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

Resumo

Existen aínda moitas carencias na comprensión dos mecanismos de depuración e nos métodos de deseño dos humidais construídos (HC) para a depuración de augas residuais, especialmente en relación coa aplicación de sistemas híbridos. O obxectivo da presente investigación é contribuír a un mellor coñecemento dos HC, a través dos seguintes obxectivos específicos: a) o desenvolvemento de metodoloxías de laboratorio destinadas a describir os procesos e á obtención de parámetros cinéticos e estequiométricos, b) a obtención destes parámetros cinéticos e estequiométricos para un substrato sintético que simula augas residuais domésticas; c) o avance na concepción e deseño de sistemas HC híbridos. Desenvolvéronse ensaios aerobios, anóxicos e anaerobios, así como as técnicas respirométricas para a súa aplicación na caracterización destes sistemas. Os HC simuláronse a escala de laboratorio mediante columnas de fluxo descendente que permiten reproducir as condicións reais, tanto de saturación hidráulica como de non saturación, de sistemas híbridos constituídos por varias unidades en serie. Ademais, prestouse de atención aos parámetros relacionados coa obstrución do medio filtrante e as emisións de gases de efecto invernadoiro. Os HC híbridos constituídos por unidades de fluxo horizontal (FH) e vertical (FV) subsuperficial buscan unha nitrificación e desnitrificación efectivas mediante a combinación de condicións anaerobias, anóxicas e aerobias. Foron estudadas a configuración de dobre etapa e paso único (FH + FH, FV + FV), a configuración Bp(VF + HF) (con bypass de alimentación) e o sistema R (FH + FV) (con recirculación de efluente). A eliminación porcentual de SST, DQO e DBO5 foi en xeral superior ao 95% en todos os sistemas. Os sistemas de paso único mostraron unha eliminación de NT inferior ao 50% e baixas taxas de eliminación (0,6-1,2 g de NT/m2·d), se ben o sistema FV+FV alcanzou o 63% e 3,5 g NT/m2·d de eliminación a altas velocidades de carga. O sistema Bp (FV+FH) requiriu un ratio de by-pass de 40-50% e aumentou as taxas de eliminación de NT a un 50-60% de forma sostible. A recirculación do efluente mellorou significativamente a eficiencia e taxa de eliminación de NT. O sistema R(FH+FV) mostrou unha eliminación estable de NT de aproximadamente o 80% a taxas de carga que variaron de 2 a 8 g NT/m2·d.