Eliminación de nutrientes mediante el empleo de cultivos hidropónicos

Resumen

La presente investigación se presenta como una alternativa para la reducción de la
contaminación por nutrientes que produce el vertido de aguas residuales provenientes de
núcleos urbanos que acaban en lagos, lagunas o embalses acelerando los procesos de
eutrofización de los mismos.
El objetivo de esta tesis es analizar la reducción de nutrientes, fundamentalmente nitrógeno,
fósforo y potasio, del agua residual doméstica sometida a tratamiento a través de cultivos
hidropónicos en un determinado periodo de tiempo, observando a su vez la evolución del
cultivo seleccionado. El sistema se diseñó para funcionar en circuito cerrado con el agua
residual circulando por entre las raíces de los vegetales estudiados.
El cultivo seleccionado fue el “kenaf”, aunque después de mucho tiempo dedicado a la
obtención de semillas de “kenaf “por diferentes proveedores, se decidió comenzar un
primer ensayo utilizando plantas de aloe vera durante un periodo de un mes de verano. Se
procedió a la colocación de plantas en un tubo conteniendo agua residual de una fosa
séptica domiciliaria. La reducción de la DBO5 y la DQO fue notable aunque los resultados
de la variación de nitratos y fosfatos no fueron concluyentes. Las altas temperaturas
alcanzada en esas fechas por el agua circulante, finalmente imposibilitó la continuación
del ensayo.
Si bien esta primera puesta en marcha no resultó como se esperaba, aportó numerosa
información para modificar el planteo del estudio, la forma de llevarlo a cabo y la puesta
a punto de la propia instalación.
El segundo ensayo se llevó a cabo en otoño con plantas de kenaf obtenidas del ensayo
previo en suelo en una parcela piloto en los llanos de Villamartín, en la provincia de Cádiz.
Antes de incorporar el agua al sistema hidropónico se analizaron todos los parámetros
requeridos por la normativa española del agua para determinar su clasificación como agua
residual doméstica. Luego se le dio seguimiento a la variación de los nutrientes, nitrógeno,
fósforo y potasio a lo largo de varias semanas para evaluar la efectividad del tratamiento.
Las plantas de kenaf continuaron su desarrollo utilizando las sustancias disueltas en el agua
residual como única fuente de nutrientes disponible. This research is presented as an alternative to reduce the pollution that wastewater
discharges from towns generate when they end in lakes, ponds and reservoirs, by
accelerating the eutrophication processes.
The objective of this thesis is to analyze the reduction of nutrients, mainly nitrogen,
phosphorus and potassium, of domestic wastewater treated through hydroponics crops in a
given period of time, noting at the same time the evolution of the selected crop. The system
was designed to operate in closed circuit with the wastewater circulating through the roots
of the studied plants.
The selected crop was "kenaf", although after much time spent in obtaining seeds of
"kenaf"by different vendors and the impossibility of achieving its germination; it was decided
to start a first test using Aloe Vera plants for a period of one month in the summer. The plants
were introduced in the holes of a tube containing septic wastewater. The BOD5 and COD
reduction was remarkable though the results of the variation in nitrates and phosphates were
inconclusive. High temperatures achieved in those dates by circulating water, eventually
precluded the continuation of the test. Although this first implementation was not running as
expected, it provided information to modify the proposal of the study, the way to carry it out
and the development of the installation itself.
The second test was conducted in autumn with kenaf plants obtained from the previous test
in a pilot plant in the flatness of Villamartín, province of Cádiz.
Before adding the water to the hydroponic system all the parameters required by the
Spanish water regulations were analyzed to determine their classification as domestic waste
water.
Then, the variation of nutrients, nitrogen, phosphorus and potassium was tracking over
several weeks to evaluate the effectiveness of the treatment. Kenaf plants continued its
development using the substances dissolved in wastewater as sole source of nutrients
available.