Evaluación de indicadores de calidad de agua y remoción de nitrógeno para optimizar la configuración de sistemas fitobioelectroquímicos con Canna indica en aguas residuales municipales.

Abstract

"Dar una tratamiento a las aguas residuales es de suma importancia por el impacto que tienen estas en el medio ambiente, uno de los contaminantes más problemáticos es el nitrógeno, por eso su remoción en los tratamientos es clave para dar protección a los ecosistemas, una alternativa para la remoción es el tratamiento biológico, como por ejemplo el humedal y los sistemas bioelectroquímico. La unión de estos tratamientos son los sistemas fitobioelectroquímicos donde se combina el potencial de los humedales construidos con las celdas de combustible microbianas, las cuales aprovechan la capacidad que tienen las bacterias electroactivas para la oxidación de compuestos orgánicos y generan energía eléctrica como un subproducto en el tratamiento. El experimento tuvo como objetivo la evaluación de la eficiencia de sistemas fitobioelectroquimicos y su utilidad para remoción de nitrógeno en las aguas residuales municipales, incluyendo la planta Canna indica. Se establecieron 9 tratamientos y 2 controles sistemas de tratamiento con plántulas de Canna Indica y se utilizaron tres tipos de sustrato (zeolita, tepojal y tezontle) y cada uno se dividió en tres tamaños diferentes (6,9,13 mm) para después combinarse con tres tipos de inóculo los cuales fueron composta, humus líquido y humus sólido. Además de controles sin plantas, ni sustrato, ni fotoperiodo, después los sistemas fueron sometidos a tres fotoperiodos diferentes de 8,12 y 16 horas para así observar si la luz tiene alguna influencia en el desempeño del tratamiento. Se instalaron electrodos de fieltro de grafito para la captación del flujo de electrones generados por las bacterias electrogénicas. Se midieron las diferentes formas de nitrógeno mediante métodos estandarizados como lo son el método Kjeldahl, espectrofotometría y determinación de nitritos y nitratos. Los resultados muestran que los tratamientos T3, T6 y T9 especialmente los utilizaron como sustrato zeolita obtuvieron eficiencia en la remoción de nitrógeno con niveles superiores al 90%, ya que estos tratamientos presentaron nitrógeno en muy bajas concentraciones, lo que indica que este elemento fue usado para asimilación o bien fue desasimilado como nitrógeno molecular, esto en contraste a los controles sin planta ni electrodo los cuales apenas alcanzaron una remoción del 30% de eficiencia. Se concluye que los sistemas fitobioelectroquímicos con Canna Indica representan una alternativa con eficacia además de sostenible para el tratamiento de aguas residuales, gracias a su capacidad para reducir significativamente compuestos tóxicos como el nitrógeno, además de tener un bajo costo, facilidad en el mantenimiento y posibilidad de generación de energía los convierte en una solución viable, especialmente en las zonas de más bajos recursos."