Potential Uses of Stormwater Runoff Sedimentgs Retained in a Constructed-Wetland/Storage-Tank

Abstract

Objective: The goal of this work was to establish the quality conditions of the sediments retained in a constructed-wetland/storage-tank, which are to be used as productive material. Materials and methods: Sediments were collected every fortnight for five months in 2016, with sediment traps specially designed for the study case, to analyze particle size distribution, total organic carbon, and heavy metals concentrations. Sediment and hydrological data processing were performed using principal component analysis and multiple correspondence analysis. Results: The maximum measured concentrations were 110.80 mg/kg, 263.25 mg/kg, 798.85 mg/kg, and 3067 mg/kg for Cr, Cu, Pb, and Zn respectively; for total organic carbon was 20.6 mg. The sediment particles were considered thin (D50 < 150μm). Interesting relationships between rainfall and sediment characteristics were found. In shorter dry seasons, higher particle diameter, lower concentrations of heavy metals, and higher concentrations of total organic carbon were seen. Conclusions: Sediments are suitable for use in activities such as land remediation, vegetation of soils that are not for agricultural use, and as materials for ornamental and recreational areas. It is possible to use the sediments in embankments as tolerable soil for fillings of concrete structures and culverts in the core or foundation area.Objetivo: el objetivo de este trabajo fue establecer las condiciones de calidad de los sedimentos retenidos en un humedalconstruido/tanque-regulador para ser utilizado como material productivo. Materiales y métodos: los sedimentos se recolectaron cada quince días durante cinco meses en 2016, con trampas de sedimentos especialmente diseñadas para el caso de estudio, para analizar la distribución del tamaño de partículas, el carbono orgánico total y las concentraciones de metales pesados. El procesamiento de datos de sedimentos e hidrológicos se realizó mediante análisis de componentes principales y análisis de correspondencia múltiple. Resultados: las concentraciones máximas medidas fueron 110,80 mg/kg, 263,25 mg/kg, 798,85 mg/kg y 3067 mg/kg para Cr, Cu, Pb y Zn, respectivamente; para el carbono orgánico total fue de 20,6 mg. Los granos de los sedimentos se consideraron finos (D50 < 150 μm). Se encontraron relaciones interesantes entre la lluvia y las características del sedimento: en temporadas secas más cortas, mayor diámetro de partícula, menores concentraciones de metales pesados y mayores concentraciones de carbono orgánico total. Conclusiones: los sedimentos son adecuados para su uso en actividades tales como la remediación vegetación de suelos que no son para uso agrícola y como materiales para áreas ornamentales y recreativas. Es posible utilizar los sedimentos en los terraplenes como suelo tolerable para rellenos de estructuras de hormigón y alcantarillas en el área central o de cimentación