Saltar al contenido

Humedales artificiales: para el tratamiento de aguas residuales

En el presente articulo explicaremos sobre los humedales artificiales que son, como funcionan, como hacer o construir, cuales son los tipos y sus características, además de sus ventajas (beneficios) y desventajas.

También explicaremos sobre como calcular y si se pueden utilizar para el tratamiento de aguas residuales domesticas y aguas grises o para el tratamiento terciario.

¿Qué son los humedales artificiales?

Los humedales artificiales son uno de los tantos tratamientos de aguas residuales, estos son catalogados como tratamientos ecológicos, debido a ser amigables con el ambiente.

humedales artificiales
Imagen representativa de los humedales artificiales en sus primeros pasos al ser implementado.

¿Cómo funcionan los humedales artificiales?

Como funciona un humedal artificial pues bien, el humedal esta catalogado como un tipo de tratamiento ecológico, en el que se encuentra inter relacionada a la fitorremediación y el microbiológico.

Como se puede observar en la imagen de arriba el humedal posee pequeñas rocas como la grava o ripio las cueles funcionan como sistema de filtros y sedimentadores.

Las raíces de las plantas se encargan de la fijación, asimilación y adsorción de ciertos contaminantes.

Mientras que los microorganismos se encargan de la reducción, desnitrificación y eliminación de ciertos patógenos.

¿Cómo hacer humedales artificiales? (paso a paso)

Como se hacen los humedales artificiales, pues bien su construcción a diferencia de lo que puedes estar pensando es bastante fácil y de muy baja inversión.

  1. Seleccionar el lugar, dimensionar respecto a los intereses del cliente, el espacio físico que se posee y los recursos económicos del cliente.
  2. El humedal debe quedar a 20 cm arriba de la superficie para evitar que el agua lluvia ingrese
  3. El fondo del debe tener un ligero grado de inclinación puede ser hasta máximo 1% de inclinación en sentido entrada – salida.
  4. Recubrir esta fosa con una geomembrana o con un polímero de alta densidad de 1 mm de espesor como mínimo.
  5. En la cabecera del humedal se dispondrá una sección de entrada con 60 cm en donde se colocara la tubería de distribución a lo ancho de todo el humedal, esta zona cubierta con una tapadera de lámina para proteger la tubería de PVC perforada.
  6. Recubrir la fosa con grava o ripio de 5 a 10 cm de diámetro aproximadamente 20 cm de espesor o más.
  7. Colocar una capa fina de tierra o sustrato aproximadamente de 20 cm de espesor o más dependiendo del análisis del agua a tratar y la selección de la planta que se empleara en el humedal artificial.
  8. Seleccionar la plata que se utilizara en nuestro humedal.

NOTA es totalmente necesario colocar una fosa séptica antes del ingrese a nuestro humedal artificial, en el caso de contener una alta cantidad de residuos sólidos.

La evacuación de las aguas depuradas se realiza por medio de una caja con vertedero de control de altura de salida de 55 cm, esta misma caja puede ser dimensionada o usada como cámara de contacto de cloro con un tiempo de retención mínimo de 30 minutos en caso de requerirse desinfección.

Las especies a implantar serán aquellas que se desarrollan en zonas inundadas como platanillos, papiro, lirios, juncos y otros.

¿Cuáles son los tipos de humedales artificiales?

Existen dos tipos de humedales artificiales de flujo libre o superficial y el de flujo subsuperficial.

Características de un humedal artificial de flujo libre o superficial

Es llamado así debido a que posee una lámina libre y circula a través de la vegetación emergente implantada.

  • Puede ser parte de un tratamiento secundario
  • Se recomienda el uso de carrizos, juncos, juncias, entre otras
  • Niveles de agua poco profundo 0,1 a 0,4 metros
  • Puede ser hábitats de flora y fauna o mejorar las condiciones pantanosas.

Características de un humedal artificial de flujo subsuperficial

Gracias al sustrato filtrante la vegetación cuenta con un medio de soporte.

  • Se recomienda para poblaciones de hasta 2000 habitantes
  • Según su dirección pueden ser horizontales y verticales
  • Pueden tener una profundidad de 0,6 metros.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los humedales artificiales?

