Influence of Conventional and Hybrid Septic Tank-Anaerobic Filter Configurations on the Hydrodynamics and Performance of Wastewater Treatment

Evaluación de la influencia de las configuraciones convencional e híbrida de tanque séptico-filtro anaerobio sobre la hidrodinámica y desempeño del tratamiento de aguas residuales

El tratamiento descentralizado es una estrategia adecuada para tratar de forma más sostenible las aguas residuales municipales en zonas rurales y periurbanas. Por lo anterior, en este estudio se evaluó, a escala piloto, el desempeño de una configuración anaerobia compuesta por una fosa séptica (TS) y un filtro anaerobio (FA) en dos modalidades: (i) un sistema convencional (SC) en reactores separados y (ii) un sistema híbrido (SA) con una TS y un FA en un solo reactor -ambos con tiempos teóricos de retención hidráulica (TRH) de 36, 30, 24 y 18 horas. Los resultados indicaron que el SA tuvo un mejor rendimiento (menor variabilidad) en las diferentes condiciones evaluadas, alcanzando, a un TRH de 18 horas, mayores eficiencias de reducción (52,0±16,8% DQO y 73,06±18,5% SST) en comparación con el CS (39,8±13,1% DQO y 65,8±20,52% SST). Aunque el análisis hidrodinámico mostró un flujo dual (mezcla completa y flujo tapón) en ambas configuraciones, la HS exhibió un mayor predominio del flujo tapón (62%) que la CS (52%), lo que permitió a la primera alcanzar un TRH real más cercano al valor teórico que la segunda (23/24 frente a 19/24 horas). Este comportamiento garantiza la menor ocurrencia de zonas muertas y cortocircuitos, así como una mayor eficiencia hidráulica Persson (0,62) y menores requerimientos de área para el HS en comparación con el CS (0,5).

INTRODUCCIÓN

El sexto objetivo de desarrollo sostenible (ODS) consiste en garantizar el acceso al agua y al saneamiento. Así, el agua limpia y accesible para todos es una parte esencial del mundo en el que queremos vivir, y hay suficiente agua dulce en el planeta para conseguirlo. Sin embargo, debido a una mala gestión económica y a unas infraestructuras deficientes, millones de personas -incluidos niños- mueren cada año por enfermedades asociadas a un suministro inadecuado de agua, saneamiento e higiene (Naciones Unidas Desarrollo Sostenible, 2019).

La mayor parte de la población que vive en zonas rurales y periurbanas de los países en desarrollo depende de sistemas descentralizados para el tratamiento de las aguas residuales domésticas, siendo las fosas sépticas convencionales (ST) el método más antiguo y popular para el tratamiento in situ de las aguas residuales, dadas sus favorables características económicas y funcionales, como su diseño simple, bajo costo, fácil instalación y mantenimiento mínimo (Stazi y Tomei, 2018; Sharma et al., 2014).