Propuesta de Humedales Artificiales para Aguas Residuales en Puerto Ordaz

Universidad Nacional Experimental de Guayana
Vicerrectorado Académico
Coordinación General de Pregrado
Licenciatura en Ciencias Ambientales
Unidad Curricular; Actividad de Investigación 3
Propuesta de Instalación de Humedales Artificiales para
Tratamiento de Aguas Residuales en Puerto Ordaz.
Facilitador (a): Prof. Yelitza Marín.
Junio, 2025.
Autor: BR. Aarón Moyano.
Las aguas residuales, son un conjunto de aguas que han sido alteradas
por la presencia antropogénica, es decir, que se utilizaron en diversas
actividades humanas (domésticas, industriales, agrícolas, urbanas, entre
otras) han dejado como resultado, la presencia de varios contaminantes,
físicos, químicos y biológicos.
Precisamente, las aguas residuales no paran de ser un tema de estudio,
según Delgadillo, (2010). “Surge la necesidad perentoria de buscar
nuevas alternativas tecnológicas de tratamiento de aguas residuales que
sean de bajo costo y de requerimientos sencillos de operación y
mantenimiento…, En ese sentido, la orientación del estudio es considerar
el agua residual como una fuente potencial para reusarla”.
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El Problema
1.1 Planteamiento del problema
Según Urdaneta, (2021). El 80% de esa agua utilizada se transforma en agua servidas o
residuales a la cual hay que darle respuesta.
1.1 Planteamiento del problema
Para Puerto Ordaz. Estado Bolívar, actualmente no se cuenta con ninguna instalación
especializada o planta de tratamiento para la depuración de estas aguas que se vierten en
litros a los principales cuerpos de agua presente en la zona como el lago macagua, el río
Caroní y el río Orinoco.
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1.1 Planteamiento del problema
Es por esta razón, se planea contar con la instalación de
un humedal artificial.
Martinez, (2014) define. Un humedal artificial o un
humedal construido son una porción de terreno que se
encuentra en condiciones de saturación por la presencia
de aguas superficiales o subsuperficiales.
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1.1 Planteamiento del problema
Los humedales artificiales son una de las alternativas que se están empleando a
nivel internacional para tratar aguas residuales de manera sostenible y sin generar
mucha demanda de energía eléctrica en su uso.
Para Puerto Ordaz, Estado Bolívar. Venezuela. Existen problemas con el manejo y
tratamiento de las aguas residuales, debido a que hoy se carece de plantas o
infraestructuras especializadas en el tratamiento de estas aguas. A raíz de varios
estudios, pero hasta ahora sin ningún antecedente reciente en Puerto Ordaz sobre
los humedales artificiales, y sobre como estos impactarán a la población como el
medio natural de la zona. En efecto, la idea de este trabajo es resaltar los
humedales artificiales como una real alternativa para el tratamiento de aguas
residuales en Puerto Ordaz.
1.1 Planteamiento del problema
En base a las descripciones del problema, se planteará una pregunta con fines de realizar una
investigación, que nos lleva al futura de encontrar soluciones para este problema.
¿Qué requisitos se requieren para
instalar Humedales Artificiales
con fines de tratar aguas
residuales en Puerto Ordaz?
¿Cuáles serían los criterios
para el diseño de un humedal
artificial
destinado
al
tratamiento
de
aguas
residuales?
¿Cuál es la situación actual
sobre la distribución de las
aguas residuales en Puerto
Ordaz?
¿Cuáles serían características
principales de un humedal
artificial para tratamiento de
aguas residuales?
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1.2 Objetivos
Objetivo General:
Diseñar una
Propuesta de
instalación de
Humedales Artificiales
para tratamiento de
aguas residuales en
Puerto Ordaz.
1.2 Objetivos
Objetivo General:
Diseñar una Propuesta
de instalación de
Humedales Artificiales
para tratamiento de
aguas residuales en
Puerto Ordaz.
Objetivo Específico 1:
Diagnosticar la situación actual
en cuanto a la distribución de
las aguas residuales en Puerto
Ordaz, en base a un estudio
referencial.
1.2 Objetivos
Objetivo
ObjetivoGeneral:
General:
Diseñar
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HumedalesArtificiales
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PuertoOrdaz.
Ordaz.
Objetivo Específico 2:
Determinar las características
principales de un humedal
artificial para tratamiento de
aguas residuales.
1.2 Objetivos
Objetivo
Objetivo
Objetivo
General:
General:
General:
Diseñar
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Diseñar
una
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Propuesta
Propuesta
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Puerto
Puerto
Puerto
Ordaz.
