Remoción de Fósforo en un Sistema de Humedales Artificiales a Escala de Laboratorio

Abstract

Se estudió la remoción de fósforo en cuatro reactores biológicos empacados con escoria volcánica (tezontle) que simulan la parte radicular de un humedal artificial. El diseño experimental incluyó el efecto de la planta y sus réplicas (reactores RA1, RB1 con planta y RA2, RB2 sin planta), así como la concentración inicial de contaminantes medida como demanda química de oxígeno (relación C:N:P de 30:1:0.04 equivalente a 450 mg DQO/L y 15:1:0.04 equivalente a 225 mg DQO/L) en la asimilación de fósforo. El agua residual sintética se elaboró con sacarosa como fuente de carbono, C12H22O11; sulfato de amonio como fuente de nitrógeno, (NH4)2SO4 y fosfato de sodio dodecahidratado como fuente de fósforo, Na3PO4.12H2O. Para simular periodos de 16 h deluz y 8 h de oscuridad se emplearon 8 lámparas de tubos fluorescentes de 30 W. Se colocaron tres electrodos comerciales (Ag/AgCl-Pt) para medir potenciales de óxido-reducción, pOR, a diferentes profundidades (2, 10, 30 cm de la superficie de cada reactor). Se plantaron brotes de Phragmites australis (carrizo) en los reactores RA1 y RB1. Al alcanzar la estabilidad se midieron los parámetros de fósforo total, DQO, potenciales redox, pH y temperatura. Los resultados muestran que en todos los reactores hubo remoción de fósforo y que fue significativamente mayor con planta (RA1 y RB1, 93% en promedio para ambos reactores) (p<0.05, 0.01). No hubo una diferencia significativa (p<0.05, 0.01) entre la disminución de la DQO y la de P para las dos relacionesC:N:P. La remoción de la DQO para el diseño experimental del efecto de la presencia de la planta y de la concentración inicial de DQO sí fue estadísticamente diferente debido a la presencia de la hidrofita, así como a la concentración inicial de carbono (p<0.05 para la presencia de la planta y p<0.05, 0.01 para la concentración inicial de carbono), siendo ligeramente mayor en aquellos reactores con planta, indicando que ésta sí tiene un efecto depurador adicional a las comunidades microbiológicas que proliferan en los reactores.