FITODEPURACIÓN POR HUMEDALES

ARTIFICIALES

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

Grupo de Agroenergética

E.T.S. de Ingenieros Agrónomos

Jesús Fernández

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FORO DE DEBATE SOBRE LA DEPURACION DEL AGUA EN ARAGÓN

Tercer Bloque:

Depuración convencional en contraste

con los tratamientos extensivos o naturales

Ainsa (Huesca), 27-10-2012

DEPURACIÓN CONVENCIONAL

PRETRATAMIENTO: Eliminación de elementos voluminosos, pesados y flotantes

Desarenado / Desbaste / Separación de grasas e hidrocarburos

TRATAMIENTO PRIMARIO: Eliminación de sólidos en suspensión

Decantación / Coagulación-floculación / Centrifugación

TRATAMIENTO SECUNDARIO: Eliminación de la materia orgánica disuelta

Fangos activos / Lechos bacterianos (filtro percolador) /Biodiscos / /Digestión de fangos

TRATAMIENTO TERCIARIO: Eliminación de nutrientes minerales y agentes patógenos

Precipitación química / Desinfección

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SISTEMAS CONVENCIONALES DE DEPURACIÓN Y

SISTEMAS BLANDOS

SISTEMAS CONVENCIONALES

• Construcción en base a

hormigón y acero

• Utiliza energías fósiles

• Aireación forzada

• Adición de productos

químicos

• Elevados costes

construcción y

mantenimiento

• Requiere poca superficie

SISTEMAS BLANDOS

• Construido básicamente en

base a elementos naturales

• Utiliza energías renovables

• Aireación por procesos

naturales

• Bajos costes de construcción

y mantenimiento

• Requiere más superficie de

terreno que el convencional

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PROBLEMAS DE LAS PEQUEÑAS E.D.A.R.

DE TECNOLOGÍA CONVENCIONAL

• Fluctuación de caudal

• Falta de personal especializado

• Alto coste relativo de la instalación y

del funcionamiento de la misma

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TIPOS DE SISTEMAS “BLANDOS”

Sistemas “Blandos” INTENSIVOS (Requieren poca superficie )

• SISTEMAS EN DESUSO (infiltración en el terreno)

• DE SEDIMENTACIÓN-DIGESTIÓN

• BIOPELÍCULAS

Sistemas “Blandos” EXTENSIVOS (FITOSISTEMAS)

• LAGUNAJES

• VERTIDO AL TERRENO (FILTROS VERDES)

• HUMEDALES

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DEFINICIONES

• Macrófita: Se dice de cualquier planta visible a simple vista. Se

opone a microfita.

• Helófitas: Plantas anfibias que arraigan en el suelo sumergido

o encharcado y alargan su eje que asoma en el aire (v.g. en el

género Typha).

Definiciones tomadas del Diccionario de Botánica de Pius Font

Quer, Editorial Labor 1985

• El término macrofita a solas, es muy general; es sinónomo de

"planta superior", siendo las helofitas un subconjunto de éstas.

• Sinónimos de helófitas podrían ser "plantas palustres",

"macrofitas emergentes" o "macrofitas anfibias", pero

necesita llevar el adjetivo que las califique.

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HELOFITAS EN UN CANAL DE EFLUENTE DE

DEPURADORA

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AERÉNQUIMA DE HOJAS Y TALLO DE

ENEA (Typha latifolia L.)

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OXIGENACIÓN NATURAL DE LAS RAICES DE LAS MACROFITAS

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ACCIÓN DEPURADORA DE LAS MACROFITAS

ACUÁTICAS

- Sedimentación y retención de sólidos en suspensión

- Oxigenación de la rizosfera

- La rizosfera actúa como soporte de microorganismos

- Destrucción de patógenos

- Absorción de nutrientes minerales

- Absorción de metales pesados

- Detoxificación de compuestos químicos nocivos

(fenoles, glicoles, sales de amonio cuaternario, etc...)