Ordaz.
Ordaz.
Objetivo Específico 3:
Establecer criterios para instalar
un humedal artificial para
tratamiento de aguas residuales
en Puerto Ordaz.
1.2 Objetivos
Objetivo
Objetivo
Objetivo
Objetivo
General:
General:
General:
General:
Diseñar
Diseñar
Diseñar
Diseñar
una
una
una
Propuesta
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Propuesta
Propuesta
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Puerto
Puerto
Puerto
Puerto
Ordaz.
Ordaz.
Ordaz.
Ordaz.
Objetivo Específico 4:
Diseñar una propuesta de
instalación
de
humedales
artificiales para tratamiento de
aguas residuales en Puerto
Ordaz.
1.3 Justificación
El objetivo que se trazará para el trabajo, es Diseñar una Propuesta de instalación de
Humedales Artificiales para tratamiento de aguas residuales en Puerto Ordaz,
sirviendo como base para la construcción de dicho humedal. Además, que sea un
modelo más natural y sostenible para el largo plazo, sin recurrir mucho al diseño de
plantas de tratamiento con tecnologías y recursos limitados al momento, aunado a la
deficiencia del sistema eléctrico a nivel local, le representará un menor costo de la
demanda eléctrica a los entes competentes.
1.4 Alcance
El significado de este trabajo podría repercutir en una nueva línea de investigaciones sobre
este tema para académicos y futuros ingenieros, ofrecer alternativas a las autoridades
locales para mejorar la gestión de los efluentes contaminantes en la zona y apoyar en la
garantía de mejores condiciones de higiene, seguridad y salud para comunidades locales
de Puerto Ordaz afectados por la mala disposición de aguas residuales.
El Marco Teórico
2.1 Antecedentes
Según otros Autores;
El trabajo de Arteaga., et al., (2019). Los dotó de una buena documentación sobre los humedales
artificiales, sus tipos, ventajas y desventajas, los procesos que emplea, además, destacando la falta
de investigación comparativa en otros países sobre su real eficacia a los efluentes contaminantes.
En otra perspectiva, esta vez en el trabajo de Cano. (2003). Trata de una investigación descriptiva
desarrollada de un humedal artificial para un río de Almería en España, con el objetivo de ver qué tan
eficaces son para la depuración de aguas residuales usando una variedad de plantas. Con la
conclusión de que en los humedales artificiales son una tecnología válida para depurar aguas
residuales, como tratamiento secundario o terciario, sobre todo para pequeñas o medianas
comunidades, con bajo coste de construcción y mantenimiento.
2.1 Antecedentes
Según otros Autores;
El trabajo de Chafloque & Gómez. (2006). Elaborado en México, un enfoque parecido al objetivo de
este trabajo, diseñar un sistema de humedales artificiales tipo sistema de agua superficial libre
(SASL) para el tratamiento de aguas residuales en la Ciudad Universitaria de la UNMSM y describir la
formulación matemática de los procesos biológicos en el humedal artificial. Los mismos humedales
estarían recibiendo las aguas residuales. El beneficio de todo esto fue reutilizar las aguas residuales
para el campus de la universidad en el riego de áreas verdes de la sede.
Finalmente, para Venezuela lamentablemente las experiencias con los Humedales Artificiales son
muy escasos, aunque también se ha identificado puntos de interés a tomar en cuenta para este
trabajo como es el caso de García & Jiménez. (2020).
2.1 Antecedentes
Según otros Autores;
En el cual enfatiza dos sistemas hidroecológicos de origen antropogénico (lagunas de estabilizaciónoxidación), ubicados en el nororiente y noroccidente de Venezuela, se realizó un estudio faunístico
para identificar las especies de insectos acuáticos que habitan ambientes artificiales altamente
contaminados. Cuyos resultados constituyen el primer estudio sistemático sobre insectos asociados a
lagunas de estabilización en Venezuela, cuyo registro demostró la funcionabilidad de los humedales
artificiales como hábitats de una diversa fauna entomológica.
2.2 Bases Teóricas
Entre las variables a evaluar en el diseño de un humedal artificial están;
2.2.1 El tipo de Humedal Artificial a tomar en cuenta. (Chafloque & Gómez,. 2006.)
2.2.1.1 Sistema de agua superficial libre (SASL).
2.2.1.2 Sistemas de flujo bajo la superficie (SFBS).
2.2.2.3 Plantas acuáticas en el tratamiento de aguas residuales.
2.2.2. Otras características.
 La cantidad y calidad de las aguas residuales.
