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INGENIERÍA HIDRÁULICA Y AMBIENTAL, VOL. XXXII, No. 1, Ene-Abr 2011, p. 61-70

Metodología para el diseño de humedales con
flujo subsuperficial horizontal
INTRODUCCIÓN
Los tratamientos convencionales de las aguas
residuales son costosos y requieren altos consumos energéticos, además, en su mayoría no eliminan nutrientes
esenciales como nitrógeno y fósforo causantes de la
eutroficación enlos cuerpos receptores de los efluentes
de estas plantas.
Los llamados sistemas naturales y dentro de estos los
humedales han venido a resolver parte de estos problemas. Existe incertidumbre sobre el funcionamiento de
estos dispositivos en países tropicales, pues estos estudios se han llevado a cabo fundamentalmente en países
de clima templado.
Los estudios hidráulicos se basan en laaplicación de
expresiones conocidas de otros sistemas de tratamiento
biológicos para su diseño, no mostrándose en la literatura
consultada estudios experimentales del comportamiento
del flujo, ni el tratamiento de los datos aplicando la teoría
de reactores.
El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de
una metodología que incorpore tanto los elementos desde
el punto de vista de lacinética del proceso de tratamiento, como los elementos geométricos e hidráulicas con la
comprobación del tipo de flujo a esperar dentro del reactor.

FLUJO SUBSUPERFICIAL (SFS)
La circulación del agua a través del suelo o material de
soporte parece ser siempre más efectiva que la circulación de superficie para muchos de los mecanismos de
degradación de los contaminantes presentes en las aguasresiduales. Hay que tener en cuenta que los

Resumen / Abstract
Los tratamientos convencionales de las aguas residuales
son costosos y requieren altos consumos energéticos, además en su mayoría no eliminan nutrientes esenciales como
nitrógeno y fósforo causantes de la eutroficación en los
cuerpos receptores de los efluentes de estas plantas. Los
llamados sistemas naturales y dentro de estoslos
humedales han venido a resolver parte de estos problemas. El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo
de una metodología que incorpore tanto los elementos
desde el punto de vista de la cinética del proceso de tratamiento, como los elementos geométricos e hidráulicas con
la comprobación del tipo de flujo a esperar dentro del
reactor.
Palabras Clave: área superficial, humedales,tiempo de
retención hidráulico, modelos de flujo, tanques en serie.

Conventional wastewater treatments require high-energy
consumption and cost. These plants in most cases do not
eliminate essential nutrients like phosphorous and
nitrogen, principal agents of eutrophication in water
bodies. The so called natural systems and specifically
wetland systems have come to solve part of thoseproblems.
The objective of the present work is to obtain experimental
hydraulics design methodology for Cuban conditions
including testing of flow conditions inside the reactor.
Keywords: surface area, wetlands, hydraulic retention time, flow
models, series tank models.

Dr. Ing. Orestes González Díaz, Ing. Hidráulico, CIH, CUJAE
email: orestes@cih.cujae.edu.cu,
MsC. Ing. Guido Deas Valdés,Ing. Hidráulico, Empresa Aguas de La Habana

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Metodología para el diseño de humedales con flujo subsuperficial horizontal

EFLUENTE

Suelo o grava
SALIDA DE
ALTURA VARIABLE LAMINA IMPERMEABLE

Raíces y
rizomas
PENDIENTE
2- 6%

PROFUNDIDAD
DEL LECHO 0.6 m

ZONA DE
GRAVA

Figura 1. Sistema de flujo subsuperficial horizontal

microorganismos que degradan la materia orgánicase
encuentran principalmente en la zona alrededor de las
raíces de las plantas (Martín 1989; Breen 1990).
Durante el paso del agua residual se prevé un contacto
con las zonas aeróbicas, anóxicas y anaeróbicas. La zona
aerobia se encuentra alrededor de las raíces y rizomas de
las planta. En la figura 1 se muestra un esquema típico de
un sistema de flujo subsuperficial horizontal....