Comportamiento cinético y modelación de la distribución espacial de contaminantes básicos en un humedal construido de flujo subsuperficial con Pontederia cordata
DOI:
https://doi.org/10.56845/rebs.v4i1.64Palabras clave:
DBO5, fitorremediación, aguas residuales, sistema de tratamiento, macrófitosResumen
La contaminación del agua es uno de los problemas ambientales más graves en la actualidad, por lo que es relevante estudiar mejoras en el sistema de tratamiento de aguas residuales. En este trabajo se evaluó la cinética de degradación experimental de contaminantes básicos, así como el comportamiento de su distribución espacial dentro de un humedal construido de flujo subsuperficial (SSFCW) con Pontederia cordata. Para ello, se utilizó un diseño factorial con cinco factores de tratamiento a diferentes distancias de plantación dentro del humedal (0, 0,42, 1,25, 2,08 y 2,4 m) con tres réplicas y nueve puntos de muestreo. Los reactores experimentales presentaron un tiempo de retención hidráulica de 4,5 días, tratando 185,1 ± 58,6 L/día de aguas residuales, con grava de río como medio de soporte con un volumen de 0,66 ± 0,05 m3, porosidad n = 56 ± 3,5 %, densidad de 2670 ± 19,3 kg/m3, permitiendo un volumen de agua de 0,1 ± 0,05 m3. En la fase de evaluación, se obtuvo un k de -0,37 días-1, eliminando el 81,8 % de la DBO5 y el 70 % de la turbidez. Con la modelización de la distribución espacial, se demostró que la biomasa (microorganismos) adherida al medio soporte, así como la DBO5, presentan una disminución significativa en función de la distancia dentro del SSFCW a lo largo del reactor, presentándose la eficiencia de remoción de contaminantes a partir de la distancia de 2,08 a 2,4 m de longitud dentro del humedal experimental.
Citas
Alasino, N., Nadal, F., Primo, L., Bollo, P., & Larrosa, N. (2015). Comportamiento cinético e hidráulico de un humedal construido a escala real. Disponible en: www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-24222015000300007. ISSN: 2007-2422.
Bedoya Pérez, J. C., Ardila Arias, A. N., Reyes Calle, J. (2014). Evaluación de un humedal artificial de flujo subsuperficial en el tratamiento de las aguas residuaes generadas en la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Colombia. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=37031522004. ISSN: 0188-4999.
Castillo, P. A. y Collado, R. (1996). Eliminación de nitrógeno en sistemas naturales de depuración de aguas residuales: Análisis Comparativo. Retema, 52, 49-55.
Charris, J. C. y Caselles-Osorio, A. (2016). Eficiencias de eliminación de contaminantes de agua residual doméstica con humedales construidos experimentales plantados con Cyperus ligularis (Cyperaceae) y Echinochloa colonum (Poaceae). Tecnología y Ciencias del Agua. 7, 93-103. Disponible en: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-24222016000600093&lng=es&nrm=iso&tlng=es. ISSN: 0187-8336
Chung, A. C., Wu, Y., Tam, N. Y. y Wong, M. H. (2008). Nitrogen and phosphate mass balance in a sub-surface flow constructed wetland for treating municipal wastewater. Ecological Engineering. 32, 81-89. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2007.09.007. ISSN: 0925-8574 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2007.09.007
CONAGUA. (2014). Inventario nacional de plantas municipales de potabilización y tratamiento de aguas residuales en operación. México D. F. Disponible en: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/108923/Inventario_2014.pdf
CONAGUA. (2019). Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Libro 30. Diseño de PTARM: Humedales Artificiales. Disponible en: (https://files.conagua.gob.mx/conagua/mapas/SGAPDS-1-15-Libro30.pdf). Crites, R.W. y G. Tchobanoglous, (2000). Small and decentralized wastewater management systems, Mcgraw Hill Co. New York, NY.
Delgadillo, O., Camacho, A., Pérez, L. F. y Andrade, M. (2010). Depuración de aguas residuales por medio de humedales artificiales. Cochabamba Bolivia: centro A.G.U.A. ISBN: 978-99954-766-2-5.
García, J., Ruiz, A. y Junqueras, X. (1997). Depuración de aguas residuales urbanas mediante humedales construidos. Tecnología Del Agua, 165, 58-65.
García, M. Bécares, E., Soto, F. y De Luis, E. (1999). Macrófitos en la depuración de aguas residuales. Su función en la eliminación de bacterias. Tecnología Del Agua, 185, 64-67.
