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Capítulo 6 resultados y discusión

6. Resultados y discusión 131

Resultados y discusión

Caracterización del agua residual de entrada

1. Parámetros Microbiológicos

Los contenidos promedio en bacterias CT y CF son indicadores de una fuerte contaminación fecal, del orden de 9*105 en el afluente de entrada.

2. Parámetros Físico‐químicos

OD

Los contenidos en oxígeno disuelto se encuentran entre 0,3 – 1,7 mg l‐1. Los días de recogida que ha coincidido con lluvias el contenido en OD ha sido mayor, llegando a alcanzar valores de 2 mg l‐1.

pH

Las muestras de agua afluente mostraron valores de pH entorno a 7, presentando poca variabilidad.

CE

Los valores de CE indicaron un contenido importante en sales en disolución, con un valor promedio de 1.584 mS cm‐1.

DQO Y DBO5

El valor promedio corresponde a una contaminación media. Se determinaron valores puntuales extremadamente altos correspondientes a periodos de altas temperaturas y bajos, coincidentes con los periodos de lluvia.

El valor promedio de la relación DBO5/DQO = 0,46 es indicativo de aguas no depuradas, y con una materia orgánica muy biodegradable.

SS Y ST

Los valores corresponden a una contaminación ligeramente alta. Se determinaron valores bajos para periodos de lluvia.


Resultados de los análisis tras dos meses de toma de muestra, meses de septiembre y octubre de 2008:

Parámetro Entrada Fosa

Salida Fosa (Entrada

Canal Piedras)

Salida Canal Piedras

(Entrada Canal SobreOx.)

Salida Canal SobreOx.

CF (UFC/100 ml) 9*105 0,4*105 10*106 0

pH 7,46 7,35 7,5 10,4

OD (mg l-1) 1,5 0,5 2,5 32,5

CE (mS cm-1) 1584 1.251 1.204 1.029

DQO (mg l-1) 950 522,5 130,6 77,1

DBO5 (mg l-1) 437 240,4 60,1 25,8

SS (mg l-1) 269 147,9 78

Tabla 1. Resumen de datos obtenidos durante el proyecto

Dada la metodología del análisis, no se determinó este parámetro en ese punto de control.


6.1. Eliminación de patógenos

La eliminación de patógenos, objetivo principal en el diseño presentado, sufre tres procesos, ya que el canal abierto de saneamiento tiene tres fases.

1. Fosa Anaerobia Resultados

Discusión

A la vista de los resultados obtenidos se confirma la hipótesis inicial de disminución significativa de microorganismos patógenos en la primera etapa del canal abierto de saneamiento. Esta disminución de patógenos se debe a una serie de factores.

Inhibición del crecimiento de microorganismos patógenos por modificación de las condiciones óptimas para su proliferación.

Sedimentación. Los flóculos formados por los sólidos en suspensión, partículas y microorganismos diversos, crean una red que al sedimentar, va atrapando lo que se encuentre a su paso.

Predación

Los patógenos son en su mayoría microorganismos de naturaleza aerobia que dependen de unas condiciones ricas en materia orgánica y oxígeno disuelto para proliferar. Al inhibir el crecimiento, los microorganismos patógenos, mueren al cumplir con su ciclo de vida y pasan a formar parte de la materia orgánica, sustrato fundamental de la degradación anaerobia que se produce en la fosa séptica.

Aunque los resultados obtenidos en la eliminación de patógenos mediante el uso de esta fosa séptica en la cabecera del canal son prometedores, existe demasiada mezcla entre el agua de alimentación a la fosa y la salida. Esto produce una disminución en el

Parámetro Entrada Fosa Salida Fosa Rendimiento

CF (UFC/100 ml) 9,6*105 4,3*105 44,8%

CT (UFC/100 ml) 1,2*107 5,3*106 44,3%

Tabla 2. Resultados de eliminación de patógenos en la fosa anaerobia


rendimiento óptimo que puede obtener en la eliminación de patógenos mediante el uso de fosa séptica.

Se conoce por la bibliografía, que una mejora en el diseño de la misma, introduciendo compartimentos dentro de la fosa, mejora sustancialmente los procesos para los que ha sido diseñada.

Rediseño Fosa Negra:

El estudio del comportamiento de la fosa negra durante estos meses, confirma la eliminación de materia orgánica y patógenos, sin embargo, si bien los rendimientos que se están obteniendo en la reducción de materia orgánica son aceptables, no se han alcanzado los valores que cabía esperar en la eliminación de patógenos. Ello nos ha llevado a mejorar los circuitos de entrada y salida del agua en el interior de la fosa, a lo largo de su recorrido en los distintos compartimentos que los que se divida.

Con esta modificación en el diseño tradicional de las fosas, se pretende eliminar “zonas muertas” y posibilidad de cortocircuitos hidráulicos, potenciando por el contrario una circulación del agua que garantice que el volumen de la fosa es por completo volumen útil y a su vez un máximo contacto agua‐fango.

La fosa diseñada consta de 3 compartimentos de la misma capacidad, conectados en serie a través de una pareja de tajaderas con aberturas encontradas. De esta manera el agua, en su recorrido por la fosa, se vería obligada a realizar un circuito en zig‐zag con entrada superior y salida inferior a cada compartimento, que garantiza la ocupación total del volumen interno y un elevado contacto con los fangos decantados.

Las tajaderas serían móviles, es decir, irían insertas en la fosa mediante guías, pudiéndose con relativa facilidad, tanto cambiar su posición y así modificar circulaciones del agua como incluso, eliminar, para combinar compartimentos y pasar

Laguna Anaerobia Fosa séptica Tanque Imhof

CF (UFC/100 ml) 30 – 70% 50 – 75% 50 – 75%

Tabla 3. Datos de referencia Proyecto Depuranat, 2006.


así de 3 a 2 huecos internos o incluso trabajar sin separaciones. De esto modo podrían compararse rendimientos y desarrollo de procesos con distintos diseños hidráulicos a partir de un único prototipo.

1. Rediseño de la fosa anaerobia

La nueva fosa anaerobia será probada en un canal a escala real en una investigación posterior para la implantación y optimización de los elementos del canal abierto de saneamiento a escala real.

2. Canal de Piedras

Rendimientos

Parámetro Entrada Canal de Piedras

Salida Canal de Piedras

Rendimiento

CF (UFC/100 ml) 4,3*105 8,7*105 -

CT (UFC/100 ml) 5,3*106 9,1*106 -

Tabla 4. Resultados de eliminación de patógenos en el canal de piedras


Discusión

En esta fase del canal abierto de saneamiento, no se produce eliminación alguna de patógenos, sino que por el contrario aumentan. Este hecho es debido a que los microorganismos patógenos inactivos que entran en el canal de piedras, sufren un cambio en las condiciones del medio (aumento del oxígeno disuelto y presencia de materia orgánica), de manera que, dada su naturaleza aerobia, se favorece su crecimiento.

Este hecho, aunque vaya en detrimento del objetivo principal del proyecto, es un gran avance, ya que en el diseño del canal de piedras como humedal subsuperficial de flujo horizontal sin uso de plantas macrófitas que creen canales preferenciales para la aireación, se prevén, según la bibliografía, procesos anaerobios de degradación de la materia orgánica. En cambio, se ha constatado que los procesos mayoritarios que se cumplen son aerobios gracias a los aireadores artificiales diseñados, tal y como se ha explicado en el capítulo 5 Materiales y Métodos.

3. Canal de sobreoxigenación bajo plástico

Rendimientos

Discusión

A la vista de los resultados, podemos concluir que el proceso es un éxito para la eliminación completa de microorganismos patógenos, en continuo y por lo tanto se cumple la primera y principal hipótesis de este proyecto: ELIMINACIÓN DE PATÓGENOS.

Parámetro Entrada canal de Sobreoxigenación

Salida canal de Sobreoxigenación

Rendimiento

CF (UFC/100 ml) 10*105 0 100 %

CT (UFC/100 ml) 9,1*106 0 100 %

Tabla 5. Resultados de eliminación de patógenos en el canal de sobreoxigenación bajo plástico


La eliminación total de los bioindicadores, que permite suponer un comportamiento análogo de los microorganismos patógenos de origen fecal, es el resultado de una serie de procesos:

El aumento de pH implica una importante modificación del medio que afecta a los microorganismos de origen fecal, sensibles a la variación de este parámetro.

La incidencia de la radiación UV. El canal de sobreoxigenación bajo plástico, al estar construido de materiales transparentes y cubierto de una lámina plástica transparente, permite la incidencia de la radiación UV correspondiente al rango de longitud de onda (250 – 270 nm) que penetran en la célula inhibiendo su capacidad reproductiva por alteración del material genético.

El aumento de la concentración de OD por encima de 20 mg l‐1. Este aporta un fuerte carácter oxidante al medio, que afecta a la supervivencia de los microorganismos.

La reducción de los valores de DQO y DBO5 implica una reducción de la disponibilidad de nutrientes para los microorganismos heterótrofos.

Incapacidad que presentan los microorganismo fecales fuera de los organismos en los que se desarrollan, que se ve potenciada por modificaciones en parámetros como el pH.

Hasta la fecha, los FBRs diseñados con este objetivo han sido reactores en discontinuo, obteniendo grandes resultados en eliminación de patógenos. (Moreno, 2006; Moreno, 2008), nuestro proceso es la primera experiencia ,como tratamiento integral, que consigue eliminar la totalidad de los patógenos mediante el proceso Baccou.

6.2. Eliminación de materia orgánica

Para la eliminación de la materia orgánica, estudiaremos los parámetros DQO, DBO5 y la relación entre ellos que da cuenta de la Biodegradabilidad del agua residual.

Al igual que en el estudio de los resultados para eliminación de microorganismos patógenos, los rendimientos en la eliminación de materia orgánica se estudiaran atendiendo a las tres fases diferenciadas del canal abierto de saneamiento.


Los datos experimentales presentados son una media de los datos obtenidos tras los análisis realizados en el laboratorio durante el periodo comprendido entre septiembre y octubre.

Dado que el canal abierto de saneamiento se encuentra situado en la parte exterior de un ventanal, está expuesto a todo tipo de condiciones climáticas.

Para el tratamiento de los datos obtenidos de DQO y DBO5, se ha tenido en cuenta la medida de la temperatura a la que se encontraba el agua residual en el momento del muestreo, así como las condiciones meteorológicas.

Durante la experiencia piloto, las condiciones meteorológicas han variado de acuerdo al clima exterior. Se debe tener esto en cuenta porque el canal de piedras, como cualquier humedal subsuperficial, es más sensible a los cambios climáticos y de temperatura a los que se expone.

Durante el periodo de muestreo, debido a las circunstancias antes descritas, se han obtenido datos muy dispares en la medida de DQO y DBO5, contrastados por datos dispares de conductividad, potencial redox y oxígeno disuelto, monitorizados en continuo y destacados especialmente durante el muestreo para la realización de los análisis de DQO y DBO5.

De ese modo, se ha podido comprobar lo siguiente:

Los datos de DQO y DBO5 asociados al periodo de lluvias son sustancialmente más bajos que la media no solo por la dilución del agua residual a su paso por el canal de piedras sino por una disminución drástica de la temperatura que ralentiza el crecimiento bacteriano, al proporcionarle menor energía que en días de buen tiempo.

DQO (mg l-1)

DBO5 (mg l-1)

OD (mg l-1)

Conductividad mS/cm

Potencial Redox (mV)

Altas Tª (Tª>35

ºC) 165,8 82,5 0,91 1,365 -310

Lluvia 95,1 36,3 2,3 0,927 -185

Tabla 6. Resultados de condiciones extremas. Datos tomados a la salida del canal de piedras


Las altas temperaturas, del orden de magnitud superior a 35 ºC, producen en la lámina de agua que atraviesa el canal de piedras, una mayor evaporación, concentrando sales y nutrientes.

La concentración de OD en el medio, a esas temperaturas, es inferior al previsible según el proceso ya que, el oxígeno, atendiendo a las propiedades de los gases en disolución, es menos soluble a mayor temperatura.

1. Fosa Anaerobia

Rendimientos

Discusión

A la luz de los resultados, se confirma la eliminación de materia orgánica previsible en los tratamientos anaerobios de aguas residuales.

Aunque el rendimiento de depuración está dentro de los márgenes admitidos y esperados. Suponemos que la mejora en el diseño de la fosa anaerobia anteriormente descrita, no sólo consiga un mayor efecto en la eliminación de patógenos, sino que, aumente la eficacia en el proceso de degradación anaerobia, aumentando así el rendimiento de depuración.

Esta fase de investigación vendrá asociada al citado estudio posterior sobre optimización de los elementos del canal abierto de saneamiento.

La fosa empleada se asemeja en su mecanismo más a una laguna anaerobia que a una fosa séptica, como se ha explicado anteriormente, por lo tanto, su rendimiento debe asemejarse a este proceso.

Parámetro Entrada Fosa Salida Fosa Rendimiento

DQO (mg l-1) 950 522,5 45%

DBO5

(mg l-1) 437 240,4 45%

Tabla 7. Resultados de eliminación de materia orgánica en la fosa anaerobia


Laguna Anaerobia Fosa séptica Tanque Imhof

DQO (mg l-1) 40 – 50% 15 - 25% 25 - 35%

DBO5 (mg l-1) 40 – 55% 20 – 30% 30 – 40%

Sólidos Suspensión

(mg l-1) 40 – 55% 50 – 60% 60 – 70%

Tabla 8. Cuadro‐resumen de los rendimientos bibliográficos. Proyecto Depuranat, 2006.

2. Canal de piedra

Resultados

Discusión

Los rendimientos obtenidos son menores que los estipulados en las hipótesis de diseño sobre el rendimiento del proceso. Esto se puede justificar con la formulación existente en bibliografía. Ésta tiene en cuenta, en la formulación del diseño, el enraizamiento de plantas macrófitas.

Las mejoras en esta fase están limitadas por las exigencias del sistema:

Eliminación de patógenos. Proporcionar la mejor difusión de oxígeno posible con medios y métodos de

fácil autoconstrucción y mantenimiento.

A pesar de los datos, no debemos proponer mejoras sobre el rendimiento de este sistema porque limitaría la carga orgánica mínima que requiere el arranque y funcionamiento del proceso final, basado en el crecimiento de algas.

Parámetro Entrada canal de piedras

Salida canal de piedras Rendimiento

DQO (mg l-1) 522,5 130,6 75%

DBO5 (mg l-1) 240,4 60,1 75%

Tabla 9. Resultados de eliminación de materia orgánica en el canal de piedras


Los procesos por los que se justifica esta disminución en la materia orgánica presente en el agua residual tratada son:

La acción bacteriana que da lugar a la degradación aerobia en la biopelícula formada en el lecho de piedras.

La sedimentación a lo largo del canal.


Resultados

Discusión

Los resultados obtenidos demuestran que la elección de los procesos ha sido la correcta para la consecución de los objetivos marcados en el diseño.

La reducción del contenido en la materia orgánica asociado al descenso de la DQO es el resultado de varios procesos, en concreto dos procesos fundamentales:

Nutrición heterótrofa de las algas

La asimilación de compuestos orgánicos por los organismos heterótrofos, principalmente las bacterias antes de su eliminación y la asimilación de moléculas orgánicas simples (hidratos de carbono) por microalgas que, debido a su simplicidad de estructuras, son capaces de realizar la asimilación directa para completar su metabolismo (Chacón, 2004).

Las aguas residuales urbanas, por su alto contenido en materia orgánica, supone un medio idóneo para el crecimiento de microalgas con nutrición heterótrofa. (Neilson, 1974).

Parámetro Entrada canal sobreOx.

Salida canal sobreOx. Rendimiento

DQO (mg l-1) 130,6 77,1 41%

DBO5 (mg l-1) 60,1 25,8 57%

Tabla 10. Resultados de eliminación de materia orgánica en el proceso Baccou


Aireación fotosintética

En esta fase, las microalgas, como subproducto de la actividad fotosintética, producen grandes cantidades de O2 mediante una relación sinérgica1 alga/bacteria. Este sistema facilita la oxigenación homogénea del medio y aumenta el contenido de oxígeno disuelto (Moreno, 2006).

La reducción de la DBO5 responde a los mismos fenómenos que la DQO, acentuado además por la reducción de la población de microorganismos heterótrofos, que determinan la biodegradación de la materia orgánica presente.

En los tratamientos de depuración de aguas residuales urbanas basados en la aplicación directa de algas suponen un aumento de la eficiencia energética en la reducción de DBO, tal y como se muestra en la figura superior, por la generación de oxígeno que es utilizado por las bacterias aerobias heterótrofas (Laliberté, 1994).

Como puntualización, recordar, tal y como se expuso en el apartado de métodos analíticos de laboratorio, para realizar el análisis de DQO y DBO5 a la salida del canal de sobreoxigenación bajo plástico, es imprescindible realizar una filtración, con filtro de 0,45 µm, de la muestra tomada en dicho punto con el fin de eliminar de la muestra las microalgas presentes en la misma.

De no ser así, los valores obtenidos de DQO y DBO5, no darían una información real de la eliminación de la materia orgánica procedente del agua residual tratada.

Teniendo en cuenta la legislación actual Directiva 91/271/CEE sobre el “Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas”, con transposición a la normativa española:

1 Relación sinérgica: Integración de los sistemas alga/bacteria para formar un nuevo sistema con características individuales.

OXIDACIÓN BACTERIANA

FOTOSÍNTESIS DE MICROALGAS

CO2

O2

Luz

BIOMASA MATERIA ORGÁNICA


R.DL.11/1995 de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas, desarrollado en el R.D.509/1996 de 15 de marzo, y modificado por el R.D.2116/1998 de 2 de octubre.

Parámetros Concentración Porcentaje mínimo de

reducción (1)

DQO 125 mg O2 l-1 75%

DBO5 (2) 25 mg O2 l-1 70% - 90%

(1) Reducción relacionada con la carga del caudal de entrada. (2) Este parámetro puede sustituirse por otro si puede establecerse una correlación

entre la DBO5 y el parámetro sustituto.

Tabla 11. Requisitos para los vertidos procedentes de instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas.

Las aguas resultantes de este proceso de tratamiento de aguas residuales de pequeñas colectividades podrían verterse al medio, bien a un río, bien al terreno colindante, dado que, en un principio, cumplirían los requisitos de la legislación española de vertidos procedentes de instalaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas.

Aunque los resultados expuestos en este proyecto, estudio del canal abierto de saneamiento prototipo, estén dentro de los márgenes establecidos en la normativa española para su vertido, es necesario recalcar que el objetivo principal del diseño de dicho prototipo es el saneamiento a través de la eliminación masiva de microorganismos patógenos y no la depuración del agua residual, entendiendo por depuración, la obtención de unos valores máximos de DQO, DBO5 y SS de correcto cumplimiento de la legislación pertinente sobre vertido.


6.3 Parámetros físicoquímicos medidos en continuo

A continuación se estudia la evolución de los parámetros físico‐químicos a través del canal abierto de saneamiento. Con este seguimiento, podremos comprobar cómo van cambiando los procesos de saneamiento a través de los distintos elementos del CAS hasta los valores finales a la salida del canal de sobreoxidación bajo plástico.

Resultados y Discusión de los valores obtenidos de:

Oxígeno Disuelto (OD) pH Potencial Oxidación‐Reducción Conductividad



Canal Piedras)




OD (mg l-1) 1,5 0,5 2,5 32,5

pH 7,46 7,35 7,5 9,5

CE (mS cm-1) 1584 1.251 1.204 1.029

Eredox (mV) -590* -410 -253 +50

Tabla 12. Resultados obtenidos durante el periodo de monitorización

*Este valor medio es el resultado de los datos tomados manualmente dentro de la fosa.


