Tesis Carranza Crizologo, Morillo Castañeda

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO 
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL 
 
 
Remoción de la DBO5 del agua residual domestica de Santiago de 
Chuco mediante humedales artificiales utilizando la especie 
Nasturtium Officinale. 
 
TESIS 
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Ambiental 
 
 
Autores: Br. Carranza Crizologo, Edwar Romario 
Br. Morillo Castañeda, Leidy Maritza 
Asesor: Ms. Mendoza Bobadilla, Jorge Luis 
 
 
TRUJILLO – PERÚ 
2023 
 
 
 
ii 
JURADO CALIFICADOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
---------------------------------------------------------------- 
Dr. Moncada Albitres Luis Orlando 
PRESIDENTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
---------------------------------------------------------------- 
Dra. Gutiérrez Escarcena Laura Isabel 
SECRETARIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
---------------------------------------------------------------- 
Dr. Quezada Álvarez Medardo Alberto 
MIEMBRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
---------------------------------------------------------------- 
Ms. Mendoza Bobadilla Jorge Luis 
ASESOR 
 
 
 
 
 
iii 
DEDICATORIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico esta tesis principalmente a Dios por ser el apoyo espiritual, a mi familia, en 
especial a mis padres (Pio Morillo e Ysabel Castañeda), quienes estuvieron presentes en 
todo momento con su apoyo incondicional, su cariño y bendiciones, también la dedico a 
mis amigos y compañeros de estudio quienes me apoyaron en varios momentos difíciles, 
a todos ellos les dedico este trabajo con mucho amor y cariño. 
 
Leidy Maritza Morillo Castañeda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
DEDICATORIA 
 
 
 
 
 
 
A Dios, por ser el soporte divino dentro de todo mi proceso educacional, por brindarme la fortaleza y 
esperanza para llegar hasta estas instancias. 
 
A mis padres (Ramón Carranza y Sabina Crizologo) por el gran apoyo incondicional tanto 
psicológico como físico, de igual manera, por la gran labor desempeñada dentro de mi desarrollo 
personal y profesional, que con sus sabios consejos permitieron que ahora esté cumpliendo con uno 
de mis más importantes logros. 
 
A mi hermano y dos hermanas por haber hecho de mí una persona perseverante, sencilla y 
disciplinada, que el protagonismo no solo es obtener logros, si no de contribuir con conocimientos. 
 
A mis abuelitos, por ser también figuras paternas y maternas, quienes me mostraron el panorama de 
la vida y la labor que cumplimos como personas dentro de la sociedad. 
 
 
Edwar Romario Carranza Crizologo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
AGRADECIMIENTO 
 
 
 
 
 
En primer lugar, agradecer a Dios por su bendición para cumplir con esta meta, en segundo lugar, 
agradezco a mis padres por todo su amor y apoyo que me han brindado, agradezco también a mis 
docentes por enriquecer mis conocimientos, finalmente, agradezco a mis compañeros de estudio y 
amigos incondicionales por el apoyo moral, y a todas aquellas personas que han contribuido 
bastante con mi deseo de salir adelante en mi carrera profesional. 
Leidy Maritza Morillo Castañeda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vi 
AGRADECIMIENTO 
 
 
 
Agradecer a Dios por brindarme la vida y la salud 
para de esa manera ir cumpliendo cada día con 
mis objetivos planteados, del mismo modo 
agradezco a mis familiares quienes han sido 
fundamentales en mi soporte económico, 
emocional y personal, así como también por los 
valores inculcados durante mi formación 
profesional. 
 
Agradezco a la Universidad Nacional de Trujillo 
Filial Santiago de Chuco, a la escuela de Ingeniería 
Ambiental, a los docentes y mis compañeros de 
aula, quienes en su conjunto influyeron en el 
aprendizaje de conocimientos académicos, de otro 
modo por los valores inculcados para abordar de 
manera exitosa mi profesionalismo en el campo 
laboral. 
 
