Evaluación del tratamiento de aguas grises domésticas por ...
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Evaluación del tratamiento de aguas grises domésticas por medio de paredes verdes con
diferentes configuraciones de especies y sustratos
Universidad de los Andes
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Tesis de Pregrado en Ingeniería Ambiental
Bibiana Alexandra Convers Contreras
Asesor: Juan Pablo Rodríguez Sánchez, Ph. D.
Diciembre de 2019
Bogotá D.C
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Contenido Resumen .............................................................................................................................................. 3
Introducción ........................................................................................................................................ 3
Objetivos ............................................................................................................................................. 9
Objetivo general .............................................................................................................................. 9
Objetivos específicos ...................................................................................................................... 9
Metodología ........................................................................................................................................ 9
Selección de sustratos ................................................................................................................... 10
Selección de plantas ...................................................................................................................... 11
Diseño experimental ...................................................................................................................... 11
Régimen de dosificación ............................................................................................................... 13
Muestreo y análisis: recolección de muestras de calidad del agua (campañas) ............................ 13
Resultados y Análisis ........................................................................................................................ 14
Parámetros físicos ......................................................................................................................... 15
• Turbiedad .......................................................................................................................... 15
• Sólidos suspendidos totales ............................................................................................... 17
Parámetros químicos ..................................................................................................................... 18
• Demanda biológica de oxígeno ......................................................................................... 18
• Demanda química de oxígeno ........................................................................................... 19
Nutrientes ...................................................................................................................................... 21
• Nitrógeno total Kjeldahl .................................................................................................... 21
• Fósforo total ...................................................................................................................... 22
Discusión ........................................................................................................................................... 23
Desempeño columnas .................................................................................................................... 23
Conclusiones y recomendaciones ...................................................................................................... 24
Referencias ........................................................................................................................................ 26
Anexos............................................................................................................................................... 29
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Resumen
Con el paso del tiempo la demanda sobre el recurso hídrico ha aumentado en los centros
urbanos, por lo que los sistemas de paredes verdes son una alternativa innovadora para
aprovechar el agua gris generada en los hogares. Por medio de un montaje piloto de pared
verde ubicado en la ciudad de Bogotá (Colombia), se evaluó la eficiencia de los sustratos
fibra de coco y perlita (3:1) y musgo sphagnum, y las especies Canna indica, Cyperus rufus
y Asplenium nidus para tratar el agua gris generada por la lavadora. Para esto se realizaron
cuatro campañas de medición en las cuales se midieron los Sólidos Suspendidos Totales
(SST), turbiedad, Demanda Biológica de Oxígeno (𝐷𝐵𝑂5), Demanda Química de Oxígeno
(DQO), Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK) y Fósforo Total (FT). Los resultados mostraron que
en general hay una mejor remoción de SST, turbiedad y DQO. Por último, se obtuvo que las
configuraciones de Canna indica con musgo sphagnum y Asplenium nidus con musgo
sphagnum son las más eficientes en la remoción de los parámetros evaluados.
Introducción
Para comenzar, es importante recordar que de toda el agua que hay en el mundo el 97.5% es
agua salada y el 2.5% restante que corresponde a agua fresca, el 68.9% se encuentra en los
glaciares, el 30.8% en acuíferos y el 0.3% está disponible en ríos y lagos (Bifani, 1999).
Además, la demanda sobre el agua dulce ha incrementado con los años como consecuencia
del crecimiento demográfico, la urbanización, la industrialización y el aumento de la
producción y el consumo. Es por esto que cada vez resulta más importante y prioritario hacer
una gestión eficiente del recurso, a fin de continuar satisfaciendo las necesidades básicas de
los seres humanos (por ejemplo: abastecimiento y saneamiento) y los requerimientos para el
desarrollo de los diferentes sectores económicos (agropecuario, industrial, comercial, entre
otros).
Ampliando lo anterior, en el mundo ha ido incrementando cada vez más la problemática
asociada con el acceso y la calidad del agua dulce ya que cifras de Organización Mundial de
la Salud (OMS) indican que, para el año 2017 había 2100 millones de personas sin acceso a
agua potable y disponible en el hogar, y 4500 millones de personas carecían de un
saneamiento seguro. En consecuencia, esto lleva a la transmisión de enfermedades diarreicas,
el cólera, la disentería, hepatitis A y fiebre tifoidea. (Organización Mundial de la Salud, 2017)
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Otro aspecto importante a considerar es cómo la demografía ha ejercido una presión sobre el
recurso hídrico puesto que la tendencia que ha seguido la población mundial es a aumentar,
previendo que la cifra llegue a 9.700 millones de personas para 2050, lo que lleva consigo a
un proceso de urbanización y movimientos migratorios, donde según cifras de la
Organización de las Naciones Unidas (ONU) para este mismo año el 68% de la población
mundial vivirá en ciudades (Organización de las Naciones Unidas, s.f.). De acuerdo con un
informe de la ONU sobre los recursos hídricos en el mundo (2015) se estima que en 2050 la
demanda mundial de agua aumentará en un 55%, principalmente por demandas relacionadas
con la creciente urbanización en los países en desarrollo (OECD, 2012a).
La manera en la que se han desarrollado las ciudades ha llevado a una pérdida de
responsabilidad y consciencia respecto al consumo de los recursos, lo cual se ve reflejado en
gastos excesivos de agua en el hogar en actividades relacionadas con la higiene personal, la
cocina, lavado de ropa y limpieza de la casa. Lo anterior ha llevado a que se presenten
situaciones como la de la Región Metropolitana de Sao Paulo (RMSP), la cual alberga cerca
del 50% de la población estatal de Brasil, donde se llegó a una situación de estrés hídrico alto
por el dramático crecimiento poblacional en la segunda mitad del siglo 20, como
consecuencia del uso no planificado de la tierra y el rápido desarrollo industrial. Además, la
urbanización desordenada ha contribuido a la contaminación de reservorios de agua bruta, a
la escasez de fuentes de agua, y a la vulnerabilidad ante las inundaciones (Banco Mundial,
2012).
Sin embargo, existen otras ciudades que la necesidad de satisfacer la demanda de agua
potable las ha llevado a innovar en busca de dar un uso eficiente del recurso hídrico. Por
ejemplo, Singapur que al ser una isla carece de fuentes de agua dulce decidió en 2003,
después de un periodo de investigación exhaustiva, aprovechar las aguas residuales tratadas
para convertirlas en algo que denominan “NEWater” donde el efluente secundario del
proceso biológico convencional pasa por un proceso de microfiltración, ósmosis inversa
seguida de desinfección ultravioleta (Gu, Liu, Wang, Zhang, & Liu, 2019). Al agua
recuperada se le da tanto un uso directo no potable como un uso indirecto de agua potable, y
supera los estándares de calidad del agua potable establecidos por la OMS y los de la Agencia
de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) (Public Utilities Board , s.f.). Para
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2016, el agua suministrada por NEWater era del 30% y se contaban con cuatro plantas de
recuperación, para 2060 se espera que este porcentaje ascienda a 55% y ya no requerir de la
importación de agua de otros países (sembcorp, 2016).
