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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA CARRERA DE INGENIERÍA AGROPECUARIA
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS MEDIANTE UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL CON VEGETACIÓN
HERBÁCEA
CUEVA TORRES EDINSON YASMANY RIVADENEIRA BRAVO FIDEL ALFONSO
INFORME TÉCNICO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
SANTO DOMINGO 2013
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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS MEDIANTE UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL CON VEGETACIÓN
HERBÁCEA
CUEVA TORRES EDINSON YASMANY RIVADENEIRA BRAVO FIDEL ALFONSO
APROBADO Y REVISADO ING. ALFREDO VALAREZO LOAYZA
DIRECTOR DE CARRERA DE INGENIERIA AGROPECUARIA DE SANTO DOMINGO DE LOS TSACHILAS
_______________________________ ____________________ Ing. VINICIO UDAY PATIÑO, Mg. Sc. Ing. PATRICIO VACA PAZMIÑO DIRECTOR CODIRECTOR
_______________________________ Ing. VINICIO UDAY PATIÑO, Mg. Sc.
BIOMETRÍSTA
CERTIFICO QUE ESTE TRABAJO FUE PRESENTADO EN ORIGINAL (EN MEDIO MAGNETICO) E IMPRESO EN DOS EJEMPLARES.
______________________________ Dr. RAMIRO CUEVA VILLAMARÍN
SECRETARIO ACADÉMICO
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TEMA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS MEDIANTE UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL CON VEGETACIÓN
HERBÁCEA
CUEVA TORRES EDINSON YASMANY RIVADENEIRA BRAVO FIDEL ALFONSO
CALIFICACIÓN FECHA
Ing. VINICIO UDAY PATIÑO, Mg. Sc. ______________ ________________ Ing.PATRICIO VACA PAZMIÑO ______________ ________________
CERTIFICO QUE ESTAS CALIFICACIONES FUERON PRESENTADAS EN ESTA SECRETARÍA.
__________________________ Dr. RAMIRO CUEVA
SECRETARIO ACADÉMICO
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DEDICATORIA
A Dios, a nuestros queridos padres y hermanos, a nuestras esposas amadas, a nuestros hijos, les dedicamos con mucho amor y cariño, todo nuestro esfuerzo y trabajo puesto para la realización de esta tesis.
Edinson Yasmany Fidel Alfonso
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AGRADECIMIENTO A la Escuela Politécnica del Ejercito (ESPE) y los docentes de la Carrera de Ingeniería Agropecuaria Santo Domingo que nos brindaron sus conocimientos y capacitaron para ser individuos con las habilidades y capacidades necesarias para enfrentarnos al campo profesional. Al Ing. Vinicio Uday Director e Ing. Patricio Vaca Codirector, por sus acertadas recomendaciones para el desarrollo de esta Investigación. Al mentor de este importante proyecto Ing. Galo Masache. A todas las personas que de una u otra manera colaboraron para llevar a feliz término este proyecto.
Edinson Yasmany Fidel Alfonso
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ÍNDICE DE CONTENIDO CONTENIDO Pag HOJA DE PORTADA i PÁGINA DE REVISIÓN YAPROBACIÓN ii PÁGINA DE CALIFICACIÓN iii DEDICATORIA iv AGRADECIMIENTO v ÍNDICE CONTENIDO vi ÍNDICE DE CUADROS ix ÍNDICE DE FIGURAS xi ÍNDICE DE ANEXOS xiii I. INTRODUCCION 1 II. REVISIÓN DE LITERATURA 2
2.1. DATOS POBLACIONALES DE SANTO DOMINGO DE LOS TSÁCHILAS 2
2.2. MARCO LEGAL 2 2.3. LIMITES PERMISIBLES PARA DESCARGAR
AGUAS RESIDUALES EN CUERPOS RECEPTORES DE AGUA DULCE 5
2.4. ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL DE AGUA 7 2.5. HUMEDALES ARTIFICALES 9
2.5.1. Sistemas de Humedales Subsuperficiales Construidos (HSS) 9
2.5.2. Aguas Residuales 10 2.5.3. Vegetación 10
2.5.3.1. Echinochloa polystachya – Hitch 10 2.5.3.2. Eriochloa polystachya – Kunth 10 2.5.3.3. Brachiaria mutica–Forks 11
2.6. MODELO GENERAL DE DISEÑO 11 III. MATERIALES Y MÉTODOS 14
3.1. UBICACIÓN DEL LUGAR DE LA INVESTIGACIÓN 14 3.1.1. Ubicación Política 14 3.1.2. Ubicación Geográfica 14 3.1.3. Ubicación Ecológica 16
3.2. MATERIALES 16 3.2.1. Materiales de Campo 16 3.2.2. Materiales de Oficina 16
3.3. MÉTODOS 16 3.3.1. Diseño experimental 16 3.3.2. Metodología para realizar un diagnóstico sobre
los niveles de contaminación del agua residual de
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la Hacienda Zoila Luz a la entrada y salida del Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (SHS). 18 3.3.2.1. Cálculo de caudal de descarga 18 3.3.2.2. Muestreo de la temperatura del agua y del aire. 18 3.3.2.3. Evaluación de los niveles de
contaminación del Aguas Residuales 19 3.3.2.3.1. Variables a medir 19
3.3.3. Metodología para diseñar e implementar un Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (SHS) que permita disminuir los niveles de contaminación en los cuerpos receptores. 19 3.3.3.1. Fórmulas para el dimensionamiento 19
a. Constante de Temperatura en el humedal 19 b. Área superficial 20 c. Tiempo de retención Hidráulica 20 d. Ancho del Humedal 20 e. Largo del Humedal 20
3.3.3.2. Implementación de los humedales 21 a. Impermeabilización y colocación de las
capas filtrantes 21 b. Vegetación 21
3.3.3.3. Operaciones de mantenimiento del sistema. 21 3.3.4. Metodología para determinar los costos de
construcción y mantenimiento del Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (SHS) 21
3.3.5. Metodología para difundir los resultados a la comunidad para su conocimiento y aplicación. 22
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 23
4.1. DIAGNÓSTICO SOBRE LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA RESIDUAL DE LA HACIENDA ZOILA LUZ 23
4.1.1. Hábitos del uso del agua 23 4.1.2. Determinación de hora pico. 26 4.1.3. Determinación del caudal Q 26 4.1.4. Determinación de la temperatura promedio del Agua
Residual y Aire 27 4.1.5. Análisis de agua a la entrada de los humedales 27
4.2. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LOS HUMEDALES
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ARTIFICIALES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL 28 4.2.1. Parámetros de diseño 28 4.2.2. Dimensionamiento 29 4.2.3. Implementación 29
4.3. NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA RESIDUAL DE LA HACIENDA ZOILA LUZ 29
4.3.1. Análisis de varianza para los niveles de DBO5 29 4.3.2. Análisis de varianza para DQO 31 4.3.3. Análisis de varianza para Aluminio 32 4.3.4. Análisis de varianza para Nitrógeno Total 33 4.3.5. Análisis de varianza para Índice de Coliformes Totales 35 4.3.6. Análisis de varianza para Fósforo Total 36 4.3.7. Análisis de varianza para Sólidos Totales 38
4.4. COSTOS 39 V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 42
5.1. CONCLUSIONES 42 5.2. RECOMENDACIONES 43
VI. RESUMEN 44 VII. SUMMARY 45 VIII. BIBLIOGRAFÍA 46 IX. ANEXOS 48
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ÍNDICE DE CUADROS CONTENIDO Pag. Cuadro 1. Criterios de calidad admisibles para aguas de uso agrícola 4 Cuadro 2. Límites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce 6 Cuadro 3. Características típicas de los medios para HSS 13 Cuadro 4. Tratamientos a comparar dentro del estudio Diseño y construcción de un humedal artificial de flujo subsuperficial mediante la utilización de vegetación herbácea. 17 Cuadro 5. Análisis de varianza 17 Cuadro 6. Tabulación y cálculo del Caudal Q promedio al día 26 Cuadro 7. Tabulación y cálculo de la temperatura promedio del Agua Residual y del aire al día 27 Cuadro 8. Análisis físico químico del Agua Residual a la salida del pozo Séptico del humedal muestreo inicial. 27 Cuadro 9. Datos iniciales necesarios para implementación y diseño. 28 Cuadro 10. Análisis de Varianza para DBO5 entre tratamientos. 29 Cuadro 11. Comparación Ortogonal del DBO5 entre tratamientos. 30 Cuadro 12. Comparación de los niveles de DBO5 entre los tratamientos 30 Cuadro 13. Análisis de Varianza para DQO entre tratamientos. 31 Cuadro 14. Comparación Octogonal del DQO entre tratamientos. 31 Cuadro 15. Comparación de los niveles de DQO entre los tratamientos 32 Cuadro 16. Análisis de Varianza para Aluminio entre tratamientos. 32 Cuadro 17. Comparación Ortogonal del Aluminio entre tratamientos. 33 Cuadro 18. Comparación de los niveles de Aluminio entre los
tratamientos 33 Cuadro 19. Análisis de Varianza para Nitrógeno Total entre
tratamientos. 34 Cuadro 20. Comparación Ortogonal del Nitrógeno Total entre tratamientos. 34 Cuadro 21. Comparación de los niveles de Nitrógeno Total entre los
tratamientos 35 Cuadro 22. Análisis de Varianza para Coliformes Totales
entre tratamientos. 35 Cuadro 23. Comparación Ortogonal de Coliformes Totales entre tratamientos. 36 Cuadro 24. Comparación de los niveles de Coliformes Totales entre los tratamientos. 36 Cuadro 25. Análisis de Varianza para Fosforo Total entre
x
tratamientos. 37 Cuadro 26. Comparación Ortogonal de Fósforo Total entre tratamientos. 37 Cuadro 27. Comparación de los niveles de Fósforo Total entre los tratamientos 38 Cuadro 28. Análisis de Varianza para Sólidos Totales entre
tratamientos. 38 Cuadro 29. Comparación Octogonal de Coliformes Totales entre tratamientos. 39 Cuadro 30. Comparación de los niveles de Sólidos Totales entre los tratamientos 39 Cuadro 31. Costos Totales de la investigación 40
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ÍNDICE DE FIGURAS
CONTENIDO Pag.
Figura 1. Croquis de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas 15 Figura 2. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuántas veces al día se lava las manos? 23 Figura 3. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿A qué hora se lava las manos? 23 Figura 4. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Al lavarse las manos mantiene la llave del grifo permanentemente abierta? 23 Figura 5. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuánto tiempo mantiene la llave del grifo Permanentemente abierta? 23 Figura 6. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuántas veces al día cepilla sus dientes? 23 Figura 7. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿A qué hora cepilla sus dientes? 23 Figura 8. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Al cepillar sus dientes mantiene la llave del grifo permanentemente abierta? 24 Figura 9. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuánto tiempo mantiene la llave del grifo Permanentemente abierta? 24 Figura 10. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuántas veces al día se ducha? 24 Figura 11. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿A qué hora se ducha? 24 Figura 12. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Al ducharse mantiene la llave de la ducha Permanentemente abierta? 24 Figura 13. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuánto tiempo mantiene la llave de la ducha permanentemente abierta? 24 Figura 14. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Cuántas veces al día utiliza el inodoro? 24 Figura 15. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua,
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¿A qué hora utiliza el inodoro? 24 Figura 16. Tabulación de la encuesta hábitos del consumo de agua, ¿Utiliza el agua de grifo en alguna de las siguientes actividades? 25
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ÍNDICE DE ANEXOS CONTENIDO Pag. Anexo 1. Modelo de la encuesta 48 Anexo 2. Tabla de toma de tiempo semana 1 49 Anexo 3. Tabla de toma de tiempo semana 2 50 Anexo 4. Tabla de toma de tiempo semana 3 51 Anexo 5. Tabla de toma de tiempo semana 4 52 Anexo 6. Toma de temperatura 53 Anexo 7. Análisis Físico Químico del Agua Residual sin tratamiento 54 Anexo 8. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada 55 Anexo 9. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Echinochloa polystachya Repetición 1 56 Anexo 10. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Echinochloa polystachya Repetición 2 56 Anexo 11. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Echinochloa polystachya Repetición 3 57 Anexo 12. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Echinochloa polystachya Repetición 4 57 Anexo 13. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Eriochloa polystachya Repetición 1 58 Anexo 14. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Eriochloa polystachya Repetición 2 58 Anexo 15. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Eriochloa polystachya Repetición 3 59 Anexo 16. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Eriochloa polystachya Repetición 4 59 Anexo 17. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Brachiaria mutica Repetición 1 60 Anexo 18. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Brachiaria mutica Repetición 2 60 Anexo 19. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Brachiaria mutica Repetición 3 61 Anexo 20. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con Brachiaria mutica Repetición 4 61 Anexo 21. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con la mezcla de las tres especies Repetición 1 62 Anexo 22. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con la mezcla de las tres especies Repetición 2 62 Anexo 23. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con
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la mezcla de las tres especies Repetición 3 63 Anexo 24. Análisis Físico Químico del Agua Residual tratada con la mezcla de las tres especies Repetición 4 63 Anexo 25. Cálculo de la constante de la temperatura 64 Anexo 26. Cálculo del área superficial 64 Anexo 27. Cálculo del tiempo de retención hidráulica 64 Anexo 28. Cálculo del cambio de temperatura del humedal 65 Anexo 29. Cálculo de la temperatura del efluente 65 Anexo 30. Cálculo de la temperatura promedio del humedal 65 Anexo 31. Cálculo del ancho del humedal individual 66 Anexo 32. Cálculo del largo del humedal artificial 66 Anexo 33. Prueba de Fisher de las variables 67 Anexo 34. Resumen de fotos instalación y mantenimiento de los humedales 69 Anexo 35. Resumen de fotos de la contaminación del Agua Residual sin tratamiento 74 Anexo 36. Resumen de fotos del Agua Residual luego de ser tratada 77 Anexo 37. Resumen de fotos día de campo 79
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I. INTRODUCCIÓN Ecuador posee una población aproximada de 14 millones de habitantes y una tasa de
crecimiento que bordea el 1,6% INEC (2004), el consumo promedio es de 1 800 m3/año de agua, donde se generan altos consumos de agua y altas descargas de aguas residuales (AR).