 Las plantas acuáticas.
 Las condiciones hidráulicas.
2.2 Bases Teóricas
2.2.1.1 Sistema de agua superficial libre (SASL).
2.2.1.2 Sistemas de flujo bajo la superficie (SFBS).
2.2 Bases Teóricas
2.2.2.3 Plantas acuáticas en el tratamiento de aguas residuales.
El Jacinto de agua.
La Lenteja de agua.
2.3 Glosario de Términos
Actividades Humanas
Las actividades humanas abarcan todas las acciones y comportamientos realizados por las personas, incluyendo desde las tareas
cotidianas hasta los trabajos que contribuyen al desarrollo de una sociedad. Estas actividades tienen como objetivo, generar
beneficios para la colectividad o para el desarrollo individual.
Agua
El agua es un compuesto químico esencial para la vida, formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2​O), que se
encuentra en la Tierra en sus tres estados: sólido (hielo), líquido y gaseoso (vapor). Es un recurso vital para todos los seres vivos, y
para la subsistencia de vida en el planeta.
Aguas residuales
Son un conjunto de aguas que han sido alteradas por la presencia antropogénica, es decir, que se utilizaron en diversas
actividades humanas (domésticas, industriales, agrícolas, urbanas, entre otras) han dejado como resultado, la presencia de varios
contaminantes, físicos, químicos y biológicos.
Ciclos Hidrológicos
Los ciclos hidrológicos, también conocidos como ciclos del agua, describen el proceso continuo de movimiento del agua en la
Tierra a través de la evaporación, la condensación, la precipitación, la escorrentía y la transpiración. Dicho ciclo, es de suma
importancia para la distribución del agua dulce en el planeta y para el mantenimiento de los ecosistemas, regulando el clima y la
disponibilidad de recursos hídricos.
Condiciones Ambientales
Las condiciones ambientales se refieren al conjunto de elementos físicos, químicos y biológicos que caracterizan un entorno o
ecosistema en un momento dado, como la temperatura, la humedad, la luz solar, la calidad del aire y del agua, y la presencia de
especies. Estas condiciones influyen directamente en el desarrollo y la supervivencia de los organismos vivos y en la dinámica de
los sistemas naturales y artificiales.
Determinación
La determinación se refiere al proceso de establecer o definir con precisión algo, ya sea un valor, una característica, una causa o
un resultado, enfocándose más a través de la investigación, el análisis o el cálculo.
2.3 Glosario de Términos
Diseño
El diseño es el proceso creativo y estratégico de concebir, planificar y desarrollar soluciones para problemas o necesidades, ya sea
de productos, sistemas, servicios o entornos. Implica la combinación de estética, funcionalidad y viabilidad, buscando optimizar la
experiencia del usuario y cumplir con objetivos específicos a través de la innovación y la adaptación.
Establecimiento
El establecimiento se refiere a la acción de crear, fundar o instituir algo de manera formal y permanente, como una organización,
una ley, una práctica o una infraestructura, también aludiendo a un espacio determinado.
Explicación
Es una acción de clarificar o hacer comprensible un concepto, fenómeno, proceso o situación, proporcionando detalles, razones o
ejemplos que permitan entender su naturaleza o funcionamiento. Su objetivo es disipar dudas y transmitir conocimiento de manera
clara y coherente.
Factores Abióticos
Los factores abióticos son los componentes no vivos del medio ambiente, como la luz solar, la temperatura, el agua, el suelo, el pH,
el clima y los minerales, que influyen en los organismos vivos y en los ecosistemas. Estos elementos físicos y químicos son
esenciales para el desarrollo y la supervivencia de las especies, determinando las características de un hábitat.
Factores Bióticos
Son los componentes vivos de un ecosistema, incluyendo todas las plantas, animales, hongos y microorganismos, así como sus
interacciones y relaciones ecológicas. Estos factores son fundamentales para la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas,
ya que establecen cadenas alimentarias, ciclos de nutrientes y dinámicas poblacionales.
2.3 Glosario de Términos
Humedales Artificiales
Los humedales artificiales son sistemas construidos por el ser humano que imitan las funciones de los humedales naturales, diseñados
específicamente para el tratamiento de aguas residuales, la gestión de escorrentías o la creación de hábitats para la vida silvestre. Utilizan
procesos naturales de filtración, absorción y biodegradación para mejorar la calidad del agua de manera sostenible.
