Download primera etapa: diseño y construcción

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
As =
Q. Ln ((Ca)/(Ce))
Kt. H. R
(1)
Kt =
|20 – Tº| d -1
(2)
T=
As . H/Q
(3)
ECUACIÓN DE MANNING Y HEDIN:
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
PLANO DE PLANTA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR HUMEDALES
EN CALLACUYAN
Efluente
PVC de 8”
Afluente
PRE TRATAMIENTO
TRATAMIENTO FINAL
RIO PEREJIL
DETALLES EN PERFIL DE CELDAS DE HUMEDAL
HDPE 6”
0.5
1.0
0.5
0.6
0.8
0.6
0.8
DISEÑO DE CONSTRUCCIÓN DE LAS POZAS DE PRE TRATAMIENTO - CALLACUYAN
6.0 M
7.0 M
7.5 M
2.1 M
1.9 M
7.0 M
1.7 M
7.5 M
1.5 M
2.0 M
2.1 M
9.2 M
2.8 M
1.5 M
1.8 M
0.5 M
MPV
PERFIL DE COLUMNAS Y MUROS
2.5 M
0.5 M
TERCER MURO
TERCERA COLUMNA
1.9 M
0.5 M
0.5 M
0.1 M
SEGUNDO MURO
SEGUNDA COLUMNA
2.0 M
0.5 M
PRIMER MURO
PRIMERA COLUMNA
DETALLE DE COLUMNA
0.3 M
0.3 M
0.05 M
0.20 M
f de 3/ 8”
0.1 M
0.4 M
0.7 M
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
SEGUNDA ETAPA
INSTALACIÓN DEL
SISTEMA BIORREDIADOR
Distribución de biomasas
Scirpus conglomeratus
Rynchospora aristata
BIORREMEDIACIÓN DE DRENAJE ÁCIDO DE MINA
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE HUMEDAL
• 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).
“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
TERCERA ETAPA
MANTENIMIENTO Y
MONITOREO DEL
SISTEMA
MANTENIMIENTO DEL SISTEMA BIORREMEDIADOR
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.
MONITOREO 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).
Equipo consultor
CASTIC
Apuesta por la
biotecnología
ambiental
nacional