La ley de prevención y control ambiental, capítulo VI, de la Prevención y Control de la
Contaminación de las Aguas, adopta nuevas medidas para prevenir la contaminación de los recursos hídricos y manifiesta lo siguiente: “queda prohibido descargar AR a las redes de alcantarillado, quebradas, acequias, ríos, lagos naturales o artificiales, o en aguas marítimas sin sujetarse a las normas técnicas y regulaciones, así como infiltrar aguas residuales en terrenos, las aguas residuales que contengan contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la fauna, a la flora y a las propiedades privadas”.
Santo Domingo cuenta con una población aproximada de 450 000 personas
distribuidas en 76.889 viviendas entre urbanas y rurales, la zona urbana que comprende el 48,1% de viviendas son atendidas por un sistema de alcantarillado público, el 13,6% tiene pozos ciegos, el 24% utiliza pozos sépticos y el 14,3% elimina las Aguas Residuales de otras formas INEC (2004), pero ninguna de estas cumplen las normativas de descarga.
En la investigación se aplicó un DCA, con cuatro tratamientos y cuatro repeticiones, se
realizaron tres evaluaciones (agosto, octubre, diciembre de 2011), se determinaron los niveles de DBO5, DQO, aluminio, nitrógeno total, índice de coliformes totales, fósforo total y sólidos totales, además se realizó un Análisis Físico-Químico a la entrada y salida del humedal.
Para el cumplimiento de la investigación se planteó como objetivo general “Tratar las aguas residuales domésticas de la Hacienda Zoila Luz mediante un Humedal Artificial de Flujo Subsuperfical con vegetación herbácea”. Los objetivos específicos fueron: 1) realizar el diagnóstico sobre los niveles de contaminación del agua residual en la entrada y salida del Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (HSS), 2) diseñar e implementar un Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (HSS) que permita disminuir los niveles de contaminación en los cuerpos receptores y 3) Determinar los costos de construcción y mantenimiento del Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (HSS).
El trabajo de campo se realizó entre los meses de mayo y diciembre del 2011.
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II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. DATOS POBLACIONALES DE SANTO DOMINGODE LOS TSÁCHILA S
La ciudad de Santo Domingo, ha tenido un intenso proceso migratorio, los asentamientos desordenados han creado urbanizaciones improvisadas donde la población y comercio flotante es tan intenso que la ubica entre las cinco ciudades con mayor población del país Sánchez (2009).
Según el INEC (2004), la densidad poblacional en el cantón es de 75,4 hab/km2. El
número total de viviendas en la zona urbana de la provincia es de 65 673, y corresponde a una vivienda por cada 4,3 habitantes, cifra similar a las ciudades medias del Ecuador.
Santo Domingo está dotado de dos sistemas de agua potable, Chigüilpe y Lelia con
un caudal medio de 270 litros/segundo, que abastece al 48,1% de la zona urbana, las zonas rurales periféricas no tienen sistema de potabilización de agua. MIDUVI (2002).
Según Fuertes (2008), la eliminación de aguas negras se la realiza por medio de 220
pequeñas redes de alcantarillado y aproximadamente 4000 descargas individuales hacia los ríos y esteros que cruzan la ciudad, esto ocasiona que los ríos Pove, Code, San José, y Chila estén cargados con altas cantidades de aguas servidas.
2.2. MARCO LEGAL
El Instituto de Recursos Hidráulicos (INERHI), se crea mediante Decreto Supremo
Nº 1551 en el año 1966. Para el año de 1994 se dispone que las funciones asignadas al (INERHI) corresponderán al Consejo Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), mediante el Decreto Ejecutivo Nº 2224, posteriormente en el año 2008, el Decreto Ejecutivo Nº 1088 ordena reorganizar el (CNRH), mediante la creación de la Secretaria Nacional del Agua (SENAGUA), como entidad de derecho público adscrita a la Presidencia de la Republica, misma que velara por el cumplimiento de la Ley de Aguas vigente y será generadora de nuevas leyes. La codificación de la ley de aguas expedida mediante Registro Oficial 339 de 20 de Mayo del 2004, en el capítulo II de la contaminación, expresa lo siguiente: Art. 22.- Prohíbese toda contaminación de las aguas que afecte a la salud humana o al desarrollo de la flora o de la fauna.
El Consejo Nacional de Recursos Hídricos, en colaboración con el Ministerio de Salud Pública y las demás entidades estatales, aplicará la política que permita el cumplimiento de
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esta disposición. Se concede acción popular para denunciar los hechos que se relacionan con contaminación de agua. La denuncia se presentará en la Defensoría del Pueblo. El decreto supremo 374, ley de prevención y control de contaminación ambiental del 31 de mayo de 1976, en el capítulo VI de la prevención y control de la contaminación de las aguas, dice:
Art. 16.- Queda prohibido descargar, sin sujetarse a las correspondientes normas técnicas y regulaciones, a las redes de alcantarillado, o en las quebradas, acequias, ríos, lagos naturales o artificiales, o en las aguas marítimas, así como infiltrar en terrenos, las aguas residuales que contengan contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la fauna, a la flora y a las propiedades.
Art. 17.- El Instituto Ecuatoriano de Recursos Hidráulicos (INERHI) , en coordinación con los Ministerios de Salud y Defensa, según el caso, elaborarán los proyectos de normas técnicas y de las regulaciones para autorizar las descargas de líquidos residuales, de acuerdo con la calidad de agua que deba tener el cuerpo receptor.
Nota: Al expedirse la Organización del Régimen Institucional de Aguas, mediante Decreto Ejecutivo No. 2224, publicado en el RO 558-S, de 28-X-94, el (INERHI) fue sustituido por el Consejo Nacional de Recursos Hidráulicos, cuerpo colegiado multisectorial y por las Corporaciones Regionales de Desarrollo, instituciones públicas de manejo de los recursos hídricos del país.
Art. 18.- El Ministerio de Salud fijará el grado de tratamiento que deban tener los residuos líquidos a descargar en el cuerpo receptor, cualquiera sea su origen.
Art. 19.- El Ministerio de Salud, también, está facultado para supervisar la
construcción de las plantas de tratamiento de aguas residuales, así como de su operación y mantenimiento, con el propósito de lograr los objetivos de esta Ley.
De acuerdo a la norma de calidad ambiental y descarga de efluentes norma técnica
ambiental dictada bajo el amparo de la Ley de Gestión Ambiental y del Reglamento a la Ley de Gestión Ambiental para la Prevención y Control de la Contaminación Ambiental y se somete a las disposiciones de éstos, es de aplicación obligatoria y rige en todo el territorio nacional.
Carga máxima permisible. Es el límite de carga que puede ser aceptado en la descarga a un cuerpo receptor o a un sistema de alcantarillado.
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Cuerpo receptor o cuerpo de agua. Es todo río, lago, laguna, aguas subterráneas, cauce, depósito de agua, corriente, zona marina, estuarios, que sea susceptible de recibir directa o indirectamente la descarga de aguas residuales.
Depuración. Es la remoción de sustancias contaminantes de las aguas residuales para disminuir su impacto ambiental.
Descargar. Acción de verter, infiltrar, depositar o inyectar aguas residuales a un cuerpo receptor o a un sistema de alcantarillado en forma continua, intermitente o fortuita.
Efluente. Líquido proveniente de un proceso de tratamiento, proceso productivo o de una actividad.
Tratamiento convencional para potabilizar el agua. Son las siguientes operaciones y procesos: Coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección.
Tratamiento convencional para efluentes, previa a la descarga a un cuerpo receptor o al sistema de alcantarillado.
Por otro lado, norma técnica establece a) Los límites permisibles, disposiciones y prohibiciones para las descargas en cuerpos de aguas o sistemas de alcantarillado; b) Los criterios de calidad de las aguas para sus distintos usos; c) Métodos y procedimientos para determinar la presencia de contaminantes en el agua.
Finalmente en el ITEM 4.1.4. Criterios de calidad de aguas de uso agrícola o de riego. Se entiende por agua de uso agrícola aquella empleada para la irrigación de cultivos y otras actividades conexas o complementarias que establezcan los organismos competentes. Se prohíbe el uso de aguas servidas para riego, exceptuándose las aguas servidas tratadas y que cumplan con los niveles de calidad establecidos en esta Norma.
Cuadro 1. Criterios de calidad admisibles para aguas de uso agrícola
Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo
permisible Aluminio Al mg/l 5 Arsénico (total) As mg/l 0,1 Boro (total) B mg/l 1 Cadmio Cd mg/l 0,01 Carbamatos totales Concentración total de
carbamatos mg/l 0,1
Cianuro (total) Cn- mg/l 0,2
5
Cobalto Co mg/l 0,05 Cobre Cu mg/l 2 Flúor F mg/l 1 Hierro Fe mg/l 5 Litio Li mg/l 2,5 Materia flotante Visible Ausencia Manganeso Mn mg/l 0,2 Molibdeno Mo mg/l 0,01 Mercurio (total) Hg mg/l 0,001 Níquel Ni mg/l 0,2 Organofosforados (totales) Concentración de
organofosforados totales. mg/l 0,1
Organoclorados (totales) Concentración de organoclorados totales.
mg/l 0,2
Plata Ag mg/l 0,05 Potencial de hidrógeno Ph 0-6 Plomo Pb mg/l 0,05 Selenio Se mg/l 0,02 Sólidos disueltos totales ----- mg/l 3 000,0
Transparencia de las aguas medidas con el disco secchi.
------- ----- mínimo 2,0 m
Vanadio V mg/l 0,1 Aceites y grasa Sustancias solubles en
hexano mg/l 0,3
Coniformes Totales ------- nmp/100 ml 1 000 Huevos de parásitos ------- Huevos por
litro Cero
Zinc Zn mg/l 2
Fuente: Ministerio de Ambiente. (2007) Normas de Calidad Ambiental y Descarga de Efluentes
2.3. LÍMITES PERMISIBLES PARA DESCARGAR AGUAS RESIDUALES EN
CUERPOS RECEPTORES DE AGUA DULCE
A nivel internacional existen Guías de calidad de agua para riego, como lo que tiene la FAO, la Guía canadiense y la OMS (Organización Mundial de la Salud) los cuales están basados en estudios sobre la toxicidad de elementos contaminantes en las plantas y en el suelo.
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Cuadro 2. Límites de Descarga a un Cuerpo de Agua Dulce Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo
permisible Aceites y Grasas. Sustancias solubles
en hexano
mg/l 0,3
Aldehídos 2,0 Aluminio Al mg/l 5,0 Arsénico total As mg/l 0,1 Bario Ba mg/l 2,0 Boro total B mg/l 2,0 Cadmio Cd mg/l 0,02 Cianuro total CN- mg/l 0,1 Cloro Activo Cl mg/l 0,5 Cloroformo Extracto carbón
cloroformo ECC mg/l 0,1
Cloruros Cl- mg/l 1 000 Cobre Cu mg/l 1,0 Cobalto Co mg/l 0,5 Coliformes Fecales - Nmp/100 ml 200 Coliformes Totales - Nmp/100 ml 5 000 Color real Color real unidades de color * Inapreciable en
dilución: 1/20 Compuestos fenólicos
Fenol mg/l 0,2
Cromo Cr+6 mg/l 0,5 Demanda Bioquímica de Oxígeno (5 días)
DBO5 mg/l 100
Demanda Química de Oxígeno
D.Q.O. mg/l 250
Dicloroetileno Dicloroetileno mg/l 1,0 Estaño Sn mg/l 5,0 Fluoruros F mg/l 5,0 Fósforo Total P mg/l 10 Hierro total Fe mg/l 10,0 Hidrocarburos Totales de Petróleo
TPH mg/l 20,0
Manganeso total Mn mg/l 2,0 Mercurio total Hg mg/l 0,005
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Níquel Ni mg/l 2,0 Nitratos + Nitritos Expresado como
Nitrógeno (N) mg/l 10,0
Nitrógeno Total N mg/l 15 Organoclorados totales
Concentración de organoclorados totales
mg/l 0,05
Organofosforados totales
Concentración de organofosforados totales.
mg/l 0,1
Plata Ag mg/l 0,1 Plomo Pb mg/l 0,2 Selenio Se mg/l 0,1 Sólidos Sedimentables
SS ml/l 1,0
Sólidos Suspendidos Totales
SST mg/l 100
Sólidos totales ST mg/l 1 600 Sulfitos SO3 mg/l 2,0 Sulfuros S mg/l 0,5 Tensoactivos Sustancias activas
al azul de metileno mg/l 0,5
Tetracloruro de carbono
Tetracloruro de carbono
mg/l 1,0
Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0 Vanadio V mg/l 5,0 Zinc Zn mg/l 5,0 Fuente: Espíndola (2011), FAO (2004)
2.4. ESTÁNDARES DE CALIDAD AMBIENTAL DE AGUA
TULAS (2001), En el grupo N° 3 de riego de vegetales y bebida de animales,
determina que el agua continental es considerada apta para el riego de vegetales cultivados y para la bebida de animales domésticos, necesita satisfacer un patrón de calidad. En tal sentido, no debe contener sustancias como el boro y metales pesados que son tóxicos para el suelo, las plantas y animales.
En el caso de los vegetales que se consumen en estado crudo, estos deben ser regados
con aguas que satisfagan criterios más estrictos especialmente en lo que respecta a los
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parámetros microbiológicos, porque son muchas las enfermedades causadas por virus, bacterias, protozoarios o gusanos que se transmiten a través de esta vía.
