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Tarea 5 - 358025 - 4

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Procesos De Biorremediación

Tarea 5 Planteamiento de la propuesta de Biorremediación - Parte 2.

Estudiante:
Fabián Andrés Mendoza Fonseca código: 1.116.612.161 CEAD Yopal - Casanare
Jackeline Caceres Vega: 1.007.776.623 CEAD Yopal - Casanare
Karen Jhanith Jiménez Gómez: 1.118.528.475 CEAD Yopal - Casanare
Lorena Royero Camacho: 1.064.719.636 CEAD Curumani - Cesar
Winston Quintero Hernández: 1.003.249.420 CEAD UDR - Aguachica Cesar

Grupo: 358025_4

Tutor:
Kevin Alberto Berthi Mantilla

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

Fecha:
22/11/2023

Cead – Yopal Casanare


CONSTRUCCION DE HUMEDALES ARTIFICALES DE FITORREMEDIAACION
CON EICHORNIA CRASSIPES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
EN EL MUNICIPIO DE MANI CASANARE

La Fitorremediación es una técnica de biorremediación que consiste en hacer un


aprovechamiento de la capacidad de ciertas plantas para metabolizar, absorber, acumular,
estabilizar o eliminar contaminantes presentes en el aire, agua o suelo, esta técnica de
descontaminación es eficiente y ambientalmente sostenible.

Las aguas residuales son una problemática ocasionada por el ser humano y que
requieren un tratamiento que permita incorporarlas nuevamente al medio ocasionando el
menor impacto posible a los recursos.

Este trabajo busca recoger información sobre los buchones de agua, su utilidad e
implementación en el tratamiento de agua residual industrial, en especial en la remoción de
parámetros como cloruros y carga orgánica, con el fin de cumplir con los límites permisibles
establecidos en la resolución 0631 de 2015.

La Eichornia Crassipies es una planta que ha mostrado una gran efectividad en la


remoción de parámetros en aguas residuales, por tanto, se construyen canales de
sedimentación y humedales artificiales con dicha planta y a través de estos circula el agua
residual para su depuración y descontaminación.

Este sistema de tratamiento terciario busca complementar el tratamiento de efluentes


que generan en la planta de tratamiento de agua residual del Municipio de Maní Casanare

Este proyecto de tratamiento con Fitorremediación de los efluentes de la planta de


tratamiento de Agua residual del Municipio de Maní Casanare esta diseñado para tratar y
pulir el agua residual que se vierte al Rio Cusiana con fines de garantizar el cumplimiento de
los limites permisibles a través de la construcción y puesta en funcionamiento canales de
sedimentación y humedales artificiales con buchones de agua.
Objetivo General
Implementar un sistema de tratamiento terciario con fitorremediación a partir de la
construcción de humedales artificiales y el uso de Eichornia Crassipies para eliminar cloruros
y carga orgánica en aguas residuales del Municipio de Maní Casanare.

Objetivos Específicos

 Estudiar la función del Buchón de agua como agente de biorremediador ene l


tratamiento de las aguas residuales

 Determinar los porcentajes de la remoción de cloruros y carga orgánica en aguas


residuales a partir de la aplicación de los buchones

 Construir canales de sedimentación y humedales artificiales para la implantación de


tratamiento terciario con fitorremediación
Marco Teórico
Uno de los rasgos característicos de la sociedad moderna es la creciente emisión
al ambiente de sustancias contaminantes, destacando aquellas que proceden de las
actividades industriales, mineras, agropecuarias, artesanales y domésticas. Estos
compuestos representan una amenaza para los seres vivos, por lo que se han desarrollado
una serie de métodos para enmendar el impacto causado. Los métodos convencionales
suelen ser costosos (Tabla 1) y pueden afectar de manera irreversible las propiedades del
suelo, agua y de los seres vivos que en ellos habitan (Padmavathiamma y Li, 2007).

El aumento de los costos y la limitada eficacia de los tratamientos fisicoquímicos


han estimulado el desarrollo de nuevas tecnologías. Por lo que, la fitorremediación representa
una alternativa sustentable y de bajo costo para la rehabilitación de ambientes afectados por
contaminantes naturales y antropogénicos (Singh y Jain, 2003; Reichenauer y Germida,
2008).
El sistema de humedales artificiales se comporta hidráulicamente como un modelo
de flujo pistón, sin distinción del tipo de planta acuática que se use. Cuando se utilizó la
lenteja de agua en el humedal artificial, ésta le aportó al agua elementos característicos de la
planta que aumentan el pH (> 11) en el agua efluente; mientras que, con el buchón de agua,
los valores de pH del agua están en el rango de 6 a 8.0, favoreciendo la estabilización de la
materia orgánica dentro del sistema biológico (Rodríguez Miranda, J.P., Gómez, E., Garavito,
L., López, F., 2009).

