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

Tubería de Distribución

Caja de Control

Lecho # 2

Tubería de Recolección

Descarga Final

Tipos de sistemas • Sistema En con libre espejo de agua opinión, deberían dejar •

de usarse lagunas de oxidación u otros sistemas con libre espejo de agua que puedan convertirse en una Sistema fuente bajo lecho sumergido de producción de organismos patógenos transmisibles por mosquitos

Lecho de Flujo Superficial

Esquema de Lecho Sumergido

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 Las plantas suministran oxigeno bacterias, al sistema y los microorganismos Oxidación 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.

Fitoextracción

Absorción, Precipitación, Oxidación

AltaFitovolatilización presión de O2 fotosintético Movimiento del O2 por el parénquima lagunar

Raíces y rizomas con bacterias aerobias

Zona anaerobia

Zona de baja presión de O2

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 Mercurio, selenio y modifican metales pesados o solventes clorados compuestos orgánicos y los (CCl4, CHCl3) liberan a la atmósfera en compuestos mas estables con la transpiración.

Proceso Biológico Depurador 6 - La superficie necesaria se calcula en base a la relación volumen-habitantes 4.Los nutrientes de la ciudad que produce los absorbidos se eliminan desechos. con el cambio de tallo del junco. Esos restos forman una capa aislante.

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. 2.- El filtro del pantano consiste en una gran 3.- Los nutrientes del plantación, en este caso agua son absorbidos por de juncos con sus raíces las planta, que los dentro de la arena, que atrapan en sus tejidos y los utilizan para su se alimentan del agua. crecimiento.

5.- El agua, ya libre de nutrientes, desemboca desde el pantano hacia la laguna.

Sistema de tratamiento de aguas y lodos

Deshidratación de los lodos

Disposición final y Reutilizado

Germinación de Plántulas

Inventario de sistemas existentes Ciudad

Ubicación

Tipo Agua

Caudal / día

Rendimiento

San Mateo

Aguas residuales faenado reses Camal Municipal

120 m³

93%

La Concordia

Aguas residuales urbanas municipales

70 m³

96%

Conjunto habitacional El Portón

Aguas residuales urbanas municipales

70 m³

95%

Estación Amazonas Repsol YPF

Aguas grises y negras de la estación

15 m³

No determinado

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%

Santa Rosa Campo MDC SIPEC

Aguas grises y negras de la estación

21 m³

96%

Esmeraldas

Sto. Domingo de los Colorados Lago Agrio

Shushufindi

Joya de los Sachas

Resultados Análisis de Lab. PARAMETROS Conductividad Dem. Química de Oxigeno Dem. Bioquímica de O. Fosfatos PO 4 Amoniaco N-NH3 Nitratos N-NO3 Nitritos N-NO2 Oxigeno Disuelto O2 pH Sólidos Totales Solidos Suspendidos Turvidez Detergantes Aceites y Grasas en agua Coliformes Totales Coliformes Fecales

UNIDAD P ERM ISIB LE Distribuidor Sediment A

uS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

2500 max 80 max 40 max 1.0 max

3.5 min 5.0 - 9.0

mg/L 1000 max mg/L FTU mg/L * mg/L * Col./100 1000 max Col./100 1000 max

Lijado

499.0 425.0 219.0 488.0 624.0 51.0 252.0 336.0 24.0 5.26 8.45 2.26 6.52 9.64 4.65 6.85 9.40 3.02 1.170 1.420 0.109 0.92 0.00 1.40 6.62 6.50 6.60 250.0 213.0 108.0 209.0 54.0 22.0 276.0 61.0 10.0 84.0 57.0 32.0 78.0 64.0 3.0 3.80E+07 9.10E+07 1.6E+04 2.20E+07 4.70E+07 9.6E+02

Pulido

200.0 10.0 4.0 0.92 0.56 0.39 0.021 4.56 6.50 99.0 10.0 9.0 30.0 2.0 8.1E+03 1.8E+02

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

PARAMETROS

UNIDAD

uS/cm mg/L mg/L

Conductividad Sólidos Totales Sólidos Suspendidos pH Salinidad Cloruros Alcalinidad F Alcalinidad M

CaCO3 CaCO3

Alcalinidad T(2F-M) CaCO3 Dem. Química de Oxigeno Dem. Bioquímica de O5 Fosfatos PO4 Hierro Total Fe +2 Amoniaco N-NH3 Nitratos N-NO3 Nitritos N-NO2 Fenoles Aceites en agua Oxigeno Disuelto O2 Cromo Cr +6 Coliformes Totales Coliformes Fecales

Agua

PERMISIBLE Florentinos ANALISIS FISICOS 2500 máx. 2580,0 1500 máx. 1230,0 1186,0 5.0 - 9.0 3,96 3452,0 ANALISIS QUIMICOS 2500 máx. 4635,0 * *

mg/L mg/L mg/L mg/L * mg/L 80 máx. 49260,0 mg/L 40 máx. 29960,0 mg/L 1194,0 mg/L 1.0 máx. 125,0 mg/L 245,0 mg/L 900,0 mg/L 15,9 mg/L 0,15 142,0 mg/L 5325,0 mg/L 3.5 min * mg/L 0.1 máx. 39,3 ANALISIS BACTERIOLOGICOS Col./100 5,78E+08 Col./100

Tratamiento

Agua

Agua a 100m

Primario

Lecho # 4

Descarga Rio

2980,0 1360,0 1204,0 4,02 2790,0

1970,0 1124,0 216,0 6,79 135,0

126,0 58,0 44,0 6,60 1,0

3130,0 * *

876,0 0,0 16,0

95,9 0.0 10.0

* 55000,0 34600,0 1326,0 186,0 175,0 1350,0 16,3 214,0 6926,0 * 44,2

16,0 672,0 298,0 154,0 4,29 13,0 117,0 1,36 1,47 705,0 1,3 2,43

10.0 59,0 23,0 5,69 0,97 1,76 1,4 0,6 0,11 18,7 3,13 1,26

4,80E+08

3,80E+06

3,40E+05

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

Disposición de Red de Distribución

Colocación Red Distribución

Conformación Red de

Distribución Lecho

Vista General de los dos Lechos

Caja de Control de Lecho

Pasto recién sembrado, lecho en saturación

RECUERDE:

El agua es parte fundamental e importante en nuestros ecosistemas.

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

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GRACIAS POR SU ATENCION