Ventajas del uso de humedales

  • Bajos costos de implementación
  • Menor cantidad de recursos
  • No necesita una gran cantidad de personal
  • Sistema prácticamente independiente.
  • Necesita únicamente de una persona altamente calificada para su implementación y diseño (ingeniero ambiental).
  • Sola necesita de una persona no calificada para su mantenimiento.
  • Tratamiento ambientalmente amigable.

Desventajas del uso de humedales

  • NO es utilizable para poblaciones de más de 2000 habitantes.
  • Para poblaciones de mas de 2mil habitantes requiere grandes espacios
  • Para ser completamente potable necesita de proceso de desinfección más riguroso.
  • El filtro de grava o ripio llega al agotamiento y debe ser remplazado.

¿Cómo diseñar humedales artificiales?

Para diseñar, dimensionar o calcular humedales artificiales debemos recurrir a varias formulas.

Calculo de área superficial del humedal

As = Qr / q
Dónde:
As = Área superficial del humedal en m²
Qr = Caudal residual en l/día
q = Carga hidráulica en l/m²/día

Calculo de área superficial transversal del humedal

Ast = Qr / ks . s
Dónde:
Ast = Sección del humedal perpendicular a la dirección del flujo (m²).
Qr = Caudal medio residual de alimentación (m³/d).
Ks = Conductividad hidráulica del medio filtrante en una sección perpendicular al flujo (m/d). Para una roca de 5 a 10 cm se puede tomar un valor de 3.7 m/d.
S = Pendiente del fondo del humedal (m/m), su valor no mayor de 0.01 (1%).

Calculo de área superficial transversal del humedal

Calculo de ancho del humedal

B = Ast / h2
Dónde:
B = Ancho del humedal en metros
h2 = Profundidad útil del agua dentro del humedal en metros

Calculo de longitud del humedal

L = As / B
Dónde:
L = Longitud del humedal (m).
As = Superficie necesaria del humedal (m2).
B = Ancho del humedal (m)

calculo humedales artificialess
Fuente: Propuesta de reglamento técnico salvadoreño para el diseño y construcción de sistemas de tratamiento de aguas residuales de tipo ordinario para la zona rural

¿Se pueden utilizar los humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales domesticas y aguas grises?

A menudo muchas personas o profesionales se preguntaran si ¿se pueden utilizar los humedales como sistema de tratamiento de aguas residuales, aguas residuales domesticas y aguas grises?.

La respuesta es por supuesto que ya que como hemos mencionado anteriormente cumple con muchos parámetros que se utilizan en los sistemas de tratamientos de aguas residuales convencionales.

Ya que cumple con procesos de filtración, sedimentación, fijación, asimilación, adsorción, reducción, desnitrificación y eliminación de ciertos patógenos.

Sin embargo, es totalmente necesario colocar un sistema de rejillas antes del ingreso a nuestro humedal artificial, en el caso de contener una alta cantidad de residuos sólidos.

¿Se pueden utilizar los humedales artificiales para el tratamiento terciario?

Bien este sistema no se lo podría catalogar o denominar como un tratamiento terciario, ya que las funciones que cumple este tratamiento están entre un tratamiento primario y secundario.

Este tratamiento es netamente biológico por lo que por razones de terminología debería ser considerado más como un tratamiento secundario.

4 comentarios en «Humedales artificiales: para el tratamiento de aguas residuales»

    1. Está en lo correcto este sistema es tan antiguo como la humanidad al empezar a formar asentamientos, y cuando el ser humano se dio cuenta que necesitaba tratar sus aguas residuales, para ser más precisos como lo que hoy en día conocemos como lagunas de oxidación. Este método de humedales artificiales vuelve a emplearse y documentarse en 1991 en España.

    1. Todo dependería del espacio que tenga para aplicar el proyecto le recomiendo calcular en base a la formula Ac= Q/(Ks*S)
      donde: Ac= área vertical en m2
      Q= caudal medio en m3/s
      Ks= Conductividad hidráulica (m/s)
      S = pendiente (m/m)

      W=Ac/h
      W= ancho del humedal (m)
      Ac= área vertical en m2
      h= altura (m)

      L= As/W
      As= Área superficial del humedal (m2)
      W= ancho del humedal (m)

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.