspensión los depósitos
sedimentados y se evitaron Ias zonas de estancamiento para obtener muestras
representativas.
Los parámetros inestables: temperatura, conductividad, pH, temperatura,
conductividad eléctrica (CE), nitratos (NO
3
), nitritos (N0
2
), amonio (NH
4+
)y fosfatos (P0
43
),
fueron analizados "in situ". Además en el laboratorio se determinaron: sulfatos (S0
42-
),
demanda química de oxígeno(DQO);demanda bioquímica de oxígeno (DBO
5
); hierro total
(Fe), cobre (Cu), manganeso (Mn), plomo (Pb) y cinc
(Zn).
INTERPRETACláN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Parámetros indicadores de contaminación: pH, DQO, DBO y SS.
EI
pH
es un indicador básico de contaminación en cuanto a que todo vertido
anómalo suele provocar una variación en él.

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En el río
Jarama, sin
embargo, los
valores de pH se
situan en torno a
7.5,
observandose
una disminución
tras el vertido de
Ia EDAR de San Agustín (muestra G2), con un valor en torno a 7.4, así como en Fuente dei
Saz (muestra J4), con un valor de 7.67. En general, se puede decir que los valores
aumentan progresivamente a lo largo dei río hasta valores de 8.37 (muestra J6).
Como se observa en la figura 3 los valores de pH en el tramo estudiado del río
Manzanares presentan rangos entorno a 7, exceptuando los puntos donde existen vertidos
de aguas residuales como es el punto N1 (arroyo de Navalmojón). Por el contrario, el vertido
reallizado en el Navarrosillos por Ia
EDAR der mismo nombre causa un aumento deI
pH
presentando los valores mayores {7 .8), lo que en Ia confluencia con el Manzanares
(muestra M6) causa un aumento del pH en el mismo hasta valores de 7.8.
Los valores de
DQO
en los tramos de ambos ríos se ven claramente por el vertido de
aguas residuales. Así, en Ia fígura 4 se observa que en el río Manzanares, Ja confluencia
con el arroyo Navalmojón y posteriormente con el Navarrosillos provocan un aumento de Ia
DQO con valores comprendictos entre 40-60 mg/t(muestras M4 y M6), cuando en el río los
valores naturales no superan los 20 mg/l (muestras M2 y M5). Incluso los vertidos de Ia
ETAP de Santillana provocan un aumento de la DQO a valores de 32 mg/l.

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Figura 4. Variación de los parámetros indicadores de contaminación (DBO, DQO y SS)
En cuanto al río Jarama se observa un aumento destacado en todos aquellos puntos
muestreados (figura 4) después de los
vertidos de las EBAR's, muestras G2, J2, J4 y J5 (44,
114, 66, 92 mg/l respectivamente), sin superar en ningún caso los límites fijados (125 mg/l)
en la legislación de vertidos vjgente (Directiva 91/271/CEE). Si se observa sin embargo un
aumento considerable respecto de su valor natural (muestras J1 y G1), con rangos entre 10-
30 mg/l
.
En el río Manzanares los valores de
DBO
también adquieren unas variaciones
influenciadas por Ias descargas de los arroyos Navalmojón y Navarrosillos, que incrementan
sus valores con respecto a los naturales entre un 20-30% (muestras M4 y M6). Algunos
puntos de los muestreados superan el límite establecido en Ia legistación de vertidos
(25mg/l) como son Ias muestras N1,M4 y N
A
2. Hay que Indicar también que los vertidos
producidos por la potabilizadora (muestra M3), que aumentan Ia DQO, no tienen repercusión
en este parámetro, como era de esperar, puesto que solo están constituidos por los
reactivos químicos añadidos en Ia potabilización.
Los valores obtenidos para los puntos muestreados en el Jarama están por encima
de los límites establecidos por Ia legislación, to que nos indica en principio un estado
bastante degradado de Ias aguas de este río, que no se ven muy influenciadas por la
presencia de instalaciones de depuración salvo la muestra J2, después del vertido de Ia
depuradora de Valdetorres del Jarama, y Ias muestras J5 y J6,que presentan un valor mayor
inversas se podrían explicar teniendo en cuenta que el punto M1 corresponde a la EDAR de
Santillana, que realiza en su instalación un tratamiento de nitrificación, pasando.el amonio a
nitritos y nitratos. En el punto N1 puede explicarse posiblemente a una rápida oxidacion
natural que transforme el amonio en nitritos y nitratos. Sin embargo Ia muestra N
A
1
corresponde a un vertido sin estos procesos de eliminación de amonio.
El contenido de nitratos analizado en las muestras de la cuenca del Manzanares
presenta valores mayores de 5mg/l (muestras M1, N1, N2, N3, M4, N
A
2 y M6). Sobre todo
son Ias muestras M1, N1, N
A
2 y M6 las que alcalza Ios valores mayores. Estos valores
contrastan claramente con Ia correspondencia a puntos de vertidos de aguas residuales,