Los estándares de calidad ambiental para el Uso III han sido establecidos en base a
las guías de FAO, OMS y de normas de calidad del agua establecidos por Chile, Ecuador, Paraguay, Venezuela y Honduras.
Los estándares de calidad ambiental para riego de vegetales y bebida de los animales,
servirán como un instrumento de gestión ambiental para garantizar no solo alimentos de calidad para la población sino para la conservación de los recursos hídricos en áreas de producción agrícola.
CONCENTRACION ESTABLECIDA POR OTROS PAISES DE LA RE GION
O GUIAS INTERNACIONALES (TULAS 2001) NOMBRE DEL PARAMETRO: ACEITES Y GRASAS Se establece una concentración de 5 mg/l de grasas y aceites, valor que establece la
Ley General de Aguas, en aguas destinadas para el riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
NOMBRE DEL PARAMETRO: ALUMINIO Se establece una concentración para el Aluminio de 5 mg/l, para aguas destinadas al
riego tomando como base de investigación lo realizado por la FAO, lo cual es una de las guías que cuenta con criterios más comúnmente utilizados por distintos países, para formular los estándares de Calidad Ambiental.
NOMBRE DEL PARAMETRO: ARSENICO Se establece una concentración para el Arsénico de 0,1 mg/l, para aguas destinadas al
riego tomando como base de investigación lo realizado por la FAO, lo cual es una guía internacional tomada como referencia para establecer los estándares de calidad Ambiental
NOMBRE DEL PARAMETRO: DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO La Ley General de Aguas establece como valor límite de 15 mg/l, de DBO, para
Aguas destinadas al riego de vegetales de Consumo Crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
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NOMBRE DEL PARAMETRO: DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO La Ley General de Aguas establece como valor límite de 150 mg/l, de DQO, para
Aguas destinadas al riego de vegetales de Consumo Crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
NOMBRE DEL PARAMETRO: NITRATOS Y NITRITOS La Ley General de Aguas establece como valor límite de 10 mg/l para Nitratos y
Nitritos 0,1 mg/l, para Aguas destinadas al riego de vegetales de Consumo Crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
NOMBRE DEL PARAMETRO: SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES La Ley General de Aguas establece como valor límite de 3 500 mg/l, de Sólidos
Suspendidos Totales, para Aguas destinadas al riego de vegetales de Consumo Crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
NOMBRE DEL PARAMETRO: COLIFORMES TERMOTOLERANTES,
COLIFORMES TOTALES La Ley General de Aguas establece una concentración de 5 000 por 100 ml, para
coliformes totales y 1 000 por 100 ml para coliformes termotolerante en aguas destinadas al riego de vegetales de Consumo Crudo y bebida de animales, correspondiente a la clase III.
2.5. HUMEDALES ARTIFICALES
Existen dos tipos de sistemas de humedales artificiales desarrollados para el
tratamiento de agua residual estos son el Humedal de Flujo Superficial (HFS) y el Humedal de Flujo Subsuperficial (HSS), en ambos casos se aplica agua residual retratada en forma continua y el tratamiento se produce durante la circulación del agua a través de los mismos Sánchez (2005).
2.5.1. Sistemas de Humedales Subsuperficiales Construidos (HSS)
Los humedales de flujo subsuperficial consisten en una tecnología natural de
bajo costo para el tratamiento de aguas Residuales, la depuración se consigue gracias a varios fenómenos físicos, químicos y biológicos, tanto en el relleno solido (substratos), como en la parte del rizoma de las plantas, estas plantas macrófitas acuáticas emergentes
10
realizan varias funciones entre las que se destacan el transporte de gases desde la atmósfera hacia los sustratos Lucas (2005)
2.5.2. Aguas Residuales
MINISTERIO DEL AMBIENTE (2007), son aguas de composición variada provenientes de las descarga de usos municipales, industriales, comerciales, de servicio agrícola, pecuario, doméstico, incluyendo fraccionamiento y en general de cualquier otro uso, que hayan sufrido degradación en su calidad original.
2.5.3. Vegetación
2.5.3.1. Echinochloa polystachya Hitch
Echinochloa polystachya pertenece a la familia de las Poaceae, subfamilia: PANICOIDEAE, tribu: PANICEAE; es conocida como pasto alemán, hierba de río entre otros. Es una gramínea perenne, muy robusta con tallos erectos cuando son jóvenes y decumbentes cuando adulta de una altura de 90 cm, con contenido de proteína de 13,8% a las cuatro semanas, está distribuida en: América del Norte, Mesoamérica, Caribe, América del Sur, esta es una especie nativa de pantanos, lagos y costas de las tierras húmedas León (1995).
Esta especie es permanente en humedales naturales y crecen en el
agua a 30 cm de profundidad, tolera un amplio rango de la fertilidad del suelo, y pH que oscilan entre 4,0-8,0; este pasto suele plantarse de tallo o estolón esquejes (1-2 t/ha) León (1995).
2.5.3.2. Eriochloa polystachya Kunth
Eriochloa polystachya pertenece a la familia de las poaceae,
subfamilia PANICOIDEAE, es conocida también como pasto janeiro, es una gramínea perenne, acuática o subacuática muy robusta con tallos erectos cuando son jóvenes y decumbentes cuando es adulta de hasta 1,5 m, está distribuida por toda América del Sur, América Central y parte de América del Norte, en las zonas tropicales León (1995); Guzmán (1996).
Es una especie perenne que se desarrolla en ambientes anegados, y
no es resistente a las sequias, tiene gran adaptación a diferentes condiciones de suelo, tolera la salinidad pH ácidos León (1995).
11
2.5.3.3. Brachiaria mutica Forks Brachiaria mutica pertenece a la familia de las poaceae, Subfamilia:
PANICOIDEAE, es conocida como gramalote, es una gramínea rastrera perenne con tallos largos, gruesos estolones de hasta 5,0 m muy peludo, suave, está distribuida en la parte sur de América del Norte, Centro América y Sudamérica.
Esta gramínea se desarrolla muy bien en regiones húmedas con
precipitaciones de hasta 4000 mm, naturalmente se desarrolla en zonas pantanosas, se puede adaptar a una variedad de suelos entre estos a suelos con moderada salinidad, pH bajo a 4,5. Es una especie fácil de establecer a mano plantado a una profundidad de 10 cm - 15 cm mediante estolones de 25 cm-30 cm de largo con tres a cuatro nudos León (1995); Sánchez (2005).
2.6. MODELO GENERAL DE DISEÑO
Los sistemas de humedales artificiales pueden ser considerados como reactores
biológicos y su rendimiento puede ser estimado mediante una cinética de primer orden de flujo a pistón para la remoción de DBO5 y nitrógeno.
Lara (1999) y Sánchez (2005), sugieren varios diseños debido a la falta de consenso
universal sobre la aproximación del diseño dando como lugar a la aplicación de las siguientes fórmulas.
Ecuación básica para determinar el caudal:
� � �� � ��2
Donde: Q = Caudal medio del humedal en m3/día Qe = Caudal de entrada o efluente Qo = Caudal de salida o afluente
Lara (1999), es necesario calcular el caudal medio del humedal mediante la siguiente fórmula, para estimar las pérdidas o ganancias de agua causada por la precipitación o filtración a través del sistema.
� � �� � ��2
12
Tras la obtención del caudal, se debe determinar el área superficial Lara (1999); Sánchez (2005), sugieren la fórmula:
As � Q�ln�DBO� �e � ln�DBO��s�K��y��n�
Donde: As = Área Superficial Q = Caudal ln (DBO5) e = Concentración del contaminante al ingreso ln (DBO5) s = Concentración del contaminante al Salida KT = constante de temperatura en el humedal y = Profundidad del Humedal n = Porosidad promedio de las capas filtrantes del humedal. Diseño Hidráulico
El diseño hidráulico de un humedal artificial es crítico para el éxito de su
rendimiento. En los humedales HSS se asumen condiciones uniformes de flujo a pistón, y el flujo debe superar la resistencia por fricción, provocado por el medio, y las raíces de las plantas. La relación largo – ancho tiene gran influencia en el régimen hidráulico como en la resistencia de flujo del sistema, esta relación para HSS no debe superar 4:1 Lara. (1999).
La retención hidráulica para alcanzar los niveles de contaminación aceptables
para descargas se la consigue mediante la siguiente fórmula:
��� � ���������� �
Donde: TRH = tiempo de retención hidráulica en días As = Área superficial y = profundidad del humedal n = porosidad del medio
Lara (1999), la conductividad hidráulica del medio varía según los espacios
vacíos de este, en el (Cuadro 3) se muestran los valores estimados para algunos medios que se pueden utilizar para la construcción de HSS.
13
Cuadro 3. Características típicas de los medios para HSS
Fuente: Lara (1999), Depuración de Aguas Residuales Municipales con
Humedales Artificiales Para determinar la relación largo ancho de un humedal, Lara (1999); Sánchez
(2005), proponen que esta no se debe exceder en relación 5:1, y esta viene determinada por la siguiente fórmula:
� � 1� ! " # �������
�$��%��# &'.�
Donde: W = Ancho del Humedal Q = Caudal / Nº de Unidades m = Pendiente del Lecho Ks = Conductividad Hidráulica. As = Área Superficial / Nº de Unidades y el largo del humedal es:
L � AsW
Tipo de Material Tamaño efectivo D10
(mm) Porosidad, n
(%) Conductividad Hidráulica
Ks (m3/m2/d)
Arena fina 2 28-32 100-1 000 Arena gruesa 8 30-35 500-5 000 Grava fina 16 35-38 1 000-10 000 Grava media 32 36-40 10 000-50 000 Roca gruesa 128 38-45 50 000-250 000
14
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. UBICACIÓN DEL LUGAR DE LA INVESTIGACIÓN
3.1.1. Ubicación Política La investigación se realizó en la provincia de Santo Domingo de los
Tsáchilas, cantón Santo Domingo, parroquia Luz de América, km 24 vía Santo Domingo-Quevedo en la hacienda Zoila Luz, donde se estableció un área aproximada de 250 m2 para construir el sistema de humedales subsuperficiales.
3.1.2. Ubicación Geográfica
La investigación se desarrolló en las siguientes coordenadas UTM:
Este X: 687858,7745 Norte Y: 9954973,565 Zona: 17
Ubicación del área de estudio en el croquis de Santo Domingo de los Tsáchila
Figura 1. Croquis de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas
Ubicación del área de estudio en el croquis de Santo Domingo de los
Croquis de la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas
15
Área de estudio
16
3.1.3. Ubicación Ecológica Zona de Vida: Según L. Holdridge la zona de estudio corresponde a Bosque
Húmedo Tropical (bh – T). Altitud: 234 msnm* Temperatura: 24,6 ºC* Precipitación: 2435 mm/año* Heliofanía: 649,7 horas/luz/año* Humedad relativa: 84 %* *Estación Meteorológica Puerto Ila, promedios del 2005 al 2010 Formación natural: Según Sierra la formación natural a la que pertenece el
lugar de estudio es bosque siempre verde de tierras bajas y bosque siempre verde pre-montano.
3.2. MATERIALES
3.2.1. Materiales de Campo.
Los materiales de campo utilizados fueron, 50 kg de Estolones de
Echinochloa polystachia Hitch, 50 kg de Eriochloa polystachya Kunth, 50 kg de Brachiaria mutica Forks, 9 m3 de arena azul, 12 m3 de arena amarilla, 10 m3 de ripio, 5 m3 de piedra bola de diferente granulometría, 460 m2 de plástico, 750 kg de cemento, 120 m de tubos de 2”, 15 m de tubos de 4”, 38 codos de 2”, 500 bloques de 15, 10 horas de tractor tipo gallineta, 1 cámara fotográfica, 17 letreros de señalización, 50 análisis de agua, 120 jornales utilizados en zanjeo, construcción de cajetines, instalación de tuberías, limpieza y mantenimiento de los humedales.
3.2.2. Materiales de Oficina
Los materiales de oficina utilizados fueron, computadora, libreta de campo,
impresora, papelería. 3.3. MÉTODOS
3.3.1. Diseño experimental
Para la presente investigación se aplicó un diseño completamente al azar
DCA, donde el factor de estudio fueron especies de vegetación herbácea Echinochloa
17
polystachya Hitch, Eriochloa polystachya Kunth, Brachiaria mutica Forks y la Mezcla de las tres especies, aplicando cuatro tratamientos con cuatro repeticiones que se representan en el (Cuadro 4).
Cuadro 4. Tratamientos a comparar dentro del Diseño y construcción de un humedal artificial de flujo subsuperficial mediante la utilización de vegetación herbácea, 2011
Se utilizó el esquema del análisis de varianza que se representa en el cuadro 5.
Cuadro 5. Análisis de varianza
El modelo lineal utilizado fue:
�+, � - � .+ � /+,
Donde: Yij = Variable dependiente u = Media del Experimento ti = Tratamientos (especies) Eij = Error experimental Para determinar la diferencia entre tratamientos se aplicó la prueba de
comparación de medias de Fisher al 95 % de significancia. Además se realizaron comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya–Hitch), T2 (Eriochloa polystachya–Kunth) y T3 (Brachiaria mutica–Forks) versus el T4 (mezcla de las tres
Tratamiento № Código Descripción
T1 e1 Especie Echinochloa polystachya– Hitch
T2 e2 Especie Eriochloa polystachya – Kunth
T3 e3 Especie Brachiaria mutica – Forks
T4 e4 Mezcla de las tres especies
Fuentes de variación Grados de libertad Tratamientos 3
Error Experimental 12 Total 15
18
especies), así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, finalmente se comparó T1 versus el T2.