6.3.1 Oxígeno Disuelto (OD)

1. Fosa anaerobia

Los contenidos de oxígeno disuelto medidos en la entrada y salida de la fosa anaerobia, son coherentes como puede verse con la disminución de OD, fenómeno propio de una degradación anaerobia del efluente de entrada.

2. Canal de piedras

El estudio del oxígeno disuelto en diferentes puntos del canal de piedras nos dará información de la zona del mismo en la que es mayoritaria la degradación aerobia de la materia orgánica contenida en el efluente.

Estos resultados pueden explicarse mediante dos procesos que pueden darse de forma individual o simultáneamente:

El aireador y respirador, situados estratégicamente en el canal, difunden O2 a través de la lámina de agua, favoreciendo la degradación aerobia de la materia orgánica contenida en el efluente.

La presión del O2 gaseoso, ejercida en el proceso posterior al canal de piedras provoca una difusión en contracorriente, aumentando así la concentración de O2 disuelto en la salida del canal de piedras. Este retorno, favorece el desarrollo del proceso biológico aerobio conseguido.

Parámetro Entrada Fosa Salida Fosa Disminución

OD (mg l-1) 1,5 0,5 33%

Tabla 13. Resultados detallados de OD en la fosa anaerobia


Salida canal de piedras Incremento

OD (mg l-1) 0,5 1,8 72,2%

Tabla 14. Resultados detallados de OD en el canal de piedras


La confirmación de las justificaciones descritas será objeto de futuras investigaciones para determinar la exactitud de los mecanismos de acción.

La importancia del tipo de degradación biológica reside en la producción de fangos y sus consecuencias.

La producción de fangos, resultado de la degradación anaerobia es 10 veces inferior a la producción de fangos de la degradación aerobia. En contrapartida, los lodos generados en la degradación anaerobia de la materia orgánica producen entrapan 10 veces más las conducciones del agua residual tratada que los lodos generados en la degradación aerobia (Lebrato y col., 1993).

Esta ha sido la razón principal para el diseño e instalación de aireadores y ventiladores en el canal de piedras, que hacen las funciones de difusión de O2 a través del lecho de piedras, sin favorecer la presencia de mosquitos y larvas de insectos.


Los contenidos finales de OD alcanzan valores diurnos comprendidos entre 25 y 39 mg l‐1, mayores que los nocturnos comprendidos entre 12 y 21 mg l‐1.

La diferencia de valores de OD entre las medidas diurnas y nocturnas se debe a la alternancia de los distintos procesos biológicos de los que participan las microalgas y las bacterias aerobias presentes en el canal de sobreoxigenación bajo plástico.

La producción masiva de O2 por la actividad fotosintética de las microalgas hace que la concentración media de oxígeno disuelto alcance los 32,5 mg l‐1. De noche, parte de ese OD generado durante el día se consume por los microorganismos aerobios en los procesos respiratorios, llegando a mínimos de 12 mg l‐1.

Parámetro Entrada canal sobreOx.

Salida canal sobreOx.

Incremento

OD día (mg l-1)

1,8 32,5 94,5%

OD noche (mg l-1)

1,3 14,3 91%

Tabla 15. Resultados detallados de OD, día/noche, en el proceso Baccou


Además, el oxígeno, está involucrado como especie oxidante en reacciones de oxidación reducción, consumiéndose en la oxidación de otros compuestos presentes en el medio, principalmente la materia orgánica.

Desde el punto de vista físico de la cinética de gases, el comportamiento del OD como gas solubilizado, está limitado por encontrarse formando parte de un sistema cerrado, donde el líquido ocupa todo el volumen útil. De esta forma, el paso de gases al medio externo está impedido manteniéndose todo el gas producido en disolución.

El oxígeno puede utilizarse en los procesos diseñados de mejora continua de calidad del agua en el canal. Sus altas concentraciones en oxigeno disuelto, ligados a los factores citados anteriormente hacen que el sistema sea una herramienta excelente de desinfección, posibilitando la reutilización posterior del agua.

6.3.2 Potencial redox (Eredox)

1. Fosa anaerobia

Se midió dentro de la fosa para cuantificar el valor máximo de potencial redox asociado a un proceso anaerobio estricto.

