Articulo de referencia

Filtro de caja de árbol

Filtros para árboles instalados en una acera Un filtro de caja de árbol es una práctica de gestión óptima (BMP, por sus siglas en inglés) o un sistema de tratamiento de aguas pl...

Filtros para árboles instalados en una acera

Un filtro de caja de árbol es una práctica de gestión óptima (BMP, por sus siglas en inglés) o un sistema de tratamiento de aguas pluviales ampliamente implementado a lo largo de aceras, bordillos y aparcamientos. Se utilizan para controlar el volumen y la cantidad de contaminantes de la escorrentía urbana que llegan a las aguas locales, al proporcionar áreas donde el agua puede acumularse e infiltrarse o filtrarse naturalmente en el suelo. Estos sistemas suelen consistir en un árbol plantado en un sustrato de tierra, contenido en una pequeña caja cuadrada de hormigón. Los filtros de caja de árbol son prácticas populares de biorretención e infiltración , ya que recogen, retienen y filtran la escorrentía a medida que pasa a través de la vegetación y los microorganismos del suelo. El agua es luego consumida por el árbol o transferida al sistema de drenaje pluvial. [ 1 ] [ 2 ]

Construcción

Consideraciones de diseño

Antes de la construcción del filtro de cajas de árboles, se deben considerar varios factores para maximizar la efectividad y el impacto del sistema. Dichos factores incluyen:

  • área disponible
  • área de cobertura
  • tipos de contaminantes
  • nivel de precipitación
  • atractivo estético
  • mantenimiento
  • presupuesto.

Para tener en cuenta estas consideraciones, se pueden modificar la ubicación, el diseño y el tipo de material del filtro de caja. [ 2 ] [ 3 ]

Ubicación

Los filtros de cajas de árboles están diseñados para soportar un volumen bajo de lluvia. [ 2 ] Una superficie de filtro de 48 pies (15 m) solo puede cubrir hasta 0,25 acres (0,10 ha) de superficie impermeable o no porosa. [ 3 ] [ 4 ] Por lo tanto, colocar estratégicamente varias cajas de árboles alrededor del área de cobertura es vital para reducir costos y trabajo.  

Diseño

Los filtros de caja de árbol constan de cuatro partes principales. [ 1 ] [ 2 ]

  • Árbol
  • Caja de hormigón con fondo abierto
  • Mezcla de tierra porosa
  • drenaje subterráneo

El árbol se planta en una mezcla de tierra compuesta de arena de construcción, tierra vegetal sin cribar y compost. [ 5 ] La capa de tierra debe ser lo suficientemente profunda para satisfacer las necesidades de nutrientes y espacio del árbol. Se recomienda que haya 2 pies cúbicos (0,057 ) de tierra por cada 1 pie cúbico (0,028 ) de copa del árbol. [ 6 ] Por lo tanto, una caja para árboles de cinco por seis pies debe contener al menos dos pies de sustrato para sostener un árbol con una copa de treinta pies cuadrados. Debajo de la capa de tierra se encuentra el drenaje inferior. Este consiste en una capa de piedra triturada, de al menos dos pies (0,6 metros) de profundidad, que rodea una tubería de drenaje perforada. La tubería de drenaje se conecta al sistema de drenaje pluvial existente del municipio, permitiendo que el exceso de agua fluya hacia afuera, evitando desbordamientos. Estas capas están encapsuladas en una caja de concreto, de ahí el nombre de filtro de caja para árboles. Opcionalmente, se puede colocar una rejilla metálica sobre la caja de hormigón, impidiendo que grandes trozos de escombros entren en la capa de suelo. Cuando el filtro de la caja del árbol se ubica junto a la calle, se puede instalar una entrada de drenaje pluvial, permitiendo que el agua de lluvia entre desde la cuneta. [ 2 ] [ 3 ] [ 7 ] El agua de lluvia proveniente de la escorrentía de los tejados urbanos también se puede canalizar hacia los alcorques a través de tuberías de drenaje de tejados. [ 8 ]  

Procedimiento de instalación

La instalación de un filtro de caja para árboles puede tardar solo dos o tres días, ya que todas las capas necesarias se entregan dentro de la caja, listas para plantar. Primero, se marcan las tuberías y cables subterráneos preexistentes alrededor del sitio de trabajo. Luego, una retroexcavadora de neumáticos excavará el área donde se colocará la caja. A continuación, la caja de concreto que contiene todas las partes principales, excepto el árbol, se coloca en el agujero sobre una base nivelada. Luego se conectan las tuberías de drenaje y se rellenan los huecos alrededor de la caja. Finalmente, se planta el árbol y, si se incluye, se instala la rejilla metálica. Las pruebas e inspecciones finales del funcionamiento del filtro de caja para árboles concluyen el procedimiento de instalación. Dependiendo de la ubicación y el área de cobertura, la instalación puede costar entre $12,500 y $65,000. [ 3 ] [ 6 ]