Otro factor para considerar es el deterioro en la calidad del agua ya que, por un lado, la
adición de sustancias químicas al suelo en la producción agrícola (pesticidas, herbicidas,
fertilizantes, entre otros) en exceso resultan por escorrentía en cuerpos de agua. De acuerdo
con la ONU (2015) se espera que la eutrofización de las aguas superficiales y las zonas
costeras aumente hasta 2030 (UNDESA, 2012), y específicamente a nivel mundial hasta
2050 el número de lagos con floraciones de algas nocivas aumentará un 20%. Por otro lado,
muchas de las aguas residuales domésticas e industriales no reciben un tratamiento adecuado
antes del vertimiento. Esto resulta en una presión adicional a la disponibilidad de agua apta
para los humanos.
Del mismo modo, el cambio climático ya está teniendo efecto en la disponibilidad de agua y
con el paso del tiempo resultará aún más determinante puesto que el incremento de
temperatura esperado en los escenarios más probables de cambio climático tendrá
importantes repercusiones en el ciclo hidrológico, global y local (Martínez & Patiño, 2012).
Por un lado, tiene efecto sobre la precipitación (se esperan incrementos o descensos)
alterando los sistemas de agua dulce en su cantidad y calidad, por ejemplo, para 2100 las
proyecciones indican un aumento en los períodos de sequía en la región tropical de América
del Sur, lo que repercutirá en la escorrentía y recarga de acuíferos ocasionando escasez. En
cuanto a los glaciares, ha aumentado cada vez más el deshielo, haciendo que el agua dulce
contenida en ellos resulte en océanos y ríos, como es el caso de los glaciares andinos que
están retrocediendo y esto afecta la distribución estacional del caudal de agua (Alianza Clima
y Desarrollo, 2014).
Con todo lo anteriormente expuesto, es posible evidenciar la gran dependencia del ser
humano al recurso hídrico y los diversos factores que intervienen o afectan la disponibilidad
del agua. Por lo que resulta importante hacer una gestión eficiente del recurso lo cual se logra
por medio de generar conciencia en la población y en las empresas, con normativa más
estricta y vigilancia en el cumplimiento de esta, aprovechando al máximo todas los flujos y
fuentes de agua. Esto último se consigue a través de la innovación, por ejemplo, con sistemas
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avanzados de tratamiento de aguas residuales para su reúso, techos verdes que capten el agua
lluvia y paredes verdes que reciban las aguas grises de tal modo que reduzcan la carga
contaminante y sea posible dar un uso seguro a esta.
Profundizando en el tema de paredes verdes para el tratamiento de aguas grises, el riego con
aguas grises (proveniente del lavaplatos, ducha, lavamanos y lavadora) resulta viable
teniendo en cuenta su generación constante y altos niveles de nutrientes que facilitan el
crecimiento óptimo de las plantas. Este sistema consiste en jardines verticales que están
suspendidos a un lado de los edificios residenciales y oficinas, los cuales por medio de
sustratos y plantas seleccionados disminuyen la contaminación en el agua, adicionalmente
permiten embellecer espacios, generar aislamiento térmico, mitigar el ruido y ocupan poco
espacio facilitando su aplicación en las ciudades densamente pobladas (Prodanovic, Zhang,
Hatt, McCarthy, & Deletic, 2017).
Entre los estudios que se han realizado sobre el tema cabe destacar los tres artículos
publicados por Prodanovic, Zhang, Hatt, McCarthy, Deletic. En uno de ellos se probaron una
gama de medios lentos (fibra de coco, lana de roca y fitoespuma) y rápidos (perlita,
vermiculita, piedra de crecimiento, arcilla gastada y arena de río) con el potencial para ser
usados en paredes verdes buscando la eliminación hidráulica y de contaminantes. Los
resultados mostraron que los medios lentos tienen un rendimiento de eliminación de
contaminantes más alto y consistente que los medios rápidos, pero son propensos a obstruirse
lo que los hace inadecuados como únicos medios en las paredes verdes. Además, el estudio
sugiere que una combinación de perlita (mejor medio rápido) y fibra de coco (mejor medio
lento) podría ser una opción óptima para su aplicación en paredes verdes para sistemas de
reutilización de aguas grises (Prodanovic et. al, 2017).
Continuando con los resultados encontrados en el anterior estudio, en una nueva
investigación Prodanovic et. al probaron el rendimiento de eliminación hidráulica y de
contaminantes de seis diferentes mezclas de medios de fibra de coco y perlita en un
experimento de columna sin vegetación. Encontrando un punto entre las relaciones 2: 1 y 3:
1 de perlita a fibra de coco donde la tasa de infiltración aumenta significativamente haciendo
la mezcla menos propensa a la obstrucción, pero afectando negativamente el rendimiento de
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eliminación de contaminantes por tiempo insuficiente para los procesos biológicos
(Prodanovic, Zhang, Hatt, McCarthy, & Deletic, 2018).
Por último, realizaron un tercer estudio con el objetivo de examinar cómo la variación en los
espacios de las plantas y las condiciones operativas (tasa de carga hidráulica, concentraciones
de entrada y secado intermitente) influyen en la eliminación de nutrientes del agua gris. Los
resultados mostraron que las especies de plantas ornamentales pueden adaptarse con éxito al
riego con aguas grises y desempeñar un papel importante en la absorción de nitrógeno y
fósforo del agua gris. Puntualmente, las plantas de mayor rendimiento fueron C. appressa, N.
obliterate, M. parvifolium y L. muscari. Además, se descubrió que la absorción de fósforo
mejora con el tiempo (Prodanovic, McCarthy, Hatt, & Deletic, 2019).
Otra investigación, realizada por Masi, Bresciani, Rizzo, Edathoot, Patwardhan, Panse,
Langergraber (2016) consistió en un jardín vertical que trata aguas grises de un edificio de
oficinas ubicado en Pune. El análisis experimental se dividió en dos fases: En la primera fase
se analizaron los resultados de las paredes verdes rellenas solo con LECA (agregado de
arcilla expandida ligera), y la segunda fase, consecuencia de que los resultados de la primera
fase no hayan sido lo suficientemente satisfactorios, las fibras LECA plus arena y LECA plus
coco se probaron como medios porosos, con el fin de aumentar los tiempos de residencia y
el rendimiento del tratamiento de la pared verde. Las mejoras esperadas en la eficacia del
tratamiento han sido confirmadas por el rango más amplio de tasas de eliminación observadas
entre la Fase I y la Fase II que denota mayores potencialidades de tratamiento para las nuevas
configuraciones (Masi, y otros, 2016).
Por ultimo, Fowdar, Hatt, Breen, Cook y Deletic (2016) desarrollaron un sistema de pared
viva a gran escala en Melbourne, que emplea plantas ornamentales cultivadas en un filtro de
arena en un lado de un edificio para tratar las aguas residuales de la ducha, el baño y el lavabo.
Encontraron que la selección de vegetación es particularmente importante para la eliminación
de fósforo y nitrógeno, y que la eliminación de fósforo puede verse comprometida a largo
plazo como resultado de la lixiviación. En general, se lograron excelentes eficiencias de
eliminación de sólidos y orgánicos en suspensión en estos sistemas (Fowdar, Hatt, Breen,
Cook, & Deletic, 2016).
