Humedales Artificiales para el Tratamiento de Aguas Residuales

Humedales Artificiales para el Tratamiento de Aguas Residuales en el corregimiento de la Florida, Municipio de Pereira - Risaralda. GRUPO DE INVESTIGACION EN AGUA Y SANEMIENTO FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PEREIRA

OBJETIVOS n n Estudiar y evaluar a escalas piloto y real variaciones en el sistema de Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente FAFA y Humedal de flujo Subsuperficial (HFS) como alternativa técnica y económica para el tratamiento de aguas residuales de origen doméstico n n OBJETIVO GENERAL OBJETIVOS ESPECIFICOS Evaluar el comportamiento y las eficiencias de remoción de materia orgánica en un FAFA cuando se utilizan guadua y recortes de llantas como medio de soporte para el crecimiento bacteriano Evaluar el efecto que tres especies vegetales nativas tienen sobre el comportamiento de los HFS como tratamiento secundario y/o terciario Realizar escalamiento de los resultados a la situación real del corregimiento de la Florida, y determinar las relaciones costo beneficio reales

Tanque Séptico – Filtro Anaeróbico ARC Tanque séptico Filtro Anaeróbico Disposición Final

TANQUE SEPTICO Acumulación de Natas Sedimentación Digestión Almacenamiento de lodos

FILTRO ANAERÓBICO DE FLUJO ASCENDENTE - FAFA El filtro se compone de tres zonas funcionales, así: · Zona de entrada · Zona empacada · Zona de salida.

Biomasa Fija Biofilm n MO - Nutrientes Medio CH 4 – CO 2 Agua Residual Medio Biofilm n Película biológica viscoza n Biopelícula degrada MO n El “biofilm” se desarrollará sobre gran cantidad de superficies

CRECIMIENTO BACTERIAL CRECIMIENTO Las Bacterias para crecer requieren de: n Carbono orgánico n Nutrientes

FILTRO ANAERÓBICO DE FLUJO ASCENDENTE n n n El AR fluye sobre o a través de una masa de sólidos biológicos, contenidos en un reactor con material de empaque. La biomasa puede estar adherida o estar en suspensión en el líquido. Los compuestos orgánicos solubles del agua residual se convierten en productos intermedios y productos finales, específicamente en metano y dióxido de carbono

FILTRO ANAERÓBICO DE FLUJO ASCENDENTE n La forma y características del lecho filtrante ejercen influencia sobre la eficiencia: n n El medio actúa como separador liquido gas Ayuda a proveer un flujo uniforme del agua residual reduciendo las posibilidades de pasos directos a través del reactor Propicia un mayor contacto del residuo con la masa biológica Retiene la biomasa adherida o en suspensión, .

Filtro Anaeróbico

Tipos de Medio n n n Grava Guadua (Osorio, 1999; Zambrano, 1999; ); Cáscara de coco y tejas de barro (Rodriguez et al, 2001), Bambú (Camargo, 2001) Anillos sintéticos Matrices plásticas de flujo cruzado o tubular,

Medios Típicos

OBJETIVO 1 – FASE 1

RESULTADOS Características promedio del agua residual (Fase 1)

CARACTERÍSTICAS AR

% Remoción / DQOt

% Remoción / DBO 5

% Remoción / SST

ANOVA

OBJETIVO 1 – FASE 2

CARACTERISITACAS AR

% Remoción / DQOt

% Remoción / DBO 5

% Remoción / SST

OBJETIVO 2

CARACTERÍSTICAS TRATAMIENTOS

PROGRAMA DE MUESTREO

DENSIFICACION 3 MESES INICIAL 11 MESES

Características agua residual Afluente

Filtro Anaeróbico - TRH

Filtro anaeróbico - Criterios de diseño V vacíos = td * Q V vacíos = volumen, m 3 td = tiempo de retención hidráulico, horas Q = caudal, m 3/hora El volumen total empacado se calcula por: V total = V vacíos /p 0. 4 – 0. 5 Grava 0. 78 Aros de Guadua P = porosidad, V total = volumen total empacado, m 3

