Evaluación de biofiltros para el tratamiento de aguas residuales de una granja pecuaria
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Date
2024-09-23
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Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
The Irquis Farm at the University of Cuenca is highly interested in characterizing its livestock wastewater and providing appropriate treatment to contribute to environmental protection and public health. Therefore, this study analyzed the main physical, chemical, and microbiological parameters of the farm’s wastewater. Additionally, three types of biofilters were designed and tested at the laboratory scale: one made of inert material, another made of coconut fiber, and a third composed of coconut fiber enriched with microorganisms (Bacillus subtilis and Aspergillus niger, which are dominant microorganisms in the livestock wastewater). The filtration systems operated with a flow rate of 27 cm3/min and filtration rates of 5.76 m3/m²d for the inert material biofilter, and 5.13 m3/m²d for the coconut fiber and coconut fiber with microorganisms biofilters. The results showed high values of TSS, turbidity, COD, BOD5, Cu, Cr6+, and total and fecal coliforms, while concentrations of Cd and Pb were not significant. The biofilters significantly reduced color, turbidity, TSS, and Cr6+, and improved dissolved oxygen (except for the coconut fiber with microorganisms biofilter), while maintaining appropriate pH and temperature ranges. However, Cu concentrations did not decrease significantly, remaining outside the limits of Ecuadorian regulations. These results are crucial for developing remediation strategies to improve the quality of livestock wastewater in the Irquis area.
Resumen
La granja Irquis de la Universidad de Cuenca tiene gran interés por caracterizar sus aguas residuales pecuarias y darles un adecuado tratamiento, para contribuir de esta manera con el cuidado del medio ambiente y la salud pública. Por ello, en este estudio se analizaron los principales parámetros físicos, químicos y microbiológicos del agua residual de la granja. Además, se diseñaron y probaron tres tipos de biofiltros a escala de laboratorio: uno de material inerte, otro de fibra de coco, y un tercero de fibra de coco enriquecida con microorganismos (Bacillus subtilis y Aspergillus niger microorganismos dominantes en el agua residual pecuaria). Los sistemas de filtración operaron con un caudal de 27 cm3/min y tasas de filtración de 5.76 m3/m² día para el biofiltro de material inerte, y de 5.13 m3/m² día para los biofiltros de fibra de coco y fibra de coco con microorganismos. Los resultados mostraron altos valores de SST, turbidez, DQO, DBO5, Cu, Cr6+, y coliformes totales y fecales, mientras que las concentraciones de Cd y Pb no fueron significativas. Los biofiltros redujeron notablemente el color, turbidez, SST y Cr6+, y mejoraron el oxígeno disuelto (excepto el biofiltro de fibra de coco con microorganismos), manteniendo rangos adecuados de pH y temperatura. Sin embargo, las concentraciones de Cu no disminuyeron considerablemente, quedando fuera de los límites de las normativas ecuatoriana. Estos resultados son cruciales para desarrollar estrategias de remediación que mejoren la calidad del agua residual pecuaria en la zona de Irquis.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Biofiltro, Aguas residuales, Carbono activado
Citation
Código de tesis
TIA;267
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental