Comparación y evaluación de tres plantas acuáticas para determinar la eficiencia de remoción de nutrientes en el tratamiento de aguas residuales domésticas

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio comparativo acerca de la capacidad depuradora de nutrientes presentes en las aguas residuales, de tres plantas acuáticas flotantes, Azolla filiculoides, Lemna minor y Eichhornia crassipes; donde sus partes fotosintetizadoras sobre la superficie del agua y sus raíces se extienden hacia abajo dentro de la columna de agua, como se presentan en la Fotografía 1 (Anexo). Antes de iniciar esta investigación se desarrolló la evaluación de Azolla Filiculoides cultivado en el efluente de la PTAR-Suderburgo (Alemania) que se realizó desde Julio hasta Noviembre del 2009, la cual se menciona en este informe. Los experimentos realizados fueron los sistemas “por tandas” compuesto por un estanque y “de flujo continuo” compuesto por tres estanques, donde cada estanque posee un área de 30.2 dm2. Uno de los experimentos realizados se muestra en la Fotografía 2. En este proyecto de investigación se trabajaron los experimentos realizados con Lemna Minor y Eichhornia Crassipes, a partir de Febrero hasta Junio de 2010, cultivados en el efluente de la PTAR-CITRAR en Lima (Perú). En la Fotografía 3, se muestra uno de los experimentos realizados. Este estudio busca mejorar más la calidad del efluente de CITRAR (Lima-Perú), planta de tratamiento de aguas residuales utilizando macrófitos o plantas acuáticas. La primera fase de la investigación consistió en la aplicación de plantas acuáticas en monocultivo con Lemna M. y Eichhornia C. utilizando el efluente de las PTAR-CITRAR en Lima para analizar el efecto depurador de las plantas acuáticas, además se trabajó con un control (sin plantas), los cuales funcionaron como sistemas “por tandas”, donde el estanque en acuarios posee un área de 36.0 dm2; desarrollándose por la homogeneidad en el tamaño de los estanques. La segunda fase o técnica de esta investigación consistió en un flujo lento del efluente de la PTAR-CITRAR atravesando estanques con niveles de agua poco profundo, en las cuales plantas acuáticas flotantes (Lemna M. y Eichhornia C.) son cultivadas. Los sistemas de flujo continuo se componen de tres estanques en el que además se implementó un sistema de filtros previo al tratamiento en estudio. En ambas fases, las plantas acuáticas mantienen las condiciones de degradación anaeróbica y aeróbica de la materia orgánica y sedimentos filtrados gracias a sus raíces, donde se desarrolla una intensa actividad de las bacterias. El objetivo principal fue determinar si el sistema de reactores con plantas acuáticas remueve nutrientes y observar si es un sistema adecuado y complementario con las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales existentes en nuestro país. En el estudio realizado se observó que fue posible remover los nutrientes a un 90% como se esperaba pues estudios recientes hechos en el Perú y en América Latina que señalan eficiencia promedio del 95%. Sin embargo se determinó como mejor tratamiento a Eichhornia Crassipes, y en base a este resultado, esta especie se aplicó para la depuración de aguas residuales domésticas. El Jacinto de agua es la especie más eficiente en la remoción de lodos (50%, a diferencia de 40% en los otros tratamientos) y esta remoción estuvo asociada a las mismas variables fisicoquímicas (15%-30% de correlación). Existiendo incrementos de los parámetros nitrogenados excepto los nitratos; los que se aumentaron especialmente con Lemna Minor y lograron ser removidos con Eichhornia Crassipes. En cuanto a los parámetros microbiológicos no se evaluaron los tratamientos con precisión los niveles de remoción.