Humedales
Los humedales son ecosistemas saturados de agua de forma permanente o estacional, que incluyen pantanos, marismas, ciénagas y
turberas, y que albergan una rica biodiversidad adaptada a estas condiciones. Son cruciales para la regulación hídrica, la recarga de
acuíferos, la mitigación de inundaciones, la filtración de contaminantes y como hábitats esenciales para numerosas especies.
Materia Orgánica
Se refiere a los compuestos químicos que provienen de organismos vivos o sus residuos, como plantas, animales y microorganismos, que
contienen carbono en su estructura. En el medio ambiente, se encuentra en suelos, sedimentos y cuerpos de agua, siendo esencial para
los ciclos de nutrientes y la fertilidad, y su descomposición libera energía y elementos clave para otros organismos.
Microorganismos
Estos son seres vivos de tamaño microscópico, como bacterias, virus, hongos, algas y protozoos, que no pueden ser vistos a simple vista
y habitan en casi todos los ambientes de la Tierra. Son fundamentales para procesos biológicos clave, como la descomposición de materia
orgánica, la fijación de nitrógeno y la fermentación, y juegan un papel vital en la salud humana y ambiental.
Planta de Tratamiento
Una planta de tratamiento es una instalación diseñada para remover contaminantes de aguas residuales (urbanas o industriales) o de agua
potable, mediante procesos físicos, químicos y biológicos, con el fin de hacerla apta para su vertido seguro al ambiente o para su
consumo. Su objetivo principal es proteger la salud pública y el medio ambiente, asegurando la calidad del recurso hídrico.
2.3 Glosario de Términos
Salud Pública.
Es la disciplina encargada de proteger, promover y mejorar la salud de las poblaciones a través de esfuerzos organizados de la sociedad,
enfocándose en la prevención de enfermedades, la prolongación de la vida y el fomento de la salud física y mental. Aborda aspectos como
el saneamiento, la educación sanitaria y el control de enfermedades infecciosas, buscando el bienestar colectivo.
Sólidos
Los sólidos se refieren a cualquier material o partícula en estado sólido, ya sea suspendida o disuelta en un líquido o gas, que puede
provenir de diversas fuentes como sedimentos, materia orgánica o inorgánica. En el contexto del tratamiento de aguas, los sólidos
representan una carga contaminante significativa que debe ser removida para garantizar la calidad del agua.
Sostenibilidad
Este es un principio que busca satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para
satisfacer sus propias necesidades, integrando dimensiones ambientales, sociales y económicas. Implica un equilibrio entre el desarrollo y
la conservación de los recursos, promoviendo prácticas que minimicen el impacto negativo en el planeta y en la sociedad.
Tratamiento de Aguas Residuales.
Es el proceso mediante el cual se eliminan los contaminantes físicos, químicos y biológicos de las aguas residuales domésticas o
industriales antes de su descarga al medio ambiente o su reutilización. Este proceso es crucial para prevenir la contaminación de cuerpos
de agua, proteger los ecosistemas y salvaguardar la salud pública.
Vertidos Líquidos
Son las descargas de líquidos, ya sean aguas residuales tratadas o no, procedentes de actividades domésticas, industriales o agrícolas,
que son liberadas a cuerpos de agua naturales como ríos, lagos u océanos, o al sistema de alcantarillado. El control y tratamiento de estos
vertidos son esenciales para prevenir la contaminación ambiental y proteger los recursos hídricos.
Bibliografía
Cano, A. L. (2003). Depuración de aguas residuales mediante humedales artificiales. La EDAR de los Gallardos
(Almería). In Ecología, manejo y conservación de los humedales (pp. 99-112). Instituto de Estudios Almerienses.
Chafloque, W. A. L., & Gómez, E. G. (2006). Diseño de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales en
la UNMSM. Revista del Instituto de investigación de la Facultad de minas, metalurgia y ciencias geográficas, 9(17), 85-97.
Delgadillo, O. (2010). Depuración de aguas residuales por medio de humedales artificiales. Nelson Antequera.
Martínez, P. (2014). Evaluación y diseño de un humedal construido para la depuración de aguas residuales
domésticas (Doctoral dissertation, Universidad de Murcia).
Urdaneta, K. (2021). Propuesta de mejora para la gestión de la planta de tratamiento de aguas servidas de la
Universidad Católica Andrés Bello Extensión Guayana (Doctoral dissertation).
García, M. & Jiménez, R. E,. (2020). Registro de insectos acuáticos (Artropoda: Insecta) en dos hábitats anpogeno de
Venezuela. Revista chilena de entomología, 46(4), 725-734.