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Humedales Artificiales Aireados: como intensificar lo extensivo

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  • Humedales Artificiales Aireados: como intensificar lo extensivo

Sobre el blog

Juan José Salas
MÉDICO DEL AGUA y DOCTOR EN QUÍMICA. Director de Servicios Tecnológicos de la Fundación CENTA. 36 años de experiencia en el tratamiento de las aguas residuales, especialmente de los vertidos generados en las pequeñas aglomeraciones urbanas.
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Ya en un blog anterior (El gran banquete), sentamos las bases de las Tecnologías Intensivas y Extensivas para el tratamiento de las aguas residuales. A modo de resumen, la siguiente figura vine a resumir las diferencias principales entre ambos tipos de tecnologías.

Tecnologías Intensivas vs. Tecnologías Extensivas

 

Se observa que mientras que en las Tecnologías Intensivas metemos energía al sistema (para la aireación), lo que nos permite ir más rápido y precisar menos superficie para tratar una carga contaminante dada (<<1 m2/habitante equivalente), en las Tecnologías Extensivas ese consumo de energía es nulo, o muy bajo, pero por econtra se incrementan notablemente los requisitos de superficie (>1 m2/habitante equivalente).

Estos elevados requisitos de superficie para la implantación de las Tecnologías Extensivas constituyen uno de los principales hándicaps para su expansión en países en los que nos es fácil disponer de esas superficies.

Otro hándicap importante lo constituye el hecho de que las Tecnologías Extensivas no cuentan con la misma capacidad que las Intensivas para hacer frente a alteraciones importantes en las condiciones operativas (como por ejemplo, incrementos notables de los caudales y cargas a tratar). Este último hándicap se suele resumir con la frase “Las Tecnologías Extensivas no tienen botones”. Con la que estoy de acuerdo, pero a la que suelo puntualizar que tampoco sirve de nada tener muchos botones, si no contamos con quien sepa apretar los correctos y en el momento oportuno. Pues en caso contrario, podemos acabar en una situación tan comprometida como la del genial Charlie Chaplin en Tiempos de Modernos.


De nada sirve tener botones si  no sabemos cual apretar.

De un tiempo a esta parte se asiste a todo un desarrollo tecnológico, que intenta paliar estos dos hándicaps achacables a las Tecnologías Extensivas, mediante su hibridación con Tecnologías Intensivas y a la búsqueda de sinergias. Lo que he dado en llamar intensificando lo extensivo.

Ahora se asiste a la hibridación de Tecnologías Extensivas e Intensivas

Buen ejemplo de esta hibridación son los Humedales Artificiales Aireados, y para hablar de ellos hemos quedado con Luis Felipe Fernández, Director Técnico de ECOLAGUNAS S.L.

Médico del Agua (MdA).- ¿Qué da origen a los Humedales Aireados?

Luis Felipe Fernández (LFF).- Los humedales de aireación forzada, en inglés “Forced Bed Aeration (FBA TM)”, son una variante de los Humedales Artificiales de flujo subsuperficial, que introduce la inyección directa de burbujas de aire desde la base del humedal, para aumentar la tasa de transferencia de oxígeno. Con ello, se incrementa el desarrollo radicular y se pone a disposición de los microorganismos todo el oxígeno que necesitan.

El sistema se desarrolló en los años 90 en Estados Unidos, se empezó a utilizar en Europa en el 2009 y en los últimos 9 años hemos visto cómo se extendía rápidamente su uso, tanto en Europa como, en el resto del mundo, ya que aportan una serie de ventajas muy significativas:

  • Proporcionan nitrificación y desnitrificación en un reactor en una sola etapa.
  • Son los únicos que dan estas prestaciones operando estrictamente por gravedad.
  • Permiten el tratamiento de vertidos con altas demandas, mejorando significativamente la capacidad de tratamiento con un rendimiento mucho más consistente.
  • Tienen un tamaño reducido, lo que, a su vez, reduce los costos de construcción y permite que esta tecnología sea viable para sitios que no disponen de mucha superficie.

(MdA).- El airear el sustrato os permite contar con capacidad para hacer frente ante variaciones de las cargas a tratar ¿es correcto?

