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FITODEPURACIÓN POR HUMEDALES
ARTIFICIALES
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Grupo de Agroenergética
E.T.S. de Ingenieros Agrónomos
Jesús Fernández
FitodepuraciónFitodepuración
FORO DE DEBATE SOBRE LA DEPURACION DEL AGUA EN ARAGÓN
Tercer Bloque:
Depuración convencional en contraste
con los tratamientos extensivos o naturales
Ainsa (Huesca), 27-10-2012
DEPURACIÓN CONVENCIONAL
PRETRATAMIENTO: Eliminación de elementos voluminosos, pesados y flotantes
Desarenado / Desbaste / Separación de grasas e hidrocarburos
TRATAMIENTO PRIMARIO: Eliminación de sólidos en suspensión
Decantación / Coagulación-floculación / Centrifugación
TRATAMIENTO SECUNDARIO: Eliminación de la materia orgánica disuelta
Fangos activos / Lechos bacterianos (filtro percolador) /Biodiscos / /Digestión de fangos
TRATAMIENTO TERCIARIO: Eliminación de nutrientes minerales y agentes patógenos
Precipitación química / Desinfección
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SISTEMAS CONVENCIONALES DE DEPURACIÓN Y
SISTEMAS BLANDOS
SISTEMAS CONVENCIONALES
• Construcción en base a
hormigón y acero
• Utiliza energías fósiles
• Aireación forzada
• Adición de productos
químicos
• Elevados costes
construcción y
mantenimiento
• Requiere poca superficie
SISTEMAS BLANDOS
• Construido básicamente en
base a elementos naturales
• Utiliza energías renovables
• Aireación por procesos
naturales
• Bajos costes de construcción
y mantenimiento
• Requiere más superficie de
terreno que el convencional
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PROBLEMAS DE LAS PEQUEÑAS E.D.A.R.
DE TECNOLOGÍA CONVENCIONAL
• Fluctuación de caudal
• Falta de personal especializado
• Alto coste relativo de la instalación y
del funcionamiento de la misma
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TIPOS DE SISTEMAS “BLANDOS”
Sistemas “Blandos” INTENSIVOS (Requieren poca superficie )
• SISTEMAS EN DESUSO (infiltración en el terreno)
• DE SEDIMENTACIÓN-DIGESTIÓN
• BIOPELÍCULAS
Sistemas “Blandos” EXTENSIVOS (FITOSISTEMAS)
• LAGUNAJES
• VERTIDO AL TERRENO (FILTROS VERDES)
• HUMEDALES
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DEFINICIONES
• Macrófita: Se dice de cualquier planta visible a simple vista. Se
opone a microfita.
• Helófitas: Plantas anfibias que arraigan en el suelo sumergido
o encharcado y alargan su eje que asoma en el aire (v.g. en el
género Typha).
Definiciones tomadas del Diccionario de Botánica de Pius Font
Quer, Editorial Labor 1985
• El término macrofita a solas, es muy general; es sinónomo de
"planta superior", siendo las helofitas un subconjunto de éstas.
• Sinónimos de helófitas podrían ser "plantas palustres",
"macrofitas emergentes" o "macrofitas anfibias", pero
necesita llevar el adjetivo que las califique.
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HELOFITAS EN UN CANAL DE EFLUENTE DE
DEPURADORA
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AERÉNQUIMA DE HOJAS Y TALLO DE
ENEA (Typha latifolia L.)
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OXIGENACIÓN NATURAL DE LAS RAICES DE LAS MACROFITAS
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ACCIÓN DEPURADORA DE LAS MACROFITAS
ACUÁTICAS
- Sedimentación y retención de sólidos en suspensión
- Oxigenación de la rizosfera
- La rizosfera actúa como soporte de microorganismos
- Destrucción de patógenos
- Absorción de nutrientes minerales
- Absorción de metales pesados
- Detoxificación de compuestos químicos nocivos
(fenoles, glicoles, sales de amonio cuaternario, etc...)
