Evaluación de la eficiencia de la remoción de nutrientes del efluente de la PTAR de la empresa Esmeralda CORP S.A.C. mediante el uso de humedales artificiales, empleando la especie Typha domingensis Pers. (Totora)

Abstract

La presente investigación consiste en la implementación de un Humedal Artificial o Wetland de Flujo Subsuperficial (HAFSS) en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de Esmeralda Corp S.A.C., empleando como vegetación emergente a la especie Typha domingensis Pers.(totora); con la finalidad de reducir los niveles de nutrientes - nitrógeno y fósforo- del efluente de la PTAR, mejorando así su calidad y minimizando los potenciales impactos ambientales negativos que se pudieran originar por el reuso de dicho efluente. El HAFSS presentó las siguientes dimensiones: 3 m de largo, 1 m de ancho, 0.8 de profundidad efectiva y pendiente de 1%. Conformado por dos (02) sustratos, el primer sustrato fue de arena gruesa y el segundo de confitillo 3/8“, ambos de 0.3 m de profundidad; y por último, en la parte superior se sembró plantones de totora. El agua residual a ser tratada (afluente) en el HAFSS fue captada del tanque final donde se almacena el efluente de la PTAR, a través de un sistema de distribución conformado por una manguera y un tanque de almacenamiento. El caudal de tratamiento fue de 170 Ud con un tiempo de retención hidráulica de seis (06) días. El funcionamiento del HAFSS se realizó en dos etapas: (i) período de arranque, durante tres (03) meses (diciembre del 2013 a febrero del 2014) con el objetivo de lograr la adaptación de las totoras y (ii) período de funcionamiento estándar, durante seis (06) meses (marzo hasta agosto del 2014), donde se inició el tratamiento a través del HAFSS. En el período de arranque se evaluaron parámetros físicos como pH, turbiedad y temperatura, en cambio, en el período de funcionamiento estándar se evaluaron parámetros principales y complementarios, tanto en el afluente como en el efluente. Entre los parámetros principales se encuentran: nitrógeno total (N-total), nitrógeno amoniacal (N-amoniacal), nitratos (N-nitratos), fósforo total (Ptotal), ortofosfatos y anhídrido fosfórico, mientras que los parámetros complementarios fueron: pH, turbiedad y temperatura. Se reportó una remoción final de 87.8% de N-total, 90% de N-amoniacal y 99.6% de Nnitrato; con relación al fósforo, se registró 94.5% de P-total, 99.4% de ortofosfatos y 94.3% de anhídrido fosfórico de remoción final. Estos valores ·reflejan una alta eficiencia del HAFSS en la remoción de nutrientes como el nitrógeno y fósforo. Asimismo, se evaluó la viabilidad del reuso del efluente del HAFSS en la acuicultura comparando los valores registrados en dicho efluente con los estándares nacionales (Categoría 4 del ECA-Agua) y con estándares internacionales (valores guía de la EPA de los estados de Florida, Carolina del Norte y Washington para reuso en ambientes naturales), concluyéndose que se requiere un tratamiento adicional para poder reusarlo en la acuicultura. Finalmente, debido a la alta eficiencia, bajos costos, facilidad de operación y mantenimiento, y la semejanza de la calidad del afluente con un agua residual doméstica, el HAFSS podría ser utilizado en zonas rurales que carezcan de redes de alcantarillado público.