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T.9 Lechos de secado sin plantas

Un lecho de secado sin plantas es un lecho simple y permeable que, cuando se carga con lodo, permite que este se deseque por filtración y evaporación, y separa y drena el lixiviado percolado. Aproximadamente entre el 50 % y el 80 % del volumen del lodo se drena a medida que el líquido se evapora. Una vez seco, el lodo se elimina y el lecho puede volver a recibir lodo líquido. Sin embargo, el lodo seco no se higieniza eficazmente y necesita un tratamiento posterior.

Un lecho de secado sin plantas está formado por capas de grava y arena que soportan el lodo y permiten que el líquido se infiltre. El fondo del lecho de secado está revestido de tubos perforados para drenar el lixiviado que se filtra a través del lecho. El lodo no se debe aplicar en capas demasiado gruesas (30 cm, como máximo), ya que, de lo contrario, el lodo no se secará eficazmente. El contenido final de humedad después de 10 a 15 días de secado debe ser aproximadamente del 60 %. Cuando el lodo alcanza un grado de sequedad suficiente, se debe separar de la capa de arena y transportarse para su posterior tratamiento, uso final o eliminación final. El lixiviado que se recolecta en las tuberías de drenaje también se debe tratar adecuadamente, por ejemplo, en lagunas de estabilización de residuos T.5 , dependiendo de dónde se descarguen.

Consideraciones de diseño

Las tuberías de drenaje están cubiertas con tres a cinco capas graduadas de grava y arena. La capa inferior debe ser de grava gruesa, y la superior, de arena fina (de 0,1 mm a 0,5 mm de granulometría efectiva). La capa superior de arena debe tener entre 20 cm y 30 cm de grosor, ya que se perderá algo de arena cada vez que se eliminen los lodos. Para mejorar el secado y la percolación, la aplicación del lodo se puede alternar entre dos o más lechos. La cantidad de lechos necesarios depende de la frecuencia de llegada del lodo y de la cantidad de días necesarios para el secado en el clima local, a los que hay que añadir algunos días más para la eliminación del lodo. El conducto de entrada se debe equipar con una placa contra las salpicaduras para prevenir la erosión de la capa de arena y permitir una distribución uniforme del lodo. La superficie del lecho depende, esencialmente, de las características del lodo local y de su capacidad de secado, así como del clima. Esto se traduce en una tasa de carga admisible de unos 50 kg de sólidos totales por metro cuadrado por año en un clima templado, y de unos 100 kg a 200 kg de sólidos totales por metro cuadrado por año en un clima tropical. Por lo general, los lechos se diseñan para poder recibir una capa de lodo de 30 cm. El diseño de los lechos de secado sin plantas debe garantizar el acceso de personas y camiones para descargar el lodo y eliminar el lodo seco. Si se instala en climas húmedos, la instalación se debe cubrir con un tejado, y hay que tener especial cuidado para impedir la entrada de escorrentía superficial.

Materiales

Los lechos de secado requieren la disponibilidad de grava y arena de la granulometría adecuada. Además, se necesitan tuberías para el drenaje. Para eliminar el lodo seco se necesitan palas y rastrillos, y los trabajadores deben contar con equipo de protección personal. El lecho en sí se puede construir con cemento y ladrillos o con hormigón, y se debe sellar en la parte inferior.

Aplicabilidad

Los lechos de secado sin plantas se adaptan especialmente a los climas cálidos y al lodo estabilizado
y bastante concentrado. El secado de lodos es una forma eficaz de reducir su volumen, lo que es muy importante cuando se tienen que transportar a otro lugar para su posterior tratamiento, uso final o eliminación final. El secado de lodo no es eficaz para estabilizar la fracción orgánica o disminuir el contenido patógeno. Para eliminar los agentes patógenos del lodo seco puede ser necesario un almacenamiento o tratamiento posterior. La lluvia excesiva o la humedad elevada pueden impedir que el lodo se seque correctamente. Los lechos de secado sin plantas son los más adecuados cuando se dispone de espacio económico y alejado de viviendas y comercios. Si se diseñan para dar servicio a zonas urbanas, deben estar en la frontera de la comunidad, pero al alcance económico de los operadores de vaciado motorizado C.2 . La superficie necesaria puede reducirse espesando previamente el lodo, por ejemplo, en una laguna de sedimentación y espesamiento T.8 .

Operación y mantenimiento

Se necesita personal capacitado para su operación y mantenimiento. El lodo seco se puede retirar después de 10 a 15 días, dependiendo de las condiciones climáticas. Se puede retirar con palas y carretillas. Cada vez que se elimina el lodo, también se pierde algo de arena; por este motivo, se debe agregar arena en la capa superior cuando esta se vuelve muy fina. La zona de vertido debe mantenerse limpia y el drenaje de efluentes debe lavarse periódicamente.

Salud y seguridad

Tanto el lodo entrante como el seco son patógenos. Los trabajadores deben contar con el equipo de protección personal adecuado (botas, guantes y trajes). El lodo seco y el efluente no se higienizan y pueden requerir un tratamiento o almacenamiento posterior, en función del uso final deseado. El lixiviado también necesita un tratamiento posterior.

Costos

Se trata de una opción con unos costos de capital moderados y unos costos de operación bajos. Como se necesita mucho espacio, los costos del terreno pueden ser considerables.

Consideraciones sociales

Los lechos de secado sin plantas pueden causar molestias a los residentes cercanos debido a los malos olores y la presencia de moscas. Por lo tanto, se debe ubicar lejos de las zonas residenciales. El personal debe recibir una capacitación adecuada sobre gestión de lodos y medidas de seguridad.

Key decision criteria

Productos de entrada

Lodo

Productos de salida

Efluente
Lodo

Fase de respuesta

Estabilización +
Recuperación + +

Condiciones del terreno difíciles

Adecuado

Nivel de aplicación

Vecindario +
Ciudad + +

Tecnologías al agua y en seco

Al agua y en seco

Nivel de gestión

Público + +

Complejidad técnica

Mediana

Espacio necesario

Alta

Objetivos/características principales

Secado de lodos. Reducción del volumen de lodos.

Puntos fuertes y débiles

  • La eficacia de la desecación es buena, en especial en climas secos y cálidos
  • Se pueden construir y reparar con materiales que se consiguen a nivel local
  • Los costos de capital son relativamente bajos; los costos de operación, bajos
  • Funcionan de manera sencilla
  • Se requiere una gran extensión de terreno
  • Por lo general, se perciben los olores y la presencia de moscas.
  • La eliminación del producto es intensiva
  • La estabilización y la reducción de patógenos es limitada

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

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