United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA832-F-00-024
Septiembre de 2000
Folleto informativo de
tecnologia de aguas residuales
Humedales de flujo libre superficial
DESCRIPCION
Se defmen como humedales artificiales de flujo
libre superficial (FLS, free water surface
wetlands) aquellos sistemas en los cuales el
agua esta expuesta a la atmosfera. La mayoria
de los humedales naturales son sistemas FLS
entre los que se incluyen a los fangales
(principalmente con vegetacion de musgos),
zonas pantanosas (principalmente de vegetacion
arborea), y las praderas inundadas (principal-
mente con vegetacion herbacea y macrofitas
emergentes). La observation de la mejora en la
calidad del agua en humedales naturales llevo al
desarrollo de humedales artificiales para tratar
de reproducir en ecosistemas construidos los
beneficios de calidad del agua y habitat. La
mayoria de los humedales artificiales FLS son
praderas inundadas, pero se tienen tambien
algunos ejemplos de fangales y zonas
pantanosas. En los humedales FLS el agua
fluye sobre la superficie del suelo con
vegetacion desde un punto de entrada hasta el
punto de descarga. En algunos casos, el agua se
pierde completamente por evapotranspiracion y
percolation en el humedal. Un diagrama de un
humedal FLS se presenta en la Figura 1.
Existen pocos ejemplos del uso de humedales
naturales para tratamiento de aguas residuales
en los Estados Unidos. Dado que toda descarga
a humedales naturales debe cumplir con los
requisites del permiso de descarga del Si sterna
Nacional de Elimination de Descarga de
Contaminantes (National Pollutant Discharge
Elimination System, NPDES), estos humedales
se usan normalmente para tratamiento avanzado
o refmamiento terciario. Las metas de disefio de
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,
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A
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ENTRADA
DETUBERiA
M°LTIPLE MEMB
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VEGETACION
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SUPERFICIE TUBERiA
DE SUELO DEL AGUA MULTIPLE
LAZONA DE DESCARGA
RAiCES
Fuente: Adaptado de un dibujo de S.C. Reed, 2000
FIGURA 1 HUMEDAL DE FLUJO
LIBRE SUPERFICIAL
los humedales construidos van desde un uso
dedicado exclusivamente a las funciones basicas
de tratamiento hasta sistemas que proporcionan
tratamiento avanzado y/o en combinacion con
mejoras del habitat de la vida silvestre y
oportunidades para la recreacion publica. El
tamafio de los sistemas de humedales FLS va de
pequefias unidades para tratamiento en el sitio
de efluentes de tanques septicos hasta grandes
unidades de mas de 16,888 hectareas (40,000
acres). En la actualidad un extenso sistema es
utilizado para tratar el fosforo en escorrentia
pluvial agricola en Florida. Los humedales en
operacion en los Estados Unidos disefiados para
-------
el tratamiento de aguas residuales tienen un
rango de menos de 3,785 litres por dia (1,000
galones por dia) hasta mas de 75,708 m3/d (20
millones de galones por dia).
Los humedales artificiales FLS consisten
normalmente de una o mas cuencas o canales de
poca profundidad que tienen un recubrimiento
de fondo para prevenir la percolation al agua
freatica susceptible a contamination, y una capa
sumergida de suelo para las raices de la
vegetacion macrofita emergente seleccionada.
Cada sistema tiene estructuras adecuadas de
entrada y descarga para asegurar una
distribution uniforme del agua residual aplicada
y su recoleccion. La vegetacion emergente mas
comunmente utilizada en humedales FSL
incluye las espadafias y aneas (Typha spp.), los
juncos (Scirpus spp.) y los carrizos (Phragmites
spp.). En sistemas disefiados principalmente
para tratamiento, es comun que solo se
seleccionen una o dos especies para la siembra.
La cubierta vegetal producida por la vegetacion
emergente da sombra a la superficie del agua,
previene el crecimiento y persistencia del agua y
reduce la turbulencia inducida por el viento en
el agua que fluye por el sistema. Quizas aun
mas importante son las porciones sumergidas de
las plantas vivas, los ramales erguidos de las
plantas muertas, y los detritos acumulados del
crecimiento vegetal previo. Estas superficies
sumergidas proporcionan el sustrato fisico para
el crecimiento de organismos perifiticos
adheridos que son responsables por la mayoria
del tratamiento biologico en el sistema. La
profundidad del agua en las porciones con
vegetacion de estos sistemas va desde unas
pocas pulgadas hasta mas de dos pies.
