Humedal artificial horizontal para el tratamiento de aguas residuales domésticas, utilizando tres modelos matemáticos

Abstract

La investigación realizada tuvo como propósito principal el diseño de un humedal artificial con flujo subsuperficial horizontal para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Para esto, se utilizaron tres modelos matemáticos: REED, CRITES y KADLEC. La metodología se basó en un análisis exhaustivo de la literatura técnica, seguido por el cálculo comparativo de parámetros hidráulicos y estructurales importantes, como el área superficial, el tiempo de retención hidráulica y las dimensiones del humedal. Se recolectó información relevante sobre las características de entrada del sistema, que incluyó el caudal, la carga orgánica (DBO₅), la temperatura y la porosidad del medio. Después, se aplicaron los tres modelos elegidos, obteniendo resultados cuantitavamente que permitieron comparar sus diferencias técnicas, el análisis estadístico realizado con ANOVA y la prueba de Tukey mostró diferencias significativas entre los modelos, siendo el modelo de CRITES el más significativo el valor del estadístico F fue de 4920.38, superando ampliamente el valor crítico de 5.14, con un p-valor de 2.26 × 10⁻¹⁰, que demostró mayor eficiencia hidráulica, logrando un tiempo de retención de más de 4 días y un área de tratamiento más extensa, mientras que los otros modelos REED y KADLEC son factibles en condiciones específicas lo que los hace ideales para situaciones donde hay limitaciones de espacio. A partir de los resultados, se concluye que el modelo CRITES es el más recomendable para optimizar la eficiencia del tratamiento, mientras que los otros modelos son factibles en condiciones específicas. Este estudio aporta al desarrollo de soluciones sostenibles para el tratamiento de aguas residuales en áreas rurales y periurbanas, promoviendo el uso de tecnologías naturales que son económicas y de fácil mantenimiento.