![Page 1: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/1.jpg)
Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales,
en el tratamiento de la contaminación difusa
Rosa Gómez Cerezo
Profesora Titular de Ecología
Departamento de Ecología e Hidrología
Universidad de Murcia
![Page 2: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/2.jpg)
Los humedales como sistemas de depuración natural
¿Qué es un humedal?
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 3: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/3.jpg)
...unidad funcional que constituye una anomalía hídrica positiva en el paisaje, de orígen natural o artificial, que no sea un río ni un lago y que se caracteriza por presentar comunidades biológicas o usos característicos que las diferencian del entorno.
(González-Bernáldez, 1989)
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 4: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/4.jpg)
![Page 5: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/5.jpg)
HUMEDAL
Vegetación
Sustrato
Microrganismos
Los humedales: bases del proceso depurador
Carga contaminante(DBO5, DQO, N, P, metales pesados, pesticidas, patógenos)
Reducción de la carga contaminante,
![Page 6: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/6.jpg)
Se
dim
en
to
Agua
Los humedales: bases del proceso depurador
Condiciones
anaeróbicas
Condiciones
aeróbicas
Retención
Transformación
Eliminación
![Page 7: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/7.jpg)
Importancia de las plantas en humedales
Difusión de oxígeno hacia el sedimento
O2
O2
O2
Soporte físico para el desarrollo de microorganismos
Asimilación de nutrientes
N & P
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 8: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/9.jpg)
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 10: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/10.jpg)
Lagunas anaeróbias : profundas (2,7-3,6 m), elevada carga orgánica, formación de ácidos y fermentación metánica (aguas industriales)
Lagunas facultativas : (1,2- 3 m),
zona aeróbia y zona anaeróbia, fotosíntesis y aireación superficial (aguas urbanas e industriales)
Lagunas de maduración : (0,6- 1 m),
fotosíntesis y aireación superficial (aguas urbanas e industriales)
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 11: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/11.jpg)
Degradación
� Tratamiento secundario vs terciario
Tratamiento terciario: eliminación del nitrógeno y fósforo producido en la degradación de la materia orgánica de la fase anterior (disminuye el NT y PT )
materia orgánica
N-orgánico (proteinas animales y vegetales, urea, etc.)
P-orgánico (polifosfátos, urea, etc.)
NH4+
PO43-
NO2-
NO3-
Los humedales: bases del proceso depurador
![Page 12: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/12.jpg)
Determinación de las zonas sensibles y menos sensibles
artículo 5 de la 91/271
a) Lagos, lagunas, embalses, estuarios y aguas marinas que sean
eutróficos o que podrían llegar a serlo en un futuro próximo si no
se adoptan medidas de protección.
1. Lagos y cursos de agua que desemboquen en lagos, lagunas,
embalses, bahías cerradas que tengan un intercambio de aguas escaso y en las
que, por lo tanto, puede producirse una acumulación.
2. Estuarios, bahías y otras aguas marítimas que tengan un intercambio
de aguas escaso o que reciban gran cantidad de nutrientes.
Directiva 91/271/CEE del Consejo de 21 de mayo de 1991
![Page 13: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/13.jpg)
ZONAS SENSIBLES (2)
PARÁMETRO ELIMINACIÓN DE N Y P
concentración % reducción
Fósforo totalmg/l
2 (entre 10.000 y 100.000 h-e)
1 (para más de 100.000 h-e)
80
Nitrógeno totalmg/l
15 (entre 10.000 y 100.000 h-e)
10 (para más de 100.000 h-e)
70-80
(2) - Deben cumplir, además, los requisitos establecidos para las zonas normales.
Condiciones de tratamiento según tipo de zona donde se viertan las aguas tratadas
Los vertidos que, sin realizarse directamente en zonas sensibles, contribuyan a la contaminación de
dichas zonas, quedarán asimismo sujetos a estos parámetros.