3.3.2. Metodología para realizar un diagnóstico sobre los niveles de
contaminación del agua residual de la Hacienda Zoila Luz a la entrada y salida del Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (SHS). Para conocer el número total de habitantes permanentes en la hacienda, se
acudió a secretaría para obtener el listado de docentes, estudiantes, empleados y militares, así mismo, para conocer los hábitos del uso del agua se realizó una encuesta de ocho preguntas al 100% de la población de la hacienda Zoila Luz, el objetivo de la encuesta fue conocer de qué forma están utilizando el agua y cuáles son las horas con mayor frecuencia (hora pico) para realizar el aforamiento del agua residual, el modelo de la encuesta se presenta en el anexo 1.
3.3.2.1. Cálculo de caudal de descarga
Para calcular el caudal del efluente, se utilizó el método del
aforamiento, se registró el tiempo de llenado de un recipiente de cuatro litros, se realizaron cinco aforamientos en la mañana y cinco aforamientos en la tarde, durante un mes; de esta manera se calculó el caudal Q promedio por día en m3/día
Q � vt
Donde: Q = caudal v = volumen t = tiempo Los datos de campo de los aforamientos se presentan en los
(Anexos 2, 3, 4, 5).
3.3.2.2. Muestreo de la temperatura del agua y del aire. Se realizó un muestreo de la temperatura del Agua Residual con un
termómetro clínico, tres veces a la semana, simultáneamente se registró la temperatura del aire en la estación Puerto Ila a las 6:00 y 16:00.
19
3.3.2.3. Evaluación de los niveles de contaminación del Agua Residual
3.3.2.3.1. Variables a medir En agosto, octubre y diciembre del 2011 se tomaron
muestras de (1000 cc) de Agua Residual en envases limpios y desinfectados en todas las unidades experimentales, mediante las pruebas físico químicas de laboratorio realizadas en el Departamento de Petróleos, Energía y Contaminación de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador se determinaron los niveles de concentración de DBO5, DQO, aluminio, nitrógeno total, fósforo, sólidos totales y coliformes totales, determinando con un análisis inicial las condiciones que el Agua Residual de la Hacienda Zoila Luz.
3.3.3. Metodología para diseñar e implementar un Sistema de Humedal Artificial Subsuperficial (SHS) que permita disminuir los niveles de contaminación en los cuerpos receptores.
El factor limitante para el dimensionamiento y diseño del humedal es la
concentración del DBO5, para obtenerlo se tomó una muestra de Agua Residual en el día 15 del aforamiento y se la envió al laboratorio del Departamento de Petróleos, Energía y Contaminación de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador.
3.3.3.1. Fórmulas para el dimensionamiento
a). Constante de temperatura en el humedal
Se determinó la constante de temperatura del humedal
aplicando la fórmula: K� � K2'�1,06��672' Donde: K�= temperatura del humedal K2' � 1,2404d7: constante de temperatura
20
b). Área superficial
Se obtuvo el Área superficial aplicando la fórmula:
As � ;�<=�>?@A �B7<=�>?@A�C�DE�F��=�
Donde: As = Área Superficial Q = Caudal ln (DBO5) e = Concentración del contaminante al ingreso ln (DBO5) s = Concentración del contaminante a la salida KT = constante de temperatura en el humedal y = Profundidad del Humedal n = Porosidad promedio de las capas filtrantes del humedal.
c). Tiempo de retención Hidráulica Para obtener el THR se aplicó la siguiente Fórmula:
TRH � �JC��F��=� ;
d). Ancho del Humedal
Se calculó el ancho del humedal aplicando la fórmula:
W � :F ! ��;��JC�
�K��DC��',�
Donde: W = Ancho del Humedal Q = Caudal / Nº de Unidades As = Área Superficial / Nº de Unidades m = Pendiente del Lecho Ks = Conductividad Hidráulica promedio
e). Largo del Humedal
21
Se determinó el largo del humedal utilizando la fórmula:
L � JCL
Dónde: L= Largo del humedal As= Área superficial / Nº de Unidades W= Ancho del Humedal
3.3.3.2. Implementación de los humedales
a). Impermeabilización y colocación de las capas filtrantes
Se retiró la tierra del lugar donde se instalaron los humedales y se niveló el fondo con un 3% de pendiente para obtener un buen drenaje y proporcionar las condiciones hidráulicas para la circulación del agua, se colocó plástico en toda las unidades experimentales y finalmente se colocó una capa de grava de 20 cm, una capa de arena de 25 cm y una capa de tierra de 15 cm, donde se sembraron las gramíneas según el tratamiento y repetición.
b). Vegetación
Se utilizaron 50 kg de estolones de cada especie (Echinochloa
polystachia, Eriochloa polystachyay Brachiaria mutica), las cuales fueron sembradas en hileras de 10 cm x 20 cm.
3.3.3.3. Operaciones de mantenimiento del sistema.
Se realizaron las siguientes operaciones de mantenimiento durante
toda la investigación. • Se limpiaron y desecharon los sedimentos y basuras que ingresaron a los cajetines del sistema de humedales, una vez por semana. • Se cortaron las especies de cada humedal, cada 30 días para mantener saludable las especies y estimular la absorción de elementos contaminantes del Agua Residual.
3.3.4. Metodología para determinar los costos de construcción y mantenimiento del sistema de humedal artificial Subsuperficial (SHS)
22
Se elaboró un cuadro especificando los materiales que se utilizaron para el diseño y construcción de los humedales y la mano de obra utilizada para esto con su respectivo valor, logrando determinar el costo real de la investigación.
3.3.5. Metodología para difundir la metodología y resultados a los interesados
para su conocimiento y aplicación.
Para alcanzar este objetivo, se realizó un día de campo para mostrar y explicar el funcionamiento de los humedales, además se dio una charla técnica para mostrar los resultados de la investigación, a los niveles superiores de la Carrera de Ingeniería Agropecuaria Santo Domingo.
0
20
40
60
80
1 2 3
0
50
100
Si
0
50
100
1 3
IV. 4.1. DIAGNÓSTICO SOBRE LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL
AGUA RESIDUAL DE LA HACIENDA ZOILA LUZ
4.1.1. Hábitos del uso del agua.
En las siguientes figuras se presentan los resultados de la encuesta aplicada a fin de conocer el uso que los habitantes de la hacienda ha Figura 2. ¿Cuántas veces al día se lava las manos
Figura 4. ¿Al lavarse las manos mantiene el grifo permanentemente abierto?
Figura 6. ¿Cuántas veces al día cepilla sus dientes?
7 >10
0
5
10
15
20
6 8 12 13 15
No
0
20
40
60
1 min 2min 5 min
2 mas de
3
0
10
20
6 8 9 12 13
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
DIAGNÓSTICO SOBRE LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA RESIDUAL DE LA HACIENDA ZOILA LUZ
Hábitos del uso del agua.
s siguientes figuras se presentan los resultados de la encuesta aplicada a fin de conocer el uso que los habitantes de la hacienda hacen del agua.
Cuántas veces al día se lava las manos? Figura 3. ¿A qué hora se lava las manos?
Figura 4. ¿Al lavarse las manos mantiene el grifo Figura 5. ¿Cuánto tiempo mantiene el grifo permanentemente abierto?
¿Cuántas veces al día cepilla sus dientes? Figura 7. ¿A qué hora cepilla sus dientes?
23
15 16 18 22
5 min No
sabe
15 16 18 20
DIAGNÓSTICO SOBRE LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL
s siguientes figuras se presentan los resultados de la encuesta aplicada a
Figura 3. ¿A qué hora se lava las manos?
Figura 5. ¿Cuánto tiempo mantiene el grifo permanentemente abierto?
Figura 7. ¿A qué hora cepilla sus dientes?
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1 3 2 Mas de
Figura 8. ¿Al cepillar sus dientes mantiene la llave del grifo permanentemente abierto?
Figura 10. ¿Cuántas veces al día se ducha?
Figura 12. ¿Al ducharse mantiene el grifo permanentemente abierto?
Figura 14. ¿Cuántas veces al día utiliza el inodoro?
0
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5 6 8 12 15 16 18
¿Al cepillar sus dientes mantiene la llave del Figura 9. ¿Cuánto tiempo mantiene el grifo grifo permanentemente abierto? permanentemente abierto?
¿Cuántas veces al día se ducha? Figura 11. ¿A qué hora se ducha?
e el grifo Figura 13. ¿Cuánto tiempo mantiene el grifoabierto? permanentemente abierto?
¿Cuántas veces al día utiliza el inodoro? Figura 15. ¿A qué hora utiliza el inodoro?
24
5 min No
sabe
17 19 20 22
30
min
Mas
de 30
18 20 21 23
. ¿Cuánto tiempo mantiene el grifo
Cuánto tiempo mantiene el grifo
¿A qué hora utiliza el inodoro?
0
20
40
60
Figura 16. ¿Utiliza el agua del grifo
El 61 % de la población lava sus manos tres veces al día, el 29
día y el 6 % más de diez veces alel 18% de la población lavan sus manos en 76 % de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que el 24de la población si mantiene abierto el grifo, epermanentemente abierto no sababierto el grifo durante 1 minuto, el 178% mantiene abierto el grifo durante 2 minutos.
El 71 % de la población cepilla sus dientes tres veces alesta actividad dos veces al día, el 106% realiza esta actividad una vez al día20H00, el 14 % a las 16H00que el 29 % de la población si lo hacedurante 5 minutos, el 27 % 3 minutos, el 20abierto y el 13 % mantiene el gr
El 45 % de la población se ducha tres veces al día, el 27realiza esta actividad dos veces al día, el 18% realiza esta actividad más de tres veces al día, actividad a las 06H00, el 14de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que un 33población si lo hace, el 35 mientras se ducha, el 24 % de la población mantiene abierto el grifo durante 30 minutos, el 18 % de la población mantiene el grifo abierto 15 minutos, el 12mantiene el grifo abierto durabierto más de 30 minutos mientras se ducha.
El 49 % de la población utiliza el inodoro dos veces al día, el 20población realiza esta actividad durante tres veces al día, el 18
0
20
40
60
Utiliza el agua del grifo en alguna de las siguientes actividades?
% de la población lava sus manos tres veces al día, el 29% más de diez veces al día y el 4 % siete veces al día, el 20 % de la población y
el 18% de la población lavan sus manos en horarios de 6H00 y 16H00 respectivamente, y e% de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que el 24
ón si mantiene abierto el grifo, el 50 % de la población que mantiene el grifo permanentemente abierto no sabe por cuánto tiempo lo mantiene abierto, el 25abierto el grifo durante 1 minuto, el 17 % mantiene abierto el grifo durante 5 minutos y el 8% mantiene abierto el grifo durante 2 minutos.
% de la población cepilla sus dientes tres veces al esta actividad dos veces al día, el 10 % realiza esta actividad más de tres veces al día y el 6% realiza esta actividad una vez al día, el 18% de la población realiza esta activ
% a las 16H00, el 71 % de la población no mantiene el grifo abierto, mientras % de la población si lo hace el 40 % de la población mantiene el grifo abierto
% 3 minutos, el 20 % no sabe cuánto tiempo mantiene el grifo % mantiene el grifo abierto durante dos minutos.
% de la población se ducha tres veces al día, el 27realiza esta actividad dos veces al día, el 18 % realiza esta actividad una vez al día y el 10
ividad más de tres veces al día, el 17 % de la población realel 14 % de la población realiza esta actividad a las 16H00
de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que un 33 % de la población mantiene el grifo abierto durante 20 minutos
% de la población mantiene abierto el grifo durante 30 minutos, el % de la población mantiene el grifo abierto 15 minutos, el 12
mantiene el grifo abierto durante 10 minutos y el 12 % de la población mantiene le grifo abierto más de 30 minutos mientras se ducha.
% de la población utiliza el inodoro dos veces al día, el 20población realiza esta actividad durante tres veces al día, el 18 % de la
25
% de la población lava sus manos tres veces al día, el 29 % dos veces al % de la población y
de 6H00 y 16H00 respectivamente, y el % de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que el 24 %
% de la población que mantiene el grifo e por cuánto tiempo lo mantiene abierto, el 25 % mantiene
% mantiene abierto el grifo durante 5 minutos y el
día, el 14 % realiza % realiza esta actividad más de tres veces al día y el
l 18% de la población realiza esta actividad a las población no mantiene el grifo abierto, mientras
% de la población mantiene el grifo abierto % no sabe cuánto tiempo mantiene el grifo
% de la población se ducha tres veces al día, el 27 % de la población % realiza esta actividad una vez al día y el 10
% de la población realiza esta % de la población realiza esta actividad a las 16H00, el 67 %
de la población no mantiene el grifo permanentemente abierto mientras que un 33 % de la ación mantiene el grifo abierto durante 20 minutos
% de la población mantiene abierto el grifo durante 30 minutos, el % de la población
% de la población mantiene le grifo
% de la población utiliza el inodoro dos veces al día, el 20 % de la % de la población realiza
26
esta actividad una vez al día y el 14 % de la población más de tres veces al día, el 21 % de la población realiza esta actividad a las 06H00, el 15 % de la población realiza esta actividad a las 16H00, el 58 % de la población utiliza el agua de grifo para lavar prendas, el 25 % utiliza el agua de grifo para lavar vajilla y el 17 % prepara café,
En general el 61 % de la población lava sus manos tres veces al día, el 71 %
de la población cepilla sus dientes tres veces al día, el 45 % de la población se ducha tres veces al día, el 49 % de la población usa el inodoro dos veces al día y el 58 % de la población utiliza el agua de grifo para lavar prendas de vestir. Más del 65 % de la población no derrocha el agua y prefiere cerrar los grifos mientras la utiliza y más del 25 % de la población realiza estas actividades en horarios de 06H00y 16H00.
4.1.2. Determinación de hora pico.
En base a los resultados obtenidos de la tabulación de los datos de las (Figuras 3,7,11,15), se comprobó que más del 25 % de la población en general tiene hábitos de consumo de agua con mayor frecuencia en horarios de 06H00 a 16H00, el resto de la población tiene hábitos de uso del agua en horarios muy dispersos, por lo que se determinó dichas horas como las horas pico, siendo en estas horas donde se realizaron los aforamientos de las aguas residuales obteniendo así el caudal del efluente.
