PANTANOS SECOS ARTIFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

Transcripción

1 PANTANOS SECOS ARTIFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

2 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.

3 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.

4 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

5 Componentes del Sistema El sistema esta conformado por: Reciclaje. Filtro Biológico. Estabilización y Desinfección.

6 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

7 Tipos de sistemas Sistema con libre espejo de agua 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 Sistema bajo lecho sumergido

8 Lecho de Flujo Superficial

9 Esquema de Lecho Sumergido

10 Tipos de Vegetación para los Tipos de Sistemas.

11 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

12 Elementos y Procesos de Depuración de los P.S.A Elementos. Proceso Descripción del Proceso. la capa de arena y actúa como un Solido Suspendidos Filtración El agua residual es depositada en 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-NO 3 a N-NO 2, y de N-NO 2 a N-NHO 3.

13 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

14 Bioacumulación de Micro moléculas y formación de procesos de Fitodepuración

15 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

16 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.

17 Fitoextracción Absorción, Precipitación, Oxidación Fitovolatilización Alta presión de O2 fotosintético Movimiento del O2 por el parénquima lagunar Raíces y rizomas con bacterias aerobias Zona de baja presión de O2 Zona anaerobia

18 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 (CCl 4, CHCl 3 )

19 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. 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. 6 - La superficie necesaria se calcula en base a la 4.- Los nutrientes relación volumen-habitantes absorbidos se eliminan de la ciudad que produce los con el cambio de tallo desechos. del junco. Esos restos forman una capa aislante. 3.- Los nutrientes del agua son absorbidos por las planta, que los atrapan en sus tejidos y los utilizan para su crecimiento. 5.- El agua, ya libre de nutrientes, desemboca desde el pantano hacia la laguna.

20 Sistema de tratamiento de aguas y lodos

21 Deshidratación de los lodos

22 Disposición final y Reutilizado

23 Germinación de Plántulas

24 Inventario de sistemas existentes Ciudad Ubicación Tipo Agua Caudal / día Rendimiento Esmeraldas Sto. Domingo de los Colorados Lago Agrio San Mateo La Concordia Conjunto habitacional El Portón Estación Amazonas Repsol YPF Shushufindi Central Aguas residuales faenado reses Camal Municipal Aguas residuales urbanas municipales Aguas residuales urbanas municipales Aguas grises y negras de la estación Aguas residuales urbanas municipales 120 m³ 93% 70 m³ 96% 70 m³ 95% 15 m³ No determinado 4500 m³ 96% Shushufindi Central Camal Municipal Aguas residuales faenado reses Camal Municipal 25 m³ 94% Shushufindi Shushufindi Central Barrio Pedro Angulo Shushufindi San Pedro Jivino Verde Aguas residuales urbanas municipales Aguas residuales urbanas municipales 1500 m³ 96% 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%

25 Resultados Análisis de Lab. Conductividad Dem. Química de Oxigeno Dem. Bioquímica de O. Fosfatos Amoniaco PARAMETROS PO4 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 Lijado Pulido us/cm 2500 max mg/l 80 max mg/l 40 max mg/l 1.0 max mg/l mg/l mg/l mg/l 3.5 min mg/l 1000 max mg/l FTU mg/l * mg/l * Col./ max 3.80E E E E+03 Col./ max 2.20E E E E+02

26 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

27 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

28 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.

29 Imágenes de algunas Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales.

30

31 Tanque de Sedimentación

32 Agua Residual en Tanque Sedimentador

33 Lechos de Tratamiento

34 Testigos de Ventilación

35

36 Muestra de Agua Caja Control

37 Cajas de control y descargas

38 Tareas de Mantenimiento

39

40

41

42 Pantanos Artificiales de Palmeras del Ecuador

43

44

45

46

47

48

49 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 ,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 CaCO 3 mg/l * * 0,0 0.0 Alcalinidad M CaCO 3 mg/l * * 16, Alcalinidad T(2F-M) CaCO 3 mg/l * * 16, Dem. Química de Oxigeno mg/l 80 máx , ,0 672,0 59,0 Dem. Bioquímica de O 5 mg/l 40 máx , ,0 298,0 23,0 Fosfatos PO 4 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-NH 3 mg/l 245,0 175,0 13,0 1,76 Nitratos N-NO 3 mg/l 900,0 1350,0 117,0 1,4 Nitritos N-NO 2 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 O 2 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

50

51 Generalidades de Aguas Residuales Aguas Grises y Negras (Servidas) Aguas Rojas del Camal Municipal Aguas Residuales Industriales con Grasa y Aceites

52 Apreciación de Muestras

53 Muestras Palmeras del Ecuador

54 Descarga Final Tipo Vertedero

55 Atractivo Paisajístico

56

57 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.

58 Estructura del Tanque Sedimentador

59 Configuración de lechos de tratamientos

60

61

62

63 Recolección de Grava Triturada Disposición de Red de Distribución Colocación Red Distribución

64 Conformación Red de Distribución Lecho Vista General de los dos Lechos

65 Caja de Control de Lecho

66 Pasto recién sembrado, lecho en saturación

67 RECUERDE: El agua es parte fundamental e importante en nuestros ecosistemas.

68 Formas de vida marina

69 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.

70 GRACIAS POR SU ATENCION