Embed Size (px)
Citation preview
PANTANOS SECOS ARTIFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE
AGUAS SERVIDAS
• Nuestra región es un ecosistema frágil, que ha sido afectada intensamente desde la colonización, explotación petrolera, expansión agroindustrial y la explotación maderera.
• Esto, sumado a la falta de depuradoras y un tratamiento adecuado
para descargas de aguas residuales, hace que la auto depuración de los ríos se vuelva cada vez más difícil de tal modo que se origine la degradación del recurso hídrico.
Que son los Pantanos Secos Artificiales
Los pantanos artificiales, son superficies de inundación periódica que consiste en un lecho de grava u otro sustrato sobre el cual se siembran plantas acuática de la especie macrofitas, el agua circula a través de este lecho poroso poniéndola en contacto con las raíces y rizomas de las plantas. La eliminación de contaminantes ocurre por la combinación de fenómenos microbiológicos que incluyen la degradación aeróbica y anaeróbica de las sustancias orgánicas y la adsorción de sedimentos contaminantes.
• Estos Pantanos son sistemas de tratamiento biológico, que tratan de emular y maximizar lo que ocurre en un ámbito natural que se realiza por medio de plantas de habitad saturado en agua, las mismas que nacen, se reproducen y flotan sobre la superficie del lecho de un río o lago, estas plantas tienen la facultad de capturar oxigeno presente del medio y transmitirlo por sus tallos hasta las raíces para que luego estas queden cubiertas y así los microorganismos aeróbicos digieran moléculas orgánicas.
• De hecho los PSA están diseñados hasta para proveer de habitad adicional para muchas aves, animales e insectos que viven en ambientes húmedos
Componentes del Sistema
El sistema esta conformado por:
• Reciclaje.
• Filtro Biológico.
• Estabilización y Desinfección.
Perfil de Esquema de Planta de Tratamiento
Tanque Decantador Válvula de Control
Lecho # 1 Caja de Control
Tubería de Distribución Lecho # 2
Tubería de Recolección
Descarga Final
Tipos de sistemas
• Sistema con libre espejo de agua
• Sistema bajo lecho sumergido
En opinión, deberían dejar de usarse lagunas de oxidación u otros sistemas con libre espejo de agua que puedan convertirse en una fuente de producción de organismos patógenos transmisibles por mosquitos
Lecho de Flujo Superficial
Tipos de Vegetación para los Tipos de Sistemas.
Componentes de un Lecho Sumergido o Subsuperficial
Macrofitas
Malla de Distribuición
Capa de Arena
Capa de Gravilla
Capa de Grava
Capa de P. Bola
Salida
Rizomas
Elementos y Procesos de Depuración de los P.S.A
Elementos.
Proceso
Descripción del Proceso.
Solido Suspendidos
Filtración
El agua residual es depositada en
la capa de arena y actúa como un
filtro lento.
Materia Orgánica
Degradación por
bacterias,
Oxidación
Las plantas suministran oxigeno
al sistema y los microorganismos
realizan el proceso aerobio.
Nitrógeno
Denitrificación,
Absorción,
Volatilización
Degradación de N-NO3 a N-NO2,
y de N-NO2 a N-NHO3.
Elementos.
Proceso
Descripción del Proceso.
Fosforo
Absorción,
Adsorción,
Precipitación
El PO4 es asimilado por las
plantas como nutriente para
mejorar su metabolismo de
desarrollo .
Patógenos
Predación,
Filtración,
Adsorción.
El complejo aerobio y anaerobio
son los responsables de estos
procesos.
Metales Pesados
Absorción,
Oxidación,
Precipitación,
Volatilización
Existe una combinación de
procesos para la eliminación de
metales pesados
Bioacumulación de Micro moléculas y formación de procesos de Fitodepuración
Tipo
Proceso Involucrado
Contaminación Tratada
Fitoestimulación
Se usan los exudados
radiculares para promover
el desarrollo de
microorganismos
degradativos (bacterias y
hongos)
Hidrocarburos derivados
del petróleo y
poliaromáticos, benceno,
tolueno, atrazina, etc.
Rizofiltración
Las raíces de las plantas se
usan para absorber,
precipitar y concentrar
metales pesados a partir
de efluentes líquidos
contaminados y degradar
compuestos orgánicos
Cadmio, cobalto, cromo,
níquel, mercurio, plomo,
plomo selenio, zinc
isótopos radioactivos,
compuestos fenólicos
Tipo
Proceso Involucrado
Contaminación Tratada
Fitodegradación
Las plantas acuáticas y
terrestres captan,
almacenan y degradan
compuestos orgánicos para
dar subproductos menos
tóxicos o no tóxicos.
Municiones (TNT, DNT,
RDX, nitrobenceno,
nitrotolueno), atrazina,
solventes clorados,
DDT, pesticidas
fosfatados, fenoles y
nitrilos, etc.