4.1.3. Determinación del caudal Q
Según los (Anexos 2, 3, 4, 5), se obtuvieron promedios semanales sobre el
caudal del efluente, con un promedio general del caudal Q = 6,911 m3/día como se observa en el (Cuadro 6).
Cuadro 6. Tabulación y cálculo del Caudal Q promedio al día
Semana Número de Aforamiento Observaciones Caudal Promedio Día
1 12 60 6,893 2 12 60 6,94 3 12 60 6,921 4 12 60 6,889
Caudal Promedio Diario 6,911
27
4.1.4. Determinación de la temperatura promedio del agua residual y aire Con los datos obtenidos en el (Anexos 6) se determinó que la temperatura
promedio del Agua Residual es de 20°C y la temperatura del aire es de 23°C como se muestra en el (Cuadro 7)
Cuadro 7. Tabulación y cálculo de la temperatura promedio del Agua Residual y del aire al día
Semana Observaciones Promedio al Día
AR Aire AR Aire 1 3 3 20,5 23,5 2 3 3 20,2 23,3 3 3 3 20,3 23 4 3 3 20,6 23,7
Cálculo del Promedio Diario 20 23
4.1.5. Análisis de agua a la entrada de los humedales
Al realizar el análisis físico químico del Agua Residual del efluente se determinó que tiene una DBO5 de 182 mg/l (Cuadro 8), con este parámetro inicial se realizó el diseño hidráulico de los humedales. Cuadro 8. Análisis físico químico del Agua Residual a la salida del pozo séptico del humedal muestreo inicial.
Determinación Unidades Método Resultado DBO5 mg/l APHA 5210 B 182 DQO(1) mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 608 Aluminio mg/l APHA 3111D 0,398 Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 6,47 Índice de Coliformes totales NMP/100ml APHA 9221 B 5,4 x 105 Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 5,07 Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 638
28
4.2. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LOS HUMEDALES ARTIFICIAL ES DE FLUJO SUBSUPERFICIAL
4.2.1. Parámetros de Diseño
Al elaborar el diseño hidráulico de los humedales se consideró como factor limitante el DBO5 del Agua Residual a la entada, el cual es de 182 mg/l según el análisis físico químico inicial (Cuadro 8), el mismo que deberá ser según el diseño hidráulico de 20 mg/l a la salida del tratamiento, donde el efluente tiene un caudal de 6,911 m3/día y la temperatura del Agua Residual tiene un promedio de 20°C y el aire en el lugar de la investigación tiene un promedio de 23°C. Para poder alcanzar este grado de descontaminación en DBO5 el diseño hidráulico exige utilizar medios filtrantes tales como suelo, arena y grava, una profundidad del humedal de 0,6 m, un largo de 2,5 m, un ancho de 1 m y una profundidad de excavación de 1 m en, donde se implementaron las gramíneas como especies descontaminantes tal como se lo muestra en el (Cuadro 9).
Cuadro 9. Datos iníciales necesarios para implementación y diseño. Descripción Cantidad Unidad DBO5e 182 mg/lit DBQ5s 20 mg/lit Caudal 6,911 m³/d Medio Suelo Porosidad N 36 % Conductividad Hidraulica Ks 2 100 m³/m²*d Profundidad y1 0,15 M Arena Porosidad N 30 % Conductividad Hidraulica Ks 550 m³/m²*d Profundidad y2 0,25 M Grava Porosidad N 38 % Conductividad Hidraulica Ks 30 000 m³/m²*d Profundidad y3 0,2 m
Vegetación Gramíneas Profundidad del humedal 0,6 M
Tº agua 20 ºC Tº Aire 23 ºC
Nº de Humedales 16 Unidad Pendiente del lecho 3 %
Largo 4,5 M Ancho 1 M
Profundidad de excavación 1 M
29
4.2.2. Dimensionamiento
Se calcularon los parámetros del (Cuadro 9) donde, la Constante de Temperatura del Humedal es KT= 1,0400, el Área Superficial total del Humedal es As=70,7251 m2, el Tiempo de Retención Hidráulica necesario en el Humedal es TRH= 2,1286 días determinado de esta manera que las unidades experimentales o 16 humedales tendrán un ancho individual de, W= 1,00 m, y el largo de cada humedales es de L= 4,50 m.
La profundidad óptima de los humedales subsuperficiales para que su
dinamismo bio-hidráulico, cumpla su función como agente reductor de contaminantes es de 0,60 m, según Lara (1999), por tal motivo se consideró este referencial para el dimensionamiento de esta investigación.
4.2.3. Implementación
Los humedales se implementaron con los siguientes dimensionamientos
calculados, ancho 1 m, largo 4,5 m, y 0,6 m de profundidad según referencia de Lara (1999).
4.3. NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL AGUA RESIDUAL DE LA
HACIENDA ZOILA LUZ
Desde el (Anexo 10) hasta el (Anexo 25) se presentan los resultados obtenidos en el laboratorio del Departamento de Petróleos Energía y Contaminación de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador con respecto a: Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), Demanda Química de Oxígeno (DQO), Aluminio, Nitrógeno Total, Índice de Coliformes Totales, Fósforo Total y Sólidos Totales.
4.3.1. Análisis de Varianza para los niveles de DBO5
A continuación se presenta el cuadro del análisis de varianza para la variable
DBO5 Cuadro 10. Análisis de Varianza para la variable DBO5
F.V. SC Gl CM F p-valor Especies 17,68 3 5,89 0,68 0,5818 Error 104,25 12 8,69 Total 121,93 15
30
El agua residual tratada redujo los niveles de DBO5 en un 78%, y el análisis de varianza no presenta diferencias significativas como se observa en el (Cuadro 10).
Las comparaciones ortogonales entre los Tratamientos, T1 (Echinochloa
polystachya Hitch), T2 (Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,3604 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,4729 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,4603 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2.
Cuadro 11. Comparación ortogonal del DBO5 entre tratamientos.
En base a los resultados obtenidos en la investigación, se conoce que el Agua
Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en DBO5 de 182 mg/l como se observa en el (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio de DBO5 de 37 mg/l como se observa en el (Cuadro 12) según el Ministerio de Ambiente (2009) el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 50 mg/l, mientras que Espíndola (2011) dice que los niveles para descarga de Aguas Residuales a un cuerpo de Agua Dulce es de 100 mg/l por tal razón el Agua Residual tratada en la investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para descargar a un cuerpo de agua dulce.
Cuadro 12. Comparación de los niveles de DBO5 entre los tratamientos
Tratamiento DBO5 en mg/l
Echinochloa polystachya 22 Eriochloa polystachya 50
Brachiaria mutica 17 Mezcla de las tres especies 57
Promedio General 37
Tratamientos Contraste SC Gl CM F p-valor
T1 T2 T3 vs T4 4,86 7,86 1 7,86 0,90 0,3604 T1 T2 vs T3 -2,68 4,77 1 4,77 0,55 0,4729 T1 vs T2 -1,59 5,06 1 5,06 0,58 0,4603
Total
17,68 3 5,89 0,68 0,5818
31
Según la FAO. (2004) y TULAS (2001), las aguas reutilizadas para uso agrícola deben tener como límite en DBO5 15 mg/l, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación no se encuentra apta para ser usada en la agricultura en la variable DBO5.
4.3.2. Análisis de Varianza para DQO
El análisis de varianza en la variable DQO se presenta en el (Cuadro 13).
Cuadro 13. Análisis de Varianza para DQO entre tratamientos.
El AR tratada en la investigación, en general redujo los niveles de DQO en un
82%, pero al realizar en análisis de varianza entre tratamientos la diferencia no fue significativa con un valor de p= 0,6030 (Cuadro 13).
Las comparaciones ortogonales entre los tratamientos, T1 (Echinochloa
polystachya Hitch), T2 (Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,4242 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,4276 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,4666 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2, como se observa en el (Cuadro 14)
Cuadro 14. Comparación ortogonal del DQO entre tratamientos.
Tratamientos Contraste SC gl CM F p-valor T1 T2 T3 vs T4 6, 12,31 1 12,31 0,68 0,4242 T1 T2 vs T3 -4,27 12,13 1 12,13 0,67 0,4276 T1 vs T2 -2,26 10,17 1 10,17 0,57 0,4666
Total
34,61 3 11,54 0,64 0,6030
Con los resultados obtenidos en la investigación, se conoce que el Agua Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en DQO de 608 mg/l como se observa en el (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio de DQO de 107 mg/l según el Ministerio de Ambiente (2009), Espíndola (2011)
F.V. SC Gl CM F p-valor Especies 34,61 3 11,54 0,64 0,6030
Error 215,88 12 17,99
Total 250,49 15
32
el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 250 mg/l, el Agua Residual tratada en la investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce.
Cuadro 15. Comparación de los niveles de DQO entre los tratamientos
Tratamientos DQO en mg/l
Echinochloa polystachya 76 Eriochloa polystachya 146
Brachiaria mutica 60 Mezcla de las tres especies 145
Promedio General 107
Las aguas reutilizadas para uso agrícola deben tener como límite en DQO 150
mg/l FAO (2004), así las Aguas Residuales de la Hacienda Zoila Luz tratadas con Humedales Artificiales con especies vegetales, estarían dentro del rango de Aguas de uso Agrícola Clase III.
4.3.3. Análisis de Varianza para Aluminio
En el cuadro 16 se presenta el análisis de varianza para la variable Aluminio.
Cuadro 16. Análisis de Varianza para Aluminio entre tratamientos.
El Agua Residual tratada en la investigación aumentó los niveles de Aluminio
en un 65%, el análisis de varianza entre tratamientos no fue significativo con un valor de p= 0,7616.
Las comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya Hitch),
T2 (Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,9267 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,3548 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se
F.V. SC gl CM F p-valor Especies 0,17 3 0,06 0,39 0,7616
Error 1,77 12 0,15
Total 1,94 15
33
encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,6342 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2. Cuadro 17. Comparación Ortogonal del Aluminio entre tratamientos.
Tratamiento Contraste SC gl CM F p-valor T1 T2 T3 vs T4 0,06 1,3E-03 1 1,3E-03 0,01 0,9267 T1 T2 vs T3 0,45 0,14 1 0,14 0,93 0,3548 T1 vs T2 -0,13 0,04 1 0,04 0,24 0,6342
Total
0,17 3 0,06 0,39 0,7616
El Agua Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en Aluminio de 0,398 mg/l (Cuadro 8), luego de ser tratada tiene en promedio de Aluminio de 1,037 mg/l (Cuadro 18) el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 5,0 mg/l, Ministerio de Ambiente (2009), y concuerda con lo que establece Espíndola (2011) y TULAS (2001), por tal razón el Agua Residual tratada en esta investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce. Cuadro 18. Comparación de los niveles de Aluminio entre los tratamientos
Tratamiento Aluminio en mg/lit Echinochloa polystachya 0,780 Eriochloa polystachya 0,995
Brachiaria mutica 1,402 Mezcla de las tres especies 0,970
Promedio General 1,037 Según la FAO. (2004) y TULAS (2001), las aguas reutilizadas para uso
agrícola deben tener como límite en Aluminio 5,0 mg/l, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación tiene los niveles adecuados para ser utilizada como agua de uso agrícola Case III.
4.3.4. Análisis de Varianza para Nitrógeno Total
A continuación se presenta el análisis de varianza, para la variable nitrógeno total.
34
Cuadro 19. Análisis de varianza para nitrógeno total entre tratamientos.
F.V. SC Gl CM F p-valor Especies 3,06 3 1,02 1,29 0,3236
Error Total
9,51 12,56
12 15
0,79
En general el agua residual aumento los niveles de nitrógeno total en un 34%,
pero al realizar en análisis de varianza entre tratamientos la diferencia no fue significativa con un valor de p= 0,3236 (Cuadro 19)
Las comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya Hitch), T2
(Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,5107 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,2287 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,2055 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2 (Cuadro 20).
Cuadro 20. Comparación Ortogonal del Nitrógeno Total entre tratamientos.
Tratamiento Contraste SC gl CM F p-valor
T1 T2 T3 vs T4 -1,05 0,36 1 0,36 0,46 0,5107 T1 T2 vs T3 -1,38 1,27 1 1,27 1,61 0,2287 T1 vs T2 0,84 1,42 1 1,42 1,79 0,2055 Total
3,06 3 1,02 1,29 0,3236
El Agua Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de
contaminación en nitrógeno total de 6,47 mg/l (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio de Nitrógeno Total de 9,872 mg/l (Cuadro 21), según el Ministerio de Ambiente (2009) el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 15 mg/l, lo cual es corroborado por Espíndola (2011) y el TULAS (2001), por tal razón el Agua Residual tratada en esta investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce.
35
Cuadro 21. Comparación de los niveles de Nitrógeno Total entre los tratamientos
FAO (2004), manifiesta que las aguas reutilizadas para uso agrícola deben
tener como límite en nitrógeno total 10 mg/l, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación es apta para ser usada en la agricultura
4.3.5. Análisis de Varianza para Índice de Coliformes Totales
A continuación se presenta el cuadro del análisis de varianza para la variable
Índice Coliformes Totales. Cuadro 22. Análisis de Varianza para Coliformes Totales entre tratamientos.
Los niveles de Índice de Coliformes se incrementaron en un 85%, el análisis
de varianza muestra diferencia significativa con un valor de p= 0,0002 (Cuadro 22) Las comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya Hitch), T2
(Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,0342 presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=<0,0001 reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 son notablemente diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,9504 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2, como se observa en los (Cuadro 23)
Tratamiento Nitrógeno Total en mg/l
Echinochloa polystachya 13,736 Eriochloa polystachya 9,166
Brachiaria mutica 8,493 Mezcla de las tres especies 8,095
Promedio General 9,872
F.V. SC gl CM F p-valor
Especies 2311617085,38 3 770539028,46 16,40 0,0002 Error 563657376,16 12 46971448,01
Total 2875274461,54 15
36
Cuadro 23. Comparación Ortogonal de Coliformes Totales entre tratamientos.