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Con base en la revisión bibliográfica presentada, se identifica que los estudios sobre paredes
verdes para tratamiento de aguas grises están centralizados en Melbourne, Australia, por lo
que hace falta que en otros países se investigue sobre el tema ya que se han obtenido
resultados exitosos que de ser aplicados en ciudades densamente pobladas permitiría aliviar
en cierto grado la presión ejercida sobre el recurso hídrico. Sin embargo, las plantas
empleadas para el tratamiento en Australia no son necesariamente aplicables en todos los
contextos debido a la distribución geográfica de muchas de ellas y las condiciones climáticas
de cada lugar. Por ejemplo, la planta Carex appressa en los estudios de Fowdar et. al (2017)
y Prodanovic et. al (2019) ha sido una de las más eficientes removiendo contaminantes, pero
al ser originaria del Pacífico Sudoccidental y no ser comercial su uso en otras partes del
mundo se ve restringido, demostrando que es necesario experimentar con más plantas bajo
diversos escenarios para saber cuáles tienen potencial de ser usadas en una pared verde.
Asimismo, las investigaciones se han enfocado en gran medida en el uso de perlita y fibra de
coco como sustrato probando diferentes relaciones.
En Colombia, aunque la investigación ha sido escaza en este tema, se encuentra la guía de
Techos verdes y jardines verticales creada por la Secretaría Distrital de Ambiente que tiene
como fin actualizar la Guía Técnica de Techos Verdes del 2011, incorporando el tema de
jardines verticales en busca de difundir estas tecnologías. En esta guía se encuentra
información sobre las investigaciones en el tema, las tecnologías existentes, los
requerimientos mínimos para la implementación de techos verdes y jardines verticales,
listado de plantas para usar en los sistemas, cómo hacerlo uno mismo, plan de mantenimiento,
consejos e ideas de expertos, entre otros (Secretaría Distrital de Ambiente, 2015). Más
recientemente, Ángel (2019) y Cantor (2019) realizaron un montaje piloto de pared verde en
donde emplearon las especies Asplenium nidus y Chlorophytum comosum, y Salvia palifolia
y Cyperus rufus, respectivamente; en conjunto con los sustratos musgo sphagnum y turba
rubia, y fibra de coco y perlita y piedra pómez, tierra negra, arcilla, arena, zeolita y perlita,
respectivamente.
Debido a lo anteriormente expuesto es que este documento presenta un estudio de un sistema
piloto de pared verde a pequeña escala en Bogotá (Colombia) para el tratamiento de aguas
grises domésticas (agua proveniente de la lavadora) con una duración de cuatro meses. En el
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que se buscaba, por un lado, continuar con las configuraciones que tuvieron un mejor
desempeño en los estudios de Ángel (2019) y Cantor (2019) correspondientes a Asplenium
nidus con musgo sphagnum y Cyperus Rufus con fibra de coco y perlita en relación 3 a 1,
respectivamente. Por otra parte, se buscó experimentar con la especie Canna indica (que no
había sido anteriormente empleada) y combinarla con los sustratos musgo sphagnum y fibra
de coco y perlita (3:1). Para de este modo realizar comparaciones en los desempeños entre
las especies, los sustratos y el tiempo de maduración del filtro con la medición de algunos
parámetros físicoquímicos.
Objetivos
Objetivo general
Determinar la eficiencia de las especies Asplenium nidus, Cyperus Rufus y Canna indica, y
los sustratos musgo sphagnum con 10% de arena de cuarzo y perlita y fibra de coco en
relación 1 a 3.
Objetivos específicos
• Calcular el porcentaje removido de DQO, DBO5, NTK, SST, FT y turbiedad en el
agua residual de la lavadora por las diferentes configuraciones.
• Identificar las configuraciones más eficientes en la remoción de los diferentes
parámetros.
• Comparar el desempeño de remoción de las especies comerciales (Canna indica y
Asplenium nidus) con las especies de humedal (Cyperus Rufus).
• Determinar si existe una mejora en el tratamiento del agua al adicionar vegetación a
las columnas.
• Comparar el desempeño de los dos sustratos empleados.
Metodología
El sistema piloto de pared verde se implementó en una casa ubicada a las afueras del norte
de Bogotá (Colombia), en la localidad de Guaymaral durante cuatro meses. Se eligieron tres
tipos de plantas tanto comerciables como no comerciables y dos tipos de sustratos.
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Selección de sustratos
Uno de los sustratos seleccionados fue la perlita y fibra de coco en relación 3:1 esto debido
inicialmente al estudio de Prodanovic et. al (2017) donde tras probar una gama de medios
rápidos y lentos potencialmente adecuados, se concluyó que, debido a la gran diferencia en
las propiedades de tratamiento físico y contaminante de estos dos materiales, una
combinación de perlita y fibra de coco podría ser la mejor opción para aplicar a un sistema
de tratamiento de aguas grises por medio de paredes verdes. Un siguiente estudio de
Prodanovic et. al (2018) profundizó en la relación entre estos dos sustratos probando seis
mezclas diferentes de perlita y fibra de coco en proporción: 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3. La
relación que obtuvo mejores resultados fue la proporción 1:3 ya que presentó altos
porcentajes de remoción de SST, nitrógeno total, fósforo total, DQO y E. coli. Además, la
tesis realizada por Cantor (2019) en la que se tiene un sistema piloto de pared verde, trabaja
con perlita y fibra de coco en relación 1:3 en conjunto con la especie Cyperus rufus,
encontrando que fue la configuración más eficiente para tratar agua gris a partir de los
montajes evaluados, desempeñándose en la remoción de: agentes microbiológicos (E. coli y
coliformes totales), fosfatos, nitrógeno amoniacal, nitritos y nitratos. Con base en lo anterior,
se decide trabajar con estas proporciones de perlita y fibra de coco.
El otro sustrato empleado fue el musgo sphagnum ya que se tomó como referencia la tesis de
Ángel (2019) en la cual indica que Glatzel y Rochefort (2017), señalan que este sustrato es
utilizado para productos especializados como macetas biodegradables, para paredes verdes o
jardinería en techos. Además, Ángel como resultado encontró que el musgo sphagnum tiene
buenos porcentajes de remoción de SST, DBO5, DQO, FT, NTK y nitritos. Específicamente
obtuvo que este sustrato al ser usado en conjunto con la especie A. Nidus presenta la más alta
eficiencia de remoción para el mayor número de parámetros, aunque recomienda evaluar la
implementación del musgo sphagnum en conjunto con un medio poroso para evitar la rápida
colmatación de la columna, pero procurando conservar el buen desempeño del sustrato en la
remoción de contaminantes. Siguiendo esta recomendación, en el montaje experimental al
musgo sphagnum se le adiciona 10% de arena de cuarzo.
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Selección de plantas
Las tres especies seleccionadas fueron Canna, Cyrperus rufus y Asplenium Nidus. Como se
mencionó anteriormente, la especie Cyrperus rufus fue implementada por Cantor (2019)
siguiendo las recomendaciones del biólogo Gustavo Morales que destacaba los géneros
Cortaderia, Cyperus, Lachemilla, Salvia, Orthrosanthus y Sisyrrinchium como
potencialmente aplicables en paredes verdes para el tratamiento de aguas grises. Además, los
resultados del sistema piloto implementado mostraron que en conjunto con perlita y fibra de
coco en relación 1:3 fueron la configuración más eficiente para el tratamiento. Por otro lado,
la especie Asplenium Nidus se seleccionó con base en los resultados obtenidos por Ángel
(2019), en los que encontró que esta especie presentó mejores eficiencias en el tratamiento
del agua gris para los dos sustratos utilizados, en comparación con la otra especie probada.
Además, dicha planta hace parte de la lista de especies aptas para jardines verticales creada
por la Secretaría Distrital de Ambiente. Por último, la tercera especie seleccionada pertenece
a la familia Cannaceae al género Canna, debido a que Fowdar et al. (2017) trabajó con la
especie lirios de Canna y los resultados mostraron que permite la eliminación de nitrógeno,
fósforo, SST, DBO, carbono orgánico total y carbono orgánico disuelto. Adicionalmente, las
especies Asplenium Nidus y Canna fueron obtenidas en un vivero al ser especies comerciales,
para el caso de Cyrperus rufus la recolección se hizo en zonas aledañas a la vivienda donde
se encuentra ubicado el sistema piloto.
Diseño experimental
Para las columnas se continuó con el diseño utilizado por Ángel (2019) y Cantor (2019), el
cual consiste en columnas de PVC con diámetro de 10 centímetros y una altura de 50
centímetros, donde 10 centímetros corresponden a espacio libre para el crecimiento de la
planta. Además, en la parte inferior cuentan con un sistema de doble capa de malla para evitar
el flujo de sustrato y contaminación del efluente. Estas columnas son ubicadas en un montaje
que permite su fácil riego y recolección del efluente.
El montaje consta de dieciocho columnas ya que es objeto de investigación de otros estudios,
pero de estas tan sólo diez columnas son de interés. En la Figura 1, se observa las
configuraciones probadas para los dos sustratos y las tres plantas fueron las siguientes:
Cyperus rufus con perlita y fibra de coco (1:3), Canna indica con perlita y fibra de coco (1:3),
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Asplenium nidus con musgo sphagnum y Canna indica con musgo sphagnum, cada una con
su respectiva réplica. Además, se tienen dos columnas de control donde se encuentran cada
uno de los sustratos sin ningún tipo de vegetación con el fin de entender más claramente cuál
es el efecto de las plantas en la eliminación de contaminantes del agua gris.
Figura 1. Columnas experimentales con las configuraciones de plantas y sustratos
En la Figura 2 se presenta la vista en planta de las columnas correspondientes a las
configuraciones mencionadas anteriormente, con su respectiva convención.
C4
C8
C10
C12
C17
C3
C7
C9
C11
C15
C3: Cyperus rufus+perlita y
fibra de coco (1:3)
C10: Canna indica+musgo
sphagnum
C4: Cyperus rufus+perlita y
fibra de coco (1:3)
C11: Asplenium nidus+musgo
sphagnum
C4: Cyperus rufus+perlita y
fibra de coco (1:3)
C11: Asplenium nidus+musgo
sphagnum
C7:Canna indica+perlita y
fibra de coco (1:3)
C12: Asplenium nidus+musgo
sphagnum
C8: Canna indica+perlita y
fibra de coco (1:3)
C15: Control musgo
sphagnum
C9:Canna indica+musgo
sphagnum
C17: Control perlita y fibra de
coco (1:3)
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Figura 2. Vista en planta configuraciones de interés
Régimen de dosificación
Inicialmente, las columnas fueron regadas una vez al día con agua potable durante una
semana con el fin de madurar los filtros. Después se regaron con el agua proveniente de la
lavadora, a la cual se le adicionaba jabón FAB y ocasionalmente Suavitel, Clorox y/o Vanish
según el tipo de ropa que se lavara, aunque no se llevó un bitácora del uso de la lavadora para
registrar estos cambios. Lo anterior puesto que su recolección es sencilla y la generación de
esta agua gris es alta en la vivienda ya que en una lavada (1 ciclo) se utilizan
aproximadamente 57.5 litros y en una semana se lava ropa entre 6 a 7 veces, lo que da un
total de 345 a 402.5 litros disponibles para riego en una semana.
Con lo anterior en mente, para las tres primeras semanas se siguió la dosis empleada por
Ángel (2019) y Cantor (2019) donde cada columna era regada con 2.5 litros al día y en una
semana eran regadas 5 días y se dejaban 2 días de descanso, sin embargo, se evidenció
marchitamiento en las plantas lo que se atribuyó a falta de agua por lo cual se decidió regar
las plantas con la misma cantidad de agua pero diariamente. Lo anterior resulta viable ya que
el sistema piloto cuenta con dieciocho columnas, que para regar todas diariamente se necesita
de 45 litros, por lo que en una semana el requerimiento de agua gris será de 315 litros y como
se dijo anteriormente la lavadora en una semana utiliza alrededor de 345 a 402.5 litros. En el
Anexo 1 se encuentra la bitácora de riego para cada columna.
Muestreo y análisis: recolección de muestras de calidad del agua (campañas)
Los parámetros seleccionados para medir y analizar fueron la turbiedad, SST, DBO5, DQO,
NTK y PT, realizando cuatro campañas de medición aproximadamente cada tres semanas y
enviando las muestras al laboratorio de ingeniería ambiental de la Universidad de los Andes.
La selección se hizo con base en una revisión bibliográfica donde se destaca el estudio de
Fowdar et. al (2016) en el que se analizó la demanda biológica de oxígeno, nitrógeno total,
amonio, nitrógeno oxidado, nitrógeno disuelto total, fósforo total, fósforo reactivo filtrable,
fósforo disuelto total, sólidos suspendidos totales, carbono orgánico total, carbono orgánico
disuelto, pH y la conductividad eléctrica. Puntualmente, para la especie Lirios de Canna
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encontraron eficiencias mayores al 90% en la remoción DBO5 y SST y fue una de las más
efectivas eliminando fósforo, por lo cual a fin de comparar los resultados se midieron estos
tres parámetros para la especie Canna indica. Adicionalmente, también se destaca el estudio
de Prodanovic et. al (2019) en el que se midió el nitrógeno total, amoniaco, nitrógeno disuelto
total, fósforo disuelto total, fósforo total, fósforo reactivo filtrable, Nitrógeno oxidado,
fósforo particulado, nitrógeno orgánico disuelto.
Tabla 1. Parámetros muestreados
Parámetro
medido Unidades
DBO5 mg/L-O2
DQO mg/L-O2
FT mg/L-P
NTK mg/L-N
SST mg/L-SS
Turbiedad N. T. U
Resultados y Análisis
En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos para los parámetros muestreados para las
cuatro campañas realizadas para cada una de las columnas.
