BIORREMEDIACION DE DAM MEDIANTE EL SISTEMA DE HUMEDALES EN EL PASIVO
AMBIENTAL CALLACUYAN
PRIMERA ETAPA:
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
DISEÑO DEL SISTEMA
ECUACIONES PARA EL CALCULO DEL AREA DEL HUMEDAL Y TIEMPO DE
RETENCIÓN
ECUACIÓN DE MANNING Y HEDIN:
Q. Ln ((Ca)/(Ce))Kt. H. R As =
Kt =
T = As . H/Q
|20 – Tº| d -1
( 1 )
( 2 )
( 3 )
DONDE:
Q = Caudal medio en m3/día
(Ca) = Concentración de metal critico afluente (mg/l)
(Ce) = Concentración de metal critico efluente (mg/l)
Tº = Temperatura media del agua (Cº)
H = Profundidad de la lamina de agua en celda del humedal (m).
R = Coeficiente de retención del flujo del agua relacionada a la densidad vegetativa. (0.45 – 0.65)
As = Área superficial del humedal (m2)
Kt = Coeficiente de 1er orden dependiente de la Tº y el tiempo (día)
T = Tiempo de retención hidráulico (días).
DATOS DE PARTIDA:
Q = 4.5 l/s = 389.66 m3/día
(Ca) = 56.33 mg/l, [Fe]
(Ce) = 1.00 mg/l, [Fe]
Tº = 10.49 ºC
H = 0.35 m
R = 0.45
SUSTITUYENDO EN LAS ECUACIONES 1, 2 ,3 Y REORDENANDO OBTENEMOS:
As = 1,048.74 m2
T = 0.94 días = 22 horas
RIO PEREJIL
PLANO DE PLANTA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR HUMEDALES EN CALLACUYAN
Afluente
Efluente
PRE TRATAMIENTO
TRATAMIENTO FINAL
PVC de 8”
0.50.5 1.0
0.8
0.80.6
0.6
DETALLES EN PERFIL DE CELDAS DE HUMEDAL
HDPE 6”
DISEÑO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS POZAS DE PRE TRATAMIENTO - CALLACUYAN
7.5 M 7.0 M 7.5 M 9.2 M2.0 M 2.8 M
6.0 M 7.0 M
2.1 M 1.9 M 1.7 M 1.5 M 2.1 M1.5 M 1.8 M
0.5 M
MPV
PRIMER MURO
SEGUNDO MURO
TERCER MURO
1.9 M
2.0 M
2.5 M
0.5 M
0.5 M
0.5 M
0.5 M 0.1 M
PERFIL DE COLUMNAS Y MUROS
TERCERA COLUMNA
SEGUNDA COLUMNA
PRIMERA COLUMNA
0.05 M
0.20 M
0.3 M0.3 M
0.1 M
0.4 M
0.7 M
DETALLE DE COLUMNA
f de 3/ 8”
CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA
Delimitado y nivelado
de área para
celdas de humedal
Conformación de celdas de humedal ( movimiento de tierra y roca)
Culminación de conformación de celdas de humedal
Impermeabilización de celdas de humedal
Colocación de tabiques en celdas de humedal
Vista de planta distribución de tabiques en celdas de humedal
Conformación de posas de pre tratamiento
Construcción de muro para subdivisión de posas de
pre tratamiento
Impermeabilización de posas de pre tratamiento
Soldado de muros en posas de pre tratamiento
Vista de planta posas de pre tratamiento operando
Tubería de entrada tipo cisterna a las celdas de humedal
Vista panorámica del sistema culminado
INSTALACIÓN DEL SISTEMA BIORREDIADOR
SEGUNDA ETAPA
Distribución de biomasas
Scirpus conglomeratus
Rynchospora aristata
BIORREMEDIACIÓN DE DRENAJE ÁCIDO DE MINA
• Las especies fitorremediadoras instaladas en el sistema son:
• Scirpus conglomeratus: Especie muy bien adaptada a drenajes ácidos y crece a profundidades de 30 a 50 cm. De fácil propagación: por raíces o semillas. El mantenimiento implica hacer podas.
• Rynchospora aristata: Ideal para las salidas de las aguas de los sistemas de humedales. Necesita humedad permanente. Se propaga por raíces y semillas.
Se recomienda hacer una plantación al contorno del sistema con plantas arbustivas o semiarbustivas (Cytisus, Quenual, Colle).
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE HUMEDAL
“totora” : Scirpus conglomeratus
“sogo” : Rynchospora aristata
Preparación de inóculos de BSR
Inóculos de BSR en incubadora
Lecho de inoculación en celdas de
humedal
Inoculación de BSR
Sellado de inóculos de BSR en el humedal
Distribución de grava (que reemplaza a la piedra travertino)
Incorporación de lodo de desagüe a las celdas del sistema de humedal
Incorporación de humus de lombriz en celdas del sistema de humedal
Incorporación de Turba en celdas del sistema de humedal
Traslado de especies fitorremediadoras
Instalación de especies fitorremediadoras
Vista panorámica de sistema instalado
MANTENIMIENTO Y MONITOREO DEL
SISTEMA
TERCERA ETAPA
SIGNOS DE BIOACUMULACIÓN Y GRADOS DE BIOTOXICIDAD DE LAS ESPECIES FITORREMEDIADORAS:
• Coloración marrón en los extremos de las hojas: Manifestaciones iniciales de bioacumulación de metales.
• Formación de cristales en los extremos de las hojas. Forma de auto depuración de exceso de metales en el sistema. En este momento es conveniente realizar la poda para que los metales queden inmovilizados en las especies fitorremediadoras.
• Observar la densidad de las plantas. Esta debe ser uniforme. De haber “calvas o claros” hacer la resiembre. Monitorear el substrato sobre el que crecen las plantas. De ser un substrato muy suelto retirar el sedimento y cambiar con material húmico (o compost) fresco.
• Hacer podas periódicas para garantizar el rebrote de nueva cobertura vegetal.
MANTENIMIENTO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR
EFICIENCIA DE BACTERIAS SULFATORREDUCTORAS
• Un buen indicador de que la actividad de las BSR tiene lugar es la caída de sulfatos en el agua.
• Otro indicador importante es la producción de sulfuro de hidrógeno. Se observa desprendimiento de gas (H2S) desde el sedimento. Es un buen indicador la coloración negruzca y el olor sui generis del sulfuro.
• Este hecho debe guardar correlación con la disminución de metales pesados (hierro).
• De haber disminución en la actividad de las BSR, es probable que falte una fuente de energía (ácidos orgánicos de cadena corta: ácido láctico). Puede añadirse compost o humus.
• Se recomienda hacer el monitoreo de BSR en medios de cultivo especiales. (Tener en cuenta que se trata de bacterias anaeróbicas)
MONITOREO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR
MONITOREOS RECOMENDADOS:
La frecuencia de monitoreos recomendada es mensual terminada la instalación, hasta que el sistema se estabilice.
• Estaciones o puntos de muestreo: (ver grafico)• Afluente (agua)• Sistema de pretratamiento (agua)• Celdas de humedal (agua, plantas y sedimento)• Efluente (agua)
• Variables a evaluarse:• Caudal• Variables físico químicas: pH, conductividad, turbiedad• Variables químicas: Sulfato, Fe+2, Fe +3 .• Variables biológicas: BSR (en el sedimento del humedal
Especies fitorremediadoras: Densidad y bioacumulación de metales pesados (principalmente hierro).
MONITOREO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR
Equipo consultor
CASTIC
Apuesta por la biotecnología
ambiental nacional