Tratamiento Contraste SC gl CM F p-valor T1 T2 T3 vs T4 -28351,42 267934338,67 1 267934338,67 5,70 0,0342 T1 T2 vs T3 55364,61 2043493175,75 1 2043493175,75 43,51 <0,0001 T1 vs T2 -307,87 189570,95 1 189570,95 4,0E-03 0,9504
Total
2311617085,38 3 770539028,46 16,40 0,0002
En base a los resultados obtenidos en la investigación, se conoce que el Agua Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en Índice de Coliformes Totales de 540 000 NMP/100ml como se observa en el (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio de 180 millones NMP/100ml como se observa en el (Cuadro 24), El Ministerio de Ambiente (2009) en su normativa menciona un nivel de 1000 NMP/100ml como límite para Coliformes Fecales, a diferencia que Espíndola (2011) manifiesta que los Índices de Coliformes para descarga de Agua Residual a un cuerpo de Agua Dulce es de 50 000 NMP/100ml y el TULAS (2001) Afirma que los niveles de Coliformes Totales debe ser 3 000 NMP/100ml por tal razón el Agua Residual tratada en esta investigación, bajo este parámetro no se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce.
Cuadro 24. Comparación de los niveles de Coliformes Totales entre los tratamientos
Según FAO. (2004) y TULAS (2001), las aguas reutilizadas para uso agrícola
deben tener como límite en Índice de Coliformes Totales un promedio mensual de 7000 NMP/100ml, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación no se encuentra apta para ser usada en la agricultura.
4.3.6. Análisis de Varianza para Fósforo Total
A continuación se presenta el cuadro del análisis de varianza, para la variable
Fósforo Total.
Tratamiento Índice de Coliformes NMP/100ml
Echinochloa polystachya 2,6 x104 Eriochloa polystachya 2,1 x 105
Brachiaria mutica 7,7 x 108 Mezcla de las tres especies 7,1 x 103
Promedio General 1,8 x 108
37
Cuadro 25. Análisis de Varianza para Fosforo Total entre tratamientos.
El AR tratada en la investigación, en general redujo los niveles de Fósforo
Total en un 54%, pero al realizar en análisis de varianza entre tratamientos la diferencia no fue significativa con un valor de p= 0,8164, (Cuadro 25)
Las comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya Hitch), T2 (Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,7886 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,4650 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 no se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,5993 lo que significa que el promedio del T1 es igual que el promedio del T2, como se observa en el (Cuadro 26)
Cuadro 26. Comparación ortogonal de fósforo total entre tratamientos.
Tratamiento Contraste SC Gl CM F p-valor T1 T2 T3 vs T4 -0,14 0,01 1 0,01 0,08 0,7886
T1 T2 vs T3 0,27 0,05 1 0,05 0,57 0,4650 T1 vs T2 0,11 0,03 1 0,03 0,29 0,5993
Total
0,08 3 0,03 0,31 0,8164
Con los resultados obtenidos en la investigación, se conoce que el Agua
Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en Fósforo Total de 5,07 mg/l como se observa en el (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio 2,38 mg/l como se observa en el (Cuadro 27), según el Ministerio de Ambiente (2009), el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 15 mg/l, mientras que Espíndola (2011) dice que los niveles para descarga de Agua Residual a un cuerpo de Agua Dulce es de 10 mg/l por tal razón el Agua Residual tratada en esta investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce.
F.V. SC gl CM F p-valor Especies 0,08 3 0,03 0,31 0,8164
Error 1,04 12 0,09
Total 1,12 15
38
Cuadro 27. Comparación de los niveles de Fósforo Total entre los tratamientos
Según la FAO (2004), las aguas reutilizadas para uso agrícola deben tener
como límite en Fósforo total 15 mg/l, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación bajo este parámetro es apto para ser usada en la agricultura.
4.3.7. Análisis de Varianza para Sólidos Totales
A continuación se presenta el cuadro del análisis de varianza, para la variable
Sólidos Totales. Cuadro 28. Análisis de Varianza para Sólidos Totales entre tratamientos.
El AR tratada en la investigación, en general redujo los niveles de DBO5 en
un 49%, el análisis de varianza entre tratamientos presenta diferencia significativa con un valor de p= 0,0344 (Cuadro 28)
Las comparaciones ortogonales entre T1 (Echinochloa polystachya Hitch),
T2 (Eriochloa polystachya Kunth) y T3 (Brachiaria mutica Forks) versus el T4 (mezcla de las tres especies) con un valor de p=0,2337 no presenta diferencia significativa, es decir que los promedios de los tratamientos T1, T2 y T3 no son diferentes al promedio del T4. Así mismo la comparación entre el T1 y T2 versus el T3, con un valor de p=0,9586 no reflejan diferencia significativa por lo tanto los promedios del T1 y T2 no son diferentes del promedio del T3. Finalmente, en la comparación entre el T1 versus el T2 se encontraron diferencias significativas con un valor de p=0,0072 lo que significa que el promedio del T1 es diferente al promedio del T2, como se observa en el Cuadro 29.
Tratamiento Fósforo Total en mg/l
Echinochloa polystachya 2,51
Eriochloa polystachya 2,08
Brachiaria mutica 2,69
Mezcla de las tres especies 2,25 Promedio General 2,38
F.V. SC Gl CM F p-valor TRAT 13,98 3 4,66 4,01 0,0344 Error 13,95 12 1,16
Total 27,94 15
39
Cuadro 29. Comparación octogonal de coliformes totales entre tratamientos.
Tratamiento Contraste SC Gl CM F p-valor Contraste1 2,34 1,83 1 1,83 1,57 0,2337 Contraste2 0,07 3,3E-03 1 3,3E-03 2,8E-03 0,9586 Contraste3 -2,47 12,15 1 12,15 10,45 0,0072 Total 13,98 3 4,66 4,01 0,0344
En base a los resultados obtenidos en la investigación, se conoce que el Agua Residual sin tratamiento de la hacienda Zoila Luz posee un nivel de contaminación en Sólidos Totales de 638 mg/l como se observa en el (Cuadro 8), la misma que luego de ser tratada tiene en promedio 321 mg/l como se observa en el (Cuadro 30), según el Ministerio de Ambiente (2009) el límite permitido para descargas a un cuerpo de agua dulce es de 1600 mg/l, tal como lo corrobora Espíndola (2011) por tal razón el Agua Residual tratada en esta investigación se encuentra dentro de los límites permisibles para su respectiva descarga a un cuerpo de agua dulce.
Cuadro 30. Comparación de los niveles de Sólidos Totales entre los
tratamientos
Tratamiento Sólidos Totales en mg/l
Echinochloa polystachya 277
Eriochloa polystachya 335
Brachiaria mutica 322
Mezcla de las tres especies 349 Promedio General 321
Según la FAO (2004) y TULAS (2011), las aguas reutilizadas para uso agrícola deben tener como límite en Sólidos Totales 3 000 mg/l, por lo cual el Agua Residual tratada en la investigación dentro de este parámetro es apta para ser usada en la agricultura.
4.4. COSTOS
Para conocer los costos totales de la investigación se realizó la suma entre los gastos de implementación, materiales de implementación, y el costo de los Análisis Físico Químico de las 50 muestras de Agua Residual que se analizaron en el Departamento de
40
Petróleos, Energía y Contaminación de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador, los cuales se los observa en el (Cuadro 31).
Cuadro 31. Costos Totales de la investigación
Concepto Unidad Cantidad Costo unitario USD
Costo total USD
A. Recursos humanos
Preparación del terreno Jornales 3 10 30 Zanjeo jornales 10 10 100 Construcción de estructuras Jornales 10 10 100 Instalación de los humedales Jornales 15 10 150 Limpieza de estructuras Jornales 20 10 200 Siembra de especies Jornales 8 10 80 Corte de Vegetación Jornales 14 10 140
Subtotal 800 B. Recursos físicos Cemento Unidad 15 7 105 Arena Amarilla m3 12 10 120
Arena Azul m3 9 15 135
Piedra bola m3 5 12 60
Ripio m3 10 15 150 Bloques Unidad 500 0,25 125 Membrana impermeabilizadora
m2 460 1,91 220
Tubos de 2” M 120 3,5 140 Tubos de 4” M 15 4 16 Codos de 2” Unidades 38 1,5 57 Tractor tipo Gallineta Horas 10 25 250 Letreros Unidades 17 4,11 70 estolones de vegetación Kg 150 0,2 30 Análisis de aguas Unidad 50 74 3700
Subtotal 5178 C. Servicios Básicos Materiales de oficina
150
Transporte
100 Alimentación
150
Subtotal 400 Total 6378
41
En el detalle de los costos (Cuadro 31), el costo de la investigación bordea los 5500,00 USD Americanos, para un humedal de 70 m2 con capacidad de depuración de 6 m3 de Agua Residual al día, lo que nos deja un costo por metro cuadrado de 78,00 USD Americanos, el mismo que refleja su mayor rubro en los análisis físico-químico del agua tratada.
Depreciando ciertos rubros tales como análisis físico-químico gastos de construcción de humedales individuales, letreros, papelería, alimentación entre los más importantes, tendríamos un valor real del humedal que bordea los 1600,00 USD Americanos, lo que nos daría un costo 22,00 USD Americanos por metro cuadrado de humedal.
Al ser una tecnología amigable con la naturaleza, y al obtener excelentes resultados en la reducción de contaminantes de las Agua Residual domesticas, es una alternativa muy económica accesible para ser implementada en fincas, urbanizaciones, colegios, comunas entre otras.
Los métodos convencionales para depuración de agua tienen un costo que superan los 200.000,00 USD Americanos, esto se desglosa en un reactor con capacidad de flujo de 12m3/s, con un valor de 45.000,00 USD Americanos, mas el valor del sistema de alcantarillado, el mismo que está calculado para 200 viviendas, exceptuando los tratamientos químicos que se realizan en el reactor.
42
V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. CONCLUSIONES
Las concentraciones de los contaminantes del Agua Residual del la Hacienda Zoila
Luz antes de ser tratadas superaban los límites permitidos por los organismos de control para la descarga de agua residual a un cuerpo de agua dulce, las mismas que al ser vertidas de manera directa contaminaron de forma indiscriminada el recurso agua, suelo y afectó la flora y fauna del sitio.
El Agua Residual de la Hacienda. Zoila Luz luego de ser tratada en los humedales
artificiales tiene niveles inferiores de contaminantes a los límites permisibles de descarga a un cuerpo de agua dulce y puede ser considerada agua para uso agrícola clase III según los parámetros DQO, aluminio, nitrógeno total, fósforo total, sólidos totales, exceptuando los niveles de DBO5 y coliformes totales que superan estos límites.
El diseño construido para reducir los niveles de contaminación del agua residual de la
Hacienda Zoila Luz logra depurar más de 6 m3 de agua residual al día de manera eficiente, y podría soportar una población aproximada de 100 habitantes, contribuyendo a reducir el impacto ecológico que genera la descarga de agua residual sin tratamiento a un cuerpo de agua dulce.
El costo total de la investigación fue 5 578 USD Americanos, para un humedal de 70
m2 con capacidad de depuración de 6,911 m3 de agua residual al día, lo que deja un costo por metro cuadrado de 78,00 USD Americanos.
Este tipo de tecnología para depuración de Agua Residual tiene un costo real de 22,00 USD Americanos por m2, lo que coloca a esta tecnología como una de las más eficientes y a menor costo en el mercado, lo cual facilita su implementación en fincas, colegios, urbanizaciones, comunas, entre otros.
43
5.2. RECOMENDACIONES Culminada la investigación, se pueden plantear las siguientes recomendaciones:
Continuar los trabajos de mantenimiento en los Humedales Artificiales implementados en la Hacienda Zoila Luz para evitar la contaminación de los cuerpos receptores, estas aguas son bebidas por el hato, pudiendo causar daños colaterales a los habitantes de la Hacienda, y a la colectividad en general.
Realizar con un periodo de tres meses un análisis físico químico general para registrar
los niveles de concentración de los contaminantes en los humedales, para mantener un registro de los niveles de contaminantes del agua residual de salida.
Para una nueva investigación se recomienda buscar mecanismos alternativos para la
distribución del agua en el cajetín de distribución, ya que es propenso a taponamientos en épocas de lluvias, como también realizar un número más alto de análisis del efluente de entrada, para obtener un promedio de concentración de contaminantes más ajustado, que permita discernir mejor los resultados obtenidos.
Se recomienda que investiguen la inocuidad de los pastos resultantes del proceso según análisis y aptitud para alimentación de animales que consuman pastos.
Es necesario realizar aforamientos del caudal de ingreso en épocas de verano y en
épocas de invierno, ya que el caudal se ve afectado por las aguas lluvias.
Se recomienda realizar talleres a la comunidad Agropecuaria, para que conozcan y desarrollen, sistemas de tratamientos de aguas en sus predios, ya que en las áreas rurales de Santo Domingo no existen sistemas de alcantarillados, y las aguas residuales son evacuadas a pozos sépticos o directamente a cuerpos de agua dulce.
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VI. RESUMEN
Ecuador tiene 14 millones de habitantes los cuales consumen en promedio 1800 m3/año de agua generando grandes cantidades de aguas residuales (AR), las cuales son desechadas a cuerpos de agua sin tratamiento alguno, en Ecuador a partir del 2008, según (CONSTITUCIÓN POLÍTICA DEL ECUADOR 2008), adopta nuevas medidas para prevenir la contaminación de los recursos hídricos, flora y fauna.