El afluente a estos humedales se distribuye
sobre un area extensa de agua somera y
vegetacion emergente. La lenta velocidad que
se produce y el flujo esencialmente laminar
proporcionan una remocion muy efectiva del
material particulado en la section inicial del
sistema. Este material particulado,
caracterizado como solidos suspendidos totales
(SST), contiene componentes con una demanda
bioquimica de oxigeno (DBO), distintos
arreglos de nitrogeno total y fosforo total, y
trazas de metales y compuestos organicos mas
complejos. La oxidation o reduction de esas
particulas libera formas solubles de DBO,
nitrogeno total y fosforo total al medio ambiente
del humedal en donde estan disponibles para la
absorcion por el suelo y la remocion por parte
de las poblaciones microbianas y vegetales
activas a lo largo del humedal. El oxigeno esta
disponible en la superficie del agua, en
microzonas de la superficie de plantas vivas y
en superficies de raices y rizomas, lo cual
permite que se produzca actividad aerobica en el
humedal. Se puede asumir, sin embargo, que la
mayor parte del liquido en el humedal FLS es
anoxico o anaerobico. Esta falta general de
oxigeno limita la remocion biologica por
nitrificacion del amoniaco (NHs/NFk - N) , pero
los humedales FLS si son efectivos en cuanto a
la remocion de DBO, SST, metales y algunos
contaminantes organicos prioritarios dado que
su tratamiento puede ocurrir bajo condiclones
aerobicas y anoxicas.
Si la remocion de nitrogeno y/o la mejora de
habitat de vida silvestre son un objetivo del
proyecto, debe considerarse el alternar zonas
someras con vegetacion emergente con zonas
mas profundas (mas de 1.83 m o dos pies) que
contengan vegetacion sumergida seleccionada.
Las zonas de mayor profundidad proporcionan
una superficie de agua expuesta a la atmosfera
para la reaireacion, y la vegetacion sumergida
proporciona oxigeno para la nitrificacion. Las
zonas mas profundas tambien atraen y retienen
una gran variedad de vida silvestre, en particular
patos y otras aves acuaticas. Este concepto,
utilizado en Arcata, California, y en Minot,
North Dakota, puede proporcionar un
tratamiento excelente durante todo el afio en
climas calidos, y en forma estacional en climas
mas frios en los cuales se presentan bajas
temperaturas y formation de hielo. El tiempo
hidraulico de retention (HRT) en cada una de
estas zonas de superficie del agua expuesta debe
-------
limitarse a aproximadamente tres dias para
prevenir la re-emergencia de las algas. Estos
sistemas siempre deben iniciarse y terminar con
zonas someras de vegetation emergente para
asegurar la retention y el tratamiento de
material particulado y para minimizar la
toxicidad a la vida silvestre en las zonas de agua
expuestas. El uso de humedales construidos
FLS ha aumentado significativamente desde
finales de la decada de 1980. Estos sistemas se
encuentran distribuidos extensamente en los
Estados Unidos y se encuentran en cerca de 32
estados.
Modificaciones comunes
En los Estados Unidos es rutinario el
proporcionar algun tipo de tratamiento
preliminar antes del humedal FLS. El nivel
minimo aceptable es el equivalente al
tratamiento primario, el cual puede lograrse con
tanques septicos, tanques Imhoff para sistemas
de tamafio pequefio, o con lagunas profundas
con un tiempo corto de retention. Cerca del 45
por ciento de los sistemas de humedales FLS en
operation usan lagunas facultativas como
tratamiento preliminar, pero los humedales han
sido tambien utilizados como continuation de
otros sistemas de tratamiento. Por ejemplo
algunos de los sistemas FLS de mayor tamafio,
ubicados en Florida y Nevada, fueron disefiados
para el pulimiento de efluente terciario
producido por plantas de tratamiento terciario
avanzado.
