EVALUATION OF THREE PILOT-SCALE HYBRID WETLAND SYSTEMS FOR NITROGEN REMOVAL | EVALUACIÓN DE TRES SISTEMAS DE HUMEDALES HÍBRIDOS A ESCALA PILOTO PARA LA REMOCIÓN DE NITRÓGENO

إنجليزي. In this two-year study, three hybrid constructed wetlands were evaluated and compared for Total-N removal, quantifying the content of each of the nitrogen compounds: Ammonium (NH4+), nitrate (NO3–) and organic nitrogen (Org-N). The first system (I) consisted of a subsurface flow horizontal wetland (SSFHW) followed by an aerobic stabilization pond (SP); the second one (II) consisted of a SSFHW followed by a subsurface flow vertical wetland (SSFVW); and the third one (III) was configured with a SSFVW followed by a SSFHW. The three systems were very effective for nitrification, reaching a high increase in nitrate concentrations in the effluents and high efficiencies in the N-NH4+ removal. These efficiencies were 76.2% and 78.7%, in the system I; 87.4% and 92.5% in the system II and 82.6% and 97.2% in the system III, during the first and the second year, respectively. With regard to the removal of Total-N, the system I (SSFHW-SP) was the most effective (p <0.05) with removal of 59.4% and 57.7% in the first and the second year, respectively. In the systems II (SSFHW-SSFVW) and III (SSFVW-SSFHW), the removals were 21.2% and 34.4%, and 25.0% and 36.3%, respectively for the first and the second year. The low removal of Total-N in the systems II and III, apparently were due to a low rate of denitrification because of the absence of a larger anoxic/anaerobic area; as a result of the shallow depth of the SSFHWs and the characteristics of the filter medium such as its grain size distribution (ground tezontle) and high porosity.

الأسبانية؛ قشتالية. En este estudio se evaluaron y compararon tres sistemas de humedales híbridos para la remoción de nitrógeno total (Ntotal) durante dos años. Se cuantificó el contenido de cada uno de los componentes nitrogenados: nitrógeno amoniacal (N-NH4+), nitrato (NO3–) y nitrógeno orgánico (NOrg). El primer sistema (I) estuvo compuesto de un humedal subsuperficial de flujo horizontal (HSSFH), seguido de una laguna de estabilización (LE) aerobia; el segundo (II) por HSSFH seguido de un humedal subsuperficial de flujo vertical (HSSFV); y el tercero (III), por HSSFV seguido de HSSFH. Los tres sistemas fueron muy efectivos para la nitrificación. Se registraron incrementos elevados en la concentración de NO3– en los efluentes y eficiencias altas en la remoción de N-NH4+. Estas eficiencias fueron de 76.2 % y 78.7 %, en el sistema I; de 87.4 % y 92.5 % en el sistema II y de 82.6 % y 97.2 % en el sistema III, en el primer y segundo año, respectivamente. Respecto a la remoción de Ntotal, el sistema I (HSSFH-LE) fue el más efectivo (p < 0.05) con remociones de 59.4 % y 57.7 % en los años 1 y 2, respectivamente. En los sistemas II (HSSFH-HSSFV) y III (HSSFV-HSSFH) las remociones fueron de 21.2 % y 34.4 %, y de 25.0 % y 36.3 %, respectivamente. La baja remoción de Ntotal en los sistemas II y III, aparentemente se debió a una baja tasa de desnitrificación ante la ausencia de zonas anóxicas/anaerobias más extensas como resultado de la baja profundidad de los HSSFH y de las características del medio filtrante, tales como su distribución de tamaño de partícula (tezontle molido) y su elevada porosidad.