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pudiéndose indicar en estos mismos puntos unas concentraciones bajas de amonio pero
también elevadas para los nitritos, lo que indicaría un proceso de oxidación de amonio.
En general se puede indicar que el contenido en compuestos nitrogenados en el
Manzanares (muestra M6) alcanza valores muy destacados en nitrogeno inorgánico, de
aproximadamente unos 17mg/l sin tener en cuenta el nitrogeno orgánico, lo que indicaría
que se superan los límites establecidos por Ia legislación frente a valores naturales iniciales
prácticamente inexistentes (muestras M2, M3, M4 y M5).
-Valoración deI río Jarama
EI contenido en amonio más importante lo presentan Ias muestras J2 y J4, situadas tras Ias
depuradoras de Valdetorres del Jarama y Fuente del Saz repectivamente. En general
podemos decir qur en el Jarama se observan concentraciones en amonio mayores de 5 ppm
(J3 y J5) que to hacen inadecuado para la vida piscícola (valor fijado en Ia legislación como
no superior a 1 mg/l).
EI contenido en nitritos refleja un proceso de oxigenación y autodepuración tanto
para el punto G2, situado tras Ia depuradora de San Agustín, como para el punto J3, situado
tras el vertido de Ia depuradora de Valdetorres. En ambos puntos se observa una
disminución de amonio y un aumento de nitritos hasta contenidos mayores de O.4 ppm. El
contenido en nitratos presenta elevados valores en los puntos G2, J2 y J6 siendo sobre todo
en el primero (G2), con valores de 20ppm, debido al proceso de oxidación mediado por Ia
presencia de vegetación nitrófila En el punto J2 sin embargo hay altos contenidos de amonio
y nitritos indicando tanto la presencia de aguas residuales sin oxigenar como la presencia de
procesos de oxidación debidos a la vegetación nitrófila de Ia zona. Por
último en el punto J6 parece corresponder con Un proceso final de oxldación de los
compuestos nitrogenados en los que tanto amonio como nitrito pasan a nitrato.
Como resumen se puede indicar que el Jarama los vertidos producidos aguas arriba
del punto J6 tienen una buena oxidación transformadose a nítrato.
Los
compuestos fosfatados
se han medido en forma de fosfatos. En el Manzanares
se alcanzan valores de 15ppm (5mg/l
de fosforo total) en Ias muestras N1,N3 y M6,
poniendose en evidencia el vertidos de aguas con aporte de este constituyente que superan
los valores de Ia Iegislación. En cuanto al Jarama, destacan fundamentalmente los puntos
de vertidos G2, J2, J3 y J4. Los fosfatos alcanzan contenidos mayores de 15ppm
(
3mg/l
de
fosforo total) lo que es indicativo de Ia presencia de aguas residuales con estos compuestos,
que al no ser eliminados aparecen permanentemente en el perfil del río a partir de los
distintos puntos de vertidos superando el valor establecido en Ia legislación.
Salinidad
En contenido en sales presentes en un agua se debe a Ia presencia de constituyentes
solubles en ella, pero fundamentatmente a los constituyentes inorgánicos. De ahí que et
vertido de aguas residuales que aumenten Ia concentración de cloruros, sulfatos,
para Ia

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concentración de DQO al ir aumentando progresivamente su contenido a l0 largo del
perfil del río.
En el río Manzanares los
sólidos en suspensión
ponen de manifiesto
igualmente Ia presencia de puntos de vertidos impactantes como Ias muestras N1 y
N
A
1, correspondiendo dichos valores con los vertidos de los arroyos Navalmojón y
Navarrosillos, y Ia presencia en el punto M4 de coloides y flóculos formados por el
vertido de Ia potabilizadora. En cuanto al río Jarama, se observan valores muy
parecidos en todos los puntos, en torno a los 20mg/l, a excepción de Ias muestras
G1 y J5, que presentan valores mayores, en torno a los 30mg/l. Esta última muestra
podría deber su elevada concentración al hecho de que, tras Ia confluencia. a los
valores deI Jarama se le unen los del Guadalix.
Nutrientes
Los valores observados para los diferentes nutrientes en Ias muestras
analizadas se recogen en Ia figura 5. EI contenido en nutrientes (N y P) en
condiciones naturales no supera unos pocos mg/l, por lo que el aumento de estros
parámetros es siempre un excelente indicador de Ia presencia de vertidos.
Se describe el contenido de
compuestos nitrogenados inorgánicos
, estableciendo
Ias variaciones existentes entre amonio, njtritos y nitrados.