Sistemas de humedales FLS de retention
completa del agua, sin descarga han sido usados
en zonas aridas de los Estados Unidos en donde
el agua se pierde completamente por la
combination de la percolation y la
evapotranspiracion. En estos sistemas se debe
prestar atencion a la acumulacion a largo plazo
de sales y otras substancias que pueden
convertirse en toxicas para la vida silvestre o las
plantas en el sistema. Mientras que es
imposible excluir la vida silvestre de los
humedales FLS, es prudente el minimizar su
presencia hasta cuando la calidad del agua sea
cercana al nivel de tratamiento secundario. Esto
puede lograrse limitando las zonas de agua
expuesta en el trayecto final del sistema y
usando masas densas de vegetation emergente
en la portion initial del humedal. El
seleccionar vegetation con poco valor
alimenticio para los animales o las aves tambien
puede ser util. En los climas mas frios, o en
donde no se cuenta con areas extensas, se
pueden disefiar sistemas de humedales de menor
tamafio para la remocion de DBO/SST. La
remocion de nitrogeno pueden lograrse con un
proceso separado. Sistemas de humedales en
Kentucky y Louisiana han integrado con exito
filtros percoladores de grava para la nitrification
del amoniaco en el agua residual. Humedales
FLS de operation estacional tambien han sido
utilizados en climas muy frios en los cuales el
agua residual es retenida en una laguna durante
los meses de invierno para su descarga al
humedal a un caudal controlado durante los
meses mas calidos del verano.
APLICABILIDAD
Los humedales FLS requieren un area
relativamente extensa, especialmente si se
requiere la remocion del nitrogeno o el fosforo.
El tratamiento es efectivo y requiere muy poco
en cuanto a equipos mecanicos, electricidad o la
atencion de operadores adiestrados. Los
sistemas de humedales pueden ser los mas
favorables desde el punto de vista economico
cuando el terreno esta disponible a un costo
razonable. Los requerimientos de terreno y los
costos tienden a favorecer la aplicacion de la
tecnologia de humedales FLS en areas rurales.
-------
Los sistemas de humedales FLS remueven en
forma confiable la DBO, la demanda quimica de
oxigeno (DQO) y los SST. Tambien pueden
producir bajas concentraciones de nitrogeno y
fosforo con tiempos de retention
suficientemente largos. Los metales son
tambien removidos eficazmente y se puede
esperar tambien una reduction de un orden de
magnitud en coliformes fecales. Ademas de las
aguas residuales domesticas, los sistemas de
FLS son usados para tratamiento del drenaje de
minas, escorrentia pluvial urbana, desbordes de
drenajes combinados, escorrentia agricola,
desechos ganaderos y avicolas y lixiviado de
rellenos sanitarios, y para efectos de mitigation.
Debido a que el agua esta expuesta y es
accesible a personas y animales, el concepto de
recibir agua residual parcialmente tratada puede
no ser adecuado en el caso de viviendas
individuates, parques, areas de juego, o
instalaciones publicas similares. Para estas
aplicaciones un humedal de grava de flujo
subsuperficial puede ser una mejor option.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Se enumeran a continuation algunas de las
ventajas y desventajas de los humedales FLS.
que los procesos mecanicos de
tratamiento.
La operation a nivel de tratamiento
secundario es posible durante todo el afio
con exception de los climas mas frios.
La operation a nivel de tratamiento
terciario avanzado es posible durante
todo el afio en climas calidos o semi-
calidos.
Los sistemas de humedales proporcionan
una adicion valiosa al "espacio verde" de
la comunidad, e incluye la incorporation
de habitat de vida silvestre y
oportunidades para recreation publica.
Los sistemas de humedales FLS no
producen biosolidos ni lodos residuales
que requeririan tratamiento subsiguiente
y disposition.
La remocion de DBO, SST, DQO,
metales y compuestos organicos
refractarios de las aguas residuales
domesticas puede ser muy efectiva con
un tiempo razonable de retention. La
remocion de nitrogeno y fosforo a bajos
niveles puede ser tambien efectiva con
un tiempo de retention
significativamente mayor.
Ventajas
Desventajas
Los humedales FLS proporcionan
tratamiento efectivo en forma pasiva y
minimizan la necesidad de equipos
mecanicos, electricidad y monitoreo por
parte de operadores adiestrados.
Los humedales FLS pueden ser menos
costosos de construir, operar y mantener,
• Las necesidades de terreno de los
humedales FLS pueden ser grandes,
especialmente si se requiere la remocion
de nitrogeno o fosforo.
