Kinetic behavior and modeling the space distribution of basic pollutants in a subsurface flow constructed wetlands with Pontederia cordata

• Magaña-Flores, Anel ^[1] ; López-Ocaña, Gaspar ^[1] ; Romellón-Cerino, Mario José ^[2]
  1. [1] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     México

     
  2. [2] Laboratorio de Química Pesada, Departamento de Química-Bioquímica-Ambiental, Tecnológico Nacional de México-Instituto Tecnológico de Villahermosa, Centro, Tabasco, México.
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 4, Nº. 1, 2022, págs. 1-13
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Comportamiento cinético y modelación de la distribución espacial de contaminantes básicos en un humedal construido de flujo subsuperficial con Pontederia cordata
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    La contaminación del agua es uno de los problemas ambientales más graves en la actualidad, por lo que es relevante estudiar mejoras en el sistema de tratamiento de aguas residuales. En este trabajo se evaluó la cinética de degradación experimental de contaminantes básicos, así como el comportamiento de su distribución espacial dentro de un humedal construido de flujo subsuperficial (SSFCW) con Pontederia cordata. Para ello, se utilizó un diseño factorial con cinco factores de tratamiento a diferentes distancias de plantación dentro del humedal (0, 0,42, 1,25, 2,08 y 2,4 m) con tres réplicas y nueve puntos de muestreo. Los reactores experimentales presentaron un tiempo de retención hidráulica de 4,5 días, tratando 185,1 ± 58,6 L/día de aguas residuales, con grava de río como medio de soporte con un volumen de 0,66 ± 0,05 m3, porosidad n = 56 ± 3,5 %, densidad de 2670 ± 19,3 kg/m3, permitiendo un volumen de agua de 0,1 ± 0,05 m3. En la fase de evaluación, se obtuvo un k de -0,37 días-1, eliminando el 81,8 % de la DBO5 y el 70 % de la turbidez. Con la modelización de la distribución espacial, se demostró que la biomasa (microorganismos) adherida al medio soporte, así como la DBO5, presentan una disminución significativa en función de la distancia dentro del SSFCW a lo largo del reactor, presentándose la eficiencia de remoción de contaminantes a partir de la distancia de 2,08 a 2,4 m de longitud dentro del humedal experimental.

  • English

    Water pollution is one of the most serious environmental problems nowadays, so it is relevant to study improvements in the wastewater treatment system. In this work, the kinetics of experimental degradation of basic pollutants were evaluated, as well as the behavior of their spatial distribution, within a subsurface flow constructed wetland (SSFCW) with Pontederia cordata. To achieve so, a factor design was made with five treatments at different planting distances within wetland (0, 0.42, 1.25, 2.08 and 2.4 m) with three replicates and nine sampling points. The experimental reactors showed a hydraulic retention time of 4.5 days, treating 185.1±58.6 L/day of wastewater, with river gravel as support medium with a volume of 0.66±0.05 m3, porosity n=56±3.5%, density of 2670±19.3 kg/m3, allowing a water volume of 0.1±0.05 m3. In the evaluation phase, a k of -0.37 days-1 was obtained, removing 81.8% of BOD5 and 70% turbidity. With the modeling of the spatial distribution, it was demonstrated that the biomass (microorganisms) adhered to the support medium, as well as the BOD5, have a significant decrease related to the distance within the SSFCW throughout the reactor. The contaminant removal efficiency is presented from the distance 2.08 to 2.4 m in length within the experimental wetland.