DISEO Y HUSOS DE HUMEDALES

DISEO Y USOS DE HUMEDALESJEAN C. VEGA D.

CONTENIDOIntroduccinAntecedentesHumedales naturalesHumedales artificialesComponentes de los humedales artificialesTipos de humedales artificialesVentajas y limitacionesConsideraciones de diseoEjemploMantenimientoConclusiones

INTRODUCION

La importancia de los humedales ha variado con el tiempo. En el perodo carbonfero, es decir, hace 350 millones de aos, cuando predominaban los ambientes pantanosos, los humedales produjeron y conservaron muchos combustibles fsiles (carbn y petrleo) de los que hoy dependemos.Los humedales son zonas de transicin entre el medio ambiente terrestre y acutico y sirven como enlace dinmico entre los dos. El agua que se mueve arriba y abajo del gradiente de humedad, asimila una variedad de constituyentes qumicos y fsicos en solucin, ya sea como detritus o sedimentos, estos asu vez se transforman y transportan a los alrededores del paisaje.

La importancia de los humedales ha variado con eltiempo. En el perodo carbonfero, es decir, hace 350millones de aos, cuando predominaban los ambientespantanosos, los humedales produjeron y conservaronmuchos combustibles fsiles (carbn y petrleo)de los que hoy dependemos.El progreso del conocimiento cientfico de loshumedales ha puesto en evidencia unos bienes y serviciosms sutiles y han sido descritos a la vez comolos riones del medio natural, a causa de las funcionesque pueden desempear en los ciclos hidrolgicosy qumicos, y como supermercados biolgicos, enrazn de las extensas redes alimentaras y la rica diversidadbiolgica.3ANTECEDENTES4HUMEDALES NATURALES

Los humedales son medios semiterrestres con un elevado grado de humedad y una profusa vegetacin, que renen ciertas caractersticas biolgicas, fsicas y qumicas, que les confieren un elevado potencial autodepurador. Lo caracterstico de un humedal son:presencia de agua durante perodos prolongados. Las profundidades son menores a 0,60 m crecen plantas emergentes como juncos, typha totora, duck weed lenteja de aguaHUMEDALES ARTIFICALESUn humedal artificial es un sistema de tratamiento de agua residual (estanque o cauce) poco profundo, construido por el hombre, en el que se han sembrado plantas acuticas, y contado con los procesos naturales para tratar el agua residual. Los humedales construidos tienen ventajas respecto de los sistemas de tratamiento alternativos, debido a que requieren poca o ninguna energa para operar. Si hay suficiente tierra barata disponible cerca de la instalacin de los humedales de cultivo acutico, puede ser una alternativa de costo efectivo. Los humedales proporcionan el hbitat para la vida silvestre, y son, estticamente, agradables a la vista.

FUNCIONES DE LOS HUMEDALES ARTIFICIALESProceso de remocin fsico.Proceso de remocin biolgico.Proceso de remocin qumico.

7COMPONESTES DE LOS HUMEDALES ARTIFICIALEShumedales construidos consisten en una cubeta que contiene agua, substrato y plantas emergentes. Estos componentes pueden manejarse en la construccin del humedal, mientras otros componentes como las comunidades de microbios vertebrados e invertebrados se desarrollan naturalmente.

AguaSustratoPlantas EmergentesMicrobios Animales vertebrados e invertebradosFUNCIONES DE LAS PLANTAS EN SITEMAS DE TRATAMIENTOS

TIPOS DE HUMEDALESSistema de agua superficial libre (SASL): Estos sistemas consisten tpicamente de estanques o canales, con alguna clase de barrera subterrnea para prevenir la filtracin, suelo u otro medio conveniente a fin de soportar la vegetacin emergente, y agua en una profundidad relativamente baja (0,1 a 0,6 m) que atraviesa la unidad.

TIPOS DE HUMEDALESSistemas de flujo bajo la superficie (SFBS): Estos sistemas son similares a los filtros horizontales por goteo en las plantas de tratamiento convencionales. Se caracterizan por el crecimiento de plantas emergentes usando el suelo, grava o piedras como sustrato de crecimiento en el lecho del canal..