Tabla 2. Resultados parámetros laboratorio
DBO5 DQO FT NTK SST Turbiedad
mg/L-O2 mg/L-O2 mg/L-P mg/L-N mg/L-SS N.T.U
Agua gris
Campaña 1 891 2116 2.61 38.2 280 190
Campaña 2 116 544 2.4 14.2 84 87.1
Campaña 3 102 583 1.13 7.8 60 73.9
Campaña 4 157 695 2.1 16.8 80 94
C3
Campaña 1 326 2667 1.88 29.2 48 164
Campaña 2 105 518 1.61 14.5 49 43.5
Campaña 3 30.4 161 0.34 3.7 28 18.1
Campaña 4 137 428 0.69 8.1 36 48.1
C4
Campaña 1 286 2680 3.28 35.2 154 144
Campaña 2 88.2 280 1.54 15.8 30 39.7
Campaña 3 67.5 447 1.01 7.7 37 57.3
Campaña 4 122 411 1.45 8.3 33 45.2
C7 Campaña 1 298 1975 3.62 27.4 164 180
Campaña 2 112 362 1.9 8.6 26 43.4
15
Campaña 3 68.1 327 0.52 6.4 57 50.8
Campaña 4 60 202 0.28 3.2 16.7 19.7
C8
Campaña 1 246 2424 2.93 34.6 120 152
Campaña 2 136 398 1.7 11.4 27 43.2
Campaña 3 104 404 0.3 7.4 57 56.4
Campaña 4 136 370 1.01 7.5 25 37.1
C9
Campaña 1 221 1052 7.01 21.3 57 88.7
Campaña 2 82.1 393 0.63 11.9 27 30
Campaña 3 61.4 396 1.26 9.4 40 32.7
Campaña 4 75 359 0.66 7.6 18 23.6
C10
Campaña 1 154 749 3.35 26 51 78.9
Campaña 2 69.9 454 0.5 11.1 19 28.8
Campaña 3 30.7 407 0.97 10.5 31 39
Campaña 4 41 365 0.57 6.5 18 22.3
C11
Campaña 1 227 1399 4.06 11.2 84 86.4
Campaña 2 83.9 418 0.72 8.8 28 31.5
Campaña 3 94.8 372 0.72 7.5 38 41.5
Campaña 4 97 309 0.52 8.3 22.7 27.9
C12
Campaña 1 253 1450 10.2 14.9 100 96.9
Campaña 2 89.4 277 0.61 8.3 24 33
Campaña 3 66.9 334 0.64 7.7 32 48.5
Campaña 4 74 245 0.67 5.4 28 30.2
C15
Campaña 1 199 657 3.67 14.7 96 115
Campaña 2 61 334 0.44 10.7 25 22
Campaña 3 60.8 302 0.53 9.4 27 22.9
Campaña 4 124 492 2.11 12.4 21 26.1
C17
Campaña 1 364 1899 4.83 34.5 552 254
Campaña 2 122 434 0.87 14.7 83 58
Campaña 3 106 474 0.77 8.4 57 56.2
Campaña 4 136 514 1.09 13 82 48.2
Parámetros físicos
• Turbiedad
En la Figura 3, en cuanto al sustrato fibra de coco y perlita (3:1) se observa que la vegetación
combinada con este sustrato contribuye positivamente a disminuir la turbiedad ya que los
valores obtenidos con las columnas vegetadas (C3, C4, C7, C8) son considerablemente
mejores que los valores obtenidos con la columna de control (C17). Por otro lado, en general
se observa que de la campaña 1 a la campaña 2 se redujo en mayor medida la turbiedad, sin
16
embargo, en la campaña 3 los porcentajes de remoción disminuyen en comparación con los
obtenidos en la campaña 2. Para la cuarta campaña estos porcentajes nuevamente aumentan,
siendo incluso el máximo valor obtenido de remoción, como es el caso de la columna
correspondiente a Canna indica y fibra de coco y perlita en relación 3 a 1 (C7) donde se
remueve el 79% de la turbiedad que tenía inicialmente el agua gris.
Este cambio ocurrido en la campaña 3 pudo suceder por varias razones: una de ellas es que
los microorganismos se adaptaron a las condiciones lo que aumentó su población y trajo
consigo un aumento en la materia particulada; otra es que el agua estuvo un largo periodo
retenida dentro de la columna por lo que el contacto con el sustrato aumentó la turbiedad; y
la última es por un posible cambio drástico en la composición del agua gris ya que el tipo de
ropa que se lava y las sustancias adicionales que se apliquen influyen en su composición. Sin
embargo, esta última razón no es posible comprobarla ya que no se tiene una bitácora del uso
de la lavadora y en ocasiones se mezclaba el agua de diferentes lavadas.
En el estudio realizado por Razzaghmanesha, Beechama, & Kazemib (2014) que evaluó la
calidad del agua de salida de los sistemas de techos verdes intensivos y extensivos en la
ciudad de Adelaida (Australia del Sur) durante un período de nueve meses, se encontró que
el rango de la turbiedad en la salida de estos sistemas está entre 4.0-300 N.T.U, lo cual es un
rango cercano al obtenido durante las campañas de muestreo ya que se encuentra entre 18.1-
254 N.T.U. Sin embargo, comparando con Fowdar (2016) et al. quien obtuvo en el efluente
una turbiedad de 12.3 ± 8.6 N.T.U, no se logra en promedio alcanzar concentraciones
cercanas a este valor debido a la presencia de sólidos en el efluente.
17
Figura 3.Porcentaje de remoción de turbiedad en las campañas
• Sólidos suspendidos totales
En la Figura 4, se observa que en general los porcentajes de remoción en cada una de las
columnas se mantienen muy cercanos entre las campañas, a excepción de la tercera campaña
donde la eficiencia disminuye considerablemente. Lo sucedido en la campaña 3 pudo ocurrir
por lixiviados consecuencia de la exudación de las plantas y de la descomposición de las
raíces de las plantas (Fowdar et. al, 2016).
Cabe destacar el comportamiento de las columnas que tienen como sustrato la fibra de coco
y perlita en relación 3 a 1 puesto que se puede evidenciar que el sustrato por sí solo no es
eficiente removiendo SST (C17), pero en combinación con especies vegetales mejora
sustancialmente su desempeño (C3, C4, C7, C8). Lo anterior puede ocurrir porque el agua
gris en la columna de control está arrastrando los sólidos del sustrato y con la presencia de
vegetación este disminuye.
Fowdar et.al (2016) encontró que para la Canna lilies se obtienen porcentajes de remoción
del 95%, comparando esto con los resultados obtenidos para las columnas que contienen
Canna indica (C7, C8, C9, C10) a pesar de que alcanza una buena remoción, los porcentajes
no son tan altos como este. De manera similar ocurre con los resultados obtenidos por
Prodanovic (2018) para el sustrato de fibra de coco y perlita en relación 3 a 1, donde los
porcentajes de remoción están por encima del 90% mientras que los valores obtenidos para
18
la columna de control de este sustrato (C17) fueron cercanos a cero e incluso aumentó la
cantidad de SST en el efluente.
Figura 4.Porcentaje de remoción de SST en las campañas
Parámetros bioquímicos
• Demanda biológica de oxígeno
En la Figura 5, se observa que en la primera campaña se alcanzaron los porcentajes de
remoción más altos mientras que en la segunda campaña hay una gran disminución, para la
tercera aumenta nuevamente la remoción, pero en general no se observa una tendencia clara
en la disminución de este parámetro. Lo anterior indica que inicialmente hubo gran actividad
microbiológica y fue disminuyendo en el tiempo, y la caída de la remoción en la campaña 2
puede estar relacionada con la composición del agua gris ya que esta varía según el tipo de
ropa que se lave, por ejemplo, al lavar ropa blanca se le adiciona blanqueador lo que puede
afectar considerablemente a los microorganismos presentes en las columnas.