• La remocion de DBO, DQO y nitrogeno
en los humedales son procesos
biologicos y son esencialmente
continuos y renovables. El fosforo, los
-------
metales y algunos compuestos organicos
persistentes que son removidos
permanecen en el si sterna ligados al
sedimento y por ello se acumulan con el
tiempo.
• En climas frios las bajas temperaturas
durante el invierno reducen la tasa de
remocion de DBO y de las reacciones
biologicas responsables por la
nitrification y desnitrificacion. Un
aumento en el tiempo de retention puede
compensar por la reduction en esas
tasas pero el incremento en el tamafio de
los humedales en climas
extremadamente frios puede no ser
factible desde el punto de vista
economico o tecnico.
• La mayoria del agua contenida en los
humedales artificiales FLS es
esencialmente anoxica, limitando el
potential de nitrification rapida del
amoniaco. El aumento del tamafio del
humedal y, consecuentemente, el tiempo
de retention puede hacerse en forma
compensatoria, pero puede no ser
eficiente en terminos economicos.
Metodos alternos de nitrification en
combination con los humedales FLS han
sido utilizados con exito.
• Los mosquitos y otros insectos vectores
de enfermedades pueden ser un
problema.
• La poblacion de aves en un humedal
FLS puede tener efectos adversos si un
aeropuerto se encuentra localizado en la
vecindad.
• Los humedales artificiales FLS pueden
remover coliformes fecales del agua
residual municipal, al menos en un orden
de magnitud. Esto no siempre es
suficiente para cumplir con los limites de
descarga en todas las localidades, por lo
cual podria requerirse desinfeccion
subsiguiente. La situation puede
complicarse aun mas debido a que las
aves y otras especies de vida silvestre
producen coliformes fecales.
CRITERIOS DE DISENO
Los modelos publicados sobre el disefio de la
remocion de contaminantes en humedales FLS
han estado disponibles desde finales de la
decada de 1980. Trabajos mas recientes han
sido compilados en tres libros de texto que
presentan modelos de disefio de humedales FLS
(Reed, et al 1995, Kadlec & Knight 1996, Crites
& Tchobanoglous, 1998). Los tres modelos se
basan en reacciones cineticas de primer orden
para flujo en piston pero dan resultados
diferentes debido a que diferentes bases de datos
fueron utilizadas. La organization Water
Environment Federation (WEF) presenta una
comparacion de las tres metodologias en el libro
Manual de Practica para Sistemas Naturales
(WEF, 2000). Otra comparacion puede
encontrase en el manual de disefio de sistemas
de humedales de la U.S. EPA (U.S. EPA, 2000).
Este manual tambien incluye los modelos de
disefio desarrollados por Gearheart y Finney. El
disefiador de sistemas de humedales FLS debe
consultar esas referencias para seleccionar el
metodo que mejor se ajuste al proyecto en
consideration. Una estimation preliminar de
los requerimientos de terreno para humedales
FLS puede obtenerse de los valores en la Tabla
1 para las tasas tipicas de carga superficial
presentadas a continuation. Estos valores
tambien pueden ser utilizados para revisar los
resultados de otras referencias.
El contaminante que requiere la mayor area para
su remocion determina el tamafio del area de
tratamiento del humedal, la cual corresponde a
la superficie del fondo de las celdas del
-------
humedal. La distribution del flujo de agua
residual en toda la superficie debe ser uniforme
para que esta area sea efectiva en un 100 por
ciento. Esto se hace posible en humedales
artificiales mediante un gradiente del fondo
cuidadosamente seleccionado y el uso de
estructuras apropiadas de entrada y descarga.
