ELEMENTOS PARA PLAN MAESTRO VILLA LA UNIÓN POMPEYA SUR QUILPUÉ
Introducción
Dentro del marco de los elementos para llegar a un plan maestro para Villa la Unión se contempla un diseño resiliente ante el cambio climático y catástrofes como la ocurrida el pasado 2 de febrero del presente año. Para ello se propone la incorporación de un sector de cortafuegos adaptado para la vida en comunidad y la integración de soluciones basadas en la naturaleza (SBN) para la gestión y tratamiento de las aguas residuales domiciliarias del sector, aguas lluvias y posterior reutilización en regeneración de suelos y bosque nativo arrasados por el fuego. Las SBN son soluciones inspiradas y soportadas por la naturaleza, que cumplen la función de proteger, conservar, restaurar, utilizar y gestionar de manera sostenible los ecosistemas. Son rentables, proporcionan simultáneamente beneficios ambientales, sociales y económicos y ayudan a generar resiliencia; tales soluciones aportan naturaleza y procesos naturales cada vez mas diversos a las ciudades, a través de intervenciones sistémicas, eficientes en el uso de recursos y adaptadas localmente. Además de beneficiar la biodiversidad y apoyar la prestación de una variedad de servicios ecosistémicos. Dentro de las SBN para la mejora de calidad de agua se encuentran los humedales construidos para el tratamiento de aguas residuales basados en sustratos, como los humedales verticales de flujo subsuperficial, que se proponen a continuación como solución para el tratamiento de aguas residuales domésticas del sector y posterior humectación y regeneración de suelos y vegetación nativa.
“Los humedales para tratamiento son tecnologías de tratamiento naturales que tratan eficientemente una gran variedad de tipos de aguas contaminadas. Son sistemas diseñados para optimizar los procesos encontrados en ambientes naturales, por lo que se consideran opciones amigables con el ambiente y sustentables para el tratamiento de las aguas residuales. En comparación con otras tecnologías de tratamiento de aguas residuales, los humedales para tratamiento tienen bajos requerimientos de operación y mantenimiento (O&M) y son robustos en el sentido de que su rendimiento es menos susceptible a las variaciones de carga y concentración de contaminantes en el afluente. Con los humedales para tratamiento se puede eficientemente depurar aguas negras crudas, primarias, secundarias o terciarias y muchos tipos de aguas residuales agrícolas e industriales.” (Tratamiento biológico de aguas residuales, V7 Humedales para tratamiento – G.Dotro, G. Langergraber, P. Molle, J. Nivala, J. Puigagut, O. Stein, M. Sperling – Red Panamericana de sistemas de humedales, 2017).
Funcionamiento de los Humedales para Tratamiento
Los humedales para tratamiento son sistemas complejos de tratamiento de aguas residuales que poseen un conjunto diverso de vías para eliminar patógenos y contaminantes. A diferencia de otros sistemas convencionales de tratamiento de aguas residuales donde el proceso de eliminación se optimiza por una serie de operaciones unitarias separadas y diseñadas para un propósito especifico, múltiples vías de eliminación se llevan a cabo de forma simultánea en uno o dos reactores. Las plantas juegan varios roles importantes en los humedales para tratamiento. Ante todo, sus raíces y rizomas proporcionan superficie para el crecimiento de biopelículas microbianas las cuales aumentan la actividad biológica por unidad de área en comparación con los sistemas de aguas abiertas tales como los lagunajes. Adicionalmente, dispersan el flujo de agua, limitan los cortos circuitos hidráulicos y también pueden aportar pequeñas cantidades de oxígeno y compuestos de carbono orgánico en la matriz de enraizamiento, sustentando procesos microbianos aerobios y anóxicos (y facultativos).
(Tabla 2.1 - Tratamiento biológico de aguas residuales, V7 Humedales para tratamiento – G.Dotro, G. Langergraber, P. Molle, J. Nivala, J. Puigagut, O. Stein, M. Sperling – Red Panamericana de sistemas de humedales, 2017)
Humedales Recomendados: Humedal Vertical de Flujo Subsuperficial
El humedal de flujo vertical tradicional (FV) ganó protagonismo en los 90s como resultado de los cambios de normas de descarga de aguas residuales tratadas descentralizadas en Europa (específicamente en Austria, Dinamarca y Alemania), países que empezaron a exigir la eliminación de nitrógeno amoniacal como condición para descargas de plantas pequeñas de tratamiento de aguas residuales. Los humedales de flujo vertical generalmente se usan para tratar aguas residuales secundarias domésticas. Requieren de un tratamiento primario eficiente para eliminar materia particulada para evitar la colmatación del filtro y utiliza macrófitas emergentes.
(Figura 4.1 - Tratamiento biológico de aguas residuales, V7 Humedales para tratamiento – G.Dotro, G. Langergraber, P. Molle, J. Nivala, J. Puigagut, O. Stein, M. Sperling – Red Panamericana de sistemas de humedales, 2017)
Las aguas residuales se cargan de forma intermitente en la superficie del filtro y el agua percola verticalmente a través del filtro. Entre cargas, y una vez el agua ha sido drenada, el aire vuelve a entrar en los poros y satura el filtro de aire, de modo que se producen principalmente procesos de degradación aerobia. Debido a las altas condiciones oxidantes dentro del lecho, los humedales de FV son eficientes eliminando carbono orgánico (DBO5 o DQO). Los humedales de FV son también aptos cuando procesos estrictamente aerobios son necesarios como en el caso de la nitrificación (Langergraber y Haberl, 2001; García et al., 2010). Por tanto, los humedales de FV son normalmente usados como tratamiento secundario, así como también, para tratamiento terciario de aguas residuales domésticas. Los sistemas FV también son usados para tratar aguas lixiviadas de vertederos y aguas residuales de procesadoras de alimentos, las cuales usualmente contienen altas concentraciones de amonio y/o carbono orgánico (por encima de cientos de miligramos por litro) (Kadlec y Wallace, 2009), como también otras aguas residuales resultantes de procesos agroindustriales tales como efluentes de producción de aceite de oliva, lácteos y efluentes de ganadería (Stefanakis et al., 2014).
Conclusión
Actualmente, existen humedales construidos para el tratamiento de aguas residuales, tanto de origen domiciliario como de diversas industrias, desde el agro hasta de aguas residuales de la industria petrolera.
(Humedales construidos operativos en el mundo – Modelos de diseño en Dinamarca - C.A. Arias – Universidad de Aarhus, 2023)
En Chile, existen cerca de 25 humedales construidos registrados, en su mayoría enfocados en el tratamiento de aguas residuales domiciliarias unifamiliares y comunitarias.
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