Análisis de resultados de la operación de las lagunas con diferentes TRH

El primer análisis que se hizo para comparar los resultados con cada TRH evaluado, fue a través de promedios de los valores obtenidos para cada parámetro de los efluentes de cada laguna y el agua del vallado.

5_{Se refiere a la relación entre la DQO y la DBO5, relaciones por debajo de 2 indican que el}

residuo es altamente biodegradable, entre 2 y 5 puede ser medianamente biodegradable y por encima de 5 es un residuo poco biodegradable.

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El cálculo de eficiencia de remoción se hizo con la siguiente fórmula: % E = CE – Cs * 100

CE

CE: concentración de entrada (agua cruda)

Cs: concentración de salida (laguna 3)

El cálculo de la eficiencia de remoción de DBO5 y DQO se determinó de la siguiente

manera6_:

Lagunas Primarias:

Donde DBO0 = DBO5total del agua de entrada, de igual manera para la DQO

Para lagunas secundarias y terciarias se utilizó la misma fórmula.

También se trabajó con el Coeficiente de Correlación de Kendall (Gibbons, 1993) para evaluar los posibles impactos de algunos parámetros físico-químicos como la temperatura, el pH y los sólidos suspendidos totales sobre las concentraciones de coliformes totales y E. coli en cada uno de los tiempos de retención hidráulica. Se escogió este tipo de correlación debido a la poca cantidad de datos (aproximadamente 4 por cada TRH evaluado), este es un coeficiente de correlación no – paramétrico. Este coeficiente toma valores entre -1 y -1, para valores cercanos a uno indica que los rangos de los datos son similares, entendiendo rango como el valor del orden de los datos, si es cercano a -1, los datos tienen rangos opuestos. Con esta correlación se esperaba ver relaciones entre estos parámetros y evaluar si alguno de los parámetros físico-químicos tenia mayor o menor impacto sobre E. coli que sobre los coliformes totales, ya que como se verá más adelante en los resultados, con el sistema de lagunas se logró reducir satisfactoriamente las concentraciones de E. coli pero no las de coliformes totales.

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Finalmente se uso un índice de calidad del agua que agrupara todos los parámetros medidos en el afluente y el efluente del sistema para cada tiempo de retención hidráulico evaluado. Se uso el índice de Lamontagne y Provencher del Servicio de Calidad de las Aguas del Ministerio de Riquezas Naturales del Estado de Quebec en Canadá (Ministerio de Medio Ambiente de España, 2008). Para Colombia existen diversos índices adaptados a las condiciones locales, sin embargo, estos índices como los de Ramirez et al (1997) no agrupan todas las variables, sino que las separa y crea índices aislados. Adicionalmente no todas los índices consultados presentaban una metodología de cálculo descriptiva y detallada, exceptuando el Índice de Calidad General – ICG. Su aplicación dentro de este estudio se describe a continuación.

 Se seleccionaron los parámetros a incluir para el cálculo del índice: esta selección se hizo teniendo en cuenta los parámetros que inciden en el deterioro de la calidad del agua para el uso específico en riego de hortalizas. Además se tuvo en cuenta la disponibilidad de datos suficientes para cada TRH evaluado.

 Posteriormente se hizo una clasificación de los parámetros en cuanto: a) Aquellos cuya concentración es siempre significativa cualquiera que sea su valor. b) Los que solamente afectan a la utilización del agua a partir de una determinada concentración, pero de tal modo que concentraciones menores, o nulas, no suponen una mejor calidad. Es decir, su presencia a partir de un determinado nivel produce un empeoramiento de la calidad del agua, pero no al revés. c) Los parámetros que no afectan al uso previsto. De esta clasificación se asignaron categorías de variables básicas (X) y complementarias (Y).

 A cada variable se le asigna un valor que mida su influencia para el uso de agua requerido, siguiendo los siguientes criterios:

a=1 Parámetro muy importante a=2 Parámetro de importancia media a=3 Parámetro de importancia débil a=4 Parámetro dudoso o poco significativo

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A continuación se muestran los parámetros escogidos para el cálculo del índice y el peso asignado:

Estos parámetros cobran importancia en varios aspectos, en el agronómico el conjunto de parámetros como pH, SST, dureza Mg, dureza Ca, conductividad, nitrógeno y fósforo cobran importancia para la fertilización del cultivo, los riesgos de salinización y sodificación del suelo, la biodisponibilidad de algunos nutrientes mayores y menores y el tipo de sistema de riego a implementar. En el aspecto de salud pública los indicadores de contaminación fecal como E. coli y coliformes totales son de gran importancia para la caracterización de la calidad de agua usada en riego. Finalmente

otros parámetros como la DBO5, la DQO, el OD, el pH entre otros sirven para hacer

seguimiento y monitoreo del estado del sistema de tratamiento. Adicionalmente se han hecho estudios que demuestran que el oxígeno disuelto presente en agua de irrigación puede ser un factor limitante de crecimiento en algunos sistemas intensivos de crecimiento, esto se agrava cuando la temperatura del suelo es alta y aumenta la tasa de respiración de los microorganismos y las plantas, consumiendo más rápidamente el oxígeno disponible (Bonachela et al, 2007).

 La expresión matemática usada fue:

Parámetro Coeficiente a Tipo

OD 1 X DBO 2 Y DQO 2 Y pH 1 X SST 2 Y CT 1 Y E. coli 1 Y NTK 2 Y PT 2 Y Dureza Mg 3 Y Dureza Ca 3 Y Conductividad 1 X

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F1 corresponde a resultados analíticos de la muestra en valores adimensionales Qi [expresión abreviada de F1 (λi)], de modo que cifras iguales supongan calidades iguales respecto del uso elegido, para cada parámetro λi. En definitiva, estas funciones traducen cada valor λi del análisis en el nivel de calidad Qi que le corresponde, en una gama entre cero y cien, siendo el valor cero el nivel pésimo y cien el óptimo, para el uso considerado.

F2 corresponde a la asignación de pesos a los diferentes parámetros, factor que en la fórmula general corresponde a la función F2 (λj,n), que se denominará abreviadamente Pi. Las curvas de calidad usadas para el cálculo de Qi se presentan en el anexo 1.

Los resultados de este índice representaron una herramienta para la selección del TRH óptimo para operar eficientemente las lagunas de estabilización.

3.4. Transferencia de Tecnología

Durante todo el proceso de adecuación, operación y seguimiento de la Planta piloto se contó con la participación de personas de la finca y de la vereda que aprendieron sobre el funcionamiento de la planta, su modo de operación y la calidad del efluente obtenido, adicionalmente finalizado el trabajo se entregó un documento con las instrucciones de operación y mantenimiento de las lagunas, así como algunas conclusiones y recomendaciones necesarias para la correcta operación de las lagunas.

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