PAIDEIA XXI
Vol. 9, Nº 1, Lima, enero-junio 2019, pp. 63-68
ISSN Versión Impresa: 2271-7770; ISSN Versión Electrónica: 2513-5700
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
REDUCTION OF BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND
IN WASTEWATER THROUGH LUMBIFILTRACIÓN
REDUCCIÓN DE LA DEMANDA BIOQUÍMICA DE
OXÍGENO EN LAS AGUAS RESIDUALES MEDIANTE
LUMBIFILTRACIÓN
Russel A. Lozada-Vilca1,2; Edson Ramos-Ninaja1; Rony M. Choqueneira-Ccama1;
George Argota-Pérez 2 & José Iannacone3,4
1 Universidad Peruana Unión (UPeU). Juliaca-Puno, Perú. lessurlv2@yahoo.es
2 Centro de Investigaciones Avanzadas y formación Superior en Educación, Salud y Medio
Ambiente ¨AMTAWI¨, Puno-Perú. george.argota@gmail.com
3 Laboratorio de Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ricardo Palma
(URP). Lima-Perú.
4 Laboratorio de Ecología y Biodiversidad Animal. Facultad de Ciencias Naturales y
Matemática. Universidad Nacional Federico Villarreal (UNFV). Lima-Perú; joseiannacone@
gmail.com
Author for correspondence: george.argota@gmail.com
The purpose of study was to evaluate the reduction of biochemical oxygen
demand (BOD5) in wastewater through lumbiltration. Under experimental
conditions a lumbiltration system with four strata was designed: sawdust,
gravel, sand, and coal. BOD5 was measured in a collector (320.3 mg.L-1) and
lumbiltration (121.8 mg.L-1) where the concentrations exceeded the limit
established by the regulatory norm (D.S 004-2017-MINAM). According to the
Student t-test, there were statistically signicant differences (p<0.05) between
the concentrations. It was concluded that the lumbriltration as unconventional
treatment reduced the biodegradable organic matter in wastewater samples
and where it is necessary to continue the optimization of the conditions in the
vermicompost system to recognize its greater efciency.
Keywords: BOD5 – lumbriltration – removal – wastewater
ABSTRACT
doi:10.31381/paideia.v9i1.2264
Lozada-Vilca et al.
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El propósito del estudio fue evaluar la reducción de la demanda bioquímica de
oxígeno (DBO5) en las aguas residuales mediante lumbiltración. En condiciones
experimentales se diseñó un sistema lombriltro con cuatro estratos: aserrín,
grava, arena y carbón. Se midió la DBO5 en un colector (320,3 mg.L-1) y en
un lombriltro (121,8 mg.L-1) donde las concentraciones superaron el límite
establecido por la norma reguladora peruana. Según la prueba t-Student existió
diferencias estadísticamente signicativas (p<0,05) entre las concentraciones.
Aunque no se cumplió lo recomendado, hubo una reducción aproximada del
40% bajo las condiciones experimentadas. Se concluyó que, la lumbriltración
como tratamiento no convencional redujo la materia orgánica biodegradable en
las muestras de aguas residuales y donde requiere continuar la optimización de
las condiciones en el sistema lombriltro para reconocer su mayor eciencia.
Palabras clave: aguas residuales - DBO5 - lumbriltracion - remoción
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
La clasicación del agua puede
ser consuntiva y no consuntiva.
La primera reere que, luego de
ser utilizada, no regresa de forma
inmediata a la corriente supercial
o subterránea (ej.: las utilizadas en
la agricultura y agropecuaria). En el
caso de la segunda clasicación, se
regresa el agua a los cuerpos hídricos
con carácter obligatorio donde, no debe
modicarse de forma signicativa la
calidad ambiental (Iza & Rovere, 2006).
Diversos métodos son aplicados para
eliminar agentes no deseados (cargas
contaminantes) de los euentes los
cuales varían en tiempo ante sus ujos
(Wu et al., 2014; Ali et al., 2016) siendo
una de las mayores preocupaciones
la presencia de partículas (Gaspéri
et al., 2009; Huber et al., 2016), la
formación que establece de complejos
(Vymazal, 2005; Tuncsiper, 2007), los
procesos de eutrozación que conducen
a la disminución de oxígeno disuelto,
desaparición de la biota acuática (Meng
et al., 2014) y la presencia de agentes
patógenos (Tunçsiper et al., 2014). Sin
embargo, entre los actuales desafíos
está la eliminación de la materia
orgánica biodegradable (Masrur, 2014;
Geerdink et al., 2017; Jie et al., 2018) y
para ello, el sistema de tratamiento debe
mostrar su eciencia (Zeng et al., 2016;
Romero, 2018), pudiendo compararse
la calidad del agua, antes y después de
su tratamiento (Kudłak et al., 2016).
Entre los sistemas utilizados para el
tratamiento de lodos, aguas residuales
domésticas e industriales está la lum-
briltración (vermiltración) el cual
consiste en la introducción de lombri-
ces en materiales adecuados para des-
componer la materia orgánica (Tomar &
Suthar, 2011; Arora et al., 2016).