DISEÑO EXPERIMENTAL

CRECIMIENTO

% Remoción / DQOt

ANOVA

RESULTADOS n n Aunque algunos estudios (Neralla et all. , 2000; Soto et al. , 1999; Vymazal, 1999; Merlín et al. , 2002) han documentado que las macrofitas mejoran las tasas de remoción de DBO 5 y de organismos patógenos a través de sedimentación, filtración mecánica, asimilación de nutrientes, oxigenación y mecanismos de absorción microbial; En otros estudios no han encontrado diferencias significativas entre sistemas plantados y no plantados (Tanner et al. , 1995; Baldizon et al. , 2002). Es conveniente resaltar que las unidades control, en especial el testigo en arena, fueron las que presentaron mayores problemas de colmatación y taponamiento.

OBJETIVO 3

ANTECEDENTES

ESCALAMIENTO n n Convenio interadministrativo suscrito entre CARDER - Aguas y Aguas de Pereira – UTP Corregimiento de La Florida, Municipio de Pereira. n n n 702 habitantes agrupados en 167 viviendas 117 están conectadas a la red de alcantarillado sanitario que transporta las aguas residuales domésticas al sistema de tratamiento. Se adaptó un sistema de rejas y desarenador previo a un tanque séptico Se reemplazó el medio de los filtros anaerobios por aros de guadua Se construyeron siete lechos de flujo subsuperficial con un área total de humedal de 750 m 2. En estas unidades se alternó el medio de soporte (grava y arena gruesa) y la especie vegetal sembrada (jengibre, papiro y typha).

LA FLORIDA

CAMBIO DE MEDIO EN FILTROS ANAERÓBICOS

Actividades: *Realización de talleres (6): Cartografía social. Análisis de fortalezas y debilidades de las organizaciones. Diseño de redes e identificación de sitios, empleando planos. *Gira educativa Centro de Investigación en Aguas Residuales, Ginebra (Valle del Cauca). *Visita guiada con líderes comunitarios (La Florida) , a la adecuación del sistema de tratamiento de aguas residuales del centro poblado.

Fortalecimiento Organizaciones Comunitarias Actividades: *Taller de formación en vereda La Florida. *Acompañamiento y asesoría en la reformulación de los estatutos de la Junta Administradora del Acueducto en La Florida, con el ánimo de involucrar lo relacionado con el alcantarillado.

CONSTRUCCION SISTEMA LA FLORIDA

CONSTRUCCION SISTEMA LA FLORIDA

SISTEMA SIN HUMEDALES

SISTEMA CON HUMEDALES

CONCLUSIONES n n Esta investigación demuestra que es posible cambiar el empaque tradicional de grava en filtros anaeróbicos, por anillos de guadua de diferente tamaño, sin que halla diferencias significativas en las eficiencias alcanzadas. En cuanto a aguas residuales domésticas, el tiempo de retención optimo a utilizar es un asunto no resuelto, parece ser claro que existe un valor a partir del cual no existen aumentos adicionales en la eficiencia.

CONCLUSIONES n n n La efectividad de los humedales discriminada por especie y tipo de medio no muestra unas diferencias claras que permiten definir, a partir de la exploración de laboratorio, cual especie y medio genera mayor eficiencia El estudio en la planta real, que llamamos escalamiento, permitirá establecer a través de un monitoreo de largo plazo la confiabilidad de estos resultados de laboratorio Los humedales como postratamiento, permiten alcanzar los requerimientos de ley en cuanto al cumplimiento del decreto 1594/84, con algunas ventajas adicionales de remoción de patógenos y nutrientes

AGRADECIMIENTOS n n n n A la comunidad de La Florida A COLCIENCIAS CARDER AGUAS y AGUAS de Pereira UFZ A la UTP Al equipo de trabajo que ha hecho posible la realización de esta investigación

Gracias…