BIORREMEDIACION DE DAM MEDIANTE EL SISTEMA DE HUMEDALES EN EL PASIVO

AMBIENTAL CALLACUYAN

PRIMERA ETAPA:

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

DISEÑO DEL SISTEMA

ECUACIONES PARA EL CALCULO DEL AREA DEL HUMEDAL Y TIEMPO DE

RETENCIÓN

ECUACIÓN DE MANNING Y HEDIN:

Q. Ln ((Ca)/(Ce))Kt. H. R As =

Kt =

T = As . H/Q

|20 – Tº| d -1

( 1 )

( 2 )

( 3 )

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. (0.45 – 0.65)

As = Área superficial del humedal (m2)

Kt = Coeficiente de 1er orden dependiente de la Tº y el tiempo (día)

T = Tiempo de retención hidráulico (días).

DATOS DE PARTIDA:

Q = 4.5 l/s = 389.66 m3/día

(Ca) = 56.33 mg/l, [Fe]

(Ce) = 1.00 mg/l, [Fe]

Tº = 10.49 ºC

H = 0.35 m

R = 0.45

SUSTITUYENDO EN LAS ECUACIONES 1, 2 ,3 Y REORDENANDO OBTENEMOS:

As = 1,048.74 m2

T = 0.94 días = 22 horas

RIO PEREJIL

PLANO DE PLANTA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR HUMEDALES EN CALLACUYAN

Afluente

Efluente

PRE TRATAMIENTO

TRATAMIENTO FINAL

PVC de 8”

0.50.5 1.0

0.8

0.80.6

0.6

DETALLES EN PERFIL DE CELDAS DE HUMEDAL

HDPE 6”

DISEÑO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS POZAS DE PRE TRATAMIENTO - CALLACUYAN

7.5 M 7.0 M 7.5 M 9.2 M2.0 M 2.8 M

6.0 M 7.0 M

2.1 M 1.9 M 1.7 M 1.5 M 2.1 M1.5 M 1.8 M

0.5 M

MPV

PRIMER MURO

SEGUNDO MURO

TERCER MURO

1.9 M

2.0 M

2.5 M

0.5 M

0.5 M

0.5 M

0.5 M 0.1 M

PERFIL DE COLUMNAS Y MUROS

TERCERA COLUMNA

SEGUNDA COLUMNA

PRIMERA COLUMNA

0.05 M

0.20 M

0.3 M0.3 M

0.1 M

0.4 M

0.7 M

DETALLE DE COLUMNA

f de 3/ 8”

CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

Delimitado y nivelado

de área para

celdas de humedal

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

Culminación de conformación de celdas de humedal

Impermeabilización de celdas de humedal

Colocación de tabiques en celdas de humedal

Vista de planta distribución de tabiques en celdas de humedal

Conformación de posas de pre tratamiento

Construcción de muro para subdivisión de posas de

pre tratamiento

Impermeabilización de posas de pre tratamiento

Soldado de muros en posas de pre tratamiento

Vista de planta posas de pre tratamiento operando

Tubería de entrada tipo cisterna a las celdas de humedal

Vista panorámica del sistema culminado

INSTALACIÓN DEL SISTEMA BIORREDIADOR

SEGUNDA ETAPA

Distribución de biomasas

Scirpus conglomeratus

Rynchospora aristata

BIORREMEDIACIÓN DE DRENAJE ÁCIDO DE MINA

• 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).

IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE HUMEDAL

“totora” : Scirpus conglomeratus

“sogo” : Rynchospora aristata

Preparación de inóculos de BSR

Inóculos de BSR en incubadora

Lecho de inoculación en celdas de

humedal

Inoculación de BSR

Sellado de inóculos de BSR en el humedal

Distribución de grava (que reemplaza a la piedra travertino)

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

Incorporación de humus de lombriz en celdas del sistema de humedal

Incorporación de Turba en celdas del sistema de humedal

Traslado de especies fitorremediadoras

Instalación de especies fitorremediadoras

Vista panorámica de sistema instalado

MANTENIMIENTO Y MONITOREO DEL

SISTEMA

TERCERA ETAPA

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.

MANTENIMIENTO 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 (H2S) 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)

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).

MONITOREO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR

Equipo consultor

CASTIC

Apuesta por la biotecnología

ambiental nacional