Análisis del desempeño de un sistema de vermifiltración en la remoción de iones de cobre y cromo de aguas residuales sintéticas a escala piloto
Loading...
Date
2026-02-18
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
The presence of heavy metals in wastewater represents an environmental concern due to their toxicity, persistence, and bioaccumulation capacity, generating adverse impacts on ecosystems and human health. Among these contaminants, copper (Cu2+) and hexavalent chromium (Cr(VI)) frequently reach water bodies through domestic and industrial discharges that do not always receive adequate treatment. In this context, vermifiltration emerges as a sustainable treatment alternative based on combined physical and biological processes involving earthworms of the species Eisenia fetida.This study evaluated the performance of a pilot-scale vermifiltration system for the removal of Cu2+ and Cr(VI) from synthetic wastewater, comparing it with a control filter without earthworms. Four experimental filtration units were operated under identical hydraulic conditions in batch mode, considering effective contact time as a parameter for system characterization. Influent and effluent metal concentrations, along with complementary physicochemical parameters, were monitored throughout the experimental period.Results showed reductions of both metals in the two filtration systems; however, no statistically significant differences were found between vermifilter and control filter removal efficiencies. Likewise, small variations in effective contact time did not significantly influence treatment performance. Overall, both systems exhibited comparable behavior, indicating that vermifiltration constitutes a viable and low-cost alternative for treating synthetic wastewater contaminated with heavy metals.
Resumen
La presencia de metales pesados en aguas residuales representa un problema ambiental debido a su toxicidad, persistencia y capacidad de bioacumulación, generando impactos negativos en los ecosistemas y la salud humana. Entre estos contaminantes destacan el cobre (Cu2+) y el cromo hexavalente (Cr(VI)), los cuales pueden incorporarse a los cuerpos de agua mediante descargas domésticas e industriales sin tratamiento adecuado. En este contexto, la vermifiltración surge como una alternativa sostenible de tratamiento basada en procesos físicos y biológicos en los que intervienen lombrices de la especie Eisenia fetida. El presente estudio evaluó el desempeño de un sistema de vermifiltración a escala piloto para la remoción de Cu2+ y Cr(VI) en aguas residuales sintéticas, comparándolo con un filtro de control sin lombrices. Se implementaron cuatro unidades experimentales operadas bajo las mismas condiciones hidráulicas y en modalidad batch, considerando además el tiempo de contacto efectivo como parámetro de caracterización. Se monitorearon concentraciones de entrada y salida de los metales y parámetros fisicoquímicos complementarios. Los resultados evidenciaron reducciones de ambos metales en los dos sistemas; sin embargo, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre el vermifiltro y el filtro de control. Asimismo, pequeñas variaciones del tiempo de contacto efectivo no influyeron de manera determinante en la eficiencia del tratamiento. En conjunto, ambos sistemas presentaron un desempeño comparable, indicando que la vermifiltración constituye una alternativa viable y de bajo costo para el tratamiento de aguas residuales sintéticas contaminadas con metales pesados.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Tratamiento biológico, Filtración ecológica, Sistemas batch
Citation
Código de tesis
TIA; 286
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental