humedal de flujo subsuperficial
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PRESENTACION DEL TRABAJO DE TESIS PARA EL DISEÑO DE HUMEDALES ARTIFICIALESTRANSCRIPT
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UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja
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Latitud: 04o05’ SLongitud: 79o56’ OAltitud: 800 m.s.n.m.
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NORTE: Cantón PuyangoSUR: Cantón CelicaESTE: Cantones Celica y PuyangoOESTE: Cantón Zapotillo
Trópical Seco
22 °C
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1688 hab.1.03%
2070 hab.
AguaPotable, Alcantarillado, Recolección deResiduos, Energía Eléctrica, subcentro desalud.
Agricultura yGanadería.
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Las aguas que provienen del sistema deabastecimiento de agua de una población,después de haber sido modificadas pordiversos usos en actividades domésticas,industriales y comunitarias, siendo recogidaspor la red de alcantarillado que lasconducirá hacia un destino apropiado.
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FECHAS DE MUESTREO: 1M: jueves 12 de diciembre del 2008. 2M: viernes 6 de marzo del 2009. 3M: martes 21 de abril del 2009. 4M: sábado 30 de mayo del 2009. 5M: domingo 02 de agosto del 2009. 6M: lunes 30 de diciembre del 2009.NUMERO DE MUESTRAS: 13 muestras para ensayos físico-químicos 13 muestras para ensayos de pesticidas 4 muestras para ensayos bacteriológicos
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0
2
4
6
8
10
12
14
Cau
dal (
l/s)
Hora del Muestreo
Gráfico 2.2: Comportamiento de los Caudales Registrados
1M (Jueves)
2M (Viernes)
3M (Martes)
4M (Sábado)
5M (Domingo)6M (Lunes)
Caudal Mínimo= 4.37 l/s
Caudal Medio= 5.16 l/s
Caudal
Máximo=
9.72 l/s
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Tabla 2.3: Parámetros de Calidad del Agua Residual, Características Físico-Químicas
PARÁMETROS UNIDAD Nº MEDIADESV.
STÁNDARINTERVALO (mg/l)
pH mg/l 74 7.28 0.17 7.18 - 7.43
Sólidos Totales mg/l 74 532.08 182.99 452.00 - 676.00
Sólidos Disueltos mg/l 74 211.53 88.58 172.08 - 279.13
Sólidos en Suspensión mg/l 74 74.86 49.57 58.55 - 110.60
DBO mg/l 74 158.23 82.31 110.06 - 238.18
DQO mg/l 74 353.43 161.64 239.20 - 474.40
Carbono Orgánico Total mg/l 52 136.06 52.84 95.45 - 190.48
Nitrógeno Orgánico mg/l 74 13.87 9.36 9.73 - 24.51
Nitrógeno Amoniacal mg/l 74 14.17 9.61 7.37 - 26.54
Nitrógeno de Nitrito mg/l 74 0.19 0.47 0.02 - 0.76
Nitrógeno de Nitrato mg/l 74 1.49 0.91 1.17 - 2.31
Fósforo Orgánico mg/l 74 0.91 0.66 0.49 - 1.37
Fosforo Inorgánico mg/l 74 2.47 1.35 1.70 - 3.94
Cloruro mg/l 74 42.47 23.25 33.83 - 76.90
Alcalinidad mg/l 74 205.58 35.98 180.67 - 241.20
Grasas mg/l 74 38.19 25.03 27.83 - 49.80
Boro mg/l 74 0.91 0.48 0.74 - 1.11
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K Efluente
1,5Afluente biodegradable de
forma natural
2 < K <3Afluente urbano
biodegradable si se trata
K > 5 Afluente no biodegradable.
23.2=23.15843.353
==5DBO
DQOK
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Tabla 2.5: Parámetros de Calidad del Agua Residual, Características
Metales Pesados
PARÁMETROS UNIDAD Nº MEDIADESV.
STÁNDAR
INTERVALO
(mg/l)
Cobre mg/l 24 0.017 0.067 0.056 - 0.190
Hierro mg/l 62 1.206 1.325 0.471 - 2.013
Plomo mg/l 60 0.021 0.017 0.010 - 0.032
Manganeso mg/l 74 0.111 0.188 0.065 - 0.325
Mercurio mg/l 22 0.015 0.009 0.012 - 0.024
Zinc mg/l 74 0.247 0.261 0.093 - 0.324
Fuente: Los Autores
Tabla 2.8: Parámetros de Calidad del Agua Residual, Características Bacteriológicas
PARÁMETROS UNIDAD Nº MEDIADESV.
