12 Diciembre 2018

Lecho de secado con plantas

Autor
Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond, Roland Schertenleib y Christian Zurbrügg (EAWAG/SANDEC)
Adaptado por
Graciela Hernández Alarcón (SARAR)
Resumen ejecutivo

El lecho de secado con plantas es similar al lecho de secado sin plantas, pero con el valor agregado de la transpiración y un mejor tratamiento de lodos debido a las plantas. La mejora clave del lecho con plantas sobre el lecho sin plantas es que no es necesario desenlodar los filtros después de cada ciclo de alimentación y secado. Sin embargo, en México no es una tecnología muy difundida (MANTILLA 2016). El lodo fresco puede ser aplicado directamente sobre la capa anterior; las plantas y sus sistemas de raíz mantienen la porosidad del filtro.

Ventajas
Puede manejar cargas elevadas
Mejor tratamiento de lodo que los lechos de secado sin plantas
Puede construirse y repararse con materiales disponibles localmente
Costo de capital relativamente bajo; bajos costos de operación
Los frutos o forrajes que crecen en los lechos pueden generar ingreso
No requiere energía eléctrica
Desventajas
Requiere un terreno grande
Puede haber moscas y malos olores
Largos periodos de almacenamiento
Requiere mano de obra intensiva para remover el lodo
Requiere experiencia en diseño y construcción
El lixiviado requiere tratamiento adicional
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Introducción
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Esta tecnología tiene la ventaja de desecar y estabilizar el lodo. Además, las raíces de las plantas crean vías a través del lodo en espesamiento que permiten que el agua escape fácilmente. El aspecto del lecho es similar a un humedal artificial de flujo vertical. Los lechos se llenan de arena y grava para sostener la vegetación. En lugar del efluente, el lodo se aplica a la superficie y el líquido filtrado fluye hacia abajo a través del subsuelo donde es recolectado en los desagües (TILLEY et al. 2018).

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Consideraciones de diseño
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Un diseño general para superponer el lecho es: 1) 250 mm de grava gruesa (grano de 20 mm de diámetro); 2) 250 mm de grava fina (grano de 5 mm de diámetro), y 3) 100 a 150 mm de arena. Debe dejarse un espacio libre (1 m) sobre la parte superior de la capa de arena para 3 a 5 años de acumulación. Se pueden usar plantas como carrizo (Phragmites sp.), totora (Typha sp.), poáceas (Echinochloa sp.) y papiro (Cyperus papyrus), dependiendo del clima. Las especies locales y no invasoras pueden utilizarse si crecen en ambientes húmedos, son resistentes al agua salada y se reproducen fácilmente después del corte (TILLEY et al. 2018). El lodo se debe aplicar en capas de 75 a 100 mm de espesor y volver a aplicar cada 3 a 7 días, dependiendo de las características del lodo, el ambiente y las limitaciones de operación. Se han reportado tasas de aplicación de lodo de 100 a 250 kg/m2/año en climas tropicales cálidos. En climas más fríos, como el norte de Europa, las tasas suelen ser hasta de 80 kg/m2/año. Dos o más lechos paralelos pueden usarse alternativamente para permitir suficiente degradación y reducción de patógenos de la capa superior de lodo antes de removerlo. El lixiviado recolectado en los tubos de drenaje debe ser tratado adecuadamente, dependiendo de dónde será descargado (TILLEY et al. 2018). Los tubos de drenaje deben tener, al menos, un diámetro de 100 mm y una pendiente de un 1% (LFTAIPG s.f.). Los tubos de ventilación conectados al sistema de drenaje contribuyen a mantener las condiciones aerobias en el filtro.

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Idoneidad
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Esta tecnología es efectiva para disminuir el volumen de lodo (hasta 50%) a través de descomposición y secado, que es importante cuando el lodo debe ser transportado a otro lugar para su uso o disposición final (TILLEY et al. 2018). También se puede usar cuando se requiere una disminución de la humedad del lodo para un tratamiento posterior (por ejemplo co-compostaje) (CONAGUA 2015). Debido a sus requerimientos de área y el bajo costo de operación, los lechos de secado con plantas son más apropiados para comunidades pequeñas y medianas (TILLEY et al. 2018). La utilización de esta tecnología es aplicable a los sistemas en donde se producen lodos fecales, como son el sistema de saneamiento de cámara simple, de aguas negras con infiltración, de aguas negras con conducción del efluente y de conducción de aguas negras a tratamiento. Debido a que los lechos de secado requieren un tratamiento previo (CONAGUA 2015) y de bastante espacio, esta tecnología solo será adaptada para comunidades rurales de casas dispersas que posean capacidades y recursos, tanto con disposición de agua escasa como suficiente, así como para poblados con capacidades y recursos, tanto con disposición de agua escasa como suficiente, que cuenten con espacio suficiente para la tecnología o un sistema de transporte para un tratamiento centralizado. En las zonas semiáridas del centro y norte de México, donde la radiación solar es muy intensa y la precipitación es baja, esta tecnología puede resultar más eficiente (CONAGUA 2015). Lugares en donde se presentan fuertes vientos también ayudan a mejorar el funcionamiento de los sistemas.

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Aspectos de salud y aceptación
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Debido a su agradable estética, no debe haber problemas con su aceptación, sobre todo si se encuentra lo suficientemente lejos de zonas muy pobladas. Las plantaciones sin perturbaciones pueden atraer vida silvestre, incluyendo serpientes venenosas. El lodo fecal es peligroso y cualquier trabajador debe estar equipado con protección adecuada (botas, guantes y ropa). El grado de reducción de patógenos en el lodo varía con el clima. Dependiendo del uso que se le vaya a dar, podría requerir almacenamiento y secado adicional (TILLEY et al. 2018).

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Operación y mantenimiento
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Se requiere personal capacitado para garantizar una correcta operación y mantenimiento. Se debe dar mantenimiento a los drenajes, y el efluente tiene que ser recolectado y desechado de manera adecuada. Las plantas deben haber crecido lo suficiente antes de aplicar el lodo. La fase de aclimatación es fundamental y requiere mucho cuidado. Las plantas deben ser podadas o cosechadas con regularidad. El lodo puede removerse después de 3 a 5 años (TILLEY et al. 2018).

Referencias
Lecturas complementarias

Secado solar de lodos

Se analizan las características de los lodos residuales además de hacer una descripción de las características de la energía solar, las características de la radiación solar y la adecuación, en función de esta, de diferentes tecnologías de secado. Finalmente se realiza una comparación experimental entre un sistema de secado tipo invernadero y uno tipo cubierta.

VALENCIA, N. (2008): Secado solar de lodos. Morelos (México): Universidad Autónoma del Estado de México (UNAM). URL [Visita: 11.11.2018] PDF

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