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MICROBIOLOGÍA DE LOS
HUMEDALES DE DEPURACION DE
    AGUAS RESIDUALES
               Hugo Di Giorgi
Comisión de Investigaciones Científicas Pcia Bs As
 Instituto de Limnología «Dr Raúl A. Ringuelet»
                 CONICET UNLP
Humedales de Depuración
Definición de Humedales
    «Los humedales constan de un suelo o
 sedimento biológicamente activo en el que
  el contenido de agua sobre su superficie o
 en su interior es lo suficientemente grande
  como para impedir la difusión de oxígeno,
      prosperan procesos biogeoquímicos
anaeróbicos (sin oxígeno) y se desarrolla una
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Características de los Humedales
Tipos de Humedales de Depuración
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Degradación de Materia Orgánica
Vías Metabólicas Microbianas
Estados Redox en Humedales
Bacterias Reductoras
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Transporte a las raíces y pérdida radial
          de Oxígeno (ROL)
Microgradientes Redox en la Rizósfera
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Remoción de DBO5 en Mesocosmos


DBO5 (mg/L) en muestras de ingreso y egreso de mesocosmos de humedales de tratamiento
                                     LECA                                         Conchilla
                    Media        Error estándar  Remoción %       Media        Error estándar   Remoción %
    Ingreso           46                8                           46                8
    Control           48                1            -4             31                8             33
 P. australis          2                1            96              3                2             93
S. californicus        1                1            98              4                1             92
 S. giganteus          5                3            88              4                1             92
  Typha sp.           16                4            66             22                5             51
Z. bonariensis         9                5            80             11               ---            76
Perfiles de Amonio en Mesocosmos
Perfiles Redox en Mesocosmos
Perfiles de pH en Mesocosmos
Humedal de Depuración EGB11
Humedal de Depuración EGB11


             Biofiltro vertical
   3m        flujo ascendente
             sub-superficial
                                  Laguna
                                  de pulido   2,5 m   2m


                                       4m
             Biofiltro vertical
             flujo ascendente
   3m        superficial

           Ingreso



                                                           Vuelco

   1,5 m
                                                              1m

             5m                               7m
Remoción de DBO5 en
               Humedal EGB11
              Figura 3. Demanda Bioquímica de Oxígeno (CDBO5) en Planta EGB11

                C. Séptica   HFVA Sub-sup.   HFVA Superficial   Laguna   Laguna C+N   Límite vuelco

       600


       500


       400
mg/L




       300


       200


       100


         0




                                                     Fecha
Remoción de Nitrógeno Total en EGB11

                    Figura 4: Nitrógeno Total en Planta EGB11

                    C. Séptica   HFVA Sub-sup.   HFVA Superficial   Laguna   Límite vuelco

           100.00

            90.00

            80.00

            70.00

            60.00
   mgN/L




            50.00

            40.00

            30.00

            20.00

            10.00

             0.00




                                                 Fecha
Remoción de Amonio en EGB11

                  Figura 5: Nitrógeno Amoniacal en Planta EGB11

                   C. Séptica   HFVA Sub-sup.   HFVA Superficial   Laguna   Límite vuelco

          70.00


          60.00


          50.00


          40.00
  mgN/L




          30.00


          20.00


          10.00


           0.00




                                                Fecha
Remoción de Bacterias Colifecales

                          Figura 7: Bacterias Coliformes Fecales en Planta EGB11

                                  C. Séptica   HFVA Sub-sup.   HFVA Superficial   Laguna   Límite vuelco

              100000000

               10000000

                1000000

                 100000
   NMP / mL




                  10000

                   1000

                    100

                     10

                      1




                                                               Fecha
Rendimientos del Humedal EGB11

    Tabla 2: Concentraciones medidas en la salida de las distintas etapas del tratamiento (n=13)

                          CDBO5           DQO             TN              N-NH3            TP               Colifecales
                          media sd        media sd        media sd        media sd         media sd         media geom
    Cámara Septica          261      84     389   102      60.4   13.6      47.7     8.8       4.6    0.9     1.84E+06
    Humedal sub-sup.         59      22     102      35    43.1    9.9      41.0     7.8       3.2    0.6     2.30E+05
    Humedal superficial      44      38      79      33    35.4   11.0      36.3     8.9       3.0    0.6     1.14E+05
    Laguna                   11       3      49      11    32.8    6.4      32.2     7.7       2.7    0.4     1.45E+04
    Límite de vuelco         50             250            35.0             25.0               1.0            2.00E+03




    Tabla 3: Remoción porcentual promedio en cada etapa de tratamiento (n=13)

                          CDBO5           DQO             TN              N-NH3           TP               Colifecales
    Humedal sub-sup.                 77              74              28              14               30             76
    Humedal superficial              83              80              41              24               35             86
    Laguna                           95              87              45              36               40             98
Conclusión

Humedales diseñados con múltiples etapas
   en serie (dos o más) favorecerían la
oxidación de amonio en las últimas etapas
 una vez degradada la materia orgánica en
               las primeras
Gracias!

