Eficiencia de un humedal de flujo vertical sembrada con Chrysopogon Zizanioides para el tratamiento del efluente de un reactor UASB

Abstract

En esta investigación se muestra la aplicación de los humedales artificiales de flujo vertical como una alternativa para el tratamiento del efluente del Reactor Anaerobio de Manto de Lodos y Flujo Ascendente. Esta tecnología brinda ventajas como requerir una menor área de instalación que las ocupadas por las lagunas y los humedales de flujo horizontal, además los bajos costos de construcción, operación y mantenimiento le permiten ser una alternativa apropiada para zonas rurales y periurbanas. El principio de funcionamiento de este sistema es favorecer el proceso aerobio en su interior a partir de una ventilación natural mediante la intermitencia de alimentación y descanso de los reactores, y el ingreso de aire por las tuberías de ventilación. Por otro lado, esta tecnología tiene características de diseño y rendimientos indicados para otros países cuyas condiciones son diferentes, por esa razón se pretende encontrar cual es el mejor rendimiento para el funcionamiento de los humedales verticales en estas condiciones. La metodología de este estudio consistió en implementar dos reactores tipo Humedal Artificial de Flujo vertical, en la cual una de ellas contenía dos unidades de la planta Chrysopogon Zizanioides y el otro no contenía vegetales. Los humedales verticales contienen una cama de sólidos que consiste en tres capas de sustrato de distintos tamaños o granulometrías que estarán acomodadas uniformemente una encima de otra. En la parte superficial se coloca 50 cm de altura de arena gruesa, en la parte intermedia 15 cm de grava de 3-10mm (confitillo) y en la parte inferior grava 15 cm de 20-40mm. En la parte superior del humedal se apoyan las tuberías de distribución y en el fondo se colocan unas tuberías de drenaje que terminaran en una tubería vertical, llamada tubería de ventilación. Las tuberías de drenaje permitirán recolectar el agua tratada. Así, las aguas residuales a tratar pasan por un pre tratamiento y luego llegan al UASB de la Planta de Tratamiento de CITRAR-UNI, una cantidad del efluente de este último reactor será dirigido hacia los Humedales Verticales, aquí descargaran en los tiempos de intermitencia de 24, 12, 6 y 4 horas. En cada etapa se evaluó la eficiencia del reactor para remover la Demanda Bioquímica de Oxígeno, Demanda Química de Oxígeno, Sólidos Suspendidos Totales, Nitrógeno Total y el comportamiento de los parámetros básicos como temperatura, turbiedad, pH, conductividad, oxígeno disuelto, temperatura ambiental, humedad relativa y el crecimiento de los vegetales. De este modo, el sistema demostró que la mejor eficiencia se desarrolló en el reactor HV 1 en el periodo de intermitencia de 6 HORAS, en estas condiciones el reactor alcanzó un porcentaje de remoción de 96.23 %, 90.63 % y 87.18 % en los parámetros DBO, DQO y SST, respectivamente.

This investigation displays the application of the vertical flow artificial wetlands as an alternative for the treatment of effluent Upflow Anaerobic Sludge Blanket. This technology provides advantages such as requiring less installation area than lakes and horizontal flow wetlands, the low construction costs, operation and maintenance allow it to be an appropriate alternative for rural and peri-urban areas. The operating principle of this system is to promote the aerobic process inside from natural ventilation through power intermittency and rest of reactors, and the entry of air through the vent pipes. On the other hand, this technology has characteristics of design and stated yields for other countries where conditions are different, for this reason, the intention is to find out what is the best performance for the operation of the vertical wetlands under these conditions. The methodology of this study consisted in implementing two reactors type Wetland Artificial of Vertical Flow, in which one of them contained two units of the Chrysopogon Zizanioides plant and the other didn’t contain vegetables. The Vertical Wetlands contain one bed of solids that consists in three-layer of substratum of different sizes or granulometries that will be accommodated uniformly one on top of other. In the superficial part is placed 50 cm height of thick sand, in the intermediate part 15 cm gravel of 3-10mm and in the underneath part gravel 15cm of 20-40mm. At the superior part of the wetland are supported the pipelines of distribution and in the bottom are collocated a drainage pipelines that will ends in a vertical pipeline, called pipeline of vent. The pipelines of drainage will allow gather the treated water. So, the wastewater to be treated pass through a pre-treatment and then reach the UASB of the Treatment Plant of CITRAR-UNI, an amount of effluent of these last reactor will be directed towards to the Vertical Wetlands, here will download in times of intermittency of 24, 12, 6 and 4 hours. The reactor efficiency has been evaluated at each stage for remove the Biochemical Oxygen Demand, Chemical Oxygen Demand, Total Suspended Solids, Total Nitrogen and behavior of the basic parameters such as temperature, turbidity, pH, conductivity, dissolved oxygen, environmental temperature, relative humidity and plant growth. In this way, the system showed that the best efficiency was developed in the HV 1 reactor at the intermittency period of 6 HOURS under these conditions the reactor reached a removal percentage of 96.23%, 90.63% and 87.18% in the parameters BOD, COD and TSS.