Biopurificación de efluentes agroindustriales contaminados con pesticidas y de lodos y biosólidos provenientes de aguas residuales municipales

Abstract

El desarrollo del presente proyecto propone estudiar tecnologías para tratar efluentes contaminados con pesticidas y lodos y biosólidos provenientes de aguas residuales municipales. Los biolechos consisten en una perforación en el suelo impermeabilizada que se rellena con una biomezcla que permite la degradación de los plaguicidas por acción de los microorganismos. La típica biomezcla está compuesta por paja, suelo y turba, pero para su aplicación es necesaria la adaptación de estos sistemas a las condiciones de cada región. Debido a su escasez y alto valor económico, el reemplazo de la turba es fundamental. Se plantea como alternativa el uso de vermicompost, obtenido por acción de oligoquetos terrestres a partir de desechos locales de impacto ambiental como la cama de pollo. Se llevarán a cabo ensayos de adsorción en modo batch de los pesticidas más usados en la región y sus metabolitos, para analizar la capacidad de adsorción de las biomezclas, preparadas con suelo, rastrojo de trigo, y el vermicompost obtenido. Se construirán biolechos a escala laboratorio con las biomezclas y se pulverizarán con los plaguicidas, monitoreando en el tiempo la humedad, pH, actividad biológica y la concentración de los plaguicidas y sus intermediarios. Finalmente, se plantea la incorporación de la especie E. fetida a los biolechos para acelerar la degradación de los pesticidas (vermiremediación). Por otra parte, en este proyecto se pretende optimizar la tecnología de fitorremediación sobre los lodos semisólidos provenientes del tratamiento de lixiviados del relleno municipal, minimizando el contenido de contaminantes y promoviendo el aprovechamiento de nutrientes. Se estudiará a escala laboratorio el proceso de secado biológico y estabilización mediante digestión aeróbica (compostaje) con distintas mezclas y condiciones operativas. También se estudiará el secado físico del efluente mediante ensayos a escala laboratorio para caracterizar el proceso y establecer el área de secado y las condiciones de operación que permitan diseñar una playa de secado escala piloto. Posteriormente se evaluará el desempeño de distintas especies vegetales para realizar la fitorremediación de los lodos pre-acondicionados evaluando la aplicación de diferentes dosis del efluente y analizando el potencial descontaminante, así como también los parámetros de crecimiento, a fin de escoger la especie vegetal más adecuada que posibilite el aprovechamiento nutricional y la remediación de los efluentes

The development of the present work proposes the study of environmental technologies to treat polluted wastewater with pesticides and sludge and biosolids from municipal wastewater.The biobeds consist on waterproofed excavations into the soil filled with a biomixture that allows the degradation of the pesticides by the microorganisms. The original biomixture consists on straw, peat, and soil. However it is necessary to adapt these systems at each area. The replacement of the peat due to its scarcity and high cost is essential. In this sense, the use of vermicompost obtained through the action of terrestrial oligochaetes on wastes of high environmental impact such as poultry litter, is a promising strategy. Assays will be performed employing the pesticides most widely used in the area and its main metabolites in order to analyze the adsorption capacity of biomixtures prepared with soil, wheat stubble and the obtained vermicompost. Laboratory scale biobeds will be built employing the biomixtures, and the pesticides will be sprayed over the biomixtures. Regularly, pH, biological activity and pesticides and its main metabolites will be measured. Finally, the addition of earthworms (E. fetida) into the biobed design is proposed for pesticide vermiremediation.On the other hand, in this project the optimization of the phytoremediation technology of sludge and biosolids originated from the treatment of landfill leachates is proposed in order to minimize the concentration of pollutants and promote the reutilization of nutrients. At laboratory scale the biological drying and stabilization process by aerobic digestion (composting) employing different mixtures and operative conditions will be assessed. In addition, the physical drying of the effluent will be studied carrying out experiments at laboratory scale to characterize the process and to establish the appropriate drying area and operative conditions to design latter a drying bed at pilot scale. A physical-mathematical model will be developed to describe the drying process in these beds. Subsequently, the performance of different vegetal species will be evaluated to achieve the phytoremediation of the preconditioned sludge assessing the application of different doses of the effluent and analyzing the decontamination as well as growth parameters. Thus, the most suitable vegetable species will be chosen, the one that allows the nutritional utilization as well as the remediation of the effluents in a synergic way.