STÁNDAR
INTERVALO
(mg/l)
Coliformes Totales mg/l 18 5.47E+07 4.20E+07 4.35E+07 - 6.18E+07
E Coli mg/l 18 1.78E+07 1.41E+07 1.62E+07 - 1.92E+07
Coliformes Fecales mg/l 18 4.02E+07 3.45E+07 3.38E+07 - 4.38E+07
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Profundidad
Contenido
de
Humedad
Límite
Líquido
Límite
Plástico
Índice de
Plasticidad
1.50 m 29% 44 % 22 % 22 %
2.50 m 37% 46 % 26 % 20 %
Profundidad Clasificación SUCS Textura
1.50 m CH Ac
2.50 m CH Ac
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PARÁMETRO CONCENTRACIÓN PARÁMETRO CONCENTRACIÓN
PH 6.89 Hierro 53.7 PPM
Mat. Org. 2.49 % Manganeso 4.8 PPM
Nitr. total 0.12 % Cobre 6.3 PPM
Fósforo 14.9 PPM Zinc 5.7 PPM
Potasio 0.20 cmol/Kg Boro 0.20 PPM
Calcio 14.9 cmol/Kg Conductividad
Eléctrica
0.17 dS/m
Magnesio 4.03 cmol/Kg Intercambio
Iónico
32 Meq/100
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,
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Información Básica Disponible:
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Estación Código Longitud Latitud Elevación Periodo
Macará M542 617744,7649 9516394,564 427 1965-1999
Celica M148 616397,9142 9546215,863 2700 1965-1999
Zapotillo M151 584729,8482 9515544,144 120 1965-1999
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0,0
40,0
80,0
120,0
160,0
200,0
240,0
280,0
320,0
0
20
40
60
80
100
120
Ene
Feb
Ma
r
Ab
r
Ma
y
Jun
Jul
Ago Se
p
Oct
Nov
Dic
PREC
IPITA
CIÓ
N (
mm
)
TEM
PERA
TURA
(°C
)
Fig.4.1: Climograma de la ciudad de Pindal
PRECIPITACIÓN TEMPERATURA
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Tabla 5.13: MATRIZ DE SELECCIÓN FINAL
EfectosHumedal
ArtificialFlujo Superficial
Infiltración
LentaPeso
Superficie necesaria 2.5 - 9 5 - 9 4 - 8 HA
Simplicidad de construcción S MS MS FS, IL
Explotación y mantenimiento MS S S HA
Análisis de Costos B B B HA, FS, IL
Rendimientos
DQO 55 - 80 70 – 90 90 – 95 IL
DBO 60 – 98 95-99 90 – 95 FS
SS 60 – 98 95-99 95 – 99 FS, IL
NT 30 – 70 95-99 40 – 95 FS
PT 20 – 60 85 – 90 90 – 95 IL
COLIFORMES 99 – 99.99 85 - 90 95.5-99.99 HA
Subproductos B B B HA, FS, IL
Impacto ambiental MP P P HA
Características
del Terreno
PERMEABILIDAD <5 >50 5 - 50 HA
PENDIENTE <5 >20 5 –10 HA
NIVEL FREÁTICO <2 >5 2 – 5 HA
ADAPTACIÓN A LA ZONA DE ESTUDIO: 9 8 8 HA
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Humedal de Flujo Libre (HFL) Humedal de Flujo Subsuperficial (HSS)
Superficie libre de agua.
Flujo de circulación de agua en lámina
sobre un lecho en el que se enraízan los
vegetales del humedal.
Menor costo de instalación.
Hidráulica sencilla.
Favorecen la vida animal.
Las bajas temperaturas provocan
descensos en el rendimiento.
Lecho vegetal sumergido.
Flujo sumergido, a través de un medio
granular.
Hidráulica más complicada.
Mayores rendimientos de depuración.
Necesitan superficies menores que en
HFL.
Flujo oculto.
No tiene producción de olores.
Costos de instalación mayores que en el
HFL.
Pocos problemas de insectos.
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CA
JÓN
DE
ENTR
ADA
Ancho m 0,45
Longitud m 0,5
Altura m 0,5
Tiempo de caída s 0,18
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CA
NA
L DE
LL
EGA
DA
Ancho m 0,45
Altura m 0,5
Longitud m 0,7
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CA
NA
L DE
CRI
BADO
Ancho m 0,60Diámetro de las barras m 0,10
Separación útil entre barras m 0,25
Longitud m 0,60Número de barras u 16
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DESA
REN
ADO
R Ancho m 0,8
Altura de sedimentación m 0,2
Altura total m 0,5
Longitud total m 5,0
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DESE
NG
RASA
DOR
Base m 2,0
Longitud m 3,0
Altura m 1,5
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Parámetro de Diseño Unidad HSS
Tiempo de retención
Hidráulicad 3 – 15
Profundidad del Humedal m 0.30 – 0.90
Carga Hidráulica m3/m2.d 0.014 – 0.046
Superficie Específica Ha/(103 m3/d) 7.1 – 2.15
Pendiente % < 5
Tipo de materialTamaño efectivo
D10 (mm)
Porosidad
(n)
Conductividad
Hidráulica
(k) m3/m2.d
Arena gruesa 2 28 – 32 100 – 1000
Arena gravosa 8 30 – 35 500 – 5000
Grava fina 16 35 – 38 1000 – 10000
Grava media 32 36 – 40 10000 - 50000
Roca gruesa 128 38 - 45 50000 - 250000
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( ) ( )[ ]
( ) ( )[ ]
2
23
EFLUENTE5AFLUENTE5
923.62mAs
100Ln238.18Ln445.82As
(y)(n)KDBOLnDBOLnQ
As
=
−=
−=
)38.0)(90.0(32.1
Cº 23 C22.8º 1 - 23.8 1 - AguaTempHumedal Tem ≈===
( ) ( ) 32106110410611041 20232023 ..... === −−TK
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( ) ( ) 0.25171.0480.21871.0480.2187K 202320TT === −−
26342.41m8)(0.90)0.2517(0.3
1551.05LN445.82
KT(n)(y)NefluenteNafluenteLNQ
As =
=
=
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08288050 .)( =
=2.6077
100500.3922+0.01854K
2
(50)(50) 19262.52m
38)(0.90)0.08288(0.15
51.05LN445.82
(n)(y)KNefluenteNafluenteLNQ
As =
=
=
0.410741001000.3922+0.01854K
2.6077
(100) =
=
2
(100)(100) 3887.05m
38)(0.90)0.41074(0.15
51.05LN445.82
(n)(y)KNefluenteNafluenteLNQ
As =
=
=
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díacm
PP
3.07CH5
2.74EXP5.31CH
Ce2.74EXPCaCH
=
−=
−=
( ) ( )2P
P
978.76m=2.74
1005
5.31LN445.82
=2.74
100CeCa
LNQ=As
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HUMEDAL DE FLUJO SUBSUPERFICIALTR
ATA
MIE
NTO
Área total m2 3887.07
Número de balsas u 2,00
Área de cada balsa m2 1943.52
Profundidad m 0,9Ancho m 47
Largo m 42
Período de retención días 3
Diámetro de la tubería mm 200
Área por habitante m2/hab 2,0
Sistema de distribución Tubería perforada
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Insumos y materiales:
Arena (gruesa), material granular (2”, 1 1/4”), cemento,
ladrillo, piedra, tabla y listón, clavos, agua, tubería PVC,
Tees, Yees, codos, aditivos, diesel, aceite, suelda, alambre
de púas, grapas, malla galvanizada, hierro, compuertas.
Herramientas y
maquinaria:
Herramientas manuales, compactador, vibrador,
concretera, cargadora, excavadora, volquete, equipo
topográfico.
Personal y mano de
obra:
Topógrafo, cadenero, peónes, albañiles, operador
(equipo liviano, retroexcavadora) ayudante de
maquinaria, ingeniero civil.
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Impactos negativos +
Impactos positivos -
Alteración alta 3
Alteración media 2
Alteración baja 1
Intensidad alta 3
Intensidad media 2
Intensidad Baja 1
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