Humedal Artificial de Flujo Vertical
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Un Humedal Artificial de Flujo Vertical es un lecho de filtración que se planta con vegetación acuática. Las aguas residuales se vierten o dosifican a la superficie del humedal desde arriba usando un sistema mecánico de dosificación. El agua fluye verticalmente hacia abajo por la matriz del filtro. La diferencia importante entre el humedal vertical y el horizontal no sólo es la dirección del flujo, sino las condiciones aeróbicas.
Al dosificar intermitentemente el humedal (de cuatro a diez veces al día), el filtro pasa por periodos de saturación y falta de saturación y, por lo tanto, diferentes condiciones aeróbicas y anaeróbicas. La frecuencia de dosificación se debe ajustar para que la dosis anterior de aguas residuales tenga tiempo de filtrarse por el material para que el oxígeno tenga tiempo de difundirse por el medio y llenar los espacios vacíos.
Se puede diseñar el Humedal Artificial de Flujo Vertical como una excavación poco profunda o como una construcción sobre el nivel del suelo. Cada filtro debe tener un recubrimiento impermeable y un sistema de recolección de efluente. Habitualmente los Humedales Artificiales de flujo Vertical se diseñan para tratar aguas residuales que han pasado por un pretratamiento. Estructuralmente, hay una capa de grava para drenar (un mínimo de 20 cm), seguida de capas de arena y grava (para efluente ya asentado) o arena y grava fina (para efluente primario).
El medio filtrante actúa tanto como filtro para eliminar sólidos, como una superficie fija para que las bacterias se sujeten, y como una base para la vegetación. La capa superior es plantada con vegetación que puede desarrollar raíces profundas y gruesas, que entran en el medio de filtración.
Dependiendo del clima, las opciones comunes son Phragmites australis, Typha cattails o Echinochloa Pyramidalis. La vegetación transfiere una pequeña porción de oxígeno a la zona de raíces de manera que las bacterias aeróbicas pueden colonizar el área y degradar la materia orgánica. Sin embargo, la función primaria de la vegetación es mantener la permeabilidad en el filtro y proporcionar un hábitat para los microorganismos.
Durante la etapa de inundación, el agua residual fluye hacia abajo por el lecho no saturado y es filtrada por la mezcla de arena y grava. Los nutrientes y la materia orgánica son absorbidos y degradados por las densas poblaciones microbianas sujetas a la superficie del material del filtro y las raíces. Al forzar a los organismos a una etapa de ‘hambre’ entre las dosis, el crecimiento excesivo de la biomasa se reduce y se incrementa la porosidad. Una red de drenaje en la base recolecta el efluente.
El diseño y el tamaño del humedal dependen de las cargas hidráulica y orgánica. La eliminación de patógenos se logra por la descomposición natural, la depredación de organismos superiores, y la sedimentación.
| Pros | Contras/limitaciones |
|---|---|
| - No presenta los problemas de mosquitos del Humedal Artificial de Flujo Superficial Libre (T5) - Se presentan menos obstrucciones que en el Humedal Artificial del Flujo Horizontal Subsuperficial |
- Se requiere una fuente constante de electricidad - No todas las piezas y materiales pueden estar disponibles localmente |
Adecuación
La obstrucción es un problema común. Por lo tanto, el afluente debe estar bien asentado con tratamiento primario antes de fluir al humedal. Esta tecnología no es apropiada para aguas residuales domésticas sin tratamiento (aguas negras).
Este es un buen tratamiento para las comunidades que cuentan con tratamiento primario (p.ej. Fosas Sépticas (S9) o WSP (T3)) pero que buscan alcanzar una mayor calidad de efluente. Esta es una buena opción donde el terreno es barato y está disponible, aunque el humedal requerirá mantenimiento durante toda su vida útil.
Entran en juego muchos procesos complejos, por lo tanto, hay una reducción significativa de DBO, sólidos y patógenos. En muchos casos el efluente será adecuado para su descarga sin tratamiento adicional. Dado el sistema mecánico de dosificación, esta tecnología es más apropiada para comunidades que disponen de personal cualificado para el mantenimiento, una fuente constante de energía y piezas de repuesto.
Los Humedales Artificiales de Flujo Vertical son más adecuados para climas cálidos, pero pueden ser diseñados para tolerar algunos periodos de congelación y de baja actividad biológica.
Aspectos de Salud / Aceptación
Es bajo el riesgo de procreación de mosquitos ya que no hay agua estancada. El sistema es generalmente agradable a la vista y se puede integrar a las áreas silvestres o parques. Se debe tener cuidado para asegurar que la gente no entre en contacto con el afluente por el riesgo de infección.
Mantenimiento
Con el tiempo se obstruirá la grava con los sólidos acumulados y la capa bacterial. El material puede requerir ser remplazado cada 8 a 15 años, o más. Las actividades de mantenimiento se deben orientar a asegurar que el tratamiento primario baje efectivamente la concentración de la materia orgánica y de los sólidos antes de entrar en el humedal. Se pueden requerir pruebas para determinar las plantas locales más adecuadas con el agua residual específica. El sistema vertical requiere más mantenimiento y experiencia técnica que las otras tecnologías de humedal.
Reconocimientos
El material en esta página es una adaptación de: Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond and Christian Zurbrügg (2014).
Versión española próximamente.
Referencias y links externos
- Crites, R. y Tchobanoglous, G. (1998). Small and Decentralized Wastewater Management Systems. WCB and McGraw-Hill, Nueva York, EE.UU. pp. 599–609. (Capítulo de resumen detallado incluyendo problemas resueltos.)
- Mara, DD. (2003). Domestic wastewater treatment in deve- loping countries. Earthscan, Londres. pp. 85–187.
- Poh-Eng, L. y Polprasert, C. (1998). Constructed Wetlands for Wastewater Treatment and Resource Recovery. Environmental Sanitation Information Center, AIT, Bangkok, Tailandia.
- Polprasert, C., et al. (2001). Wastewater Treatment II, Natural Systems for Wastewater Management. Notas de Conferencia IHE Delft, Países Bajos. Capítulo 6.
- Reed, SC. (1993). Subsurface Flow Constructed Wetlands For Wastewater Treatment, A Technology Assessment. United States Environmental Protection Agency, EE.UU. Disponible en: www.epa.gov (Manual detallado de diseño.)
