Control de sedimentos

Un control de sedimentos es una práctica o dispositivo diseñado para mantener el suelo erosionado en un sitio de construcción , de modo que no se desprenda y cause contaminación del agua en un arroyo, río, lago o mar cercano. Los controles de sedimentos generalmente se emplean junto con los controles de erosión , que están diseñados para prevenir o minimizar la erosión y, por lo tanto, reducir la necesidad de controles de sedimentos. Los controles de sedimentos generalmente están diseñados para ser medidas temporales, sin embargo, algunos se pueden usar para fines de gestión de aguas pluviales . ^[1]

• Presa de control
• Dique de desviación (temporal)
• Rollos de fibra
• Gaviones
• Floculante en gel
• Destructores de sedimentos
• Barrera de bolsas de arena
• Cuenca de sedimentos
• Trampa de sedimentos
• Valla de sedimentos
• Protección de entrada de desagüe pluvial
• Barrera de balas de paja
• Cortina de turbidez ^[2]

El tratamiento de aguas contaminadas con sedimentos mediante equipos y la adición de productos químicos, comúnmente llamado sistema de tratamiento activo, es una forma relativamente nueva de control de sedimentos para la industria de la construcción. Estos sistemas están diseñados para reducir la entrada de sólidos suspendidos totales (TSS) en cuerpos de agua cercanos donde la contaminación por sedimentos puede ser un problema ambiental. Las aguas pluviales cargadas de sedimentos se recogen o bombean, y se agrega un floculante químico para ayudar en la clarificación . Los tipos de floculante incluyen:

• Polímeros naturales : derivados de fuentes naturales, como el almidón, el quitosano y la goma guar.
• Polímeros sintéticos : Entre ellos se encuentran la poliacrilamida y sus derivados, que pueden adaptarse a necesidades específicas de tratamiento de agua. Son eficaces en dosis más bajas en comparación con los floculantes inorgánicos.
• Floculantes inorgánicos : sulfato de aluminio (alumbre) , cloruro férrico , sulfato férrico , cloruro de polialuminio

Se debe tener mucho cuidado al utilizar floculantes catiónicos como el quitosano o la poliacrilamida con carga positiva o poliDADMAC , que provocan hipoxia en los peces . El uso de floculantes aniónicos con carga negativa es la mejor práctica en sistemas de tratamiento de circuito abierto para garantizar la protección del hábitat acuático, los peces y los invertebrados .

El agua se filtra ( filtro de arena o de cartucho) o se sedimenta ( clarificador de láminas o tanque de vertedero ) antes de su descarga. El control químico de sedimentos se utiliza actualmente en algunos sitios de construcción en los Estados Unidos y Europa, típicamente sitios más grandes donde existe un alto potencial de daño a los arroyos cercanos. ^[3] Otro diseño de sistema de tratamiento activo utiliza electrocoagulación para flocular partículas suspendidas en el agua de lluvia, seguida de una etapa de filtración. ^[4] Los sistemas de tratamiento activo requieren experiencia técnica para funcionar de manera efectiva ya que se utilizan múltiples tipos de equipos.

El tratamiento químico del agua para eliminar sedimentos también puede llevarse a cabo de forma pasiva. Los sistemas de tratamiento pasivo utilizan la energía del agua que fluye por gravedad a través de zanjas, canales, alcantarillas u otros medios de transporte construidos para efectuar el tratamiento. Los productos autodosificantes, como los floculantes en gel, se colocan en el agua que fluye, donde las partículas de sedimento, los coloides y la energía del flujo se combinan para liberar la dosis necesaria, creando así flóculos pesados ​​que luego se pueden filtrar o sedimentar fácilmente. Las fibras tejidas naturales como el yute se utilizan a menudo en los fondos de las zanjas para actuar como medio de filtración. Las esteras de retención de sedimentos también se pueden colocar in situ para capturar flóculos. Los estanques de sedimentación se utilizan a menudo como un área de deposición para clarificar el agua y concentrar el material. La minería, la construcción pesada y otras industrias han utilizado sistemas pasivos durante más de veinte años. Estos tipos de sistemas son bajos en carbono ya que no se necesita una fuente de energía externa, requieren poca habilidad para operar, un mantenimiento mínimo y son eficaces para reducir los sólidos suspendidos totales , algunos metales pesados ​​y el nutriente fósforo .

El tratamiento de aguas pluviales también se puede lograr de forma pasiva. Las instalaciones de gestión de aguas pluviales (SWMF, por sus siglas en inglés) generalmente están diseñadas según la ley de Stokes para eliminar partículas de más de 40 micrones de tamaño o para retener el agua y reducir las inundaciones río abajo. Sin embargo, la regulación de los efluentes de las SWMF se está volviendo más estricta, ya que el impacto perjudicial de nutrientes como el fósforo , ya sea disuelto (fertilizantes) o unido a partículas de sedimentos de la escorrentía de la construcción o la agricultura, causa la proliferación de algas y cianobacterias tóxicas (también conocidas como algas verdeazuladas ) en los lagos receptores. La cianotoxina es de particular preocupación ya que muchas plantas de tratamiento de agua potable no pueden eliminar esta toxina de manera efectiva. En un estudio reciente sobre el tratamiento de aguas pluviales municipales, ^[5] se utilizó una tecnología avanzada de sedimentación de forma pasiva en tuberías principales de aguas pluviales de gran diámetro aguas arriba de las SWMF para eliminar un promedio del 90% de TSS y fósforo durante un evento de lluvia de casi 50 años.

Todos los estados de los EE. UU. tienen leyes que exigen la instalación de controles de erosión y sedimentos (ESC) en sitios de construcción de un tamaño específico. Las regulaciones federales requieren ESC en sitios de 1 acre (0,40 ha) y más grandes. Los sitios más pequeños que son parte de un plan común de desarrollo (por ejemplo, una subdivisión residencial ) también deben tener ESC. ^[6] En algunos estados, los sitios no contiguos de menos de 1 acre (4000 m ² ) también deben tener ESC. Por ejemplo, el estado de Maryland requiere ESC en sitios de 5000 pies cuadrados (460 m ² ) o más. ^[7] Los controles de sedimentos deben instalarse antes del comienzo de la perturbación de la tierra (es decir, limpieza, desbroce y nivelación de la tierra ) y deben mantenerse durante toda la fase de perturbación de la construcción. La aprobación para el uso de cualquier floculante químico debe obtenerse antes de su implementación.

• Profesional Certificado en Control de Erosión y Sedimentos (CPESC)
• Ingeniería geotécnica
• Geotextil (material utilizado en el control de erosión y sedimentos)
• Contaminación de fuentes no puntuales
• Aguas pluviales
• Ecuación universal de pérdida de suelo

• Erosion Control: una revista especializada para las industrias de control de erosión y construcción
• Asociación Internacional para el Control de la Erosión - Asociación profesional, publicaciones, formación
• “Desarrollo de un plan de prevención de la contaminación por aguas pluviales: una guía para sitios de construcción”. - EPA de EE. UU.
• Floculante en gel: Tipo de floculante semiacuoso utilizado en sistemas de tratamiento pasivo de agua.