DEPURACIÓN MEDIANTE HUMEDALES ARTIFICIALES

Transcripción

1 DEPURACIÓN MEDIANTE HUMEDALES ARTIFICIALES SISTEMA NATURAL DE DEPURACIÓN DE BAJO COSTE, SIN NECESIDAD DE EQUIPOS ELECTROMECÁNICOS. EXPERIENCIAS POSITIVAS EN EE.UU., AUSTRALIA Y VARIOS PAISES U.E., SISTEMA AMPLIAMENTE CONTRASTADO. ESPAÑA: POTENCIAL DE USO ENORME. o Clima especialmente indicado. o Pequeñas poblaciones dispersas que requerirán depuración de bajo coste. o Está demostrado que la E.D.A.R. convencional es antieconómica para pequeños caudales. DESVENTAJAS DE LOS HUMEDALES ARTIFICIALES. o Condiciones anaerobias Tiempos de residencia elevados. o Gran ocupación de superficie (entre 5 y 10 m²/hab.eq.). o No son eficaces en la remoción de nutrientes. Para lograr eliminar P y N, necesitan aireación electromecánica. VENTAJAS DE LOS HUMEDALES ARTIFICIALES. o Idóneo para pequeñas poblaciones, hasta habitantes. o Compensa la ocupación de superficie con el ahorro en mano de obra, equipos y mantenimiento. o Reduce en gran medida el consumo energético, con altos rendimientos en la eliminación de materia orgánica y sólidos.

2 ESPAÑA: o Más del 80 % de los municipios tienen menos de habitantes (Instituto Nacional de Estadística 2.006). o Número total de municipios = o Número de municipios de MÁS de habitantes = o Número de municipios de MENOS de habitantes = ESPAÑA Distribución de municipios en función de la población 16% ESPAÑA Distribución de municipios de menos de habitantes 4% 3% 8% 14% 55% 84% 16% Municipios de hasta habitantes Municipios de más de habitantes <

3 PARTICULARIZACIÓN PARA CASTILLA LA MANCHA: o Más del 90 % de los municipios tienen menos de habitantes (Instituto Nacional de Estadística 2.006). o Número total de municipios = 919 o Número de municipios de MÁS de habitantes = 68 o Número de municipios de MENOS de habitantes = 851 CASTILLA LA MANCHA Distribución de municipios en función de la población 7% CASTILLA LA MANCHA Distribución de municipios de menos de habitantes 4% 2% 7% 13% 59% 15% 93% Municipios de hasta habitantes Municipios de más de habitantes <

4 CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TIPO DE FLUJO: LÁMINA LIBRE Y SUBSUPERFICIAL. o Tipologías excluyentes en la actualidad: No se conciben humedales con dos tipos de flujo. o Ventajas y desventajas complementarias. FLUJO EN LÁMINA LIBRE. o Mayor necesidad de superficie. o Problemas asociados a los cultivos en suspensión. o No elimina nutrientes de forma eficaz (N y P). o Macrófitas en flotación: No ha demostrado su eficacia, pese a mejorar a los humedales tradicionales. Las plantas no aportan todo el O 2 que sería necesario. FLUJO SUBSUPERFICIAL. o Reactor tipo Lecho Bacteriano (Filtro Percolador). o Problemas de colmatación. Dificultad para desarrollar procesos aerobios. o No elimina nutrientes de forma eficaz (N y P). o Aireación forzada: Mejora el proceso, pero con las mismas ventajas e inconvenientes que una E.D.A.R. convencional. Se plantea si merece la pena cambiar por una depuradora convencional.

5 HUMEDAL ARTIFICIAL MIXTO DE AIREACIÓN EN MÚLTIPLES ETAPAS Y PLANTA LABERÍNTICA (H.A.M.A.M.E.P.L.): o Sistema desarrollado en FERNÁNDEZ-PACHECO INGENIEROS por Francisco Denia y Antonio Fernández-Pacheco. o Se plantea el humedal como un río, y no como un lago. Flujo Mixto Superficial-Subterráneo. o Flujo de carácter unidimensional, mayor longitud recorrida por el agua. 1.- HUMEDAL TRADICIONAL 2.- H.A.M.A.M.E.P.L. a a QE QS QE QS b c camino seguido por el agua en el humedal QE = Caudal entrante QS = Caudal de salida 1.- Longitud recorrida por el agua L 1 = a 2.- Longitud recorrida por el agua b b L 2 = a, siendo >>1 c c o Dos tratamientos en uno: REACTOR BIOLÓGICO SOPORTE FIJO + CULTIVO EN SUSPENSIÓN. o Los relativamente pequeños caudales de aguas negras permiten el recorrido laberíntico.