![Page 14: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/14.jpg)
Los humedales: bases del proceso depurador
El SustratoTranformaciones del Nitrógeno en los sedimentos de lo s humedales
Sed
imen
toA
gua
![Page 15: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/15.jpg)
Los humedales: bases del proceso depurador
El SustratoTranformaciones del Fósforo en los sedimentos de los h umedales
Sed
imen
toA
gua
![Page 16: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/16.jpg)
Elemento del vertido Mecanismo de acción
SS Sedimentación, filtración y degradación
DBO
•Degradación microbiana (aeróbia y anaeróbia)
•Sedimentación
Nitrógeno
•Amonificación seguida de nitrificación y desnitrificación
•Asimilación por vegetación•Volatilización del amonio
Fósforo
•Reacciones de adsorción-precipitación con Al, Fe, Ca y minerales de la arcilla
•Asimilación por vegetación
Patógenos
•Sedimentación/filtración
•Muerte gradual
•UV•Excreción de antibióticos por las raíces de helófitos
Principales mecanismos de transformación y retención de agentes contaminantes en humedales (modificado de Brix et al., 1989)
Principales mecanismos de transformación y retenció n de contaminantes
![Page 17: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/17.jpg)
LOS HUMEDALES ARTIFICIALESLOS HUMEDALES ARTIFICIALES EN EL TRATAMIENTO DE LAS
AGUAS RESIDUALES
![Page 18: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/18.jpg)
Filtros verdes vs Humedales artificiales
![Page 19: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/19.jpg)
Tipos de flujo hídrico en el diseño de los humedales artificiales
Flujo superficial Flujo invertido
Flujo horizontal subsuperficial
Flujo vertical
20 cm
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 20: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/20.jpg)
mineralización
de la MO y
nitrificación :
NH4---NO3
Mayor
oxigenación
Menor
oxigenación
Flujo
vertical
Flujo horizontal
subsuperficial
desnitrificación:
NO3 ------ N2
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 21: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/21.jpg)
Humedal de Flujo superficial Humedal de Flujo subperficial
Humedales combinados,
multi-etapas: mejores
resultados
1. Flujo
subsuperficial
2. Flujo vertical
3. Flujo
subsuperficial
![Page 22: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/22.jpg)
La vegetación
Phragmites australis
Typha sp
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 23: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/23.jpg)
Iris pseudoacorus
Scirpus sp.
Juncus maritimus
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 24: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/26.jpg)
Stage 1Stage 2Stage 3
Not substrate
0
25
50
75
100
125
150
175
200
Series 1 Series 2 Series 3 Series 4
SS
m
g/l
60 mg/l
35 mg/l
Sand
Iron fillings
Mean outflow concentrations from the different stages of series with the EU quality standars (Directive 91/271)
(Ecological Engineering, 2001, 16:501-517)
Inflow = 180 mg/l
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 27: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/27.jpg)
BO
D5
mg
/l
0
25
50
75
100
125
150
175
Series 1 Series 2 Series 3 Series 4
Stage 1Stage 2Stage 3
25 mg/l
(Gómez et al, 2001,Ecological Engineering 16:501-517)
192 mg/l
61 mg/l
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 28: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/28.jpg)
Stage 1Stage 2Stage 3
(Gómez et al 2001. Ecological Engineering,16:501-517)
Concentración agua
bruta = 38 mg/l N
Límites para vertido a
zonas sensibles
Reducción NT > 70%
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 29: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/29.jpg)
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 30: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/30.jpg)
Ventajas del empleo de humedales artificiales
NO Proliferación de algas ni de
NO Generación de malos olores
mosquitos en tratamiento de flujo subsuperficial
NO Formación de espumas y flotantes
BAJO contenido en N y P del efluente
Adecuación paisajística con el entorno, incremento de la biodiversidad
OFRECE recursos didácticos y de ocio
Escaso o NULO gasto energético
SENCILLEZ de las instalaciones
NO requiere personal cualificado
BAJO mantenimiento
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 31: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/31.jpg)
Requiere de una mayor superficie de terreno que otras tecnologías
Cierta evaporación del agua (evapotranspiración)
Desventajas del empleo de humedales artificiales
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 32: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/32.jpg)
Aplicaciones� Aguas domésticas y urbanas. Especialmente indicado para pequeños núcleos urbanos. Ampliamente utilizado en Europa
� Aguas industriales: fabricación de papel, productos farmacéuticos, cosméticos, alimentación, bodegas, refinerías y mataderos, entre otros.
� Lixiviado de vertederos
� Aguas de drenaje de extracciones mineras
� Escorrentía urbana y agrícola
� Aguas procedentes de granjas
� Aguas procedentes de los campos de golf
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
� Como tratamiento terciario mejorando instalaciones de tratamiento convencionales u otras de tecnología blanda (lechos de turba, biodiscos, agunaje)
![Page 33: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/33.jpg)
La gestión integral del paisaje una herramienta básica para el control de la contaminación difusa en cuenca agrícolas
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 34: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/34.jpg)
Humedal de Playa de la Hita
Humedal de la Marina del Carmolí
Humedal de Lo Poyo
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales
![Page 35: Bases ecológicas del empleo de filtros verdes/humedales](https://reader031.vdocuments.co/reader031/viewer/2022012020/6168872ed394e9041f704299/html5/thumbnails/35.jpg)
Los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales