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EXAMEN DE MEDIO AMBIENTE. 20 de Enero de 2009 NOMBRE Y APELLIDOS:_____________________________________________________

CUESTIONES (65% de la nota del examen) 1. La tabla adjunta muestra la analítica de tres aguas residuales y el esquema muestra la línea de aguas de una EDAR. Parámetros SS (ppm) Materia sedimentable (ml/l) DBO5 (ppm) DQO (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm)

Agua 1 350 20 350 1000 0,07 0,05

Agua 2 350 20 350 1000 10 8

Agua3 350 20 350 2500 0,07 0,05

Aire

Agua entrada

Agua salida

Pretratamientos

RU

Fango primario

Fango secundario

a) Identifica cuál de todas las analíticas corresponde a un agua residual urbana. ¿Por qué?

b) ¿Será válido el esquema de la EDAR para tratar cualquiera de las aguas residuales de la tabla? Si fuera necesario, indica la modificación que harías en cada caso en el esquema, justificando la respuesta.

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2. La asociación de agricultores de un municipio de la Comunidad Valenciana decide utilizar el agua procedente de la EDAR. Indica las exigencias que debería cumplir la EDAR según la legislación RD 1620/2007 para la reutilización del agua depurada como agua de riego de cultivos agrícolas. Dibuja un esquema de la línea de aguas de la EDAR para que cumpla con la legislación.

3. Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Justifica la respuesta. a) La oxidación/aireación prolongada y la oxidación avanzada son tratamientos secundarios cuyas diferencias son el tiempo de retención del agua en el reactor y el tipo de tratamiento que se le proporciona al fango.

b) En el diseño de una EDAR, solamente es necesario conocer el caudal a tratar de agua residual, así como el número de habitantes de la población que genera el agua residual.

c) El tratamiento primario de una EDAR consta de un flotador y un sedimentador, consiguiendo un rendimiento de eliminación de sólidos en suspensión de un 90%.

d) Los costes de funcionamiento de un lecho bacteriano son menores que los de un proceso de fangos activos, pues en los lechos bacterianos no se necesita decantador secundario ya que los microorganismos están fijos a un soporte sobre el que pasa el agua procedente del tratamiento primario.

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4. a) Dibuja la línea de fangos de una EDAR urbana en cada uno de los siguientes casos: − se elige estabilizar el fango mediante digestión aerobia. − se elige estabilizar el fango mediante digestión anaerobia. − se elige estabilizar el fango mediante incineración. b) ¿Qué líneas de fangos de las anteriores serían las más adecuadas para los siguientes casos? Justifica las respuestas: − una EDAR de 500.000 HE. − una EDAR de 10.000 HE. − una EDAR que trata conjuntamente aguas residuales urbanas y aguas residuales industriales que contienen metales pesados.

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5. Relaciona, justificando la respuesta, los posibles focos de emisión de contaminantes atmosféricos con los efectos producidos por los contaminantes emitidos. Foco emisor

Efectos

Tubo de escape de un coche

Efecto invernadero

Central térmica que quema carbón

Rotura de la capa de ozono

Horno que utiliza gas natural como combustible

Lluvia ácida

Rotura del circuito de refrigeración de una nevera antigua.

Smog fotoquímico

6. Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Justifica la respuesta. a) La inversión térmica es un fenómeno que se produce como consecuencia de la emisión de gases de efecto invernadero y que consiste en un aumento de la temperatura media de la atmósfera a medida que se asciende, lo que dificulta la dispersión de los contaminantes emitidos.

b) El protocolo de Kyoto es una herramienta que se utiliza para fijar las emisiones de gases de efecto invernadero de los diversos países firmantes. Establece unos porcentajes de reducción de las emisiones para cada uno de ellos y este porcentaje depende, entre otras cosas, de su grado de desarrollo y sus fuentes y sumideros de gases de efecto invernadero. Los derechos de emisión se pueden negociar entre diversos países y entre diversos sectores.

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7. Justifica si es válido o no el esquema planteado para tratar cada uno de los siguientes efluentes: a) Eliminación de partículas del biogás. Precipitador electrostático

Partículas

b) Emisiones generadas en una central térmica donde se quema fuel con exceso de aire. Cal

Filtro de tela

Partículas

c) Gas que contiene compuestos orgánicos volátiles (COVs) y partículas. Adsorción con carbón activo

Filtro de tela

Partículas

d) Aire de una nave donde se inertizan residuos peligrosos mediante aglomeración. Ciclón

Partículas

Precipitador electrostático

Partículas

8. La directiva 31/1999 de la Unión Europea regula el vertido de residuos. Indica de cada una de las siguientes afirmaciones si es verdadera o falsa en el marco de la directiva, justificando la respuesta: a) La aplicación de la directiva de residuos 31/1999 conduce a que se maximice la producción de gas en el vertedero por Kg de RSU depositado.

b) La aplicación de la directiva de residuos 31/1999 conduce a que el vertedero controlado sólo puede tratar RSU ya pre-tratados en otro tipo de instalaciones.

c) La aplicación de la directiva de residuos 31/1999 conduce a que los vertederos se exploten como aerobios de alta densidad.