La distribution uniforme del flujo es mas dificil
en los humedales naturales que se utilizan para
tratamiento o pulimiento del efluente porque
estos normalmente retienen su configuration y
topografia existentes; esto puede dar como
resultado un flujo en corto circuito. Estudios
con rastreadores de tinta en este tipo de
humedales han mostrado que el area efectiva de
tratamiento puede ser tan reducido como el 10
por ciento del area total del humedal. El area
total del humedal debe ser dividida por lo menos
en dos celdas, con exception de los sistemas de
menor tamafio. Los sistemas de mayor tamafio
deben tener al menos dos Irenes
TABLA 1 TASAS TlPICAS DE CARGA
SUPERFICIAL
Constitu-
yente
Carga
hidraulica
(pulgadas
por dfa)
DBO
SST
Nitrogeno
como
NHs/NhU
Nitrogeno
como NOs
Nitrogeno
total
Fosforo total
Concentra
-cion
tipica del
afluente
(mg/L)
0.4 a 4**
5 a 100
5 a 100
2 a 20
2a10
2 a 20
1 a10
Meta de
tratami-
ento del
efluente
(mg/L)
5 a 30
5 a 30
1 a 10
1 a 10
1 a 10
0.5 a 3
Tasa de
carga
contami-
nante
(libra/acre/
dia)
9 a 89
9 a 100
1 a4
2a9
2a9
1 a4
de celdas paralelos para tener flexibilidad de
manejo y mantenimiento.
Los sistemas de humedales son ecosistemas
vivos en los cuales los ciclos de vida y muerte
de la biota producen residues que pueden ser
medidos en funcion de DBO, SST, nitrogeno,
fosforo y coliformes fecales. Como resultado, y
en forma independiente del tamafio del humedal
o las caracteristicas del afluente, en estos
sistemas siempre existen concentraciones
naturales de esos materiales. La Tabla 2
resume esas concentraciones naturales.
Debido a que la remocion de la DBO y las
varias formas de nitrogeno dependen de la
temperatura del agua, la temperatura del
humedal debe conocerse para lograr un disefio
adecuado. La temperatura del agua en sistemas
TABLA 2 CONCENTRACIONES
"NATURALES" EN HUMEDALES FLS
Constituyente
DBO (mg/L)
SST (mg/L)
Nitrogeno total (mg/L)
Nitrogeno como NHs/NhU (mg/L)
Nitrogeno como NOs (mg/L)
Fosforo total (mg/L)
Coliformes fecales
(NMP/100mL)
Rango de
concentracion
1 a10
1 a6
1 a3
menos de 0.1
menos de 0.1
menos de 0.2
50 a 500
Fuente: U.S. EPA, 2000.
con un tiempo hidraulico de retention largo
(mayor a 10 dias) se acerca a la temperatura
promedio del aire, excepto en periodos de
invierno cuando se presentan temperaturas bajo
cero grades. Los metodos para calcular la
-------
temperatura del agua en humedales con HRT
mas cortos pueden ser encontrados en las
referencias publicadas que se mencionaron
anted ormente.
Debido a que las plantas vivas y los detritos
representan una resistencia significativa al flujo
por la friction a lo largo del humedal, se deben
considerar los aspectos hidraulicos en el disefio
del sistema. La ecuacion de Manning es
aceptada en general como el modelo del flujo de
agua en los humedales FLS. La information
descriptiva al respecto puede consultarse en las
referencias citadas anteriormente. La resistencia
al flujo impacta la configuration seleccionada
para las celdas del humedal: entre mas larga sea
la trayectoria de flujo, mas grande sera la
resistencia. Para evitar problemas de tipo
hidraulico, se recomienda un cociente maximo
entre longitud y el ancho de 4 a 1.
DESEMPENO
Un humedal FLS con una carga moderada
puede lograr los niveles de efluente "naturales"
que se presentan en la Tabla 2. En general, los
humedales artificiales FLS se disefian para
producir una calidad dada de efluente. La Tabla
1 puede utilizarse para calcular en forma
preliminar el tamafio requerido del humedal
para producir una calidad de efluente deseada.
Los modelos de disefio en las publicaciones
referenciadas proporcionan una estimation mas
precisa del area de tratamiento requerida. La
Tabla 3 resume el desempefio real de 27
sistemas de humedales FLS incluidos en una
Evaluation de Tecnologia recientemente
publicada (U.S. EPA, 2000).
TABLA 3 RESUMEN DEL DESEMPENO
DE 27 SISTEMAS DE HUMEDALES FLS
Constituyente
DB05
SST
Nitrogeno como NTK
Nitrogeno como
NHs/NhU
Nitrogeno como NOs
Nitrogeno total
Fosforo total
Fosforo disuelto
Coliformes fecales
(#/100 ml_)
Promedio en
el afluente
(mg/L)
70
69
18
9
3
12
4
3
73,000
Promedio en
el efluente
(mg/L)
15
15
11
7
1
4
2
2
1,320
Fuente: U.S. EPA, 2000.
