Humidais construídos para a depuración de augas residuais urbanaseliminación de nitróxeno, ensaios biolóxicos e respirometría en diferentes configuracións híbridas

Resumen

Todavía hay muchas lagunas en la comprensión de los mecanismos de depuración y métodos de diseño de humedales construidos (HC) para aguas residuales, especialmente en relación con la aplicación de sistemas híbridos. El propósito de esta investigación es contribuir a un mejor conocimiento de la HC, a través de los siguientes objetivos específicos: a) el desarrollo de metodologías de laboratorio destinados a describir los procesos y la obtención de los parámetros cinéticos y estequiométricos, b) la obtención de estos parámetros para un sustrato sintético que simula aguas residuales domésticas; c) el avance en las concepción y diseño de HC híbridos. Se han desarrollado ensayos aerobios, anóxicos y anaerobios, así como técnicas respirométricos, para su aplicación en la caracterización de estos sistemas. Los HC se simularon mediante columnas de flujo descendente a escala de laboratorio que reproducen las condiciones reales, tanto de saturación hidráulica como de no saturación. Además, se ha prestado atención a los parámetros relacionados con la obstrucción del medio filtrante y las emisiones de gases de efecto invernadero. Los HC híbridos basados en unidades de flujo horizontal (FH) y vertical (FV) subsuperficial buscan una nitrificación y desnitrificación eficaz mediante la combinación de condiciones anaerobias, anóxicas y aerobias. Se estudiaron la configuración de doble etapa y paso simple (FH + FH, VF + VF), la configuración Bp(VF + HF) (con bypass) y la R(FH + FV) (recirculación de efluente). El porcentaje de eliminación de SST, DQO y DBO5 fue generalmente mayor al 95% en todos los sistemas. Los sistemas de paso único mostraron una eliminación de NT menor del 50% y velocidades de eliminación bajas (0,6-1,2 g NT/m2·d), aunque el sistema FV+FV alcanzó el 63% y 3,5 g NT/m2·d de eliminación a altas velocidades de carga. El sistema Bp(FV + FH) requiere un bypass de 40-50% y aumentó la eliminación de NT al 50-60% de forma sostenible. La recirculación del efluente ha mejorado significativamente la eficiencia y la tasa de eliminación de NT. El sistema R(FH+FV) mostró una eliminación constante de NT aproximadamente del 80% a velocidades de carga de 2 a 8 g NT/m2·d.