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9. Dibuja el esquema de una instalación de tratamiento de RPs para los tipos de residuos que se citan a continuación y que cumpla la condición de que ningún efluente necesite tratamiento posterior como residuo peligroso. − Baños con cromo trivalente. − Disoluciones ácidas. − Disoluciones acuosas con disolventes orgánicos. − Fangos con zinc.

10. ¿Qué tipos de muestras se han de tomar para caracterizar un suelo contaminado por gasolina? ¿En base a qué elegiríais un tipo de actuación u otro? ¿Qué técnicas concretas de tratamiento podrías contemplar?

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11. En la etiqueta de una botella de agua aparecen los siguientes anagramas:

(1)

(2)

(3)

(4)

a) Indica el significado de cada uno de ellos.

b) ¿Es correcto que aparezcan los cuatro anagramas en la etiqueta? Justifica la respuesta.

12. En el análisis del ciclo de vida de un neumático se incluye su producción, su uso y su gestión como residuo. a) La planta petroquímica que genera la materia prima para la fabricación del neumático tiene que solicitar una autorización ambiental integrada y someter el proyecto a un proceso de evaluación de impacto ambiental. Si la administración emite una declaración de impacto positiva, ¿necesariamente le concederá la autorización ambiental integrada? Justifica la respuesta.

b) Indica alguno de los efectos contaminantes causados durante su uso.

c) Cuando el neumático pasa a ser un neumático fuera de uso, ¿qué opciones se tienen para su correcta gestión? Justifica la respuesta.

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EXAMEN DE MEDIO AMBIENTE. 20 de enero de 2009 NOMBRE Y APELLIDOS:

PROBLEMAS (35% de la nota del examen)

Problema 1 Una EDAR de fangos activos convencional trata conjuntamente las aguas residuales urbanas de una población y las aguas residuales industriales de un polígono industrial, siendo el caudal de estas últimas de 5.000 m3/día con una DBO5 de 500 ppm. La EDAR tiene un rendimiento de eliminación de la DBO5 del 92,6%, cumpliendo así con el límite exigido en legislación. Tras efectuar una ampliación del polígono, al colector de aguas residuales industriales existente vierte otro colector que lleva 400 m3/h de aguas residuales con 4.800 kg de DBO5/día. Calcula cuál debe ser el nuevo rendimiento de eliminación de DBO5 de la EDAR para mantener la misma DBO5 de salida. DATOS: El decantador primario tiene un volumen de 3.125 m3 y el tiempo de retención del agua en el mismo antes de la ampliación del polígono era de 3 horas.

Problema 2 Una central térmica de Bulgaria de 70MW está utilizando como combustible gas natural procedente de Rusia. La relación entre la energía eléctrica producida en la central y la energía térmica del gas es de 2.550 kcal/kWh, mientras que el poder calorífico del gas es de 10.000 kcal/Nm3. El gas tiene una composición en volumen de 90% CH4, 5% C2H6 y 5% C3H8. Debido al reciente conflicto entre Rusia y Ucrania sobre el suministro de gas natural a Europa, no está llegando gas a esta central y se ha visto obligada a cambiar de combustible, volviendo a utilizar carbón de la zona que tiene un poder calorífico de 8.250 kcal/kg y una composición en peso de 88% de C, 10% de cenizas, 1% de S y 1 % de H. Cuando la central quema carbón la relación entre la energía eléctrica producida en la central y la energía térmica del carbón es de 2.490 kcal/kWh y la central debe suministrar la misma potencia. Compara las Tm/h de CO2 que emitía la central térmica cuando quemaba gas natural y las Tm/h emitidas al quemar carbón. DATOS: En ambos casos la combustión tiene lugar con exceso de aire. Pesos atómicos: C:12; O:16; S:32.

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Problema 3 A un vertedero de RSU de baja/media densidad (0,7 Tm/m3) de una población de 50.000 habitantes llegan durante el primer año de explotación 1,2 Kg/(hab·día) con un 75% de RSU rápidamente biodegradables, un 10% de inorgánicos y un 15% de orgánicos no biodegradables. Sin embargo, durante el 2º y el 3º año de explotación entran 1,3 Kg/(hab·día) con un 70% de RSU rápidamente biodegradables, un 10% de inorgánicos y un 20% de orgánicos no biodegradables (el número de habitantes no cambia). Se pide determinar la producción de CH4 (Nm3) durante el tercer año de explotación del vertedero. DATOS: − Composición de los RSU rápidamente biodegradables que llegan el primer año al vertedero: C56H83O34N − Producción total de CH4 de los RSU que se introducen tanto el segundo año como el tercero: 0,4 Nm3/kg de residuo biodegradable. Pesos atómicos: C:12; N: 14; H:1; O:16.

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