-------
En teoria el desempefio de un sistema de
humedales puede estar influenciado por factores
hidrologicos. Tasas elevadas de evapo-
transpiracion (ET) pueden aumentar las
concentraciones en el efluente pero tambien
aumentar el HRT del humedal. Tasas altas de
precipitation pluvial pueden diluir la
concentration de contaminantes pero tambien
reducir el HRT del humedal. En la mayoria de
las zonas templadas con un clima moderado
estos efectos no son criticos para el desempefio
adecuado. Estos aspectos hidraulicos solo
deben ser considerados para valores extremes de
ET y precipitation.
OPERACION Y MANTENIMIENTO
Los requisites de operation y mantenimiento
(O/M) rutinarios de los humedales FLS son
similares a los de las lagunas facultativas. Estos
incluyen el control hidraulico y de profundidad
del agua, la limpieza de las estructuras de
entrada y descarga, el corte de la hierba en
bermas, la inspection de la integridad de las
mismas, el manejo de la vegetation del
humedal, el control de mosquitos y vectores de
enfermedades (de ser necesario), y el monitoreo
rutinario.
La profundidad del agua en el humedal puede
requerir ajuste periodico segun sea la estacion o
en respuesta al aumento a largo plazo de la
resistencia por la acumulacion de detritos en el
canal del humedal. Los mosquitos pueden
requerir control dependiendo de las condiciones
y requisites locales. Las poblaciones de
mosquitos en el humedal de tratamiento no debe
exceder el de los humedales naturales cercanos.
El manejo de la vegetation en estos humedales
FLS no incluye el corte rutinario y la
disposition del material podado. La remocion
de contaminantes por parte de la vegetation es
un mecanismo relativamente insignificante de
manera que el corte y la remocion rutinaria no
proporciona un beneficio significativo en cuanto
al tratamiento. La remocion de detritos
acumulados puede ser necesaria si se presentan
restricciones severas del flujo. En general, esto
no ocurre si los canales del humedal han sido
construidos con un cociente alto entre la
longitud y el ancho (mayor de 10 a 1). El
manejo de la vegetation puede incluir tambien
el control de la vida silvestre, dependiendo del
tipo de vegetation seleccionada para el sistema.
Se sabe de casos en los cuales animales tales
como las nutrias y el raton almizclero (muskraf)
han consumido toda la vegetation emergente de
humedales artificiales FLS.
Se requiere un monitoreo rutinario de la calidad
del agua en todos los humedales FLS que tengan
permisos de descarga del NPDES, en los cuales
se especifican los contaminantes y la frecuencia
de monitoreo. El muestreo para los permisos de
NPDES normalmente esta limitado a agua
residual no tratada y al efluente final del
sistema. Dado que el componente de humedales
normalmente esta precedido por alguna forma
de pretratamiento, el programa de monitoreo del
NPDES no documenta las caracteristicas del
afluente a los humedales. Se deben recolectar y
analizar periodicamente muestras del afluente
en todos los sistemas, excepto los de menor
tamafio, para proporcionar al operador un mejor
entendimiento del desempefio del humedal y
una base para hacer ajustes de ser necesarios.
COSTOS
Los principales elementos que se incluyen en
los costos de inversion de los humedales FLS
son similares a los de sistemas de lagunas,
incluyendo el costo del terreno, la evaluation
del sitio, la limpieza del mismo, la movilizacion
de suelos, el recubrimiento, el medio de
-------
sembrado, las plantas, las estructuras de entrada
y descarga, las cercas, tuberias miscelaneas, la
ingenieria, los costos legates, las contingencias,
y los gastos fijos y ganancia del contratista. El
recubrimiento pueden ser el elemento mas
costoso. For ejemplo, una membrana lineal se
podria acercar a un cuarenta porciento de los
costos de construction. En muchos casos la
compactacion de suelos natives "in-situ"
proveen una barrera suficiente para la
contamination subterranea.
TABLA 4 COSTOS DE INVERSION Y
DE O/M PARA UN HUMEDAL FLS
CON UNA CAPACIDAD DE 100,000
GALONES POR DlA
Elemento
Costo del
terreno
Evaluacion
del sitio
Limpieza
del sitio
Movimiento
de tierra
Recubri-
miento
Suelo para
siembra
Plantas
Sembrado
Estructuras
de entrada
y descarga
Subtotal
Costos de
ingenieria,
legales, etc.