6 REACTOR BIOLÓGICO DE SOPORTE FIJO: o Similar a Lechos Bacterianos (Filtros Percoladores) pero de flujo horizontal. o La gran longitud que debe recorrer el agua aumenta enormemente la superficie de contacto. o Se consigue gran superficie específica utilizando gravas (45-65 m²/m³). También contribuyen las plantas: Raíces y tallos. o Aireación por acción de las plantas. También contribuyen los deflectores. REACTOR BIOLÓGICO DE CULTIVO EN SUSPENSIÓN: o Primera fase de tratamiento en condiciones anaerobias. Se impide el contacto con la atmósfera. o Canales laberínticos: Aireación por caída libre del agua más efectivo cuanto menor caudal Óptimo para Aguas Residuales Urbanas. o Gran longitud de vertedero + Caudal moderado = Mucha superficie de contacto con la atmósfera ( OXIGENACIÓN). o Todo el caudal debe forzosamente oxigenarse para salir del humedal. NO HAY CONSUMO ELÉCTRICO.

7 EFECTO DOMINÓ EN LA AIREACIÓN: o Continuidad de caudales La entrada de agua en el humedal desencadena la aireación del mismo volumen en todos y cada uno de los vertederos en ese mismo momento. Línea 1 QE Arqueta de reparto Arqueta de salida QS = QE Línea 2 QE = caudal entrante = QS = caudal saliente

8 OTRAS CARACTERÍSTICAS Y VENTAJAS: o Facilidad de ejecución Materiales y técnicas constructivas altamente difundidas y experimentadas. o Múltiples ciclos ÓXICO ANÓXICO Óptima remoción de N y P. o Ejemplo H.A.M.A.M.E.P.L.: hab.eq. Quince (15) ciclos ÓXICO ANÓXICO. o Bardenpho, actualmente el tratamiento más contrastado en eliminación N y P Dos (2) ciclos ÓXICO ANÓXICO. o RECIRCULACIÓN DE FANGOS Gracias a deflectores que mezclan capas de flujo. o No se utilizan equipos electromecánicos = Ahorro en compra de tecnología y en reparaciones. o Se facilita la formación del personal de mantenimiento y se reduce el tiempo empleado en la E.D.A.R.

9 o El gran ahorro y la simplicidad del mantenimiento hacen más atractiva la recepción de la depuradora por parte de Ayuntamientos, Mancomunidades etc. o Gran adaptabilidad en planta Facilita la implantación de la estación. o Terrenos con grandes pendientes pueden ser idóneos a mayor altura de saltos mayor oxigenación.

10 CONCLUSIONES Y POSIBLES APLICACIONES: o La teoría indica que el HUMEDAL ARTIFICIAL MIXTO DE AIREACIÓN EN MÚLTIPLES ETAPAS Y PLANTA LABERÍNTICA (H.A.M.A.M.E.P.L.) mejora tanto a las E.D.A.R. convencionales como a los distintos tratamientos blandos en la depuración de aguas residuales, especialmente las de origen urbano. En el primer caso, se reducen enormemente los costes, y en el segundo, se garantiza un tratamiento verdaderamente eficaz, incluso en la remoción de nutrientes. o En condiciones adecuadas, bastante comunes en poblaciones de Castilla La Mancha, el sistema puede funcionar sin ningún tipo de consumo eléctrico. o LA INFRAESTRUCTURA DE DEPURACIÓN PUEDE SER UTILIZADA COMO INFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE. El recorrido laberíntico se puede transformar en lineal, y aprovechar la propia depuradora para transportar un agua susceptible de ser aprovechada para riego hasta el punto de consumo. o IMPACTO AMBIENTAL: El H.A.M.A.M.E.P.L. está a lo prescrito por la convención marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático (CMNUCC), desarrollada en parte por el protocolo de Kyoto: No sólo se reducen las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero, sino que el Humedal es un sumidero de CO 2. o RECUPERACIÓN MEDIOAMBIENTAL: El H.A.M.A.M.E.P.L. puede utilizarse en la recuperación de ramblas y cauces.