BIORREMEDIACION DE DAM MEDIANTE EL SISTEMA DE HUMEDALES EN EL PASIVO AMBIENTAL CALLACUYAN PRIMERA ETAPA: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

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María Rosa Álvarez Ríos
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1 BIORREMEDIACION DE DAM MEDIANTE EL SISTEMA DE HUMEDALES EN EL PASIVO AMBIENTAL CALLACUYAN PRIMERA ETAPA: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

2 DISEÑO DEL SISTEMA

3 ECUACIONES PARA EL CALCULO DEL AREA DEL HUMEDAL Y TIEMPO DE RETENCIÓN

4 As = Q. Ln ((Ca)/(Ce)) Kt. H. R ( 1 ) Kt = 20 Tº d -1 ( 2 ) T = As. H/Q ( 3 ) ECUACIÓN DE MANNING Y HEDIN:

5 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. ( ) As = Área superficial del humedal (m 2 ) Kt = Coeficiente de 1er orden dependiente de la Tº y el tiempo (día) T = Tiempo de retención hidráulico (días).

6 DATOS DE PARTIDA: Q = 4.5 l/s = m3/día (Ca) = mg/l, [Fe] (Ce) = 1.00 mg/l, [Fe] Tº = ºC H = 0.35 m R = 0.45 SUSTITUYENDO EN LAS ECUACIONES 1, 2,3 Y REORDENANDO OBTENEMOS: As = 1, m 2 T = 0.94 días = 22 horas

7 PLANO DE PLANTA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR HUMEDALES EN CALLACUYAN Efluente PVC de 8 Afluente TRATAMIENTO FINAL PRE TRATAMIENTO RIO PEREJIL

9 DETALLES EN PERFIL DE CELDAS DE HUMEDAL HDPE

10 DISEÑO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS POZAS DE PRE TRATAMIENTO - CALLACUYAN 6.0 M 7.0 M 7.5 M 7.0 M 7.5 M 2.0 M 9.2 M 2.8 M 2.1 M 1.9 M 1.7 M 1.5 M 2.1 M 1.5 M 1.8 M 0.5 M MPV

11 PERFIL DE COLUMNAS Y MUROS 2.5 M 0.5 M TERCER MURO TERCERA COLUMNA 1.9 M 0.5 M 0.5 M 0.1 M SEGUNDO MURO SEGUNDA COLUMNA 2.0 M 0.5 M PRIMER MURO PRIMERA COLUMNA

12 DETALLE DE COLUMNA 0.3 M 0.3 M 0.05 M 0.20 M f de 3/ M 0.4 M 0.7 M

13 CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

14 Delimitado y nivelado de área para celdas de humedal

15 Conformación de celdas de humedal ( movimiento de tierra y roca)

16 Culminación de conformación de celdas de humedal

17 Impermeabilización de celdas de humedal

18 Colocación de tabiques en celdas de humedal

19 Vista de planta distribución de tabiques en celdas de humedal

20 Conformación de posas de pre tratamiento

21 Construcción de muro para subdivisión de posas de pre tratamiento

22 Impermeabilización de posas de pre tratamiento

23 Soldado de muros en posas de pre tratamiento

24 Vista de planta posas de pre tratamiento operando

25 Tubería de entrada tipo cisterna a las celdas de humedal

26 Vista panorámica del sistema culminado

27 SEGUNDA ETAPA INSTALACIÓN DEL SISTEMA BIORREDIADOR

28 Distribución de biomasas Scirpus conglomeratus Rynchospora aristata

29 BIORREMEDIACIÓN DE DRENAJE ÁCIDO DE MINA IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE HUMEDAL 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).

30 totora : Scirpus conglomeratus

31 sogo : Rynchospora aristata

32 Preparación de inóculos de BSR

33 Inóculos de BSR en incubadora

34 Lecho de inoculación en celdas de humedal

35 Inoculación de BSR

36 Sellado de inóculos de BSR en el humedal

37 Distribución de grava (que reemplaza a la piedra travertino)

38 Incorporación de lodo de desagüe a las celdas del sistema de humedal

39 Incorporación de humus de lombriz en celdas del sistema de humedal

40 Incorporación de Turba en celdas del sistema de humedal

41 Traslado de especies fitorremediadoras

42 Instalación de especies fitorremediadoras

43 Vista panorámica de sistema instalado

44 TERCERA ETAPA MANTENIMIENTO Y MONITOREO DEL SISTEMA

45 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR 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.

46 MONITOREO 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 (H 2 S) 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)

47 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).

49 Equipo consultor

50 CASTIC Apuesta por la biotecnología ambiental nacional

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