Costo, $*
Recubrimiento de
suelo natural
$16,000
3,600
6,600
33,000
0
10,600
5,000
6,600
16,600
$98,000
$53,800
Recubrimiento
de membrana
plastica
$16,000
3,600
6,600
33,000
66,000
10,600
5,000
6,600
16,600
$164,000
$95,100
Costo total
de inversion
Costos de
O/M, $/ano
$154,800
$6,000
$259,100
$6,000
La Tabla 4 presenta los costos para construction
de un humedal FLS hipotetico de 378,500 L/d
(100,000 galones/d) para lograr una
concentration de 2 mg/L de amoniaco en el
efluente. Otros supuestos de calculo son los
siguientes: NHa afluente = 25 mg/L; temperatura
del agua 20°C (68°F); profundidad del agua =
0.46 m (1.5 pies); porosidad = 0.75; area de
tratamiento =1.3 hectareas (3.2 acres); y costo
del terreno =$12,3557 hectarea ($5,000/acre).
TABLA 5 COMPARACION DE COSTOS
DE UN HUMEDAL FLS Y UN SISTEMA
CONVENCIONAL DE TRATAMIENTO DE
AGUA RESIDUAL
Proceso
Elemento de
costo
Humedal
SBR
Costo de inversion 259,000 1,104,500
($)
Costo de O/M ($)
6,000/afio 106,600/afio
Costo total a valor 322,700 2,233,400
presente* ($)
Costo por 1000 0.44 3,06
galones de agua
tratada** ($)
* El factor de valor de valor presente es de 10.594 con
base en un periodo de 20 afios y 7 por ciento de interes.
** El caudal diario para 365 dfas por afio por 20 afios,
dividido por 1000 galones.
Fuente: Water Environment Federation, 2000.
La Tabla 5 presenta una comparacion de costos
del ciclo de vida util de este humedal con el de
un sistema conventional de tratamiento de
reactor secuencial por tandas (sequencing batch
-------
reactor, SBR) disefiados para el mismo caudal
y calidad de efluente.
REFERENCIAS
Otros folletos informativos relacionados
Humedales de Flujo Subsuperflcial
EPA 832-F-00-023
Septiembre del 2000
Otros folletos informativos de la EPA se pueden
obtener en la siguiente direction de Internet:
http ://www. epa. gov/owmitnet/mtb fact, htm
1. Crites, R.W. and G. Tchobanoglous,
1998, Small and Decentralized
Wastewater Management Systems,
McGraw Hill Co., New York, NY.
2. Kadlec, R.H. and R. Knight, 1996,
Treatment Wetlands, Lewis Publishers,
Boca Raton, FL.
3. Reed, S.C.; R.W. Crites; and E.J.
Middlebrooks, 1995, Natural Systems
for Waste Management and Treatment -
Second Edition, McGraw Hill Co, New
York, NY.
U.S. EPA, 2000, Free Water Surface
Wetlands for Wastewater Treatment: A
Technology Assessment, U.S. EPA,
OWM, Washington, D.C.
U.S. EPA, 2000, Design Manual
Constructed Wetlands for Municipal
Wastewater Treatment, U.S. EPA,
CERI, Cincinnati, OH.
6. Water Environment Federation, 2000,
Natural Systems for Wastewater
Treatment, MOP FD-16, WEF,
Alexandria, VA.
INFORMACION ADICIONAL
Billmayer Engineering
JJ. Billmayer
191 Third Avenue East
Kalispell, MT 59901
City of Ouray
Carl Cockle
P.O. Box 468
Ouray, CO 81427
Joseph Ernest
Associate Engineer
P.O. Box 5015
Freemont, CA 94537-5015
Humbolt State University
Dept. of Environmental Resource Engineering
Dr. Robert Gearheart
Arcata, CA 95522
Mississippi Gulf Coast Regional Wastewater
Authority
William Rackley
3103 Frederick Street
Pascagoula, MS 39567
La mention de marcas registradas o productos
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Protection Ambiental de Estados Unidos.
Para mas information contactese con:
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