Además, el buchón de agua también es conocido como un “filtro natural”, ya que


por sus características como rápido crecimiento, alta productividad, eficiencia en la remoción
de metales pesados, acumulación de materia orgánica y contaminantes, siendo esto último
llamado proceso BUCHÓN DE AGUA (Eichhornia Crassipes) 14 de “bioacumulación”, el
cual se da gracias al sistema radicular de la planta y su interacción con los microorganismos
presentes en el agua, lo que favorece la retención de metales, tales como cadmio, cromo, y
arsénico en tejidos, mediante un mecanismo de acomplejamiento de aminoácidos presentes
en la célula con el metal pesado (Benítez, Calero, Peña, & Martín, 2011) .

En estudios anteriores desarrollados por diferentes entidades se han establecido


esquemas biotecnológicos que se ajustan a las necesidades y alcances de las compañías y de
acuerdo con sus necesidades, entre las diversas técnicas de fitorremediación se han usado
buchones de agua debido a su comportamiento y a los beneficios climáticos en los cuales ella
se desarrolla, dando resultados óptimos en el momento de llevar a cabo su función de
depuración de aguas residuales. (Porras N 2017).
Estudios como el de Porras N. (2017) muestran una amplia consulta bibliográfica
sobre el uso de buchones de agua en el proceso de fitorremediación de agua residual, este
estudio presenta las características de estas plantas, sus ventajas, aplicación, los resultados y
la eficiencia que han demostrado en su implementación para la remoción de parámetros de
agua residual.

Este sistema como tratamiento terciario de sus efluentes, con fines de mejorar y dar
cumplimiento a lo establecido en la resolución 0631 de 2015 que rige para los vertimientos
de aguas residuales.
Esquema del proceso de Fitorremediación en el sistema de tratamiento de agua
residual

Laguan de Oxidación

 Construcción de Humedales Artificiales


Se establecen los canales donde se depositan los buchones de agua o jacinto de
agua.
En estos canales ingresa el efluente proveniente de la laguna de oxidación
 Proceso de fitorremediación en el agua residual
Los buchones albergan un gran grupo de microorganismos que contribuyen a la
descomposición y remoción de los contaminantes presentes en el agua residual

 Vertimiento
Una ves los jacintos de agua remuevan los contaminantes se da el paso al
vertimiento del agua tratada
Metodología
De acuerdo con el planteamiento de lo objetivos y con fines de dar resultados
óptimos y tener un buen desarrollo y ponerlos en práctica la metodología es la siguiente

Construcción de humedales artificiales


Es la primera fase de la implementación del tratamiento, según el cálculo de la
cantidad de efluente a tratar, se inicia con la construcción de seis canales de sedimentación
en los cuales 4 de estos canales contendrán buchones de agua, en los canales se busca que las
aguas residuales a tratar circulen a través de la vegetación seleccionada.

Planta para utilizar


Los buchones de agua son estas plantas emergentes acuáticas proporcionan
superficie para la formación de las películas bacterianas, facilitan la filtración y la adsorción
de los constituyentes del agua residual.

Implementación de Los buchones de aguas


Como sabemos este tipo de plantas tienen una alta adaptabilidad y productividad.
Es por esto por lo que lo vamos a implementar en los humedales artificiales con el fin que
estos sean los encargados de filtrar y depurar las aguas.

Funcionamiento del sistema


los canales son llenados con el efluente proveniente de la quinta laguna de
oxidación y circulan a través de los buchones de agua con tiempo suficiente de acuerdo a la
retención hidráulica calculada para cada canal, esto con el fin de dar el tiempo suficiente
parapara que la planta pueda remover y depurar la mayor cantidad de carga orgánica y
cloruros del agua residual.

Seguimiento al sistema
se realizan muestreos en el punto de vertimiento, a la entrada del sistema y en los
canales para observar la remoción en cada fase del tratamiento. En el seguimiento al sistema
se debe monitorear el crecimiento de la raíz de la planta y el aumento de las plántulas en el
sistema.
Mantenimiento del sistema
de acuerdo con los monitoreos se debe retirar el exceso de raíz y cosechar las
plántulas maduras o muertas en el sistema para evitar sobre cargar el sistema con materia
orgánica en descomposición, además se debe realizar el retiro del sedimento en los canales
de acuerdo con los resultados de las pruebas de batimetría.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Agosto 2024
ACCIONES Semana Semana Semanaa Semana
1 2 3 4
Movimiento de tierra / relleno
Movimiento de tierra corte
/acabado
Conexiones hidráulicas

Octubre 2024
ACCIONES Semana Semana Semana Semana
1 2 3 4
Revisión de canales
Transportes de buchones a la
planta
Inicio llenado de canales y puesta
en funcionamiento

PRESUPUESTO

CONSTRUCCION DE CANALES DE SEDIMENTACION Y HUMEDALES


ARTIFICIALES
PRESUPUESTO CONSTRUCCION DE LOS CANALES
Nombre Unidad Cantidad Costo Total
Unitario
Preliminares
Localización o replanteo, control de
pendientes, control
de maquinaria y volteos, informes de avance
de obra quin-
cenal, control de capas en labores de relleno,
equipo de to
Topografía con dos auxiliares permanente DIA 10,00 $ 325.000 $ 6.500.000

IVA DIA 10 ,00 $ 61.500 $ 1.235.000

MOVIMIENTO DE TIERRA RELLENO


Conformación de camas M3 5421
Descapote área de trabajo tractor de orugas m2 12500 $ 250 $ 6.250.000
corte y carga con excavadora CAT 320
rendimiento 100/m3/hora HORAS 54 $ 70.000 $ 7.560.000
Conformación de camas con motoniveladora HORAS 45 $ 60.000 $ 5.400.000
Transporte de material con volteo de 7 m3 M3 3143,5 $ 1.250 $ 7.858.750
Compactación en capas de ,30 m vibro HORAS 67,5 $ 40.000 $ 5.400.000
compactador
Aplicación de agua DIA 10 $ 125.000 $ 2.500.000
TOTAL $ 34.968.750
MOVIMIENTO DE TIERRA CORTE Y
ACABADOS
Construcción de canales con excavadora M3 2277,5
CAT 320 o su
equivalente, rendimiento 80m3/hora
to 100 m3/hora HORAS 30 $ 70.000 $ 4.200.000
Extensión de material con motoniveladora HORAS 67,5 $ 60.000 $ 8.100.000
TOTAL $ 12.3 00.000
SERVICIO DE LABORATORIO DE
SUELOS
Operador con equipo de laboratorio DIA 10 $ 50.000,0 $ 1.000.000
TOTAL $ 1.000.000

COSTO TOTAL DE LA OBRA MOVIMIENTO


DE TIERRA
Total, m3 de tierra amover en las dos M3 5421 $ 56.003.750
actividades
TOTAL $ 56.003.750

Servicio de laboratorio de
suelos
Operador con equipos de
laboratorio Dia 10 $ 50.000.0 $ 1.000.000
Total $ 1.000.000

Costo total de la obra


movimiento de la tierra
Total, m3 de la tierra en las dos
actividades m3 5421 $ 56.00.3.750
Total $ 56.003.750
Resultados esperados

Con la del proyecto de Fitorremediación se aspira tener una remoción de parámetros,


que permitan cumplir con los limites permisibles de la resolución 0631 de 2015 que rige los
vertimientos de agua residual.

ETAPA DQO %REMOCIÓN DQO


Remoción Remoción acumulada
En cada En cada En cada En cada
laguna o etapa del laguna o etapa del
canal sistema canal sistema
Humedal Entrada 5to 9 1271 -1,76% 25,81% 98,18% 0,47%
con par canales
buchones de humedal
Entrada 6to 10 1196 5,90% 98,29%
par canales
de humedal
Vertimiento 11 943 21,15% 98,65%

ETAPA SST %REMOCIÓN SST


Remoción Remoción acumulada
En cada En cada En cada En cada
laguna o etapa del laguna o etapa del
canal sistema canal sistema

Humedal Entrada 5to 9 350 11,17% 26,29% 99,15% 0,22%


con par canales
buchones de humedal
Entrada 6to 10 312 10,86% 99,24%
par canales
de humedal
Vertimiento 11 258 17,31% 99,37%

ETAPA CLORUROS %REMOCIÓN CLORUROS


Remoción Remoción acumulada
En cada En cada En cada En cada
laguna o etapa del laguna o etapa del
canal sistema canal sistema
Humedal Entrada 5to 9 446 13,73% 23,32% 71,81% 6,57%
con par canales
buchones de humedal
Entrada 6to 10 398 10,76% 74,84%
par canales
de humedal
Vertimiento 11 342 14,07% 78,38%
Bibliografías

Porras C. (2017). Estudio Del Buchón De Agua (Eichornia Crassipes) Para El


Tratamiento De Aguas Residuales. Recuperado de:
https://repository.unad.edu.co/bitstream/handle/10596/17528/1098682038.pdf?seq
uenc e=1&isAllowed=y

Rojas A. (2021). Buchón De Agua (Eichhornia Crassipes): Una Revisión


Bibliográfica De Su Capacidad Para Remover Contaminantes Del
Agua. Recuperado de:
https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/31969/2021angierojas.pdf?se
que nce=7

Barman, D. (2020). Bioremediation of Waste Waters and Application in Aquaculture

- A Mini Review. Research Biotica, 20-25. Obtenido

de https://www.bioticainternational.com/ojs/index.php/resbio/article/view/149/114

Mora, A. (2016). Bacillus sp. G3 un microorganismo promisorio en la


biorremediación de aguas industriales contaminadas con cromo hexavalente. Revista
Electrónica Nova scientia, 361 - 378. Obtenido de
http://www.scielo.org.mx/pdf/ns/v8n17/2007-0705-ns-817-00361.pdf

Pimentel, G., Flores, R., Alfaro, Y., Villarreal, D., & de la Cruz, A. (2018).
Aplicación de bacterias benéficas como modelo experimental para la reducción de sólidos y
conductividad en aguas residuales. Revista de Iniciación Científica, 57-61. Obtenido de
https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/1821/2631

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