En Santo Domingo el 48,1% de viviendas son atendidas por un sistema de
alcantarillado público, el 13,6% tiene pozos ciegos, el 24% utiliza pozos sépticos y el 14,3% elimina las Aguas Residuales de otras formas INEC (2004), pero ninguna de estas cumplen las normativas de descarga, para lo cual se investigaron humedales artificiales y disminuir los niveles de contaminación del agua residual de la hacienda Zoila Luz.
La investigación tiene como objetivo principal tratar el Agua Residual de los efluentes
de la Hacienda Zoila Luz, para lo cual se realizó un diagnóstico a la población que habita en el sitio, se obtuvieron los parámetros para el diseño y construir un Sistema Artificial de Flujo Subsuperficial, se probaron especies vegetales Echinochloa polystachya Hitch, Eriochloa polystachya Kunth, Brachiaria mutica Forks en DCA, para lo cual se construyeron 16 humedales de 4x1x0,6 donde se ubicaron materiales filtrantes (piedra, arena, ripio y tierra) y las especies vegetales, para disminuir los niveles de concentración de DBO5, DQO, Aluminio, Nitrógeno Total, Fósforo Total, Índice de Coliformes y Sólidos Totales.
Posteriormente se analizaron los niveles de concentración del efluente de la hacienda
Zoila Luz y se determinó que los mismos exceden los límites permisibles para la descarga de AR a cuerpos de agua dulce, lo cual estaba ocasionando daños irreversibles al medio ambiente y poniendo el peligro la flora y fauna del sitio. Luego que el efluente fue tratado en los Humedales Artificiales los niveles de concentración disminuyeron en un 75% (DBO5 37 mg/l, DQO 107 mg/l, Aluminio 1,037 mg/l, Nitrógeno Total 9,872 mg/l, Índice de Coliformes 1,8 x108, Fósforo Total 2,38 mg/l, Sólidos Totales 321 mg/l), aunque al realizar en análisis de varianza no hubo diferencia significativa entre los tratamiento, así el agua tratada en los humedales están dentro de los límites permisibles para la descarga de AR a cuerpos de aguas dulces según lo establece el Ministerio de Medio Ambiente, TULAS y la FAO.
45
VIII. SUMMARY
Ecuador has 14 million inhabitants which consume on average 1800 m3/year of water, generating large amounts of wastewater (AR), which are disposed into water bodies without treatment, in Ecuador from 2008, according (CONSTITUTION DEL ECUADOR 2008), adopts new measures to prevent pollution of water resources, flora and fauna.
In Santo Domingo 48.1% of homes are served by a public sewer system, 13.6% have
pit latrines, 24% used septic tanks and 14.3% Wastewater eliminates other forms INEC (2004 ), but none of these meet discharge standards, which were investigated for wetlands and reduce pollution levels of the farm wastewater Zoila Luz.
The main research aims to treat Wastewater effluent from the Hacienda Zoila Luz, for
which a diagnosis was made to the people living on the site, we obtained the parameters to design and build a Subsurface Flow Constructed System were tested plant species Echinochloa polystachya Hitch, Eriochloa polystachya Kunth, Brachiaria mutica Forks in DCA, for which were constructed wetlands 16 4x1x0, 6 where they were located filter materials (stone, sand, gravel and dirt) and plant species to lower concentration levels BOD5, COD, Aluminum, Total Nitrogen, Phosphorus Total Coliform Index and Total Solids.
Later levels were analyzed effluent concentration Zoila Luz finances and determined
that they exceed the allowable limits for discharge of AR to freshwater bodies, which was causing irreversible environmental damage and putting in danger the flora and fauna of the site. Then the effluent was treated in Artificial wetlands concentration levels decreased by 75% (BOD5 37 mg / l COD 107 mg / l, 1,037 Aluminum mg / l 9,872 Total nitrogen mg / l, Coliform Index 1 8 x108, Total Phosphorus 2.38 mg / l, Total Solids 321 mg / l), although the analysis of variance performed on no significant difference between the treatment and the treated water in the wetlands are within the permissible limits for the RA discharge freshwater bodies as established by the Ministry of Environment, TULAS and FAO.
46
IX. BIBLIOGRAFIA
Decreto Presidencial Nº 374. 2008, Quito, EC, LTDA. © ISBN, 218 p. Espíndola, E. 2011.Eevaluación de Efluentes Industriales Descargados por la industria
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FAO 2004, Normas de calidad de Aguas Clase III para riego y uso agrícola, Caracas, VE, p
28, 29, 30, Ferrer, J; Seco, A. 2007. Tratamiento Biológico de aguas residuales. Valencia, España. p.
9,54, 94 – 99 Guzmán, J. 1996. Pastos y Forrajes Producción y Aprovechamiento. 3ra Edición. Caracas,
Venezuela. p. 262-267 Lara, J. 1999. Depuración de Aguas Residuales Municipales con Humedales Artificiales.
Instituto Catalán de Tecnología. Barcelona, España. p 6-8, 45-58, 95-102. León, R. 1995. Pastos y Forrajes Producción y Manejo. Ediciones científicas Agustín
Alvares, Bogotá Colombia Vol. 1. p. 157, 159, 160 Lucas, A. 2005. Evaluación de Diferentes Especies de Plantas Acuáticas en Depuración de
Aguas residuales con Humedales Subsuperficiales. Departamento De Ingeniería Química. Universidad De Castilla La Macha. Ciudad Real. España.
Ministerio de Ambiente. 2007. Normas de Calidad Ambiental y Descarga de Efluentes.
Gestión Ambiental, Quito, EC.35 p. Ministerio de Ambiente. 2009. Normas de Calidad Ambiental y Descarga de Efluentes:
Recurso Agua, Quito, EC. p 26 Ministerio de Salud pública. 2009. Informe anual de brotes epidemiológicos a nivel
nacional, Quito, EC. Sánchez, N. 2005. Depuración de las aguas Residuales por Tecnologías Ecológicas y Bajo
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47
Sánchez. R; 2009. Diagnóstico y Recomendación de Políticas técnicas Ambientales para el Consejo Provincial de Santo Domingo de los Tsáchilas. Facultad de Ingeniería Civil Y Ambiental. Escuela Politécnica Nacional. Quito, Ecuador P. 43, 45,89.
TULAS (Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria), Libro VI, Norma de
Calidad Ambiental y Descarga de Efluentes: Recurso Agua. Fuertes, H. 2008. Estudio del Impacto Ambiental. Proyecto Relleno Sanitario. Gobierno
Municipal de Santo Domingo. Disponible en: www.ambiente.gob.ec/.../SANTO%20OMINGO/1_%20FICHA%20TÉCNICArelleno.pdf
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aéreas, sexo y grupos de edad. Período 2001 – 2010. Disponible en: www.inec.gov.ec MIDUVI (Ministerio de Desarrollo Urbano y Vivienda del Ecuador). 2002. Inventario de la
Situación Actual de las Aguas Residuales Domésticas en Ecuador. Disponible en: www.miduvi.gov.ec
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X. ANEXOS Anexo 1. Modelo de la encuesta
Encuesta para determinar el consumo diario y utilidad del agua de grifo de la hacienda Zoila Luz.
1. ¿Cuántas veces al día se lava las manos?
1 O 2 O Otros ______ A qué hora________
2. ¿Al lavarse las manos mantiene la llave del grifo permanentemente abierta?
Si No ¿Cuánto tiempo?____
3. ¿Cuántas veces al día cepilla sus dientes?
1 O 3 O Otros ______ ¿A qué hora? _______
4. ¿Al cepillar sus dientes mantiene la llave del grifo permanentemente abierta?
Si No ¿Cuánto tiempo?_____
5. ¿Cuántas veces al día se ducha?
1 O 2 Otros ______ ¿A qué hora? ________
6. ¿Al ducharse mantiene la llave de la ducha permanentemente abierta?
Si No ¿Cuánto tiempo?_____
7. ¿Cuántas veces al día utiliza el inodoro?
1 3 Otros ______ ¿A qué hora? ________
8. ¿Utiliza el agua de grifo en alguna de las siguientes actividades?
1. Lavar prendas____ 2. Preparar Café____ 3. Regar Plantas____ 4. Lavar Vajilla_____
49
Anexo 2. Tabla de toma de tiempo de llenado semana 1
Semana: 1
Día Horas Pico
Tiempos (min.seg.cen) Transformación Tiempos (min)
Promedio (min)
Promedio Diario (min)
Promedio Semanal (min)
Lunes
6:00
0 27 88 0,46
0,48
0,835
0,896
0 32 69 0,54
0 30 43 0,51
0 29 21 0,49
0 22 72 0,38
16:00
1 15 10 1,25
1,19
0 57 33 0,96
1 20 22 1,34
1 26 15 1,44
0 58 97 0,98
Martes
6:00
0 19 96 0,33
0,38
0,813
0 23 77 0,40
0 26 65 0,44
0 21 67 0,36
0 21 53 0,36
16:00
0 58 22 0,97
1,25
1 2 13 1,04
1 19 67 1,33
1 31 23 1,52
1 22 89 1,38
Miércoles
6:00
0 21 95 0,37
0,34
0,649
0 19 76 0,33
0 18 82 0,31 0 22 43 0,37
0 18 26 0,30
16:00
0 57 34 0,96
0,96
0 53 45 0,89
0 59 13 0,99
1 2 77 1,05 0 55 66 0,93
Jueves
6:00
0 33 82 0,56
0,50
0,816
0 29 23 0,49
0 27 45 0,46
0 31 67 0,53
0 28 91 0,48
16:00
1 7 65 1,13
1,13
1 10 54 1,18
1 12 87 1,21
1 9 45 1,16
0 58 12 0,97
Viernes
6:00
0 18 34 0,31
0,41
0,972
0 22 10 0,37
0 28 21 0,47
0 23 56 0,39
0 29 94 0,50
16:00
1 34 15 1,57
1,54
1 36 63 1,61
1 28 89 1,48
1 31 19 1,52
1 29 92 1,50
Sábado
6:00
0 51 88 0,86
0,95
1,289
0 45 23 0,75
0 57 91 0,97
1 12 72 1,21
0 56 16 0,94
16:00
1 34 71 1,58
1,63
1 41 17 1,69
1 38 96 1,65
1 39 54 1,66 1 35 23 1,59
50
Anexo 3. Tabla de toma de tiempo de llenado semana 2
Semana: 2
Día Horas Pico
Tiempos (min.seg.cen)
Transformación Tiempos (min)
Promedio (min)
Promedio Diario (min)
Promedio Semanal (min)
Lunes
6:00
0 17 65 0,29
0,31
0,779
0,878
0 18 34 0,31
0 15 87 0,26
0 19 12 0,32
0 21 56 0,36
16:00
0 57 34 0,96
1,25
0 56 75 0,95
1 22 45 1,37
1 26 92 1,45
1 31 46 1,52
Martes
6:00
0 33 88 0,56
0,58
0,869
0 31 23 0,52
0 36 65 0,61
0 38 34 0,64
0 32 86 0,55
16:00
1 12 67 1,21
1,16 1 2 91 1,05 1 5 65 1,09
1 17 54 1,29
1 9 87 1,16
Miércoles
6:00
0 23 45 0,39
0,39
0,766
0 22 12 0,37
0 21 34 0,36 0 26 10 0,44
0 24 21 0,40
16:00
0 59 56 0,99
1,14
0 56 65 0,94
1 12 67 1,21
1 15 53 1,26
1 18 22 1,30
Jueves
6:00
0 45 13 0,75
0,68
0,917
0 43 67 0,73
0 47 23 0,79
0 36 89 0,61
0 30 95 0,52
16:00
0 58 76 0,98
1,16
1 19 82 1,33
1 17 43 1,29
0 58 26 0,97
1 12 34 1,21
Viernes
6:00
0 33 45 0,56
0,47
0,916
0 26 34 0,44
0 28 10 0,47
0 25 21 0,42
0 28 56 0,48
16:00
1 23 94 1,40
1,36 1 22 15 1,37 1 21 45 1,36
1 19 92 1,33
1 20 46 1,34
Sábadoe 6:00 0 33 88 0,56 0,54 1,022
51
0 35 23 0,59
0 32 65 0,54
0 30 26 0,50 0 29 34 0,49
16:00
1 33 45 1,56
1,51
1 30 34 1,51
1 28 22 1,47
1 27 13 1,45
1 32 67 1,54
Anexo 4. Tabla de toma de tiempo de llenado semana 3
Semana: 3
Día Horas Pico
Tiempo (min.seg.cen)
Transformación Tiempos (min)
Promedio (min)
Promedio Diario (min)
Promedio Semanal (min)
Lunes
06:00
0 17 54 0,29
0,28
0,719
0,748
0 17 87 0,30 0 18 45 0,31
0 16 12 0,27
0 15 34 0,26
16:00
1 9 10 1,15
1,15
1 10 13 1,17
1 9 67 1,16 1 13 88 1,23
1 3 23 1,05
Martes
6:00
0 23 56 0,39
0,39
0,777
0 25 94 0,43
0 24 15 0,40
0 22 63 0,38 0 20 89 0,35
16:00
1 2 22 1,04
1,16
1 10 13 1,17
1 9 67 1,16
1 14 23 1,24
1 12 56 1,21
Miércoles
6:00
1 9 67 1,16
1,19
1,128
1 14 23 1,24
1 12 56 1,21
1 10 13 1,17
1 9 67 1,16
16:00
1 13 88 1,23
1,07
1 3 23 1,05
1 9 10 1,15
0 58 92 0,98
0 55 46 0,92
Jueves
6:00
0 29 34 0,49
1,48
1,559
1 33 45 1,56 1 30 34 1,51
1 88 22 2,47
1 23 13 1,39
16:00
1 10 67 1,18
1,64
1 92 94 2,55
1 46 15 1,77 1 21 45 1,36
1 19 92 1,33
Viernes
6:00
1 20 46 1,34
1,47
1,436
0 29 34 0,49
1 33 45 1,56
1 30 34 1,51 1 88 22 2,47
16:00
1 23 13 1,39
1,40
1 10 67 1,18
1 30 34 1,51
1 28 22 1,47
1 27 13 1,45
Sábado 6:00 1 32 67 1,54 1,42 1,439
52
1 22 15 1,37
1 21 45 1,36
1 19 20 1,32 1 30 29 1,50
16:00
1 28 33 1,47
1,46
1 27 30 1,46
1 32 88 1,55
1 22 23 1,37
1 26 92 1,45
Anexo 5. Tabla de toma de tiempo de llenado semana 4
Semana: 4
Día Horas Pico
Tiempos (min.seg.cen)
Transformación Tiempos (min)
Promedio (min)
Promedio Diario (min)
Promedio Total (min)
Lunes
6:00
0 17 54 0,29
0,87
0,818
0,812
1 22 23 1,37 0 26 21 0,44
1 58 23 1,97
0 17 54 0,29
16:00
0 17 87 0,30
0,76
0 18 45 0,31
0 55 46 0,92 1 13 88 1,23
1 3 23 1,05
Martes
6:00
0 23 56 0,39
0,39
0,806
0 25 94 0,43
0 24 15 0,40
0 22 63 0,38 0 20 89 0,35
16:00
1 2 22 1,04
1,22
1 10 13 1,17
1 9 67 1,16
1 14 23 1,24
1 30 29 1,50
Miércoles
6:00
1 28 33 1,47
1,46
1,043
1 27 30 1,46
1 32 88 1,55
1 22 23 1,37
1 26 92 1,45
16:00
1 58 23 1,97
0,63
0 17 54 0,29
0 17 87 0,30
0 18 45 0,31
0 16 12 0,27
Jueves
6:00
0 15 34 0,26
0,91
0,903
1 9 10 1,15 0 58 92 0,98
0 55 46 0,92
1 13 88 1,23
16:00
0 58 92 0,98
0,90
0 55 46 0,92
1 13 88 1,23 1 3 23 1,05
0 17 54 0,29
Viernes
6:00
0 17 87 0,30
0,46
0,798
0 18 45 0,31
0 16 12 0,27
0 15 34 0,26 1 9 10 1,15
16:00
0 58 92 0,98
1,14
0 55 46 0,92
1 13 88 1,23
1 3 23 1,05
1 30 29 1,50
6:00 1 28 33 1,47 1,46 1,250
53
1 27 30 1,46
1 32 88 1,55
1 22 23 1,37 1 26 92 1,45
16:00
1 10 13 1,17
1,04
1 9 67 1,16
1 14 23 1,24
1 12 56 1,21
0 25 94 0,43
Anexo 6. Toma de temperatura
Semana Temperatura en ºC
Aire Agua
1 Lunes 22,5 19,5
Miércoles 23,5 20,5
Viernes 24,5 21,5
2 Lunes 24,5 21,5
Miércoles 22,5 19,5
Viernes 23,5 20,5
3 Lunes 22,5 19,5
Miércoles 23,5 20,5
Viernes 24,5 21,5
4 Lunes 22,5 19,5
Miércoles 23,5 19,5
Viernes 23,5 21,5
54
Anexo 7. Análisis Físico Químico del Agua Residual sin tratamiento
55
Anexo 8. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada
56
Anexo 9. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Echinochloa polystachya Repetición 1
Anexo 10. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Echinochloa polystachya Repetición 2
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 36 27 16
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 120 84 52
