Evaluación de humedales construidos en régimen de policultivo y monocultivo de plantas ornamentales para la depuración de aguas servidas

Abstract

Los humedales construidos (HC) son una alternativa tecnológica para el tratamiento de aguas servidas. Se ha demostrado que son efectivos en la eliminación de materia orgánica (75-95% DBO5), sólidos suspendidos (≥ 90%), nutrientes (30-60% NT; 40% PT) y patógenos (>70%). La mayoría de estos sistemas se diseñan en monocultivo con especies macrófitas típicas de ambientes húmedos, sin embargo, la operación de HC con especies ornamentales es cada vez más llamativa, ya que además de tratar las aguas servidas permite generar beneficios económicos a la comunidad a través de la producción de flores.

El objetivo de este estudio es evaluar la eficiencia de eliminación de materia orgánica, nutrientes, parámetros microbiológicos y las emisiones de metano utilizando humedales construidos de flujo horizontal subsuperficial (HFHSS) a escala piloto plantados con especies ornamentales en régimen de policultivo y monocultivo. Se utilizaron dos sistemas a escala piloto de HFHSS con un área superficial de 4,5 m 2 y con grava como medio de soporte. Un sistema fue plantado en configuración de policultivo con las especies ornamentales Zantesdeschia aethiopica (L) Spreng. y Cyperus papyrus L., mientras que el otro sistema fue plantado con la especie Cyperus papyrus L., en configuración de monocultivo.

Su monitoreo consistió en la determinación de eficiencias de eliminación de contaminantes; determinación del perfil de degradación de los contaminantes; realización de un balance de masa y la comparación de la evolución de biomasa foliar. Además, se evalúo la producción de metano a través de un ensayo de actividad metanogénica máxima (AMEm) de la biomasa adherida a la grava.

Los resultados muestran que el HFHSS en régimen de policultivo alcanzó mayores eficiencias de eliminación, logrando eficiencias de 69%, 64%, 34%, 33% para DBO5, DQO, NT, PT, respectivamente. A su vez el HFHSS en régimen de x monocultivo presentó eficiencias de 64%, 57%, 29%, 22% para DBO5, DQO, NT, PT, respectivamente.

Respecto a las emisiones de metano, se estimaron un 58% mayores emisiones de metano para el HFHSS en régimen de policultivo respecto al HFHSS en régimen de monocultivo. Al finalizar el estudio, la biomasa (4120 gPS/m2 ) y cobertura (28%) del HFHSS en régimen de policultivo fue mayor que el de monocultivo (1437 gPS/m2 y 13%, respectivamente). El balance de masas indicó que para el HFHSS en régimen de policultivo un 6% NT fue asimilado por las plantas, mientras que el HFHSS en régimen de monocultivo sólo alcanzó un 3% NT.

Finalmente, ambas configuraciones de HFHSS presentan eficiencia de eliminación promedio para sólidos (95%) y parámetros microbiológicos (30%).