Evaluación del comportamiento de la fase inicial de estabilización en cuanto a la eficiencia e hidráulica de un sistema con biofiltros para el tratamiento de las aguas residuales grises en la comunidad de Zapote de San Mateo de Alajuela

Abstract

La degradación de la cuenca hidrográfica Jesús María enfrenta actualmente los cambios de una variabilidad climática vinculada con las altas temperaturas y las escasas lluvias; sumado al desconocimiento sobre el correcto manejo de los residuos generados por parte de las diversas comunidades que colindan con la zona. Zapote; un pequeño poblado ubicado en San Mateo de Alajuela, emprendió la iniciativa de mejorar la disposición de sus aguas grises mediante un sistema de tratamiento no convencional. Los biofiltros son considerados como potenciales depuradores de las aguas residuales responsables hoy en día de la contaminación de los cuerpos de agua; recreando sus características naturales en un medio construido y controlado. Para el presente estudio se analizaron las aguas residuales un biofiltro construido durante la fase de estabilización, con el fin de determinar la eficiencia en la remoción de varios parámetros y la hidráulica de las aguas. Para el sistema de tratamiento en estudio se reportaron datos de remoción de DQO del 43%, NTK del 61% y NNH4+ del 67%, y los parámetros como P-P04-3 y DB05,20 no registraron remociones debido a la escasa cantidad de contaminante que ingresaba al sistema. Con estos porcentajes se comprobó que el sistema aún no ha llegado a estabilizarse por completo, y que posiblemente el crecimiento microbiano empezaba a generarse. El biofiltro construido presenta un flujo pistón con un tiempo de residencia hidráulico real de 2 días, valor ligeramente superior a lo calculado teóricamente, lo que demostró durante el diagnóstico y evaluación del sistema, que la construcción influyó considerablemente en el proceso de estabilización, remociones, existencia de zonas muertas, zonas de sombra, y caminos preferenciales del agua, por lo que se presentaron recomendaciones con el fin de mejorar algunos aspectos y lograr una optimización del sistema. Los resultados indicaron que los bioflltros son tratamient0S adecuados para la depuración de aguas residuales, sin embargo, debe de darse un lapso de tiempo adecuado para llegar al equilibrio y estabilización del mismo. Actualmente, las aguas residuales grises provenientes de Zapote no cumplen en la totalidad de sus parámetros con la legislación nacional, por lo que se espera que en el estado de madurez del bioflltro, la eficiencia de remoción sea mayor y pueda cumplir con este aspecto ambiental.

The degradation of the Jesús María hydrographic basin is currently facing changes in climatic variability linked to high temperatures and scarce rainfall; Added to the lack of knowledge about the correct management of the waste generated by the various communities that adjoin the area. Sapodilla; a small town located in San Mateo de Alajuela, undertook the initiative to improve the disposal of its gray water through an unconventional treatment system. Biofilters are considered as potential wastewater purifiers responsible today for the contamination of water bodies; recreating its natural characteristics in a built and controlled environment. For the present study, the wastewater from a biofilter built during the stabilization phase was analyzed, in order to determine the efficiency in the removal of various parameters and the hydraulics of the water. For the treatment system under study, COD removal data of 43%, NTK of 61% and NNH4+ of 67% were reported, and parameters such as P-P04-3 and DB05,20 did not register removals due to the low amount of contaminant entering the system. With these percentages it was verified that the system has not yet fully stabilized, and that possibly microbial growth was beginning to be generated. The built biofilter presents a plug flow with a real hydraulic residence time of 2 days, a value slightly higher than that calculated theoretically, which demonstrated during the diagnosis and evaluation of the system, that the construction considerably influenced the stabilization process, removals, existence of dead zones, shadow zones, and preferential water paths, for which reason recommendations were presented in order to improve some aspects and achieve optimization of the system. The results indicated that the biofilters are adequate treatments for the purification of wastewater, however, an adequate period of time must be given to reach equilibrium and stabilization. Currently, gray wastewater from Zapote does not comply in all its parameters with national legislation, so it is expected that in the mature state of the biofllter, the removal efficiency will be higher and can comply with this environmental aspect.