Fowdar et. al (2016) llegó a un porcentaje de remoción de DBO del 99% para la especie
Canna lilies, al compararlo con la planta Canna indica empleada en el montaje se encuentra
una amplia diferencia puesto que en la combinación de esta con el sustrato fibra de coco y
perlita en relación 3 a 1 (C7 y C8) el porcentaje de remoción más alto fue del 75% y para la
combinación con el musgo sphagnum (C9 y C10) el porcentaje de remoción más alto fue del
83%. La anterior variación en la eficiencia puede deberse al uso de sustratos diferentes ya
19
que en el estudio mencionado se usa de manera estratificada arena lavada, carbón, arena
gruesa y grava, lo cual puede contribuir a un aumento en la remoción de DBO.
Figura 5.Porcentaje de remoción de DBO en las campañas
• Demanda química de oxígeno
En la Figura 6, se observa que para las columnas que tienen como sustrato la fibra de coco y
perlita en relación 3 a 1 (C3, C4, C7, C8, C17) la campaña número uno tuvo los peores
resultados, llegando a aumentar la cantidad de DQO que tenía inicialmente el agua gris, pero
en las otras campañas el porcentaje de remoción aumenta. Lo anterior pudo ocurrir debido a
que al inicio en las columnas no había suficiente actividad biológica y/o las sustancias
químicas presentes en el agua gris, ya sea por el tipo de jabón, suavizante, blanqueador y
demás, de la campaña 1 no podían ser tratadas por la columna y en las siguientes campañas
la columna adquirió la capacidad de remover o simplemente la sustancia dejó de estar
presente en el agua gris.
Además, para la fibra de coco y perlita en relación 3 a 1 se identifica un aporte positivo de
las especies vegetales a la remoción ya que los valores obtenidos en estas columnas (C3, C4,
C7 y C8) son mayores que los obtenidos en la columna de control (C17). En contraste, para
el sustrato musgo sphagnum se tienen altos porcentajes de remoción para la columna
correspondiente al control (C15), por lo que esta diferencia entre los dos sustratos puede
20
deberse al tamaño de poro de los medios y ser un factor importante en la eliminación de
DQO.
Fowdar et. al (2016) encontró que con la Canna lilies el porcentaje de remoción de la DQO
es del 77% con una concentración en el efluente de 7.32 mg/L. Comparando el mejor
resultado de remoción obtenido a lo largo de las campañas para la especie Canna indica en
combinación con la perlita y fibra de coco en relación 3 a 1 (C7 y C8) fue de 71% con una
concentración de 411 mg/L y para la especie Canna indica en combinación con el musgo
sphagnum (C9 y C10) fue de 65% de 749 mg/L, por lo que hay una gran diferencia en la
calidad de los efluentes, esto debido a que el origen del agua gris es diferente. Para el estudio
mencionado el agua gris proviene de la ducha, el baño y el lavabo, mientras que el agua con
el que se riegan las columnas es exclusivamente de la lavadora.
En el estudio de Prodanovic et. al (2018) se obtuvo como resultado que la remoción de DQO
para un agua gris, que tiene inicialmente 320 mg/L, empleando únicamente fibra de coco y
perlita en relación 3 a 1, es del 80%. Lo cual difiere en gran medida con los resultados de la
columna de control de este sustrato (C17) puesto que el porcentaje más alto que se alcanzó
fue de 26%.
Figura 6.Porcentaje de remoción de DQO en las campañas
21
Nutrientes
• Nitrógeno total Kjeldahl
En la Figura 7, se identifica que en la campaña 1 se remueve algo de nitrógeno total, en
especial para la combinación de Asplenium nidus con musgo sphagnum (C11 y C12) y el
control de musgo sphagnum (C15). En la campaña 2 hay remoción, aunque disminuye con
respecto a la campaña 1, pero en la campaña 3 en todas las columnas los porcentajes de
remoción son prácticamente nulos e incluso aumenta la cantidad de NTK. Finalmente, en la
cuarta campaña la remoción se incrementa y para varias columnas alcanza el porcentaje más
alto de remoción. Lo sucedido en la campaña 3 pudo ocurrir por la inhibición del
procesamiento de eliminación biológica probablemente por la adición de alguna sustancia
diferente al jabón, tal como el cloro, afectando la actividad biológica en las columnas.
Particularmente, para las columnas que tienen como sustrato fibra de coco y perlita (3:1) la
mayor proporción de fibra de coco mejora la actividad biológica al retener más agua,
aumentando la eliminación de nitrógeno total. Sin embargo, cuando el afluente tiene una
menor concentración puede haber lixiviación del nitrógeno almacenado en el medio (Fowdar,
2016), tal como ocurre en la columna control de fibra de coco y perlita (C17) donde la
concentración inicial de NTK del agua gris para la campaña 1, 2, 3 y 4 es de 38. 2mg/L,
14.2mg/L, 7.8mg/L y 16.8mg/L respectivamente. Y esta disminución en la concentración del
afluente en las campañas 2 y 3 se ve reflejada con un aumento en la concentración del
efluente, como se puede observar en la Figura 7.
Prodanovic et. al (2018) encontraron que empleando únicamente fibra de coco y perlita (3:1)
con una concentración inicial de nitrógeno total de 6.6 mg/L en el agua gris, se alcanza un
porcentaje de remoción del 50%, sin embargo, el porcentaje más alto obtenido para la
columna de control de este sustrato fue de 23% con una concentración en el afluente de 16.8
mg/L. Por otro lado, en el estudio de Fowdar et. al se tiene como resultado que la especie
Canna lilies remueve el 85% del nitrógeno total de un agua gris que tenía una concentración
inicial de 5.3 mg/L.
22
Figura 7. Porcentaje de remoción de NTK en las campañas
• Fósforo total
En la Figura 8, se observa que en general en la campaña 1 aumenta la concentración de
fósforo total en el efluente respecto a la del afluente, además en la campaña 3 para la mayoría
de las columnas el porcentaje de remoción disminuye respecto a la campaña 2. Lo sucedido
en la primera campaña pudo ocurrir porque no había actividad microbiana suficiente y hubo
lixiviación de los materiales de las raíces de las plantas. La disminución en la eficiencia en
la campaña 3 pudo ser porque había fósforo que permanecía retenido en el sistema que llegó
a una etapa de saturación y generó lixiviación en efluente (Fowdar, 2016).
Particularmente, para las columnas vegetadas que tienen como sustrato musgo sphagnum
(C9, C10, C11 y C12) en las campañas 2 y 4 los porcentajes de remoción fueron bastante
similares y se encontraron en un rango entre 60-80%. En cuanto a las columnas vegetadas
con sustrato de perlita y fibra de coco (C3, C4, C7 y C8), se identifica una tendencia a
aumentar el porcentaje de remoción a medida que transcurren las campañas. Adicionalmente,
se identifica una contribución positiva de la vegetación para la remoción del nutriente.
Fowdar (2016) encontró para la Canna lilies una remoción del 49% con una concentración
inicial de 3mg/L, mientras que en la combinación de Canna indica con musgo sphagnum (C9
y C10) la remoción más alta fue del 79% con una concentración inicial de 2.4 mg/L y para
la combinación de Canna indica con fibra de coco y perlita (C7 y C8) la remoción más alta
23
fue del 87% con una concentración en el afluente de 2.1 mg/L. Por otro lado, Prodanovic
(2018) para el sustrato fibra de coco y perlita (3:1) con una concentración inicial de 3.1 mg/L
llegó a una remoción de aproximadamente el 40% del fósforo total mientras que en la
columna correspondiente al control de este sustrato la remoción más alta fue de 64% con una
concentración en el afluente de 2.4 mg/L.