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,304 0,189 0,095
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 25,40 25,2 23,01
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,1 x 104 4,01 x 104 4,8 x 104
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,10 2,27 2,43
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 267 271 274
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA DE MUSTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 36 25 16
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 120 85 52
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,642 0,538 0,430
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 9,40 9,17 9,16
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,7 x 104 3,9 x 104 5,4 x 104
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,07 2,34 2,40
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 269 275 276
57
Anexo 11. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Echinochloa polystachya Repetición 3
Anexo 12 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Echinochloa polystachya Repetición 4
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B < 1 10 20
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D < 25 34 68
Aluminio mg/l APHA 3111D 2,068 1,931 1,778
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 10,93 10,81 9,68
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 540 1,8 x 103 3,0 x 103
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 0,87 1,35 1,23
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 281 275 288
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 37 25 17
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 124 91 56
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,566 0,456 ,357
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 16,16 16, 04 15,917
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,7 x 104 3,6 x 104 5,4 x 104
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 3,47 5,84 3,8
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 279 282 286
58
Anexo 13.Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Eriochloa polystachya Repetición 1
Anexo 14 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Eriochloa polystachya Repetición 2
VRIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 40 32 22
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 132 103 72
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,335 0,405 0,475
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 11,49 13,68 15,874
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,3 x 104 1,6 x 104 5,4 x 105
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,27 2,29 2,3
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 331 404 475
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 36 25 18
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 120 90 60
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,674 0,574 0,814
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 2,35 4,56 6,73
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1600 1,6 x 105 5,2 x 105
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,53 2,55 2,56
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 299 373 441
59
Anexo 15 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Eriochloa polystachya Repetición 3
Anexo 16 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Eriochloa polystachya Repetición 4
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 8 2 10
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 28 15 22
Aluminio mg/l APHA 3111D 2,077 2,47 2,217
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 9,68 12,88 11,64
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 3,1 x 104 2,9 x 105 5,5 x 104
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 1,20 1,22 1,26
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 303 374 447
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 187 127 89
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 622 391 97
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,628 0,502 0,768
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 5,73 5,27 10,11
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 3,3 x 103 4,6 x 105 5,1 x 105
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,23 2,32 2,26
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 245 317 379
60
Anexo 17 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Brachiaria mutica Repetición 1
Anexo 18 Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Brachiaria mutica Repetición 2
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B <1 11 15
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D <25 42 41
Aluminio mg/l APHA 3111D 3,343 3,320 3.374
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 13,27 10,11 7,23
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 7,9 x 104 9,7 x 108 1,8 x 109
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,43 3,15 2,76
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 221 304 321
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B <1 13 24
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D <25 40 67
Aluminio mg/l APHA 3111D 1,000 0,979 1,031
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 3,37 0,38 0,133
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 3,3 x 103 2,1 x 105 2,0 x 108
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 1,40 1,57 1,73
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 205 239 371
61
Anexo 19. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Brachiaria mutica Repetición 3
Anexo 20. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con Brachiaria mutica Repetición 4
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 38 24 14
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 126 83 45
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,673 0,657 0,642
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 18,21 21,21 12,179
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,3 x 104 2,23 x 109 2,4 x 109
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,97 3,23 3,3
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 279 363 445
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 35 23 11
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 116 75 35
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,595 0,578 0,626
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 8,29 5,27 2,259
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,7 x 104 1,19 x 109 2,3 x 109
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,33 4,69 2,66
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 296 381 442
62
Anexo 21. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con la mezcla de las tres especies repetición 1
Anexo 22. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con la mezcla de las tres especies repetición 2
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 35 27 19
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 118 91 65
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,577 0,769 0,918
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 9,69 11,98 13,27
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1600 5,8 x 103 6,6 x 103
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,70 2,49 2,27
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 292 364 419
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 187 177 110
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 622 296 97
Aluminio mg/l APHA 3111D 1,026 1,189 1,367
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 3,62 7,91 8,20
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 4,0 x 103 5,5 x 103 9,0 x 103
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 2,47 2,25 2,04
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 279 354 426
63
Anexo 23. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con la mezcla de las tres especies repetición 3
Anexo 24. Análisis Físico Químico del Agua Residual Tratada con la mezcla de las tres especies repetición 4
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B <1 9 9
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D <25 32 23 Aluminio mg/l APHA 3111D 1,125 1,295 1,591
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 2,65 5,94 6,32 Índice de Coliformes
Totales NMP/100ml APHA 9221 B
1600 5,1 x 103 6,2 x 103
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 1,57 1,26 1,14 Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 249 323 297
VARIABLES UNIDADES MÉTODO FECHA MUESTREO
01/08/2011 01/10/2011 01/12/2011
DBO5 mg/l APHA 5210 B 46 39 30
DQO mg/l PNE/DPEC/A/SM5220 D 152 123 99
Aluminio mg/l APHA 3111D 0,415 0,616 0,756
Nitrógeno Total mg/l APHA 4500 Norg C 7,14 8,69 11,725
Índice de Coliformes Totales
NMP/100ml APHA 9221 B 1,1 x 104 1,3 x 104 1,6 x 104
Fósforo Total mg/l APHA 4500 PC 3,13 3,01 2,7
Sólidos totales mg/l APHA 2540 B 323 396 470
64
Anexo 25. Cálculo de la constante de temperatura
MN � O, PQ�O, PR��NºT7UP�
%� � 1,04�1,06��2'72'�
%� � 1,0400 Anexo 26. Cálculo del Área Superficial
VW � X . �YZ[\]^_ � `a [\]^W�Mb . c . Z
�� � 6,911e�f�20 � ln 183�1,0400e 0,60e 34,66
�� � 70,7251 Anexo 27. Cálculo del Tiempo de retención hidráulica
Nkl � VW . c . ZX
��� � 70,7251e0,60e34,666,911
��� � 2,1286
65
Anexo 28. Cálculo del cambio de temperatura del humedal
Nm � n�NT � NV�. Nkl . oR QPPQ UO^ . X . c . Z
�p � 0,0392e�20 � 23�e2,1286e 86 4004 215e6,911e0,60e34,66
�p � �3,5710 Anexo 29. Cálculo de la temperatura del efluente
N_ � NT � Nm
�� � 20 � ��3,5710�
�� � 23,5710 Anexo 30. Cálculo de la temperatura promedio del humedal
Nq � NT � N_U
�r � 20 � 23,572
�r � 21,7855
66
Anexo 31. Cálculo del ancho del humedal individual
s �
Oc . X . VW
�t . MW�P,^
OR
� �
10,60 e6,911e70,7251
�0,3e u 550 � 30 002 v�',�
16
� � 0,3043 $
Este valor se ajusta a W = 1,00 m por motivos de diseño para no irrumpir la relación 4:1 (largo:ancho) para la elaboración de Humedales Artificiales Lara (1999). Anexo 32. Cálculo del largo del humedal individual
w � VWsOR
x � 70,72510,3043
16
x � 4,4203
Este valor se ajusta a L= 4,50 m por motivos de diseño para no irrumpir la relación 4:1 (largo:ancho) para la elaboración de Humedales Artificiales Lara (1999).
67
Anexo 33.Prueba de Fisher de las variables Prueba de Fisher al 95% para la variable DBO5 Error: 8,6875 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo 4,00 6,60 4 1,47 A 2,00 6,23 4 1,47 A 1,00 4,64 4 1,47 A 3,00 4,09 4 1,47 A
Prueba de Fisher al 95% para la variable DQO Error: 17,9899 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo 4,00 11,06 4 2,12 A 2,00 10,88 4 2,12 A 1,00 8,62 4 2,12 A 3,00 7,62 4 2,12 A
Prueba de Fisher al 95% para la variable aluminio Error: 0,1474 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo 3,00 1,10 4 0,19 A 4,00 0,97 4 0,19 A 2,00 0,94 4 0,19 A 1,00 0,81 4 0,19 A
Prueba de Fisher al 95 % para la variable nitrógeno Error: 0,7921 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo 1,00 3,81 4 0,45 A 2,00 2,97 4 0,45 A 4,00 2,81 4 0,45 A 3,00 2,70 4 0,45 A
68
Prueba de Fisher al 95 % para la variable coliformes Error: 46971448,0135 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo
27987,31 4 3426,79 A 2,00 458,95 4 3426,79 B 1,00 15,.07 4 3426,79 B 4,00 81,97 4 3426,79 B
Prueba de Fisher al 95 % para la variable fósforo Error: 0.0869 gl: 12 TRAT Medias N E.E. Grupo E 1,63 4 0,15 A 1,00 1,55 4 0,15 A 4,00 1,49 4 0,15 A 2,00 1,43 4 0,15 A
Prueba de Fisher al 95 % para la variable sólidos totales
Error: 1.1629 gl: 12
E Medias n E.E. Grupos
2.00 19.10 4 0.54 A
4.00 18.66 4 0.54 A
3.00 17.91 4 0.54 A B
1.00 16.64 4 0.54 B
69
Anexo 34. Resumen de fotos instalación y mantenimiento de los humedales Construcción de los Humedales Colocación de las capas filtrantes
70
Inspección den funcionamiento de los desbordes del sistema Inspección den funcionamiento de los desbordes del sistema
71
Chequeo del Humedal Limpieza del humedal y corte de cobertura vegetal
72
Limpieza del humedal y corte de cobertura vegetal Mantenimiento del humedal
73
Manera en que se debe dar el mantenimiento a la cobertura vegetal Humedal luego del mantenimiento
74
Anexo 35. Resumen de fotos de la contaminación del Agua Residual sin tratamiento Antiguo vertedero del efluente Aspecto del Agua sin tratamiento
75
Formación de costras típicas de las aguas servidas Coloración gris del Agua Residual mas formación de espuma en antiguo vertedero.
76
Canal de desfogue antiguo, formación de costras al fondo. Canal de desfogue de Agua Residual sin tratamiento
77
Anexo 36. Resumen de fotos del Agua Residual luego de ser tratada. Nuevo vertedero del efluente luego de recibir tratamiento El agua es cristalina luego de ser tratada.
78
No existe formación de costras ni espuma. Aspecto final del vertedero del Agua Residual tratada en los humedales.
79
Anexo 37. Resume de fotos día de campo Estudiantes recibiendo charla sobre los humedales Estudiantes observando el diseño del humedal
80
Tesistas explicando la utilidad de las estructuras del humedal Estudiantes conociendo funcionamiento y mantenimiento de los humedales