Fitoestabilización
Las plantas tolerantes a
metales se usan para
reducir
la movilidad de los
mismos y evitar el pasaje a
mapas subterráneas o al
aire.
Lagunas de deshecho de
yacimientos mineros.
Compuestos fenólicos y
compuestos clorados.
Alta presión de O2 fotosintético
Movimiento del O2 por el parénquima lagunar
Zona de baja presión de O2
Raíces y rizomas con bacterias aerobias
Zona anaerobia
Fitoextracción
Absorción, Precipitación,
Oxidación Fitovolatilización
Tipo
Proceso Involucrado
Contaminación Tratada
Fitoextracción
Las plantas se usan para
concentrar metales en las
partes cosechables (hojas y
raíces)
Cadmio, cobalto,
cromo, níquel,
mercurio, plomo,
plomo selenio, zinc
Fitovolatilización
Las plantas captan y
modifican metales pesados o
compuestos orgánicos y los
liberan a la atmósfera en
compuestos mas estables con
la transpiración.
Mercurio, selenio y
solventes clorados
(CCl4, CHCl3)
Proceso Biológico Depurador
1.- Los desechos cloacales desembocan en el humedal, que es una cava llena de arena que funciona como aislante para que los olores no salgan a la superficie.
4.- Los nutrientes absorbidos se eliminan con el cambio de tallo del junco. Esos restos forman una capa aislante.
6 - La superficie necesaria se calcula en base a la relación volumen-habitantes de la ciudad que produce los desechos.
3.- Los nutrientes del agua son absorbidos por las planta, que los atrapan en sus tejidos y los utilizan para su crecimiento.
2.- El filtro del pantano consiste en una gran plantación, en este caso de juncos con sus raíces dentro de la arena, que se alimentan del agua.
5.- El agua, ya libre de nutrientes, desemboca desde el pantano hacia la laguna.
Sistema de tratamiento de aguas y lodos
Inventario de sistemas existentes Ciudad Ubicación Tipo Agua Caudal / día Rendimiento
Esmeraldas
San Mateo Aguas residuales faenado reses
Camal Municipal 120 m³ 93%
La Concordia Aguas residuales urbanas
municipales 70 m³ 96%
Sto. Domingo de los Colorados
Conjunto habitacional El Portón Aguas residuales urbanas
municipales 70 m³ 95%
Lago Agrio Estación Amazonas Repsol YPF Aguas grises y negras de la
estación 15 m³ No determinado
Shushufindi
Shushufindi Central Aguas residuales urbanas
municipales 4500 m³ 96%
Shushufindi Central Camal Municipal
Aguas residuales faenado reses Camal Municipal
25 m³ 94%
Shushufindi Central Barrio Pedro Angulo
Aguas residuales urbanas municipales
1500 m³ 96%
Shushufindi San Pedro Jivino Verde
Aguas residuales urbanas municipales
60 m³ 97%
Shushufindi empresa Palmeras del Ecuador
Aguas resid. industriales extracción Aceite
900 m³ 95%
Shushufindi Campo Base Cia. Conduto
Aguas grises y negras del campamento
600 m³ 96%
Joya de los Sachas Santa Rosa Campo MDC - SIPEC
Aguas grises y negras de la estación
21 m³ 96%
Resultados Análisis de Lab.
UNIDAD PERM ISIBLE Distribuidor Sediment A Lijado Pulido
uS/cm 2500 max 499.0 425.0 219.0 200.0
mg/L 80 max 488.0 624.0 51.0 10.0
mg/L 40 max 252.0 336.0 24.0 4.0
mg/L 1.0 max 5.26 8.45 2.26 0.92
mg/L 6.52 9.64 4.65 0.56
mg/L 6.85 9.40 3.02 0.39
mg/L 1.170 1.420 0.109 0.021
mg/L 3.5 min 0.92 0.00 1.40 4.56
5.0 - 9.0 6.62 6.50 6.60 6.50
mg/L 1000 max 250.0 213.0 108.0 99.0
mg/L 209.0 54.0 22.0 10.0
FTU 276.0 61.0 10.0 9.0
mg/L * 84.0 57.0 32.0 30.0
mg/L * 78.0 64.0 3.0 2.0
Col./100 1000 max 3.80E+07 9.10E+07 1.6E+04 8.1E+03
Col./100 1000 max 2.20E+07 4.70E+07 9.6E+02 1.8E+02
Oxigeno Disuelto O2
Conductividad
Dem. Química de Oxigeno
Dem. Bioquímica de O.