Este valor máximo de ‐590 mV confirma el proceso anaerobio dentro de la fosa (Seoánez, 2005)

2. Canal de piedras

El uso del potencial redox como parámetro de control ha sido determinante para corroborar la conversión del proceso mayoritariamente anaerobio a la salida de la fosa anaerobia al proceso preferentemente aerobio desarrollado a la salida del canal de piedras.


Salida canal de piedras

Eredox

(mV) -410 -253

Tabla 16. Valores medios de potencial redox observados en el canal de piedras


Esto asegura la existencia de fangos aerobios en el canal de piedras y por tanto evita el riesgo de atascos ligado a los anaerobios. Esto da viabilidad a la construcción del canal de piedras.

La bibliografía existente en humedales de flujo horizontal desaconsejaba la construcción del canal, ya que en todos los casos se describen condiciones anaerobias, y por tanto atascos a lo largo del tiempo.

Queda claro que la elección de piedras distintas, machacadas en vez de cantos rodados, la diferente forma de colocarlas, y el conocimiento de la construcción de drenes de piedras, ha sido fundamental para conseguir las condiciones aerobias necesarias para el buen funcionamiento del canal, de acuerdo a las exigencias previas.


Los datos se han obtenido de medidas en continuo al final del canal de sobreoxigenación bajo plástico, con valores comprendidos entre 20 y 60 mV. Esta fluctuación en el valor medio del Eredox se debe a la dependencia de dicho parámetro con el OD. De forma que aumenta y disminuye en los mismos intervalos que lo hace el OD.

La magnitud del potencial redox observado nos confirma un proceso estrictamente aerobio.

Gracias a estas medidas extremas entre la fosa anaerobia y el canal de sobreoxigenación bajo plástico, podemos establecer la secuencia de potenciales redox desarrollados en el proceso de saneamiento diseñado.



Canal Piedras)




Eredox (mV) -590* -410 -253 +50

Tabla 17. Cuadro‐resumen de parámetro redox en la evolución de los procesos del CAS


6.3.3 pH

Lo valores obtenidos de pH se han mantenido más o menos constantes para un valor de 7,5 unidades de pH desde la entrada a la fosa anaerobia hasta la salida del canal de piedras.

Este hecho debe su explicación a que los procesos biológicos, degradación anaerobia en la fosa y degradación aerobia en el canal de piedras, se producen a pH entre 6,5 y 7,5.

En cambio, a la salida del proceso Baccou, se obtienen valores en un rango de 8 a 10 unidades de pH. La oscilación en los valores de pH se produce por la alternancia del día y la noche, teniendo valores próximos a 10 durante el día y próximos a 8,5 durante la noche.

El aumento significativo de pH desde 7,5, hasta 10,4 de media se debe a la actividad fotosintética de las microalgas presentes en el canal de sobreoxigenación bajo plástico, ya que, en el proceso fotosintético, se consume CO2. El CO2 en disolución acuosa se encuentra en equilibrio con el ácido carbónico y sus especies en equilibrio según:

H2CO3 ↔ CO2 (g) + H2O

H+ +CO3H‐ ↔ H2CO3

H+ +CO3‐2 ↔ CO3H

‐

La eliminación del CO2 del medio, tanto el propio del agua, como el producido por la respiración celular de bacterias, microalgas y otros microorganismos, conlleva la disminución de la concentración de ácido carbónico, con lo que se producen aumentos de pH.

Este incremento del pH supone una ventaja para la desinfección de las aguas, ya que las bacterias son muy sensibles a los cambios de pH (Mara y Pearson, 1986; Oswald, 1988; Curtis y col., 1992). En sistemas cerrados, se superan valores de pH superiores a 10 ud de pH (Moreno, 2006a, Moreno 2006b).


Los sistemas de depuración de aguas residuales en los que intervienen microalgas se caracterizan por el aumento de los niveles de pH, con valores cercanos a 9 unidades para sistemas abiertos (Lebrato, 2004), y superiores a 10 para sistemas cerrados (Moreno, 2006).

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