Mantenimiento

El mantenimiento de los filtros de las cajas de árboles puede incluir, entre otras cosas:

  • Inspecciones de salud y seguridad de los árboles
  • Poda o recorte
  • Sustitución del mantillo y el fertilizante
  • Retirada de basura
  • Retirada de estacas
  • Enderezamiento de árboles

El costo de mantenimiento puede oscilar entre $100 y $500 anuales por cada filtro de caja de árbol. Para prolongar la vida útil y la eficiencia del filtro de caja de árbol, se recomienda realizar inspecciones anuales. [ 2 ] [ 3 ] [ 9 ]

Eficiencia de filtración

Cuando se implementan correctamente, los filtros de cajas de árboles pueden reducir significativamente la cantidad de contaminantes en el agua de lluvia que se infiltra.

La relación entre los contaminantes que salen y los que entran en el filtro de caja de árboles se conoce como índice de carga. Los filtros de caja de árboles muestran índices de carga de 0,1 a 0,3 en la reducción de metales solubles, de 0,35 a 0,6 en la reducción de materia orgánica y nutrientes, y de 0,09 en la reducción de sólidos suspendidos totales . [ 7 ]

Los filtros de caja de árboles eliminan entre el 80 y el 90 % de los sólidos suspendidos totales, entre el 38 y el 65 % del nitrógeno, entre el 50 y el 80 % del fósforo, el 54 % del zinc, el 40 % del cobre y el 90 % de los hidrocarburos del petróleo. [ 3 ] Con base en estos resultados, se puede concluir que los filtros de caja de árboles pueden reducir significativamente la cantidad de contaminantes en el agua que fluye a través del sistema, disminuyendo considerablemente el impacto en las aguas superficiales locales.

Referencias

  1. 1 2 "Filtros para cajas de árboles" . Littleton, CO: Asociación de fabricantes de equipos para aguas pluviales . Consultado el 9 de noviembre de 2020 .
  2. 1 2 3 4 5 6 "Filtros de cajas de árboles" . Manual de gestión de la contaminación difusa de Massachusetts . Boston, MA: Departamento de Protección Ambiental de Massachusetts . Recuperado el 09-11-2020 .
  3. 1 2 3 4 5 6 Rector, Pat; Obropta, Christopher; Brown, Jessica (agosto de 2013). "Prácticas de infraestructura verde: cajas para árboles" . New Brunswick, NJ: Estación Experimental Agrícola de Nueva Jersey, Universidad de Rutgers. Hoja informativa de Extensión Cooperativa FS1209.
  4. "Mejores prácticas de gestión para la infiltración de aguas pluviales: área de drenaje contribuyente" . Manual de aguas pluviales de Minnesota . St. Paul, MN: Agencia de Control de la Contaminación de Minnesota (MPCA). 20 de abril de 2020.
  5. "Directrices de diseño para las características del suelo: zanjas y cajas para árboles" . Manual de aguas pluviales de Minnesota . MPCA. 29 de julio de 2019.
  6. 1 2 "Directrices de construcción para zanjas y cajas para árboles" . Manual de aguas pluviales de Minnesota . MPCA. 24 de febrero de 2020.
  7. 1 2 3 Geronimo, Franz Kevin F.; Maniquiz-Redillas, Marla C.; Kim, Lee-Hyung (2013-05-01). "Tratamiento de la escorrentía de un estacionamiento mediante un filtro de caja de árboles" . Desalinización y tratamiento de agua . 51 (19–2 1): 4044– 4049. Bibcode : 2013DWatT..51.4044G . doi : 10.1080/19443994.2013.781099 . ISSN 1944-3994 . 
  8. Lim, Fang Yee; Neo, Teck Heng; Guo, Huiling; Goh, Sin Zhi; Ong, Say Leong; Hu, Jiangyong; Lee, Brandon Chuan Yee; Ong, Geok Suat; Liou, Cui Xian (enero de 2021). "Estudios piloto y de campo de un sistema modular de árboles de biorretención con Talipariti tiliaceum y medios filtrantes de suelo diseñados en los trópicos" . Water . 13 (13): 1817. Bibcode : 2021Water..13.1817L . doi : 10.3390/w13131817 .
  9. "Operación y mantenimiento de zanjas y cajas para árboles" . Manual de aguas pluviales de Minnesota . MPCA. 16 de febrero de 2017.
  • Descripción general de la infiltración de aguas pluviales - Manual de aguas pluviales de Minnesota
  • Prácticas de gestión de aguas pluviales en instalaciones de la EPA - Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos