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