Evaluación comparativa del tratamiento secundario de aguas residuales de un matadero mediante el uso de un lecho horizontal con Aireación artificial y presencia de plantas con respecto a un lecho Horizontal con Aireación artificial sin presencia de plantas

Abstract

La investigación desarrollada el año 2010 por Alfredo Enriques y Oscar Garay en la Facultad de Ingeniería Ambiental de la UNI, se ha evaluado el tratamiento secundario de aguas residuales de matadero por medio de humedales horizontales de flujo sub superficial y se comparó este sistema con un humedal horizontal de flujo sub superficial con aireación del lecho filtrante. Se pudo verificar y cuantificar el gran aumento de la eficiencia de remoción de los diferentes parámetros fisicoquímicos como DBO, DQO, Turbidez y Sólidos Suspendidos con la implementación de la aireación. Se partió de la tesis antes mencionada, y se logró establecer diferencias entre el humedal horizontal de flujo sub superficial con aireación, denominado en esta tesis como lecho horizontal con aireación artificial y presencia de plantas (LH CP), y un lecho horizontal con aireación artificial sin presencia de plantas (LH SP); además de otras características de cada sistema. Se empleó las mismas unidades instaladas por Enriques y Garay con las modificaciones requeridas para la presente tesis; para seguir la secuencia de la tesis mencionada tratamos el agua residual del mismo punto de la tesis ya antes mencionada, la cual fue empleado para calcular los porcentajes de dilución a aplicar en la presente tesis.

Se diluyó las muestras traídas del camal al 25%, 40% y 60% que corresponden a periodos de prueba de 6, 5 y 5 meses respectivamente. Las muestras han sido diluidas previamente para poder asemejarlas al efluente de un tratamiento primario, ya que el tratamiento efectuado por los lechos evaluados es usado comúnmente para tratamiento secundario e incluso terciario. Aplicando las diluciones, determinadas en base a la DQO, se presentaron rangos de variación de concentración de DQO al ingreso de 500 a 1500 mg/L, 1000 mg/L a 2000mg/L y de 1500mg/L a 2500mg/L para el primer, segundo y tercer periodo respectivamente. Trabajamos con un caudal de ingreso de 23.50 mL/min y un tiempo de retención de 1.73 días para cada lecho.

Obtuvimos que el LH SP es más eficiente que el LH CP en la remoción de Demanda Química de Oxigeno (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO), Turbidez y Sólidos Suspendidos. La eficiencia de remoción de sólidos suspendidos del lecho sin plantas (LH SP) mostro una eficiencia promedio de todas las semanas de 90.61% y el lecho con plantas (LH CP), 86.34%. Con respecto a la eficiencia de remoción de

turbidez el lecho sin plantas (LH SP) presenta una eficiencia promedio de todos los peri0d0s de 93.34% mientras que el lecho con plantas, 82.73%. La eficiencia de remoción de DQO promedio de todas las semanas del LH SP fue de 92.78%, y de 89.86% para el LH CP. Finalmente, La eficiencia de remoción promedio de DBO de todos los periodos para el LH CP fue de 96.42% y 97.98% para el LH SP.

Se monitorio otros parámetros como Oxígeno Disuelto, nitrógeno amoniacal, nitratos, nitritos, PH, conductividad y temperatura con los cuales se pudo inferir la formación de zonas con baja difusividad de oxígeno en el LH CP. Esto debido a que con el paso del tiempo, las raíces de las plantas crecen a través de los espacios del lecho filtrante y se adhieren fuertemente a la grava, compactando toda la zona alrededor de las raíces de la totora, y este efecto sumado a la formación de la biopelícula y la adherencia de contaminantes al filtro hace que disminuya la difusividad del oxígeno disuelto, provocando así la formación de zonas con bajas concentraciones de oxígeno disuelto y consecuente mente un ambiente anaerobio. También se pudo cuantificar el aumento y disminución del oxígeno disuelto por efecto de las plantas. De las mediciones realizadas en la mañana (8am), se pudo constatar que durante la noche las plantas absorben oxígeno disuelto, esto se observó en los resultados del primer periodo de prueba en el que el promedio de las concentraciones de oxígeno disuelto a la salida del lecho con plantas es ligeramente menor al promedio de las concentraciones de oxígeno a la salida del lecho sin plantas. Además, haciendo mediciones de oxígeno disuelto por las tardes y comparando con los resultados de las mañanas, se aproxima un aumento de la concentración de oxígeno disuelto de 1mg/L por efecto de las plantas. Por otra parte, las mediciones de algunos parámetros de nitrógeno como nitratos, nitritos y nitrógeno amoniacal, permitieron mostrar que la nitrificación en ambos lechos es incompleta debido a la alta carga de nitrógeno que ambos lechos reciben. También se puede observar un cierto grado de remoción de nitrógeno en el lecho con plantas en el primer periodo de prueba; sin embargo, en el segundo y el tercer periodo no se pudo apreciar. Todos los resultados mencionados anteriormente son mostrados en esta tesis a través de tablas y gráficos. Se puede observar también mediciones de evapotranspiración y el crecimiento de las plantas.