arrow_backEmergency WASH

T.10 Lecho de secado con plantas

Un lecho de secado con plantas es similar a un lecho de secado sin plantas T.9 , pero tiene la ventaja añadida de la transpiración y un mejor tratamiento de los lodos gracias a las plantas. La principal ventaja del lecho con plantas sobre el lecho sin plantas es que no es necesario eliminar el lodo después de cada ciclo de alimentación/secado, pero sí cada tres a cinco años. El lodo fresco puede aplicarse directamente sobre la capa anterior.

Los lechos de secado con plantas desecan y estabilizan el lodo. Las raíces de las plantas mantienen la porosidad del filtro, al tiempo que crean vías a través del lodo espesado que permiten que el agua se filtre fácilmente. En comparación con los lechos de secado sin plantas, los lechos con plantas tienen la ventaja de que funcionan en climas húmedos. Sin embargo, necesitan un suministro continuo de lodo para mantener vivas las plantas. El aspecto del lecho es similar al de un humedal artificial de flujo vertical T.6 . Los lechos se rellenan con arena y grava para sustentar la vegetación. El lodo se aplica a la superficie, y el filtrado desciende por el subsuelo, donde se recoge en el drenaje. El contenido final de humedad del humus después de unos años debería ser del 60 %, dependiendo de las condiciones climáticas y de las características iniciales del lodo.

Consideraciones de diseño

Los tubos de ventilación conectados al sistema de drenaje contribuyen a crear condiciones aerobias en el filtro. Un diseño general para las capas del lecho consiste en lo siguiente: 25 cm de grava gruesa (granulometría de 2 cm a 4 cm); 10 cm de grava de tamaño medio (granulometría de 5 mm a 15 mm); 20 cm de grava fina (granulometría de 2 mm a 6 mm); y 5 cm de tierra o arena gruesa. Debe dejarse un espacio libre (de 1 m) por encima de la capa de arena para que se acumule entre tres y cinco años; la tasa de acumulación clásica en condiciones tropicales es de 20 cm a 30 cm por año. El carrizo (Phragmites sp.), el arrocillo (Echinochloa sp.) y el papiro (Cyperus papyrus) son plantas adecuadas para el filtro. También pueden utilizarse especies locales no invasoras si crecen en suelos húmedos, son resistentes al agua salada y se reproducen fácilmente después de cortarlas. El lodo debe aplicarse cada tres a siete días en capas de entre 7 cm y 10 cm de espesor, en función de las características del lodo, el entorno y
las limitaciones operativas. En climas tropicales cálidos, se han registrado tasas de aplicación de lodos de 100 kg a 200 kg de sólidos totales por metro cuadrado, por año. En climas más fríos, son habituales las tasas de carga de 50 kg a 70 kg de sólidos totales por metro cuadrado por año. Deben utilizarse alternativamente dos o más lechos paralelos para permitir una degradación y una reducción de patógenos suficientes de la capa superior de lodos antes de su eliminación. El lixiviado que pasa por las tuberías de drenaje se debe eliminar adecuadamente, por ejemplo, en lagunas de estabilización de residuos T.5 , dependiendo del lugar donde se viertan. La infraestructura debe diseñarse de forma que garantice un buen acceso para los camiones aspiradores y para la eliminación del humus.

Materiales

Los lechos de secado con plantas requieren la disponibilidad de grava y arena con la granulometría adecuada. Pueden utilizarse plantas del lugar. Además, se necesitan tuberías para el drenaje y la ventilación. Para eliminar el lodo seco, se necesitan palas y rastrillos, así como EPP. El lecho en sí se puede construir con cemento y ladrillos o con hormigón, y se debe sellar en la parte inferior.

Aplicabilidad

Esta tecnología es eficaz para reducir el volumen de los lodos (hasta un 50 %) mediante la descomposición y el secado, lo que es muy importante cuando los lodos se tienen que transportar a otro lugar para su uso final o eliminación final. Facilita el tratamiento de lodos poco concentrados. El lodo se tiene que estabilizar antes de aplicarlo; en situaciones de emergencia, en las que el lodo no suele tener mucho tiempo para estabilizarse (por ejemplo, en tanques de contención con alta frecuencia de vaciado), puede ser necesario un paso previo de tratamiento. En climas secos, los lechos deben alimentarse con regularidad para evitar que las plantas se sequen. Los lechos de secado con plantas son apropiados para ciudades o campamentos que generan un suministro constante de lodos. Se deben ubicar lo más cerca posible del vaciado inicial de lodos para evitar elevados costos de transporte.

Operación y mantenimiento

Se requiere personal de operación y mantenimiento capacitado. Se deben capacitar para distribuir el lodo de forma correcta en los distintos lechos y gestionar las plantas. Las plantas deben crecer lo suficiente antes de aplicar el lodo. La fase de aclimatación es crucial y requiere muchos cuidados. Las plantas se deben podar o cosechar periódicamente. Después de tres a cinco años, los lodos se pueden eliminar manual o mecánicamente. Los drenajes deben mantenerse, y los efluentes deben recolectarse adecuadamente y someterse a otras opciones de tratamiento y eliminación final.

Salud y seguridad

El lodo fecal es peligroso, y toda persona que trabaje con ellos debe contar con los EPP adecuados. El grado de reducción de patógenos en el lodo variará en función del clima. Dependiendo del uso final deseado, puede ser necesario el almacenamiento y el secado posteriores. El lixiviado se debe someter a un tratamiento posterior. Los lechos con plantas pueden atraer animales salvajes, como serpientes.

Costos

Se trata de una opción con unos costos de capital moderados y de operación bajos. Los principales costos de capital corresponden a las obras de ingeniería civil y a los medios filtrantes adecuados. Los principales costos de operación corresponden al personal encargado del mantenimiento de los lechos, así como de la eliminación de lodos y la replantación.

Consideraciones sociales

Debido a su agradable estética, debería haber pocos problemas de aceptación, sobre todo si se ubican lo suficientemente lejos de una zona densa de viviendas. Como el proceso de tratamiento es aerobio, los olores no son fuertes y se generan principalmente durante la descarga de los camiones.

Key decision criteria

Productos de entrada

Lodo

Productos de salida

Biomasa
Efluente
Lodo

Fase de respuesta

Estabilización +
Recuperación + +

Condiciones del terreno difíciles

Adecuado

Nivel de aplicación

Vecindario +
Ciudad + +

Tecnologías al agua y en seco

A base de agua

Nivel de gestión

Público + +

Complejidad técnica

Mediana

Espacio necesario

Alta

Objetivos/características principales

Secado y estabilización de lodos. Producción de biomasa.

Puntos fuertes y débiles

  • Puede soportar cargas elevadas
  • El tratamiento de los lodos es mejor que en los lechos de secado sin plantas
  • Se puede construir y reparar con materiales que se consiguen a nivel local
  • No necesita energía eléctrica
  • Se requiere una gran extensión de terreno
  • Se requieren habilidades específicas para gestionar las plantas.
  • Es posible que se perciban los olores y la presencia de moscas
  • El lixiviado requiere un tratamiento posterior

Referencias seleccionadas

Strande, L., Ronteltap, M., Brdjanovic, D. (2014): Faecal Sludge Management (FSM) book - Systems Approach for Implementation and Operation. IWA Publishing, London, UK

Tchobanoglous, G., Burton, F. L., Stensel, H.D. (2004): Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. Metcalf & Eddy, New York, US

arrow_upward