Raíces de plantas utilizadas para tratar aguas residuales



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Cortesía de Penn State University / Amitabh Avasthi

El horticultor de Penn State, Robert Cameron, creó un biofiltro que utiliza raíces de plantas para limpiar las aguas residuales.

Las raíces de las plantas enredadas en capas de materiales desechados dentro de las tuberías verticales pueden purificar el agua sucia de una lavadora, haciéndola apta para cultivar verduras y descargar inodoros, según los horticultores de la Universidad Estatal de Penn.

“Nuestros suministros mundiales de agua dulce se están agotando rápidamente”, dice Robert Cameron, estudiante de doctorado en horticultura. "Por eso es fundamental que comencemos a buscar alternativas sobre cómo podemos aprovechar las aguas residuales y convertirlas en un recurso".

Cameron y Robert D. Berghage, profesor asociado de horticultura, utilizan materiales desechados y una combinación de comunidades de plantas y bacterias para tratar el agua de una lavadora y otras aguas residuales.

Según Cameron, este diseño es superior a los sistemas de tratamiento de agua vivos anteriores, ya que requiere mucho menos espacio y es mucho más eficiente para eliminar los contaminantes del agua.

“Hemos demostrado que con este sistema podemos sacar las aguas residuales de una lavadora y eliminar más del 90 por ciento de los contaminantes en tres días”, dice Cameron. "El agua tratada tenía niveles muy bajos de sólidos en suspensión y no había niveles detectables de E. coli".

El sistema de tratamiento de agua consta de dos tubos corrugados de plástico de 7 pies de largo y 1 pie de diámetro. Los investigadores colocaron estas tuberías en posición vertical a 3 pies de distancia en una palangana que contenía un pie de tierra para macetas y piedra caliza triturada.

“Plantamos la cuenca de 3 pies por 5 pies al pie de las tuberías con papiro y caña de cola de caballo”, dice Cameron. "Al igual que en un humedal, las raíces de estas plantas y las bacterias asociadas limpian el agua a medida que fluye debajo de la superficie de la cuenca y a través de las dos columnas".

Ambas tuberías de alcantarilla están llenas de capas alternas de rocas porosas, estiércol de vaca compostado, turba, migajas de neumáticos, tierra para macetas y piedra caliza triturada.

Los investigadores plantaron vegetales y plantas ornamentales (tomates, pimientos, romero, albahaca y orquídeas) en agujeros perforados a lo largo de las tuberías. Luego bombearon alrededor de 45 galones de aguas residuales desde una lavadora hasta la parte superior de las dos tuberías.

“A medida que el agua sucia se escurre por las tuberías, la malla apretada creada por el suelo, la grava y las raíces filtra los contaminantes”, explica Cameron. "Además, las colonias de bacterias entre las raíces se comen la materia orgánica disuelta, mientras que se pueden agregar capas de restos de hierro o arcilla para atrapar el fósforo".

Al reemplazar periódicamente las plantas, los contaminantes que no se metabolizan, pero que quedan atrapados, se pueden eliminar del sistema de tratamiento de agua, agrega.

Los análisis químicos del agua tratada muestran una reducción de nitritos de 24 partes por millón a solo 1,9 partes por millón, una reducción de más del 90 por ciento.

El sistema de tratamiento de agua también es eficaz para filtrar el boro. Si bien el boro es un micronutriente necesario para las plantas, es tóxico en niveles altos y puede acumularse en el suelo.

“Nuestra muestra de aguas grises tenía niveles de boro de aproximadamente 702 partes por millón”, dice Cameron. “Pero después de aproximadamente tres días de tratamiento, el agua recolectada del pie de las tuberías tenía solo alrededor de 58 partes por millón, una reducción de alrededor del 92 por ciento. De manera similar, se redujeron docenas de otros contaminantes en dos o tres días ".

Cameron indica que la siguiente fase de investigación se centrará en la reutilización beneficiosa de las aguas residuales tratadas, como la reducción de la necesidad de aire acondicionado de un edificio.


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