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  • 1. MICROBIOLOGÍA DE LOS HUMEDALES DE DEPURACION DE AGUAS RESIDUALES Hugo Di Giorgi Comisión de Investigaciones Científicas Pcia Bs As Instituto de Limnología «Dr Raúl A. Ringuelet» CONICET UNLP
  • 3. Definición de Humedales «Los humedales constan de un suelo o sedimento biológicamente activo en el que el contenido de agua sobre su superficie o en su interior es lo suficientemente grande como para impedir la difusión de oxígeno, prosperan procesos biogeoquímicos anaeróbicos (sin oxígeno) y se desarrolla una vegetación hidrófita» Reddy & DeLaune
  • 5. Tipos de Humedales de Depuración
  • 6. Tipos de Humedales de Depuración
  • 9. Estados Redox en Humedales
  • 12. Transporte a las raíces y pérdida radial de Oxígeno (ROL)
  • 13. Microgradientes Redox en la Rizósfera
  • 14. Ciclo del Nitrógeno en Humedales de Depuración
  • 16. Remoción de DBO5 en Mesocosmos DBO5 (mg/L) en muestras de ingreso y egreso de mesocosmos de humedales de tratamiento LECA Conchilla Media Error estándar Remoción % Media Error estándar Remoción % Ingreso 46 8 46 8 Control 48 1 -4 31 8 33 P. australis 2 1 96 3 2 93 S. californicus 1 1 98 4 1 92 S. giganteus 5 3 88 4 1 92 Typha sp. 16 4 66 22 5 51 Z. bonariensis 9 5 80 11 --- 76
  • 17. Perfiles de Amonio en Mesocosmos
  • 18. Perfiles Redox en Mesocosmos
  • 19. Perfiles de pH en Mesocosmos
  • 21. Humedal de Depuración EGB11 Biofiltro vertical 3m flujo ascendente sub-superficial Laguna de pulido 2,5 m 2m 4m Biofiltro vertical flujo ascendente 3m superficial Ingreso Vuelco 1,5 m 1m 5m 7m
  • 22. Remoción de DBO5 en Humedal EGB11 Figura 3. Demanda Bioquímica de Oxígeno (CDBO5) en Planta EGB11 C. Séptica HFVA Sub-sup. HFVA Superficial Laguna Laguna C+N Límite vuelco 600 500 400 mg/L 300 200 100 0 Fecha
  • 23. Remoción de Nitrógeno Total en EGB11 Figura 4: Nitrógeno Total en Planta EGB11 C. Séptica HFVA Sub-sup. HFVA Superficial Laguna Límite vuelco 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 mgN/L 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 Fecha
  • 24. Remoción de Amonio en EGB11 Figura 5: Nitrógeno Amoniacal en Planta EGB11 C. Séptica HFVA Sub-sup. HFVA Superficial Laguna Límite vuelco 70.00 60.00 50.00 40.00 mgN/L 30.00 20.00 10.00 0.00 Fecha
  • 25. Remoción de Bacterias Colifecales Figura 7: Bacterias Coliformes Fecales en Planta EGB11 C. Séptica HFVA Sub-sup. HFVA Superficial Laguna Límite vuelco 100000000 10000000 1000000 100000 NMP / mL 10000 1000 100 10 1 Fecha
  • 26. Rendimientos del Humedal EGB11 Tabla 2: Concentraciones medidas en la salida de las distintas etapas del tratamiento (n=13) CDBO5 DQO TN N-NH3 TP Colifecales media sd media sd media sd media sd media sd media geom Cámara Septica 261 84 389 102 60.4 13.6 47.7 8.8 4.6 0.9 1.84E+06 Humedal sub-sup. 59 22 102 35 43.1 9.9 41.0 7.8 3.2 0.6 2.30E+05 Humedal superficial 44 38 79 33 35.4 11.0 36.3 8.9 3.0 0.6 1.14E+05 Laguna 11 3 49 11 32.8 6.4 32.2 7.7 2.7 0.4 1.45E+04 Límite de vuelco 50 250 35.0 25.0 1.0 2.00E+03 Tabla 3: Remoción porcentual promedio en cada etapa de tratamiento (n=13) CDBO5 DQO TN N-NH3 TP Colifecales Humedal sub-sup. 77 74 28 14 30 76 Humedal superficial 83 80 41 24 35 86 Laguna 95 87 45 36 40 98
  • 27. Conclusión Humedales diseñados con múltiples etapas en serie (dos o más) favorecerían la oxidación de amonio en las últimas etapas una vez degradada la materia orgánica en las primeras