Tratamiento combinado de filtro de arena-grava, fitorremediación y biocarbón para el efluente de una PTAR

Abstract

La investigación evaluó la eficiencia de remoción de contaminantes mediante un sistema combinado secuencial por gravedad compuesto por filtración física (arena-grava), fitorremediación con Jacinto de agua (Eichhornia crassipes) y adsorción con biocarbón de raquis de banano (Musa paradisiaca), aplicado a los efluentes de tres PTAR de Tumbes (Campo Amor, Puerto Pizarro y La Tucilla). Se diseñó e implementó un prototipo modular a escala de laboratorio operado por gravedad. La línea base evidenció turbidez de 127 a 664 NTU, DBO5 de 130,2 a 151,2 mg/L y coliformes termotolerantes de 500 a 1600 NMP/100 mL. La filtración física (T1) actuó como acondicionamiento primario removiendo más del 49% de sólidos suspendidos totales. La fitorremediación (T2, 7 días de retención) oxigenó el efluente (hasta 12,66 mg/L), redujo la DBO5 a 15 mg/L, eliminó el 100% del plomo disuelto y alcanzó remociones de nitratos y fosfatos de hasta 85,3% y 91,7%, respectivamente. La columna de biocarbón (T3, pirólisis a 600 °C, TRH de 1,5 a 3 h) funcionó como pulido terciario, clarificando la turbidez a niveles menores de 2,84 NTU y adsorbiendo metales pesados (Cu, Zn y Cd). De forma global, el sistema superó el 89,4% de remoción en DBO5 (2,4 a 13,8 mg/L) y el 98,6% en coliformes termotolerantes (7 a 9 NMP/100 mL), cumpliendo con los Límites Máximos Permisibles para PTAR (D.S. N.° 003-2010-MINAM) y los Estándares de Calidad Ambiental para Agua (ECA Categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales, D.S. N.° 004-2017-MINAM). Se concluye que el sistema modular propuesto representa una alternativa viable, económica y sostenible para la depuración descentralizada de aguas residuales domésticas.