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
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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

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