humedales artificiales
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Humedales artificiales
Alejandra Sahagún García
Universidad Nacional Autónoma de MéxicoFacultad de Arquitectura- Facultad de Estudios Superiores
AragónDivisión de Estudios de Posgrado e Investigación
Programa de Maestría y Doctorado en ArquitecturaArquitectura y Medio Ambiente II
Abril 2013
Los humedales naturales fueron utilizados como sitios de descarga de las aguas residuales (Hoffmann et al., 2011)
La primera investigación sobre la posibilidad de tratar aguas residuales en humedales artificiales fue realizada por el Dr. Seidel en 1952 en el Instituto Max Planck de Plön, Alemania (Seidel, 1965).
Antecedentes
Humedales naturales - lugares terrestres que
permanecen inundados durante, al menos, un tiempo durante el que se desarrolla
en ellos un tipo de vegetación característica (Fernández de la
Mora, s/f).
Sistema de tratamiento de humedal artificial
Tanque séptico – contenedor
impermeable cerrado, da el primer tratamiento
eliminando los sólidos que se han asentado
y los que flotan (aceites y grasas).
Humedal artificial - lecho de piedra
nivelada con agua por debajo de la
superficie, donde crecen plantas
acuáticas.
Sistema de aplicación en suelo - dispersa las
aguas negras en la tierra para el tratamiento y
disposición final o reutilización.
Son sistemas pasivos de fitodepuración de aguas residuales.
Consiste en el desarrollo de un cultivo de macrófitas enraizadas sobre un lecho de grava impermeabilizado.
Los humedales artificiales
Fitodepuración - reducción o eliminación de
contaminantes de las aguas residuales, por
medio de procesos biológicos y fisicoquímicos en los que participan las
plantas del propio ecosistema acuático
(Fernández de la Mora, s/f).
(Sánchez Font, 2010)
Clasificación
Plantas macrófitas - Constituyen formas macroscópicas de
vegetación acuática (Arreghini, s/f).
FUENTE: Delgadillo et al. (2010)
El agua circula preferentemente a través de los tallos de las plantas y está expuesta directamente a la atmósfera (Delgadillo et al., 2010). Se pueden diseñar con el objetivo de crear nuevos hábitats para la fauna y la flora o para mejorar la calidad de humedales naturales próximos (Sánchez Font, 2010).
PROFUNDIDAD: < 0.6 m (Delgadillo et al., 2010).
Humedal de flujo superficial
FUENTE: Delgadillo et al. (2010)
Consisten en canales o zanjas excavados y rellenos de material granular donde el agua se mantiene por debajo de la superficie de grava (Sánchez Font, 2010).
Consiste en una cama, ya sea de tierra o arena y grava, plantada con macrófi tas acuáticas (Delgadillo et al., 2010).
PROFUNDIDAD: entre 0.45 a 1 m (Delgadillo et al., 2010).
PENDIENTE: entre 0.5 a 1% (Delgadillo et al., 2010).
Humedales subsuperficiales
de flujo horizontal
FUENTE: Delgadillo et al. (2010)
Alternativa a los humedales horizontales para producir efluentes nitrificados (Sánchez Font, 2010).
Reciben las aguas residuales de arriba hacia abajo (Delgadillo et al., 2010).
La aplicación de agua se efectúa de forma intermitente, para preservar y estimular al máximo las condiciones aerobias (Delgadillo et al., 2010).
PRODUNDIDAD: 0.5 y 0.8 m (Sánchez Font, 2010).
Requieren de menor superficie para tratar una determinada carga orgánica(Sánchez Font, 2010).
Humedales subsuperficiale
sde flujo vertical
Mecanismos de remoción de contaminantes
D.B.O. - cantidad de oxígeno que los microorganismos, especialmente bacterias, hongos y plancton, consumen durante la degradación de las sustancias orgánicas (Andreo, s/f).
Ventajas y desventaj
as
FUENTE: Delgadillo et al. (2010)
Para descargar las en las aguas superficiales y para reutilizarlas
en diversas aplicaciones, de acuerdo a los lineamientos de la
OMS (OMS, 2006).