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SISTEMAS DE DEPURACIÓN CON HUMEDALES ARTIFICIALES
EMERGENTES EN FLUJO SUPERFICIAL
EMERGENTES EN FLUJO SUBSUPERFICIAL
FLOTANTES EN FLUJO LIBRE
EMERGENTES EN FLUJO LIBRE
Con el manto flotando en la superficie (FMF)
O con el manto semisumergido (FHS)
FMF
FHS
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• Economía en la construcción
• Bajo coste de mantenimiento
• Gran cantidad de superficie de soporte
para los microorganismos
• Mantenimiento en el tiempo del poder de
depuración
• Facilidad para la recolección de toda la
biomasa
VENTAJAS DE LOS SISTEMAS FMF Y FHS SOBRE OTROS TIPOS DE
HUMEDALES ARTIFICIALES
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• Facilidad en la implantación y en la
formación del tapiz vegetal, que se
realiza sobre el suelo del canal sin agua
• Mayor aporte de oxígeno al agua que se
traduce en una mayor eficiencia en la
depuración
• Mayor cantidad de sustrato arcilloso
para eliminación de fósforo
VENTAJAS DEL SISTEMA FHS SOBRE EL SISTEMA FMF
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Agua
bruta
Primera
Plataforma
de canales
Segunda
Plataforma
de canales
Efluente
Esquema general del funcionamiento del
sistema de flujo en canales
Decantador
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FORMAS DE CONSEGUIR LA FORMACIÓN DEL TAPIZ
FLOTANTE DE LAS MACROFITAS SOBRE EL AGUA
• Plantación directa sobre un soporte lineal flotante
(Patente inicial sistema FMF)
• Plantación en solera del canal con bajo nivel de agua
y flotación posterior (Sistema FHS)
• Plantación sobre mallas y cestillos flotantes lastrados
(Sistema TTF)
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© J FERNANDEZ
© J FERNANDEZ
© J FERNANDEZ
Dificultad de mantener las
plantas erguidas debido al mayor
peso de la parte aérea que las
hace volcarse, debiendo echar
nuevos brotes hasta lograr el
equilibrio e iniciar el crecimiento.
Esto supone dificultad y retraso
en la implantación del tapiz
flotante.
Plantación directa sobre soporte lineal flotante (patente inicial sistema FMF)
Filtro de macrofitas instalado en el Aeropuerto de Madrid-Barajas 1997-2002
UPM en colaboración con AENA
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ELEMENTOS DEL SISTEMA TTF
© J FERNANDEZ
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FILTRO ESTABLECIDO MEDIANTE EL SISTEMA TTF
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Lamina de polietileno
Sobre un geotextil
Superficie y fondo del canal Manto de raices semisumergido
Talos emergentes
de las espadañas
O2
O2
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FILTRO ESTABLECIDO POR EL SISTEMA FHS
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FILTRO DE FABARA (FHS)
CON LAS PLANTAS ELEVADAS
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FILTRO DE FABARA
CANAL DE SALIDA
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FILTRO DE FABARA
SALIDA DEL EFLUENTE
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NUEVOS DESARROLLOS EN FITODEPURACION DE AGUAS RESIDUALES
Fotobiorreactor laminar para cultivo de microalgas en base a formación
de biofilm desarrollado por la UPM (Patente ES 2 347 515 B2)
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http://www.pedz.uni-mannheim.de/daten/edz-bn/gdu/02/waterguide_es.pdf
GUIA DE PROCESOS EXTENSIVOS DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
ADAPTADAS A PEQUEÑAS Y MEDIAS COLECTIVIDADES
Comisión Europea
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http://www.epa.gov/owow/wetlands/pdf/Design_Manual2000.pdf
CONSTRUCTED WETLANDS
TREATMENT OF MUNICIPAL WASTEWATERS
Manual de la EPA (Environmental Protection Agency .USA)
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Proyecto Europeo (Programa Life) MACROPHYTES. LIFE02 ENV/E/000182.
http://www.fundacionglobalnature.org/macrophytes/Manual%20sobre%20fitodepuracion.htm
MANUAL DE FITODEPURACIÓN
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