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SISTEMAS DE DEPURACIÓN CON HUMEDALES ARTIFICIALES

EMERGENTES EN FLUJO SUPERFICIAL

EMERGENTES EN FLUJO SUBSUPERFICIAL

FLOTANTES EN FLUJO LIBRE

EMERGENTES EN FLUJO LIBRE

Con el manto flotando en la superficie (FMF)

O con el manto semisumergido (FHS)

FMF

FHS

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• Economía en la construcción

• Bajo coste de mantenimiento

• Gran cantidad de superficie de soporte

para los microorganismos

• Mantenimiento en el tiempo del poder de

depuración

• Facilidad para la recolección de toda la

biomasa

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS FMF Y FHS SOBRE OTROS TIPOS DE

HUMEDALES ARTIFICIALES

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• Facilidad en la implantación y en la

formación del tapiz vegetal, que se

realiza sobre el suelo del canal sin agua

• Mayor aporte de oxígeno al agua que se

traduce en una mayor eficiencia en la

depuración

• Mayor cantidad de sustrato arcilloso

para eliminación de fósforo

VENTAJAS DEL SISTEMA FHS SOBRE EL SISTEMA FMF

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Agua

bruta

Primera

Plataforma

de canales

Segunda

Plataforma

de canales

Efluente

Esquema general del funcionamiento del

sistema de flujo en canales

Decantador

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FORMAS DE CONSEGUIR LA FORMACIÓN DEL TAPIZ

FLOTANTE DE LAS MACROFITAS SOBRE EL AGUA

• Plantación directa sobre un soporte lineal flotante

(Patente inicial sistema FMF)

• Plantación en solera del canal con bajo nivel de agua

y flotación posterior (Sistema FHS)

• Plantación sobre mallas y cestillos flotantes lastrados

(Sistema TTF)

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© J FERNANDEZ

© J FERNANDEZ

© J FERNANDEZ

Dificultad de mantener las

plantas erguidas debido al mayor

peso de la parte aérea que las

hace volcarse, debiendo echar

nuevos brotes hasta lograr el

equilibrio e iniciar el crecimiento.

Esto supone dificultad y retraso

en la implantación del tapiz

flotante.

Plantación directa sobre soporte lineal flotante (patente inicial sistema FMF)

Filtro de macrofitas instalado en el Aeropuerto de Madrid-Barajas 1997-2002

UPM en colaboración con AENA

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ELEMENTOS DEL SISTEMA TTF

© J FERNANDEZ

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FILTRO ESTABLECIDO MEDIANTE EL SISTEMA TTF

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Lamina de polietileno

Sobre un geotextil

Superficie y fondo del canal Manto de raices semisumergido

Talos emergentes

de las espadañas

O2

O2

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FILTRO ESTABLECIDO POR EL SISTEMA FHS

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FILTRO DE FABARA (FHS)

CON LAS PLANTAS ELEVADAS

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FILTRO DE FABARA

CANAL DE SALIDA

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FILTRO DE FABARA

SALIDA DEL EFLUENTE

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NUEVOS DESARROLLOS EN FITODEPURACION DE AGUAS RESIDUALES

Fotobiorreactor laminar para cultivo de microalgas en base a formación

de biofilm desarrollado por la UPM (Patente ES 2 347 515 B2)

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http://www.pedz.uni-mannheim.de/daten/edz-bn/gdu/02/waterguide_es.pdf

GUIA DE PROCESOS EXTENSIVOS DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

ADAPTADAS A PEQUEÑAS Y MEDIAS COLECTIVIDADES

Comisión Europea

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http://www.epa.gov/owow/wetlands/pdf/Design_Manual2000.pdf

CONSTRUCTED WETLANDS

TREATMENT OF MUNICIPAL WASTEWATERS

Manual de la EPA (Environmental Protection Agency .USA)

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Proyecto Europeo (Programa Life) MACROPHYTES. LIFE02 ENV/E/000182.

http://www.fundacionglobalnature.org/macrophytes/Manual%20sobre%20fitodepuracion.htm

MANUAL DE FITODEPURACIÓN

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