Estudio del comportamiento de un Sistema de Depuración Natural (SDN) por medio de Humedales Artificiales de Flujo Sub-Superficial (SFS) en combinación con Laguna Facultativa para tratar efluentes procedentes de explotaciones ganaderas. Un análisis computacional del modelo de flujo

Abstract

La gestión y el control sostenible del agua ha venido cobrando cada vez más importancia durante los últimos años debido al beneficio trascendental que genera, para el medio ambiente, la sociedad y la economía. Los Sistemas de Depuración Natural (SDN) están surgiendo como alternativas de bajo costo, fáciles de operar y con eficiencias energéticas frente a los sistemas de tratamiento convencionales. Dentro de este contexto, los humedales artificiales son sistemas diseñados para aprovechar las ventajas de los procesos que suceden en los humedales naturales en el tratamiento de aguas, a través de la selección de plantas, el empleo de sustratos adecuados y el control de los microorganismos. A fin de optimizar el diseño y la gestión de los humedales artificiales, es necesario desarrollar modelos teóricos que permitan conjugar los distintos procesos que tienen lugar dentro del sistema. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar un modelo computacional, que permita describir los procesos que ocurren en un Sistema de Depuración Natural de humedales artificiales, para el tratamiento de aguas procedentes de granjas ganaderas en Gran Canaria. Lo que se pretende con este estudio es obtener un modelo tridimensional que simule la eliminación de nutrientes, en este caso el nitrógeno, en un humedal artificial. Este proceso se llevará a cabo, de manera simultánea, a través de la absorción del nutriente por las plantas y mediante la remoción del mismo por los microorganismos anaeróbicos de la laguna. El modelo utilizado está basado en ecuaciones diferenciales en derivadas parciales, en régimen permanente, que incluye: el problema de condición frontera libre para el flujo de agua a través de medios porosos en el terreno (Darcy) y el problema de advección-difusión, que contempla, además, la eliminación del nutriente por los microorganismos anaerobios del humedal.