Diseño de un humedal artificial para el Tratamiento De Aguas Residuales Generadas

Diseño de un humedal artificial para el Tratamiento De Aguas Residuales Generadas en la Zona Baja de Belén en Iquitos-Perú

Orlando Domínguez Villacorta

Universidad Nacional Federico Villarreal-EPG- UNFV, Lima, Perú

Email: orlando233@hotmail.com

Abstract

Objetivo –El propósito de esta investigación es el diseño de un humedal artificial para tratar las aguas residuales generadas dentro de la zona baja de Belén, ciudad de Iquitos.

Diseño/metodología/aporte – La investigación por su propósito es aplicada, de nivel no experimental y de tipo descriptiva transaccional. La población que se tomó fue el tramo del rio Itaya en la zona baja de Belén. Se consideró 8 puntos de muestreos para el agua donde se seleccionó como mejor opción un humedal artificial de tipo flujo subsuperficial con orientación vertical para una población equivalente igual a 0.9 habitantes y un área de superficie de 2.25 m2 dividió en 2 celdas de igual tamaño. Se estimó un desempeño para el humedal diseñado capaz de controlar los coliformes termotolerantes en un rango de 33 a 790 NMP/100 ml, ubicando el resultado por debajo del límite legal (2000 NMP/100 ml).

Recomendaciones–Se observó que el agua consumida por las comunidades ubicadas en este sector se encuentra afectada por la acumulación de residuos sólidos, embarcaciones abandonadas, y principalmente por el vertido sin previo tratamiento de aguas residuales sean estas de origen doméstico, municipal e inclusive industrial. Entre los resultados principales se determinó que los parámetros físicos y químicos estaban dentro de los límites establecidos por el MINAM y la variable biológica coliformes termotolerantes excedió el límite permisivo desde un mínimo de 3300 NMP/100 ml hasta 79000 NMP/ml 100. Se calculó como caudal de entrada 18 m3/d.

Originalidad/valor – El valor esta en garantizar la sostenibilidad a largo plazo del sistema mediante charlas de sensibilización, una guía de operación y mantenimiento del humedal, dando a conocer la importancia y beneficio del sistema y ofrecer herramientas para garantizar su funcionamiento.

Palabras clave Humedal artificial, tratamiento de agua, aguas residuales, flujo vertical.

Tipo de papel Trabajo de investigación

1. Introducción

El vertido de aguas residuales sin acondicionamiento en ríos, quebradas y otros cuerpos de agua origina la contaminación de fuentes fluviales. Se estima que más de un 80% de las aguas servidas generadas en el mundo son vertidas sin tratamiento alguno al ambiente contaminando así tanto el agua como el suelo.(UNESCO, 2017)

En el Perú las aguas residuales no tratadas o tratadas incorrectamente de fuentes domésticas, mineras e industriales se vierten en ríos, lagos y océanos, contaminando estos entornos(Meoño et al., 2015). Al respecto (OEFA, 2014), indica que de 2.217.946 m3 de agua residual descargada al sistema de alcantarillado público, solo el 32% es tratado, dejando un 78% de agua sin tratar, la cual es dispuesta al entorno. Por otro lado, según estimaciones del (INEI, 2020), un 11,2% de los habitantes de la zona urbana no cuenta con sistema de alcantarillado público, mientras que en el sector rural la situación se degrada significativamente al punto de alcanzar un 83,4% de la población sin red de alcantarillado, lo que sugiere que el volumen de agua residual descargada sin tratamiento se incrementa de manera exponencial (Tudela, 2017).

De este modo, en Perú se dificulta cada vez más encontrar fuentes de agua libres de contaminación, generados a partir de sobreexplotación del agua dulce lo cual amenaza el bienestar humano, así como del medio ambiente(Paucar & Iturregui, 2020). De esta forma se contaminan grandes reservorios de agua potable destinadas al consumo humano y agua destinada para riego de actividades agrícolas como consecuencia de la escasa cobertura de sistemas para tratar las aguas residuales (Zapana et al., 2020)

Esto se puede observar en la zona baja de Belén. Esta área presenta un crecimiento demográfico en las adyacencias del rio Itaya caracterizado por ser un crecimiento no planificado e improvisado, debido a que sus habitantes son de escasos recursos. Se presenta en las riberas del río, áreas intensamente intervenidas y ocupadas por asentamientos humanos, los cuales, hacen un uso indiscriminado del suelo y del agua generando una diversidad de problemas tanto para las personas como para el entorno.

