Resumen
Este trabajo es un estudio de una forma nueva de tratamiento de residuales con características especificas y propias que lo hacen más eficientes que las formas tradicionales empleadas hasta el momento, teniendo en cuenta el factor económico y el cuidado del medio ambiente, además de la eficiencia en la reducción de la materia contaminante y la carga orgánica de los residuales.
Los humedales constituyen un novedoso sistema de tratamiento que aunque se viene aplicando en algunos países hace varios años en el nuestro es aún incipiente pero promete su generalización por las condiciones climatológicas
Introducción
Los humedales artificiales son estanques de agua residual de poca profundidad, los cuales mediante una flora acuática son capaces de remover y reducir las cargas orgánicas contaminantes así como eliminar elementos y componentes de las aguas perjudiciales para los animales y el hombre.
El estudio y los resultados presentados en este trabajo son tomados de bibliografías y documentos presentados en varios países y aunque en su mayor parte están hechos para temperaturas frías o de climas menos templados que el nuestro, siempre se especifica su mayor eficiencia en un país de temperatura más alta como lo es Cuba.
El periodo de retención de este tipo de tratamiento es muy inferior al necesario para las lagunas de estabilización y es precisamente este elemento, unido a su alta eficiencia la que hace que se pueda tomar como la mejor variante. Actualmente existen experiencias en nuestra provincia para el tratamiento de residuales de ganado vacuno en la Empresa Pecuaria Cubana MACUN.
Objetivos.
El objetivo principal de este trabajo es implementar como forma eficiente del tratamiento de residuales el diseño de los humedales y que sea generalizado por cada una de las entidades diseñadoras.
Comparación a partir de la valoración económica de esta forma de tratamiento con otro tipo de tratamiento que hasta el momento se ha generalizado en nuestro país.
Demostrar con una valoración general como se puede disminuir la inversión con el sistema propuesto.
Desarrollo
Los humedales son áreas que se encuentran saturadas por aguas superficiales o subterráneas con una frecuencia y duración tales que sean suficientes para mantener condiciones saturadas. De aquí que ellos se incluyan entre los llamados sistemas naturales de tratamiento. En estos sistemas los contaminantes presentes en las aguas residuales son removidos por una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que se efectúan en el ambiente natural, entre estos procesos se encuentran la sedimentación, la adsorción a las partículas del suelo, la asimilación por las plantas y la transformación microbiana.
Suelen tener aguas con profundidades inferiores a 60 cm con plantas emergentes como espadañas, carrizos y juncos. La vegetaci6n proporciona superficies para la formación de películas bacterianas, facilita la filtración y la adsorción de los constituyentes del agua residual, permite la transferencia de oxigeno a la columna de agua y controla el crecimiento de algas al limitar la penetración de luz solar.
Plantas emergentes acuáticas más comunes.
El término de Humedales construidos es relativamente nuevo; sin embargo, el concepto es antiguo, pues se tiene conocimiento de que las antiguas culturas como son la China y la Egipcia utilizaban a los humedales naturales para la disposición de sus aguas residuales.(Brix H, 1994 a).
El primer reporte científico en el que se señala las posibilidades que tienen las plantas emergentes para la remoción de los contaminantes presentes en las aguas residuales pertenece a la Dra. Kathe Seidel del Instituto Max Planck, de Alemania. En el informe de sus investigaciones ella plantea que mediante el empleo del junco común (Schoenoplectus lacustris) era posible la remoción de una serie de sustancias tanto orgánicas como inorgánicas, así como la desaparición de bacterias (coliformes, Salmonella y En terococos) presentes en las aguas residuales. (Seidel, 1964; Seidel, 1966; Seidel et al, 1978).
Posteriormente, ya en los años setenta la Dra. Seidel llevó los resultados obtenidos a escala de laboratorio a sistemas experimentales de mayor escala en los que analizó el efecto de las plantas sobre una serie de tipos diferentes de aguas residuales, tanto domésticas como industriales. Los resultados de todos sus estudios les permitió a la Dra. Seidel desarrollar un sistema conocido como Proceso del Instituto Max Planck, el diseño del mismo consistió de varias etapas en las que se combinaba humedales con flujo vertical y humedales con flujo horizontal. (Seidel et al 1978)
Por otra parte, tomando como base los trabajos desarrollados en Alemania por la Dra. Seidel, en Holanda en el año de 1967 se comienza a desarrollar un sistema a gran escala pero de flujo libre. (Jong, 1976).
También en Alemania pero ya en la década de los años setenta la Dra. Kichuth desarrollo un sistema que llamo Método de Zona de Raíces, el método consistía en el diseño de estanques rectangulares con un lecho de suelo específico, en los que se sembraba Phragmites australis y el flujo de agua residual era subsuperficial horizontal, al suelo en ocasiones se le adicionaba calcio y hierro o aluminio para provocar la precipitación del fósforo. (Kickuth, 1970; Kickuth, 1980; Kickuth, 1982)
En el caso de los Estados Unidos el desarrollo de los humedales construidos se baso en los resultados obtenidos en los humedales naturales y en los trabajos realizados en Europa. (Spangler et al, 1976; Wolverton, 1982). En un principio se utilizaron los
humedales naturales como una vía para el tratamiento de las aguas residuales; sin embargo, se observó que ocurrían cambios en la composición de las especies comunes de estos sitios por lo que se decidió comenzar a diseñar humedales construidos para tratar las aguas residuales, los cuales demostraron su eficacia para estos fines. (Reed and Bastian, 1985)
El desarrollo de esta tecnología fue también de interés para la NASA la cual desarrollo su propio sistema, el cual llamo Sistema de Tratamiento Híbrido pues utilizaba microorganismos anaerobios y plantas emergentes (Phagmites communis). (Wolverton et al, 1976; Wolverton, 1982). Posteriormente estos estudios fueron continuados por Gersberg y sus colaboradores demostraron las altas eficiencias logradas en la remoción de sólidos suspendidos, DBO, nitrógeno y coliformes utilizando las plantas emergentes en humedales construidos. (Gersberg R. M. and Goldman C. R., 1983; Gersberg et al 1986; Gersberg et al, 1989 a; Grearheart et al 1989 b). Como resultado de todas esas investigaciones, tanto a nivel de planta piloto como a gran escala, en los Estados unidos de América se desarrollaron diferentes conceptos para el diseño de humedales construidos. (Gearheart et al., 1989; Herskowitz et al., 1987; Watson et al., 1990)
Las funciones básicas de los humedales los hacen tener un atractivo potencial para el tratamiento de aguas residuales son:
Autor: