Remoción de contaminantes en un sistema modelo de humedales artificiales a escala de laboratorio

Los humedales construidos (HC) o humedales artificiales (HA) representan una opción alternativa para los problemas que encaran los países con economías emergentes como México, desde el punto de vista económico y tecnológico, pues son sistemas de tratamiento en los que, a través de procesos físicos, químicos y biológicos se logra la remoción de contaminantes presentes en las aguas residuales, pudiéndose utilizar una vez tratadas para uso agrícola o industrial. En la presente investigación se realizaron experimentos con reactores a escala de laboratorio para evaluar el papel que juegan las plantas (Phragmites australis o carrizo) en sus primeras etapas de crecimiento en la remoción de contaminantes medidos como demanda química de oxígeno soluble (DQOsoluble) y como conductividad eléctrica (CE). Se construyeron dos reactores de 25 litros, con un volumen de trabajo de 12.5 L empleando recipientes de plástico (uno con un brote de la planta de 1.5 cm de altura, RA1 y el segundo, como control, RA2, sin planta), empacados con escoria volcánica (tezontle). Los reactores fueron iluminados durante 16 horas por día empleando lámparas de tubos fluorescentes con características similares a la luz natural. Ambos se mantuvieron inundados para eliminar el ingreso de aire por convección. Se utilizó agua residual sintética preparada diariamente disolviendo sacarosa, (NH4)2SO4 y Na3PO4 con una DQOsoluble experimental promedio de 450 mg/L. El tiempo de residencia hidráulica (TRH) de los dos reactores fue de 1.8 días. Se tomaron muestras de agua residual a la salida de cada reactor y a las profundidades de 2, 10 y 30 cm respecto al nivel del agua de los reactores para poder observar el perfil de remoción de la DQOsoluble y la CE empleando metodología estandarizada para la determinación de la DQOsoluble y para la medición de la CE se empleó un electrodo comercial. Los resultados obtenidos al alcanzar la etapa estable, cuando la hidrofita tenía aproximadamente 50 cm de altura, indican que el reactor (RA1) mostró los más altos valores de remoción de DQOsoluble y CE (54 y 9.3% respectivamente) con respecto al reactor control (RA2) sin planta (38.1 y 4.4%, respectivamente). El análisis de los resultados indica que estas diferencias fueron estadísticamente significativas (P<0.05). Los valores de DQOsoluble y CE disminuyen a medida que la profundidad es mayor siendo mayor la remoción de ambos parámetros a la profundidad de 10 cm para el reactor con planta resaltando la importancia de la zona radicular de la planta en la eficiencia de remoción del sistema.