La situación problemática más relevante que presenta esta comunidad es la contaminación de las aguas del rio Itaya (Fasanando, 2014), el cual, sirve como principal medio para abastecimiento de agua para las personas de esta localidad. Entre las razones que conllevan a la contaminación de este rio se encuentran la acumulación de residuos sólidos, embarcaciones abandonadas, y principalmente la descarga de aguas residuales sin tratamiento sean estas de origen doméstico, municipal e inclusive industrial. Al no estar cubierta la zona por la red pública de alcantarillado u otro tipo de sistema para controlar de las aguas servidas para luego ser tratadas, las mismas terminan siendo descargadas directamente al cauce del rio.

Por otro lado, en la zona no existe actualmente ningún medio operativo para tratar estas aguas residuales, lo que, genera como consecuencia que los habitantes de estos asentamientos la utilicen para cocinar, riego, higiene personal y otras tareas cotidianas, a pesar de que, esta no es admisible para el consumo de las personas. Sin contar el nivel de contaminación que afecta al medio biótico y abiótico que propicia la presencia de riesgos y peligros para el ecosistema y biodiversidad.

2. Materiales y métodos

La metodología utilizada en la presente investigación fue según su propósito es aplicada con un enfoque cuantitativo, ya que, se utiliza instrumentos de recolección de datos que ayuden a comprobar la investigación y está fundamentado en el análisis estadístico para así poder establecer comportamiento que permitan la aplicación o comprobación de una teoría(Hernández et al., 2014). El diseño es Descriptivo transaccional, debido a que, los datos se recolectaron en un momento particular y en un lapso de tiempo definido.

Estudio de área

Se encuentra en el país de Perú departamento de Loreto, cuidad de Iquitos. La sección del cuerpo de agua sujeta a estudio (rio Itaya), se delimita en la localidad de Iquitos, específicamente en la zona baja de Belén. En específico, el área de estudio se encuentra localizada en un rango que va desde la coordenada Este 0693329 Norte 9583070 hasta Este 0694831 Norte 9583664, según el sistema de geolocalización WGS84.

Figura 1 Ubicación del área de estudio de la investigación. (A) Ubicación del cuerpo de agua sujeto a estudio y zonas aledañas, (B) Delimitación detallada del cuerpo de agua sujeto a estudio.

Familia Cantidad de especies Especies amenazadas

Mamíferos 267 20

Aves 914 40

Anfibios 216 7

Reptiles 180 8

Peces 597 -

Clima

El clima corresponde con el tipo húmedo y lluvioso presentando las características mencionadas a continuación(BCR, 2020).

Tabla 1 Clima del departamento de Loreto

Factor climático Unidad Valor

Temperatura

Máxima °C 36

Mínima °C 17

Máxima (promedio) °C 32

Mínima (promedio) °C 22

Humedad relativa % 84

Precipitaciones Mm 2000 a 3000

Flora

La flora en la zona de estudio presenta gran diversidad debido a su ubicación en la Amazonia del Perú. Existen más de 850 especies de plantas como palmeras, orquídeas, aguaje, caobas, lirio acuático, entre otras, haciendo de la región un paraje altamente variado con su flora(Álvarez et al., 2014).

Fauna

La diversidad biológica de la Región Loreto alberga un estimado de 2175 especies entre mamíferos, reptiles, anfibios, aves, y especies diferentes de peces(Pitman et al., 2013).

Tabla 2 Fauna Región de Loreto

Hidrología

El área de estudio se encuentra dentro de la ribera del rio Itaya. Esta cubre un área aproximada de 2984 m2 con una longitud estimada de 281 km. Este es característico de la selva baja. Recibe agua desde las quebradas y/o ríos Habana, Lindero, lago Quistococha, Maquisapa, Pavayacu, y Peña Blanca entre otros. Finalmente, la corriente del Itaya desemboca en el cauce del rio Amazonas(Ismiño et al., 2018).

Edafología

Los terrenos que se distinguen dentro del área de influencia directa e indirecta de estudio se encuentran dentro del tipo aluvial (BCR, 2020), los cuales, “están formados por depósitos aluviales y se caracterizan por pendientes planas a suaves y un fondo de valle plano” (Pilco, 2017)

Materiales

Se consideró la técnica de investigación a través de estrategias e instrumentos que sirven para recoger los datos o la información requerida, para el levantamiento de la ubicación del área se utilizó el software ARGIS 10.4 y Google Earth Pro, en la recolección de las tomas de muestras se utilizó tipos de recipientes para la muestra de laboratorio, una cámara fotográfica y para el diseño de la propuesta se utilizó AutoCAD 2017.

Tabla 3. Estrategias e instrumentos para recolectar información

Estrategia Instrumento Definición

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