Figura 8. Porcentaje de remoción de fósforo total en las campañas
Discusión
Desempeño columnas
Con el fin de determinar cuáles configuraciones son las más eficientes tratando el agua gris
se seleccionaron las columnas con mejores y peores rendimientos para cada uno de los
parámetros medidos con base en los porcentajes de remoción presentados anteriormente. En
la Tabla 3 se presentan los resultados obtenidos.
Tabla 3. Desempeño columnas por parámetros
Categoría Parámetro Desempeño alto Desempeño bajo
Parámetros físicos SST C9/C10 C17
Turbiedad C10/C15 C17
Parámetros químicos DBO5 C10 C17
DQO C12/C15 C17
Nutrientes FT C3/C12 C4
NTK C7/C12 C17
Vegetación Todas las columnas vegetadas sobrevivieron al riego con agua
gris
24
Con base en lo anterior, se identifica que la configuración de Canna indica en combinación
con el musgo sphagnum (C10) fue las más eficientes reduciendo las concentraciones de SST,
turbiedad y 𝐷𝐵𝑂5. Adicionalmente, la configuración de Asplenium nidus en combinación
con el musgo sphagnum (C12) fue la más eficiente reduciendo las concentraciones de DQO,
fósforo total y nitrógeno total. En contraste, el control de fibra de coco y perlita en relación
3 a 1 fue el que peor desempeño tuvo en la remoción de la mayoría de los parámetros. Cabe
aclarar que todas las especies implementadas soportaron el riego con agua gris aunque en
algunas presentaban hojas secas, ninguna de ellas murió.
Conclusiones y recomendaciones
Respecto al sustrato musgo sphagnum es importante destacar su alta eficiencia en la
reducción de turbiedad y DQO. Además, al combinar este sustrato con la especie Asplenium
nidus se alcanzaron los porcentajes de remoción más altos para DQO, FT y NTK, y la
combinación con Canna indica permitió las más altas remociones de SST, turbiedad y𝐷𝐵𝑂5.
En particular, los altos porcentajes de remoción obtenidos para el control del musgo
sphagnum y la configuración Asplenium nidus con el musgo sphagnum pueden estar
asociados con la maduración de los filtros, ya que las columnas empleadas provienen de un
estudio anterior realizado por Julián Ángel a inicios del 2019.
Con relación a lo anterior, se concluye que la maduración de los filtros es un factor
determinante para la remoción de los diferentes parámetros por lo que, entre mayor
maduración del filtro, mayor será la remoción. Esto se pudo comprobar al comparar los
resultados obtenidos por Ángel (2019) en la última campaña para los porcentajes de remoción
de NTK y FT de la configuración Asplenium nidus con el musgo sphagnum que fueron de
26.4% y 38.5% respectivamente, con las remociones alcanzadas en el presente trabajo son
considerablemente mayores a estas, con valores de 59.2% y 71.7% para la remoción NTK y
PT respectivamente.
Respecto a la especie Canna indica se obtuvieron resultados positivos (en especial para la
remoción de SST, turbiedad y DQO) para ser la primera vez que se emplea en un sistema de
tratamiento de aguas grises con paredes verdes, por lo que se recomienda continuar
experimentando con esta planta para contar con más información y comparar resultados. A
25
pesar de que las hojas se marchitaron en las puntas, la planta se adaptó al agua gris y funcionó
correctamente con los dos sustratos probados. En cuanto a la Cyperus Rufus se reiteró que es
una especie que se adapta al riego con aguas grises, llegando incluso a florecer, y se evidenció
la necesidad de regar con gran cantidad de agua lo cual resulta conveniente si se aplica este
sistema en un centro urbano donde se genera gran cantidad de aguas grises.
En cuanto al sustrato fibra de coco y perlita en relación 3 a 1, la columna de control permitió
identificar que el sustrato por sí solo no es eficiente removiendo SST, turbiedad, DBO5, NTK
ni DQO; por lo cual es necesario combinarlo con especies vegetales para obtener mejores
resultados. La configuración de este sustrato con Cyperus rufus fue evaluada anteriormente
por Cantor (2019) donde se obtuvo un porcentaje de remoción cercano a cero para DBO5 y
menor al 10% para la DQO, y para dar continuidad a ese estudio se continuó con las columnas
empleadas y se lograron porcentajes de remoción del 17.5% para DBO5 y de 39.6% para
DQO, por lo que nuevamente se resalta la importancia de la maduración de los filtros.
En cuanto al planteamiento del montaje, se recomienda continuar empleando las dimensiones
de las columnas ya que no se presentó ningún inconveniente, aunque sí hay una oportunidad
de mejora en cuanto a la recolección del efluente en la parte inferior de la columna puesto
que se hizo por medio de baldes en los que además de ser poco práctico, existía la posibilidad
de contaminación de la muestra ya que los baldes eran usados para recoger el agua de diversas
columnas así que era importante lavarlos bien después de cada uso. Por otro lado, se
recomienda continuar con la columna de control del sustrato para evaluar la verdadera
contribución de la vegetación y con las réplicas de las columnas vegetadas para poder
comparar los valores obtenidos. Sin embargo, no siempre es recomendable promediar los
valores obtenidos de la muestra y la réplica ya que estos pueden ser considerablemente
diferentes,
Se recomienda estudiar la pared verde por un periodo de tiempo más amplio y aumentar la
cantidad de campañas de muestreo con el fin de identificar más claramente las tendencias en
la remoción de los parámetros medidos para así tener resultados más concluyentes sobre las
configuraciones más eficientes y mayor certeza sobre la viabilidad de aplicar este sistema a
largo plazo. Adicionalmente, se considera útil medir el tiempo de retención de cada columna,
es decir, contabilizar el tiempo que tarda la columna en filtrar la dosis de agua gris
26
suministrada, esto debido a que es un factor que influye en procesos que intervienen en la
remoción de algunos parámetros, por ejemplo, afecta en la absorción biológica. Asimismo,
llevar una bitácora del uso de la lavadora donde se indique qué productos fueron adicionados
y en qué cantidades, permitiría entender mejor las variaciones que se presenten a lo largo de
las campañas.
En cuanto a la dosis de riego se recomienda iniciar con la empleada por Ángel (2019) y
Cantor (2019) pero constantemente hacer seguimiento a la apariencia física de las plantas
para determinar si es necesario cambiar la dosis ya sea porque es demasiada o poca agua para
la planta. En consecuencia, es importante considerar cada tipo de planta que se tiene en el
montaje ya que no todas tienen los mismos requerimientos hídricos.