El propósito del estudio fue evaluar
la reducción de la demanda bioquímica
de oxígeno en las aguas residuales
mediante lumbriltración.
Reduction of biochemical oxygen demand
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MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en la ciudad
de Juliaca, Provincia de San Román –
Departamento de Puno (UTM 381595
Cada lombri ltro fue recubierto por
material de vidrio (18 x 18 x 55 cm)
donde la separación fue a 50 cm (Fig.
1). Cada cubierta presentó seis ori cios
en su base con un diámetro de 1,5cm
donde la distancia de separación fue
de 12,5.
Figura 1. Recubierta de vidrio /
lombri ltro.
Se diseñó un sistema de goteo (52
x 32 cm.) donde presentó 12 agujeros
separados a 3 cm. De distancia donde
permitieran la circulación del agua
(160ml/min) (Fi. 2).
Este y 8288377 Norte) durante el 2018.
Se diseñó un lombri ltro con cuatro
estratos a diferentes volúmenes (tabla 1).
Figura 2. Sistema de goteo /
lombri ltro.
Para la remoción de la materia
orgánica biodegradable (DBO5,20) se
utilizó en el sistema lumbri ltro a la
especie Eisenia foetida (Savigny, 1826)
la cual se colocó en la parte superior
para degradar la materia orgánica que
sirve como fuente de alimento (Arango,
2004). En el Laboratorio B&C S.A.C.
(Juliaca, Puno) se realizó el análisis
por triplicado de la determinación de
la
DBO
5,20
(APHA, 2012: Biochemical
Oxigen Demand (BOD): 5-Day BOD test).
Para la comparación de los resultados
se utilizó el Decreto Supremo Peruano
004-2017-MINAM (Categoría 3. Riego
de vegetales y bebidas de animales,
Tabla 1. Estratos y volumen / lombri ltro.
Orden Estratos Volumen (cm3)
1 Aserrín 27,170
2 Grava 12540
3 Arena 12540
4 Carbón 16720
Lozada-Vilca et al.
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subcategoría D1. Riesgo para vegetales,
en su condición de agua para riesgo no
restringido) (MINAM, 2017).
El análisis de los datos fue mediante
el programa estadístico profesional
Statgraphics Centurion versión XVIII
donde determinaron estadígrafos de
tendencia central (promedio), dispersión
(varianza, desviación estándar,
coeciente de variación, rango) y forma
(sesgo estandarizado). Se aplicó la prueba
t-Student para comparar la demanda
bioquímica de oxígeno entre el colector y
lombriltro considerándose signicativos
DISCUSIÓN
No existe duda que, la medición sobre
la DBO
5,20
posibilita de forma inmediata
valorar la calidad ambiental de las aguas
(Zimin et al., 2014; Jouanneau et al.,
2014). A pesar, que se observó un 40%
de remoción en el sistema lombriltro, la
concentración de la DBO
5,20
aún, superó
el valor permisible por la referencia
ambiental utilizada lo cual indicó,
permanencia de carga orgánica que
pudo estar en forma biodegradable.
Treviño & Cortés (2016) indican
los resultados cuando p<0,05.
Aspectos éticos: Los autores
declaran que se cumplió con toda
las normatividad ética nacional e
internacional.
RESULTADOS
La tabla 2 muestra la concentración
promedio de la DBO
5,20
en el colector y
lombriltro donde se encontró según
la prueba t-Student, diferencias
estadísticamente signicativas (t =
103,82; P = 5,1595E-8) con un nivel de
conanza del 95,0%
que, entre las principales limitaciones
para la remoción de parámetros físico-
químicos y microbiológicos se encuentra
el diseño del sistema de tratamiento
y por ende; la operatividad. Ante los
resultados hallados habría que valorar,
mayor tiempo de retención del euente,
aumentar la biomasa de lombriz o
considerar la presencia de agentes
biológicos que actúen en sinergia para
reducir la DBO
5,20
. Romero (2018) señala
que son importantes las mediciones
sistemáticas sobre cualquier sistema de
Tabla 2. Resumen estadísticos / concentración de la DBO5,20 (mg.L-1).
Estadígrafos Colector Lombriltro Referencia Remoción (%)
Réplica 3 3
15 40
Promedio 320,3 128,1
Varianza 9,37 0,91
Desviación Estándar 3,06 0,95
Coeciente de Variación
(%) 0,95 0,74
Rango 6,1 1,9
Sesgo Estandarizado 0,31 0,33
Reduction of biochemical oxygen demand
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tratamiento para valorar
su rendimiento
conjuntamente con el cumplimiento
normativo regulatorio. La principal limitación
del estudio fue inexistencia de tratamientos y
réplicas para la comparación de los resultados
permitiendo reconocer la optimización del
sistema en la remoción de la materia orgánica
biodegradable (Soto & Tohá, 1998).
Se concluyó que, la lumbriltración
aplicado como sistema de tratamiento no
convencional redujo la materia orgánica
biodegradable en las muestras de aguas
residuales y donde se requiere continuar
la optimización de las condiciones en el
sistema lombriltro para reconocer su
mayor eciencia.
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Received March 25, 2019.
Accepted May 21, 2019.