García, O. J. A., López, O. G., Torres, B. C. A. (2019). Evaluación de medios de soporte en humedales artificiales con vegetación Sagittaria latifolia en la remoción de contaminantes básicos. CIBA. Vol. 8, Núm. 15. DOI: 10.23913/ciba.v8i15.82 DOI: https://doi.org/10.23913/ciba.v8i15.82
Gallegos-Rodríguez, J., López-Ocaña, G., Bautista-Margulis, R. G., & Torres-Balcázar, C. A. (2018). Evaluation of free flow constructed wetlands with Sagittaria latifolia and Sagittaria lancifolia in domestic wastewater treatment. Ingeniería Agrícola y Biosistemas, 10(2), 49–65. doi: 10.5154/r.inagbi.2017.03.005 DOI: https://doi.org/10.5154/r.inagbi.2017.03.005
Liang Wei., Zhen-Bin Wu., Shui-Ping Cheng., Qiao-Hong Zhou. y Hong-Ying Hu. (2003). roles of substrate microorganisms and urease activities in wastewater purification in a constructed wetland System. Ecological Engineering 21, 191-195. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2003.11.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2003.11.002
López O, G., Torres B, C. A., Bautista M, R. G., Hernández B, J. R., Gutiérrez V, J. J., De La Cruz L, E., & Ferrer S, M. I. (2014). Diseño De Sistemas Experimentales De Humedales Artificiales De Flujo Libre Y Subsuperficial. Compilación De Investigaciones Científicas. Universidad Juárez Autónoma De Tabasco.
López-Ocaña, G., Bautista-Margulis, R. G., Valdez-Manzanilla, A., Torres-Balcazar, C. A., López-Vidal, R., Pérez-Sánchez, E. y Pampillón-González, L. (2019). Spatial Distribution Behavior Of Basic Pollutants In A Subsurface-Flow Wetland With Thalia geniculata. Int. J. Environ. Impacts. 2, 145-160. DOI:10.2495/EI-V2-N2-145-160. ISSN: 2398-2659 DOI: https://doi.org/10.2495/EI-V2-N2-145-160
Marín A. C., Solís S. R., López O, G., Bautista M. R. G. y Romellón C. M. J. (2016). Tratamiento De Aguas Residuales Por Humedales Artificiales Tropicales En Tabasco, México. CIBA, Vol. 5, Núm. 10. Disponible en: http://www.ciba.org.mx/index.php/CIBA/article/view/54.
Marín-Muñiz, J.L. (2016). Remoción De Contaminantes De Aguas Residuales Por Medio De Humedales Artificiales Establecidos En El Municipio De Actopan, Veracruz, México. Revista Mexicana de Ingeniería Química Vol. 15, No. 2 (2016) 553-563. Disponible en: http://rmiq.org/iqfvp/Pdfs/Vol.%2015,%20No.%202/IA1/IA1.html DOI: https://doi.org/10.24275/rmiq/IA1173
McCabe -Julián C., Smith - Peter Harriott. y Wkren L. (1991). Operaciones Unitarias En Ingeniería Química. Cuarta Edición. Madrid: McGraw-Hill
Norma Mexicana NMX-AA-003-1980 Aguas Residuales - Muestreo. Declaratoria De Vigencia Publicada en el Diario Oficial de la Federación El 25 de marzo De 1980.
Norma Mexicana NMX-AA-028-SCFI-2001, Análisis de Agua, Determinación De La Demanda Bioquímica De Oxígeno En Aguas Naturales- Método De Prueba, Publicada En El Diario Oficial De La Federación El 17 de abril de 2001.
Norma Mexicana NMX-AA-034-SCFI-2015. Análisis De Agua –Medición de sólidos y Sales Disueltas En Aguas Naturales, Residuales Y Residuales Tratadas - Método De Prueba. Publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de abril de 2016.
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996, Norma Oficial Mexicana Que Establece Los Límites Máximos Permisibles De Contaminantes En Las Descargas De Aguas Residuales En Aguas Y Bienes Nacionales.
Padrón, L.R.M. (2005). Depuración De Aguas Residuales Domésticas A Través De Humedales Artificiales De Flujo Vertical En Zonas Trópico-Húmedas. Tesis de Maestría En Ciencias Ambientales, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. México.
Ramos, E.M.G., Rodríguez, S.L.M. y Martínez C.P. (2007). Uso De Macrófitos Acuáticas En El Tratamiento De Aguas Para El Cultivo De Maíz Y Sorgo. Hidrobiológica 17 (1 Suplemento): 7-15. Disponible en : https://hidrobiologica.izt.uam.mx/index.php/revHidro/article/view/972. ISSN 2448-7333
USEPA. (2000). Office Of Research And Development Cincinnati, Ohio, EPA/625/R-99/010, Design Manual: Constructed Wetlands Treatment Of Municipal Wastewater, Sept. 2000.
Valles-Aragón, María C. y Alarcón-Herrera, María Teresa. (2014). Retención De Arsénico En Humedales Construidos Con Eleocharis Macrostachya Y Schoenoplectus Americanus. Disponible en: https://www.revistascca.unam.mx/rica/index.php/rica/article/view/45416. ISSN: 0188-4999
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