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Valoración para el rio Manzanares
EI contenido en amonio más destacado para el tramo estudiado en Ia cuenca
del Manzanares se presenta en los puntos N2, N
A
1 y N
A
2, con valores que alcanzan
Ias 15-20 ppm. Estos valores, que Ilevan asociados además bajos contenidos en
nitritos y nitratos, nos indicarian una presencia en estos puntos de aguas fecales sin
un buen tratamiento (como corresponde a los vertidos de Ia depuradora de
Navarrosillos y a Ia presencia de los vertidos del Centro Penitenciario).
En cuanto al contenido en nitritos, este se presenta más destacado en los
puntos M1, N1 y N
A
1 correspondientes los dos primeros también con valores altos
de nitratos aunque no de amonio, y el último, N
A
1, con valores altos de amonio.
Estas situaciones inversas se podrían explicar teniendo en cuenta que el punto M1
corresponde a Ia EDAR de Santillana, que realiza en su instalación un tratamiento
de nitrificación, pasando el amonio a bicarbonatos, sodio; calcio y amonio causen
también el aumento de la conductividad eléctrica presente en el punto de vertido.
En el río Manzanares, cuya conductividad natural no supera los 100 µS/cm,
se destacan los puntos de vertido a partir de este parámetro como son las muestras
M1,N1y N
A
1, correspondientes a la EDAR de Santillana, le depuradora del Centro
Penitenciario y Ia EDAR de Navarrosillos. Este aumento de sanilidade hace que en
el punto final medido (muestra M6) se obtengan también valores en torno a los 800
µS/cm.
Además se ha medido el contenido en sulfatos en los puntos muestreados, lo que
nos indica una correlación positiva entre sulfatos y conductividad eléctrica (figura 5)
con los puntos de vertidos con altos contenidos de aguas sin una buena depuración,
como seria el caso de los vertidos del Centro Penitenciario y Navarrosillos. Si Ia
muestra del vertido de Santillana (M 1) no presenta prácticamente sulfatos, esto
posiblemente se deba al proceso de reducción que Ilevaría asociado Ia oxidación de
amonio.

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En el Jarama Ia situación es semejante, observándose aumentos de conductividad
relacionados con los puntos de vertido G2; J3; j4 y J6; en los que también se
destaca un aumento considerable de sulfatos.
Se puede concluir pues que en ambos ríos se produce un aumento del
contenido en sales considerable que se sitúa para el Manzanares en torno a un
200% y que en el Jarama pasaría a obtener del orden de un 400% más.
Metales
pesados
Hierro y manganeso son los metales determinados con mayor concentración
en Ias muestras. Los valores más elevados para ambos se presetan en el punto N3,
siendo sin embargo los valores de hierro superiores en el punto N2. Estos dos
puntos parecen sufrir procesos de redisolución del hierro y manganeso presente
posiblemente en los fangos que se asientan en el fondo del cauce. En el punto N1
habrían desaparecidos por procesos de precipitación en forma de hidróxidos.
En el Arroyo Navarrosillos, en los puntos N
A
1 y N
A
2, son de destacar los
valores de hierro y manganeso aunque con menores contenidos que en el vertido de
Ia potabilizadora (muestra M3), con concentraciones que superan 0.5ppm. Todo esto
lIevaría a que en el tramo final deI río (muestra M6) Ios valores de hierro alcancen el
límite de potabilidad 0.2mg/l.

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En el Jarama se observan valores menores, siempre por debajo de
0.2, excepto para el punto J2. Este hecho es indicativo de un proceso de
precipitación y formación de oxidos de hierro y manganeso de los Iodos que
revisten el cauce de este río. De esta forma quedan eliminados
eficientemente del agua pero no del entorno, pudiendo interaccionar con el
resto de los componentes del ecosistema fluvial.
Para el resto de los metales determinados, los valores máximos
aparecen en el vertido de Ia EDAR de Navarrosillos, tal y como era de
esperar. En cuanto al plomo, Ia muestra con valor más elevado de Ias dos en
Ias que han podido ser determinados, es Ia situada en el arroyo Navalmojón
(N1), en Ia que se alcanzan los 30 mg/l.
En el río Jarama los valores son, en general, mayores que los
encontrados en el Manzanares y especialmente significativos para Ias
muestras G2 y J2. Además se observa una disminucián a lo largo del
recorrido del río, que pudiera estar relacionada con los fenómenos descritos
anteriormente para el hierro.

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CONCLUSIONES
EI vertido de Ias estaciones de tratamiento de aguas tiene una
incidencia clara en Ia calidad del agua de los ríos estudiados. Esta afección
se ha demostrado considerando Ia variacián de los parámetros físico-
químicos determinados antes y después de los vertidos de estas plantas en
los tramos de río estudiados.
Las alteraciones detectadas son diferentes para cada una de Ias
plantas incluidas en el estudio, dada Ia propia problemática de cada
una de ellas. Estas variaciones pueden atribuirse fundamentalmente a
diferencias en los sistemas de tratamiento, Ias características del agua
residual a tratar (para el caso de Ias EDAR) y Ias propias
características del cauce al que vierten.
Estas afecciones no pueden determinarse considerando únicamente
aumentos en DBO, DQO o SS. Existen otras variables alteradas, como
el contenido en nutrientes (compuestos nitrogenados y fosfatados) o
determinados metales pesados de Ias aguas, y que no son
contempladas para el control de los rendimientos de depuracián en Ia
actual Directiva sobre tratamiento de aguas residuales urbanas (D
91/271/CEE).
Para reducir estas afecciones deberían proponerse medidas tanto
legislativas como técnicas. En primer lugar deberían considerarse un
mayor número de parámetros en los efluentes de estas plantas antes
de su vertido a cauce. Por otro lado debería plantearse Ia ampliacián o
modernización, según el caso, de algunas de Ias plantas de Ias actual
red de saneamiento.