Evaluación del potencial de sistemas integrados de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales y la producción de biofertilizantes sostenibles en el casco urbano del cantón Salcedo
Date
2025-12-15
Authors
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Publisher
Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera Ingeniería Civil. Maestría con mención en Obras Hidráulicas
Abstract
The objective of this work is to evaluate the operation of the Rumipamba de las Rosas wastewater treatment plant (WWTP) located in the Salcedo canton, in order to propose an integrated constructed wetland system as a technical alternative to improve the effluent quality from the treatment plant. Physicochemical analyses determined that the existing WWTP exhibits very low removal rates for BOD₅, COD, turbidity, detergents, and fecal coliforms, with an increase in total nitrogen. This indicates structural flaws in the biological treatment process and the lack of disinfection. To address these shortcomings, a constructed wetland system combining horizontal and vertical flow was proposed. This system is capable of sequentially integrating physical filtration, aeration, sedimentation, nitrification, and denitrification, potentially achieving removal rates exceeding 70% for the most critical parameters. A struvite crystallization module was incorporated for phosphorus recovery, enabling the production of a commercially valuable biofertilizer, thus aligning with the principles of a circular economy. The technical evaluation of the proposed system demonstrates that it not only complies with the limits established by Ministerial Agreement 097-A but also generates additional economic benefits through the projected annual struvite production. The results show that this system is viable, sustainable, and suitable for the climatic conditions of the Salcedo canton.
Description
El objetivo de este trabajo se centra en evaluar el funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) Rumipamba de las Rosas ubicada en el cantón Salcedo para proponer un sistema de humedales artificiales de sistema integrado como alternativa técnica para mejorar la calidad del efluente proveniente de la Planta de tratamiento. Los análisis fisicoquímicos determinaron que la PTAR existente presenta remociones muy bajas para DBO₅, DQO, turbidez, detergentes y coliformes fecales con un incremento en el nitrógeno total; todo esto indica que el tratamiento biológico presenta fallas estructurales y que la planta no cuenta con un tratamiento de desinfección. Para evidenciar las fallas, se propuso un sistema de humedales en combinación de flujo horizontal y vertical, que es capaz de integrar filtración física, aireación, sedimentación, nitrificación y desnitrificación de forma secuencial, pudiendo incluso presentar remociones por encima de 70% para los parámetros más críticos. Se incorporó un módulo de cristalización de estruvita para la recuperación de fósforo y mediante ese módulo producir un biofertilizante de valor comercial, desde la perspectiva de la economía circular. La evaluación técnica del sistema propuesto demuestra que el sistema no solo cumple con los límites establecidos por el Acuerdo Ministerial 097-A sino que además produce un beneficio económico adicional por la producción anual proyectada de estruvita. Los resultados demuestran que este sistema es viable, sostenible y adecuado para las condiciones climáticas del cantón Salcedo.
Keywords
HUMEDALES ARTIFICIALES, TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, ESTRUVITA, REMOCIÓN DE CONTAMINANTES, ECONOMÍA CIRCULAR