TIPOS DE HUMEDALESClasificacin de Sistemas de flujo bajo la superficie (SFBS):

Sistemas de flujo bajo la superficie Horizontal (SFBS):

TIPOS DE HUMEDALESClasificacin de Sistemas de flujo bajo la superficie (SFBS):

Sistemas de flujo bajo la superficie Vertical (SFBS):

VENTAJAS Y LIMITACIONESVENTAJASLas comparaciones de costo han mostrado que a caudales mayores a 227,200 L/d normalmente es ms econmico construir sistemas de humedales FS.La operacin a nivel de tratamiento secundario es posible durante todo el ao con excepcin de los climas ms fros. La operacin a nivel de tratamiento terciario avanzado es posible durante todo el ao en climas clidos o semiclidos.La remocin de DBO, SST, DQO, metales y compuestos orgnicos refractarios de las AR domsticas puede ser muy efectiva con un tiempo razonable de retencin. Los sistemas de HFS no producen bioslidos ni lodos residuales que requeriran tratamiento subsiguiente y disposicin.LIMITACIONESEl costo mayor del medio de grava en los humedales FSS puede dar como resultado costos de construccin ms altos para sistemas con una capacidad mayor a 227,000 L/d.La remocin de DBO, DQO y nitrgeno en los humedales son procesos biolgicos y son esencialmente continuos y renovables. El fsforo, los metales y algunos compuestos orgnicos persistentes que son removidos permanecen en el sistema ligados al sedimento y por ello se acumulan con el tiempo.Los mosquitos y otros insectos vectores de enfermedades pueden ser un problema

CONSIDERACIONES DEL DISEO SUBSUPERFICIALPROPUESTA DE DISEO DE UN HUMEDAL ARTIFICIAL TIPO SISTEMA DE AGUA SUBSUPERFICIALCalcular el rea requerida y profundidad del lecho de un SFS sistema en el que las aguas residuales del afluente es de una laguna facultativo. Parmetros de Diseo:DBO5 afluente a los humedales sern 284 mg / L. El efluente DBO5 deseada es 22 mg / L. LaLas temperaturas del agua son 21 CFlujo de aguas residuales es de 1.68 m3 / dPendiente del humedal es de 0.01 m/m

1. Seleccin de PlantasElija totora para este SFS ya que es xito creciendo en humedales locales. De la discusin anterior, se conoce a partir de estudios en Santee, California, que los rizomas de espadaa penetran aproximadamente 0,3 m (1 ft) en el medio. La Por lo tanto, la profundidad media cama (d) debera ser 0,60 m,

2. Caractersticas tpicas de material granularSe seleccionara Arena con Gravan:0.35Ks:500 m3/m2-dK20:0.86Caractersticas tpicas del medio de humedales de flujo subsuperficialTipo de medioTamao efectivo D10Porosidad(n)Conductividad Hidrulica (Ks)K20(mm)Arena promedio10.424201.84Arena gruesa20.394801.35Arena con grava80.355000.86EPA/625/1-88/022 September 1988VISTA DE PLANTA

W:2.68 m3.28 m3.88 mL: 8.04 m8.64 m10.24 mCORTES a-a y b-b

L: 8.04 m10.24 m

W:2.68 m3.88 m24Propuesta de diseo para humedal

MantenimientoEstos sistemas requieren de un mnimo control operativo. La inspeccin, semanal o mensual de los vertederos de muestreo normalmente se requieren al final del efluente, y el muestreo peridico entre varias celdas es recomendado

ConclusionesLos modelos matemticos analizados para los sistemas de agua HA requieren ser comprobados con datos de campo ya que son sensibles a los cambios de temperatura en los lugares donde se van a llevar a cabo.Los sistemas de HA, ofrecen como ya se menciono una rentabilidad econmica para los tratamientos de AR, ya que no requieren el uso de energa; mas sin embargo si la supervisin durante ciertos periodos para verificar niveles de aguas y problemas de plagas y mantenimiento adecuado.Los microorganismos juegan un papel importante en la movilidad de metales, toxicidad y biodisponibilidad. Aunque la comprensin de los mecanismos de detoxificacion en HA an no est claro, conocer los procesos bsicos microbianos que participan en la remocin de metales en humedales ayudar de manera elemental al mejoramiento de la eficiencia en la aplicacin de sistemas de tratamiento basados en humedales como una herramienta de tratamiento de AR a largo plazo

MUCHAS GRACIAS