Fosfatos PO4
Amoniaco N-NH3
Nitratos N-NO3
Coliformes Fecales
pH
Detergantes
PARAMETROS
Sólidos Totales
Solidos Suspendidos
Turvidez
Aceites y Grasas en agua
Coliformes Totales
Nitritos N-NO2
Ventajas de los P.S.A • Técnica sencilla con bajo costo de inversión
en comparación con tecnologías de tratamiento convencionales
• Costos de mantenimiento y operación prácticamente despreciables
• No requiere de la adición de productos químicos
• Gasto energético nulo o muy bajo en dependencia de la topografía
• Vida útil superior a los 50 años
• Puede adaptarse a las condiciones del terreno
• Sistema versátil y altamente flexible que permite tratar muchos tipos de aguas residuales, así como amplias variaciones en las características del agua residual
• Sistema compacto que en forma integral agrupa procesos de biofiltración, degradación aerobia, degradación anaerobia y tratamiento de lodos en un mismo elemento de tratamiento
• No produce malos olores, dado que el flujo de agua residual fluye subsuperficialmente
• El sistema puede integrarse al paisaje natural de la zona donde se ubique
Desventajas
• El proceso se limita a la profundidad de penetración de las raíces o aguas poco profundas, por lo que requiere de mayor disponibilidad de terreno para una optima operación.
• Los tiempos de proceso pueden ser largos.
• La bio-disponibilidad en saturación de los compuestos tóxicos y metales puede ser un factor limitante debido a que pueden afectar el desarrollo del pasto.
Imágenes de algunas Plantas de Tratamiento de Aguas
Residuales.
Tanque de Sedimentación
Agua Residual en Tanque Sedimentador
Lechos de Tratamiento
Testigos de Ventilación
Muestra de Agua Caja Control
Cajas de control y descargas
Tareas de Mantenimiento
Pantanos Artificiales de Palmeras del Ecuador
Análisis de Aguas Pantanos P.D.E. LIMITE Agua Tratamiento Agua Agua a 100m
PARAMETROS UNIDAD PERMISIBLE Florentinos Primario Lecho # 4 Descarga Rio
ANALISIS FISICOS
Conductividad uS/cm 2500 máx. 2580,0 2980,0 1970,0 126,0
Sólidos Totales mg/L 1500 máx. 1230,0 1360,0 1124,0 58,0
Sólidos Suspendidos mg/L 1186,0 1204,0 216,0 44,0
pH 5.0 - 9.0 3,96 4,02 6,79 6,60
Salinidad 3452,0 2790,0 135,0 1,0
ANALISIS QUIMICOS
Cloruros mg/L 2500 máx. 4635,0 3130,0 876,0 95,9
Alcalinidad F CaCO3 mg/L * * 0,0 0.0
Alcalinidad M CaCO3 mg/L * * 16,0 10.0
Alcalinidad T(2F-M) CaCO3 mg/L * * 16,0 10.0
Dem. Química de Oxigeno mg/L 80 máx. 49260,0 55000,0 672,0 59,0
Dem. Bioquímica de O5 mg/L 40 máx. 29960,0 34600,0 298,0 23,0
Fosfatos PO4 mg/L 1194,0 1326,0 154,0 5,69
Hierro Total Fe +2 mg/L 1.0 máx. 125,0 186,0 4,29 0,97
Amoniaco N-NH3 mg/L 245,0 175,0 13,0 1,76
Nitratos N-NO3 mg/L 900,0 1350,0 117,0 1,4
Nitritos N-NO2 mg/L 15,9 16,3 1,36 0,6
Fenoles mg/L 0,15 142,0 214,0 1,47 0,11
Aceites en agua mg/L 5325,0 6926,0 705,0 18,7
Oxigeno Disuelto O2 mg/L 3.5 min * * 1,3 3,13
Cromo Cr +6 mg/L 0.1 máx. 39,3 44,2 2,43 1,26
ANALISIS BACTERIOLOGICOS
Coliformes Totales Col./100 5,78E+08 4,80E+08 3,80E+06 3,40E+05
Coliformes Fecales Col./100
Generalidades de Aguas Residuales
Aguas Grises y Negras (Servidas) Aguas Rojas del Camal Municipal
Aguas Residuales Industriales con Grasa y Aceites
Apreciación de Muestras
Muestras Palmeras del Ecuador
Descarga Final Tipo Vertedero
Atractivo Paisajístico
•Fotos de Proceso Constructivo de los sistemas de:
Campo Base Oriente de la CIA. Conduto en el
sector Yamanunca.
Camal Municipal San Mateo de la cuidad de Esmeraldas.
Estación CPF – SIPEC MDC-Santa Rosa, Joya de los Sachas.
Estructura del Tanque Sedimentador
Configuración de lechos de tratamientos
Recolección de Grava Triturada
Colocación Red Distribución
Disposición de Red de Distribución
Conformación Red de
Distribución Lecho Vista General de los
dos Lechos
Caja de Control de Lecho
Pasto recién sembrado, lecho en saturación
El agua es parte fundamental e importante en nuestros ecosistemas.
RECUERDE:
Formas de vida marina
Tratemos siempre de parecernos a los árboles en el bosque, que unen sus copas en el cielo y unen sus raíces en el fondo del suelo, probando con ello estar unidos en lo más profundo y en lo más elevado...
Ing. Mario Ayoví Preciado.
GRACIAS POR SU ATENCION