Por último, en cuanto al potencial de reúso del agua tratada por el sistema de paredes verdes
la OMS (2006)indica que para uso ornamental, frutales y forrajes la DBO5 debe ser menor o
igual a 240 mg/L y los SST menor o igual a 140 mg/L. Comparando con los resultados
obtenidos para cada columna en las cuatro campañas se tiene que todas las concentraciones
de DBO5 y SST en el efluente cumplen con esta recomendación. Por otro lado, para el riego
de vegetales que se pueden comer crudos la DBO5 debe ser menor o igual 20 mg/L y los SST
menor o igual a 20 mg/L, al comparar con la concentración del efluente de cada columna en
cada campaña se tiene que en ningún caso se cumple con el estándar para𝐷𝐵𝑂5, mientras
que para SST en la campaña 2 solamente la configuración de Canna indica con musgo
sphagnum cumple con el estándar con una concentración de 19 mg/L, y para la campaña 4
esta misma configuración cumple con una concentración de 18 mg/L y también la
configuración de Canna indica y perlita y fibra de coco (1:3) cumple con un valor de 16.7
mg/L.
Referencias
Alianza Clima y Desarrollo. (2014). El Quinto Reporte de Evaluación del IPCC | ¿Qué
implica para Latinoamérica? Obtenido de https://cdkn.org/wp-
content/uploads/2014/12/INFORME-del-IPCC-Que-implica-para-Latinoamerica-
CDKN.pdf
27
Ángel, J. (Mayo de 2019). Evaluación del potencial de tratamiento de aguas grises
domésticas con sustratos orgánicos y plantas utilizadas comercialmente en paredes
verdes.
Banco Mundial. (2012). Gestión Integral de Aguas Urbanas, estudio de caso: Sao Paulo.
Obtenido de http://siteresources.worldbank.org/INTLAC/Resources/257803-
1351801841279/SaoPauloEstudiodeCasoESP.pdf
Bifani, P. (1999). Medio ambiente y desarrollo sostenible. Obtenido de
https://books.google.com.co/books?id=HD28DaIGf0gC&printsec=frontcover&hl=e
s#v=onepage&q&f=false
Cantor, J. P. (Mayo de 2019). EVALUACIÓN DE ESPECIES NATIVAS Y SUSTRATOS
MEJORADOS EN PAREDES VERDES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS
GRISES EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ.
Emplasa. (2019). Região Metropolitana de São Paulo. Obtenido de
https://emplasa.sp.gov.br/RMSP
Fowdar, H., Hatt, B., Breen, P., Cook, P., & Deletic, A. (2016). Designing living walls for
greywater treatment. Water Research, 218-232. Obtenido de
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135416309538?via%3
Dihub
Gu, J., Liu, H., Wang, S., Zhang, M., & Liu, Y. (2019). Un innovador proceso anaeróbico
de intercambio de iones de ósmosis inversa MBR para la recuperación de energía
eficiente de las aguas residuales municipales a agua de productos NUEVOS
similares al agua. Obtenido de https://www-sciencedirect-
com.ezproxy.uniandes.edu.co:8443/science/article/pii/S0959652619317329
Martínez, P., & Patiño, C. (2012). Efectos del cambio climático en la disponibilidad de agua
en México. Obtenido de http://www.scielo.org.mx/pdf/tca/v3n1/v3n1a1.pdf
Masi, F., Bresciani, R., Rizzo, A., Edathoot, A., Patwardhan, N., Panse, D., & Langergraber,
G. (2016). Green walls for greywater treatment and recycling in dense urban areas:
A case-study in Pune. Obtenido de
28
https://www.researchgate.net/publication/303716406_Green_walls_for_greywater_t
reatment_and_recycling_in_dense_urban_areas_A_case-study_in_Pune
Organización de las Naciones Unidas. (2015). AGUA PARA UN MUNDO SOSTENIBLE .
Obtenido de
http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/SC/images/WWDR201
5Facts_Figures_SPA_web.pdf
Organización de las Naciones Unidas. (s.f.). Población. Obtenido de
https://www.un.org/es/sections/issues-depth/population/index.html
Organización Mundial de la Salud. (2017). 2100 millones de personas carecen de agua
potable en el hogar y más del doble no disponen de saneamiento seguro. Obtenido
de https://www.who.int/es/news-room/detail/12-07-2017-2-1-billion-people-lack-
safe-drinking-water-at-home-more-than-twice-as-many-lack-safe-sanitation
Prodanovic, V., McCarthy, D., Hatt, B., & Deletic, A. (2019). Designing green walls for
greywater treatment: The role of plants and operational factors on nutrient removal.
Ecological Engineering, 184-195. Obtenido de https://www-sciencedirect-
com.ezproxy.uniandes.edu.co:8443/science/article/pii/S0925857419300709#b0180
Prodanovic, V., Zhang, K., Hatt, B., McCarthy, D., & Deletic, A. (2017). Green walls for
greywater reuse: Understanding the role of media on pollutant removal. Ecological
Engineering, 625-635. Obtenido de https://www-sciencedirect-
com.ezproxy.uniandes.edu.co:8443/science/article/pii/S092585741730112X
Prodanovic, V., Zhang, K., Hatt, B., McCarthy, D., & Deletic, A. (2018). Optimisation of
lightweight green wall media for greywater treatment and reuse. Building and
Enviroment, 99-107. Obtenido de https://www-sciencedirect-
com.ezproxy.uniandes.edu.co:8443/science/article/pii/S0360132318300210
Public Utilities Board . (s.f.). NEWater. Obtenido de
https://www.pub.gov.sg/watersupply/fournationaltaps/newater
Razzaghmanesha, M., Beechama, S., & Kazemib, K. (2014). Impact of green roofs on
stormwater quality in a South Australian urban environment. Science of The Total
29
Environment, 651-659. Obtenido de https://www-sciencedirect-
com.ezproxy.uniandes.edu.co:8443/science/article/pii/S0048969713011911
Secretaría Distrital de Ambiente. (2015). Guía Techos Verdes y Jardines Verticales.
Obtenido de http://ambientebogota.gov.co/es/web/publicaciones-sda/techos-verdes-
y-jardines-verticales1
sembcorp. (2016). Reuso de las Aguas Servidas en Singapur. Obtenido de https://fch.cl/wp-
content/uploads/2016/08/1_Alex-Miquel_Reuso-de-aguas-servidas-en-
Singapore.pdf
World Health Organization . (2006). Overview of greywater management Health
considerations . Obtenido de
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/116516/dsa1203.pdf?sequence=1&
isAllowed=y
Anexos
Anexo 1. Bitácora de riego: litros suministrados a cada columna según el día
09/09/2019 10/09/2019 11/09/2019 19/09/2019 20/09/2019 21/09/2019 23/09/2019 25/09/2019
C3 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C4
2.5 2.5 2.5 2.5 1.5 1.5 1.5 2.5 1.5 2.5 1 0.5 1.8 1.5 1.75 1.75
C7 C8 C7 C8 C7 C8 C7 C8 C7 C8 C7 C8 C7 C8 C7 C8
2.5 2.5 2.5 0 1.5 1.5 1.5 2.5 1.5 2.5 1.25 1.5 1.5 1.5 1.25 1.5
C9 C10 C9 C10 C9 C10 C9 C10 C9 C10 C9 C10 C9 C10 C9 C10
2.5 2.5 2.5 2.5 1.5 1.5 2.5 2.5 2.5 2.5 1 0.5 1.75 1.6 1.5 1.25
C11 C12 C11 C12 C11 C12 C11 C12 C11 C12 C11 C12 C11 C12 C11 C12
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C15 C17 C15 C17 C15 C17 C15 C17 C15 C17 C15 C17 C15 C17 C15 C17
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30
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31
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16/11/2019 17/11/2019
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