(LFF).- Efectivamente es así. La posibilidad de ajustar los tiempos de soplado permite modular la intensidad de los procesos de remoción, adaptándolos al volumen y calidad del influente. Un ejemplo práctico puede ser un el de núcleo con fuertes variaciones estacionales de población (pongamos por ejemplo un pueblo en la costa que se llena de visitantes en verano), en el que durante los meses de más población funcionaría a pleno rendimiento, mientras que en los meses con pocos residentes se reduciría, o incluso se apagaría el sistema de aireación.

(MdA).- ¿Trabajáis con Humedales Artifciales de flujo vertical u horizontal?

(LFF).- En el caso de un Humedal Aireado, se podría decir que es de flujo horizontal con el tipo de descarga propia de un vertical, o que es de flujo vertical sin las intermitencias de descarga que caracterizan estos últimos.

Me explico. A diferencia de los de humedales artificiales de flujo horizontal, el recorrido del agua no se produce desde un lateral del vaso, sino que se reparte por toda la superficie, mediante tuberías colocadas en soportes, cuyas bocas dejan caer el vertido sobre unas losas que lo salpican, distribuyéndolo,  para que luego descienda verticalmente a través del sustrato. En el fondo del humedal se sitúan las tuberías de drenaje, que lo llevan fuera del vaso.

Esquema de un Humedal Artificial Aireado.

 

Por lo demás, trabajamos con todos los tipos de humedales combinándolos entre sí, con balsas, decantadores, etc., cuando ello es necesario para depurar un vertido en concreto.

(MdA).- ¿Empleáis sustratos filtrantes, y espesores de los mismos, diferentes a lo que suelen usarse en los humedales artificiales más clásicos?

(LFF).- No muy diferentes en cuanto al material. Solemos utilizar gravas de canto redondeado, de origen tanto silíceo como calcáreo, con diámetros normalmente más reducido que en los humedales clásicos. Es un material que se consigue con relativa facilidad en graveras de todo el país.

En cuanto a la profundidad de los sustratos, efectivamente son mayores que los utilizados en los humedales clásicos ya que, al poner el oxígeno en el fondo, éste no está supeditado a la profundidad de alcance de las raíces. Así, la profundidad mas habitual es de 1 m en lugar de 0,6 m habituales en los humedales normales, pero puede llegar incluso a 1,5 m o más.


Construcción de un Humedal Artificial Aireado.

(MdA).-. Con esta forma de trabajar ¿a cuánto reducís los requisitos de superficie para la implantación de este tipo de tecnología?

(LFF).- El espacio que ocupa el humedal se reduce un 80%. Por ejemplo, con un humedal clásico la superficie necesaria para una población de 200 habitantes equivalentes sería en torno a 550-700 m2. Con un Humedal Aireado la superficie necesaria es de 125 a 150 m2.

Si hablamos del total de las instalaciones, incluido el espacio ocupado por el pretratamiento, el primario, pasillos, cierre, etc., el espacio necesario pasa de aproximadamente 1.000 m2 del humedal clásico a unos 200 m2 con el sistema FBA TM.

La importancia de este factor es tal que, por ejemplo, nos permite su empleo en las áreas verdes,o incluso en las azoteas de edificios de viviendas y servicios, en barrios aislados, Eco-barrios, poblaciones diseminadas, jardines de viviendas unifamiliares, etc.

(MdA).- ¿Contáis ya con un buen número de referencias? ¿En qué países?

(LFF).- Hay en funcionamiento más de 1.000 instalaciones solo en el Reino Unido, a las que habría que sumar las de Estado Unidos, Canadá, Francia, Bélgica, Holanda, etc. No conozco la cifra exacta, pero es probable que, aun siendo conservador, actualmente haya en funcionamiento más de 4.000 instalaciones en todo el mundo.


Humedal Artificial Aireado (Francos Sober, Lugo, 75 habitantes equivalentes).

Bien, muchas gracias Luis, lo dejamos aquí por ahora, y en la próxima entrega hablaremos de costes de implantación y de operación y mantenimiento, de las potencias instaladas, de la eliminación de nutrientes, del tratamiento de aguas industriales y de los tamaños de población para los que se aconseja aplicación de esta tecnología.

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