RIEGO: usualmente riego tecnificado: por goteo o
subterráneo para césped, zonas verdes o la producción de
cultivos.
Aspectos de reutilización
Se aprovechan los nutrientes contenidos en las aguas residuales en lugar de eliminarlos
(Hoffmann et al., 2011)
DiseñoHumedales subsuperficiales de flujo
horizontal• En función del parámetro contaminante
que se desea disminuir o removerCálculo del área
necesaria
Profundidad del humedal
Pendiente
• Grava de menos de 30 mm de diámetro• Pruebas de conductividad y porosidadSustrato
• Ley de DarcyRelación largo – ancho
𝐴𝑐=𝑄
(𝑘𝑠∗𝑆)
Ac= área verticalQ= caudal medio Ks= conductividad hidráulicaS= pendiente
(Delgadillo et al., 2010).
Cálculo del área necesaria• En función de la
población equivalente y si el humedal es de tratamiento primario o secundario
Profundidad del humedal• De 60 a 80 cm
Pendiente• De 0.5 a 2%
Sustrato• Conformado por
varias capas de material según el tipo de tratamiento
DiseñoHumedales subsuperficiales de flujo
horizontal
(Delgadillo et al., 2010).
Reconocimiento del terreno• Visita al
campo, para adecuar la obra.
Estudios geotécnicos• Capacida
d de carga, tipo de suelo, napa freática
Desmonte• Limpieza
, desmalezado y extracción
Levantamiento topográfico y replanteo• Obtener
plano y replantear trazo
Toma de energía eléctrica
Construcción del dique de contención• Excavación
o construcción
Construcción (Delgadillo et al., 2010) pag 39
Construcción de
cámaras de registro (de entrada y
salida)
Construcción de casetas de bombeo•Bomba, temporizador, toma de energía
Impermeabilización del dique (fosa o embalse) de contención•Nivelar, dar pendiente, superficie lisa, geomembrana
Ensamblado del sistema de drenaje o colección•Tubería de desague con perforaciones
Llenado de gravas y/o arena•Capa de arena 5 a10 cm antes de la grava
Ensamblado del sistema de aplicación.•Tuberías cribadas y plantación de la especie escogida
Construcción (Delgadillo et al., 2010) pag 39
Andreo, Marisa. s/f. Demanda Biológica de Oxígeno. (en línea) http://
www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/DBO.htm. Recuperado en abril 2013 Delgadillo, O.; Camacho, A.; Pérez, L. F..; Andrade, M. 2010. Depuración de aguas
residuales por medio de humedales artificiales. Universidad Mayor de San Simón/Facultad de Agronomía. Cochabamba, Bolivia
Fernández de la Mora, M. D. C. s/f. Fitodepuración en humedales. Conceptos generales. En: Manual de fitodepuración. Universidad de Vigo – Facultad de Ciencias del Mar. (en línea) http://www.ciencias-marinas.uvigo.es/bibliografia_ambiental/outros/Manual%20de%20fitodepuracion/Capitulos%205.pdf. Recuperada en abril 2013.
Hoffman, H; Platzer, C.; Winker, M.; von Muench, E. 2011. Revisión Técnica de Humedales Artificiales. Traducción al sespañol: Rotaria del Perú SAC. Agencia de Cooperación Internacional de Alemania. Eschbor, Alemania
Sánchez Font, D. 2010. Depuración de aguas residuales de una población mediante humedales artificiales. Tesis para obtener el grado de Master. Universidad Politénica de Cataluña. Cataluña (en línea) http://upcommons.upc.edu/pfc/handle/2099.1/10034 Recuperado en abril 2013
Seidel, K. (1965) Neue Wege zur Grundwasseranreicherung in Krefeld - Teil II: Hydrobotanische Reinigungsmethode (New methods for groundwater recharge in Krefeld – Part 2: hydrobotanical treatment method, in German). GWF WasserAbwasser 30, 831-833.
Consultas realizadas