 
Edwar Romario Carranza Crizologo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
vii 
INDICE 
DEDICATORIA............................................................................................................. ii 
AGRADECIMIENTO .................................................................................................... iv 
INDICE ....................................................................................................................... vi 
INDICE DE FIGURAS ...................................................................................................x 
INDICE DE TABLAS.................................................................................................... xi 
RESUMEN ................................................................................................................. xii 
ABSTRACT .............................................................................................................. xiii 
I. INTRODUCCIÓN...................................................................................................1 
1.1. Realidad problemática..................................................................................1 
1.2. Antecedentes ...............................................................................................5 
1.3. Marco teórico y conceptual ..........................................................................8 
1.3.1. Aguas residuales ..................................................................................8 
1.3.1.1. Aguas residuales domésticas ........................................................8 
1.3.1.2. Aguas residuales municipales .......................................................9 
1.3.1.3. Aguas residuales industriales........................................................9 
1.3.2. Demanda bioquímica de oxígeno ..........................................................9 
1.3.3. Humedales artificiales ...........................................................................9 
1.3.4. Humedales de flujo superficial ..............................................................9 
1.3.5. Humedales de flujo subsuperficial ...................................................... 10 
1.3.6. Humedales de flujo subsuperficial horizontal...................................... 10 
viii 
1.3.7. Humedales de flujo subsuperficial vertical .......................................... 10 
1.3.8. Humedales híbridos ............................................................................ 10 
1.3.9. Fitorremediación ................................................................................. 10 
1.3.10. Macrofitas ....................................................................................... 11 
1.3.11. Macrofitas flotantes......................................................................... 11 
1.3.12. Macrofitas sumergidas .................................................................... 12 
1.3.13. Macrofitas emergentes .................................................................... 12 
1.3.14. Berro ............................................................................................... 12 
1.4. Problema.................................................................................................... 13 
1.5. Hipótesis .................................................................................................... 14 
1.6. Objetivos.................................................................................................... 14 
1.6.1. General ............................................................................................... 14 
1.6.2. Específicos ......................................................................................... 14 
1.7. Importancia del problema........................................................................... 14 
II. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................ 15 
2.1. Materiales...................................................................................................15 
2.1.1. Material de estudio.............................................................................. 15 
2.1.2. Población y muestra........................................................................ 15 
2.1.3. Variables de manipulación. ............................................................. 15 
2.1.4. Material de escritorio....................................................................... 15 
2.1.5. Material de campo ............................................................................... 15 
2.1.6. Material biológico ............................................................................... 16 
ix 
2.1.7. Material de laboratorio ........................................................................ 16 
2.1.8. Equipos de laboratorio........................................................................ 16 
2.1.9. Reactivos ............................................................................................ 16 
2.1.10. Materiales para instalación del sistema ........................................... 17 
2.2. Metodología ............................................................................................... 17 
2.2.1. Etapa de campo .................................................................................. 17 
2.2.1.1. Recolección de la especie Nasturtium Officinale (Berro).............. 17 
2.2.1.2. Recolección de la muestra ........................................................... 17 
2.2.2. Etapa de laboratorio............................................................................ 18 
2.2.2.1. Diseño e instalación del sistema.................................................. 18 
2.2.2.2. Selección de las plantas .............................................................. 18 
2.2.2.3. Acondicionamiento del sistema de humedales artificiales 
……………………………………………………………………...19 
2.2.3. Etapa de monitoreo ............................................................................. 20 
2.2.3.1. Control del caudal 0.4 ml/s........................................................... 20 
2.2.3.2. Control del caudal 0.2 mL/s ......................................................... 20 
2.2.4. Análisis de las muestras ..................................................................... 20 
2.2.4.1. Análisis de la DBO5 inicial............................................................ 20 
2.2.4.2. Análisis de la DBO5 a 0.4 mL/s ..................................................... 21 
2.2.4.3. Análisis de DBO5 a 0.2 mL/s......................................................... 21 
III. RESULTADOS Y DISCUCIÓN ......................................................................... 22 
3.1. Evaluación de la eficiencia de los humedales artificiales, 
x 
en la remoción de DBO5, a diferentes caudales ..................................................... 23 
3.1.1. Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s utilizando 100 
plantas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 
3.1.2. Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s utilizando 200 
plantas. ......................................................................................................... 24 
3.2. Evaluación de la eficiencia de los humedales artificiales 
en la remoción de DBO5, a diferente cantidad de plantas ...................................... 25 
3.2 1. Porcentaje de remoción de DBO utilizando 100 y 200 plantas y caudal 
de 0.4 mL/s......................................................................................................... 25 
3.2 2. Porcentaje de remoción de DBO utilizando 100 y 200 plantas y caudal 
0.2 mL/s 26 
IV. CONCLUSIONES ............................................................................................ 31 
V. RECOMENDACIONES ........................................................................................ 32 
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.................................................................. 33 
ANEXOS.................................................................................................................... 42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xi 
INDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1 Porcentaje de aguas residuales no tratadas en países desarrollados, en vías de 
desarrollo y sub desarrollados. .......................................................................................1 
Figura 2 Uso de tecnologías en el tratamiento de aguas residuales ..................................2 
 
Figura 3 Especie Nasturtium Officinale (berro). ............................................................. 13 
 
Figura 4 Cinética de las plantas acuáticas y microorganismos para realizar la degradación 
de materia orgánica..................................................................................................... 19 
Figura 5 Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s, 
monitoreado cada 6 horas, utilizando 100 plantas de Nasturtium Officinale. ..................... 23 
Figura 6 Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s, 
monitoreado cada 6 horas; utilizando 200 plantas de Nasturtium Officinale. ..................... 24 
Figura 7 Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s, monitoreado cada 6 
horas; utilizando 100 y 200 plantas de Nasturtium Officinale ........................................... 26 
Figura 8 Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.2 mL/s, monitoreado cada 6 
horas; utilizando 100 y 200 plantas de Nasturtium Officinale. .......................................... 27 
Figura 9 Curva de variación de DBO5 de los 7 monitoreos del humedal de 100 plantas con 
caudal de 0.4 mL/s...................................................................................................... 48 
Figura 10 Curva de variación de DBO5 de los 7 monitoreos del humedal de 200 plantas con 
caudal de 0.4 mL/s...................................................................................................... 48 
Figura 11 Curva de variación de DBO5 de los 7 monitoreos del humedal de 100 plantas con 
caudal de 0.2 mL/s...................................................................................................... 49 
Figura 12 Curva de variación de DBO5 de los 7 monitoreos del humedal de 200 plantas con 
caudal de 0.2 mL/s...................................................................................................... 49 
Figura 13 Eficiencia de remoción mínima de cada humedal............................................ 50 
 
Figura 14 Eficiencia de remoción máxima de cada humedal. .......................................... 50 
 
 
xii 
INDICE DE TABLAS 
Tabla 1 Clasificación de los contaminantes de las aguas residuales ..................................3 
Tabla 2 Reporte de datos de los ECAs del Río Patarata categoría 3 .................................4 
Tabla 3 Taxonomía de la especie berro (Nasturtium Officinale). ...................................... 13 
Tabla 4 Concentración de DBO5 antes de realizar el tratamiento..................................... 22 
Tabla 5 Concentración de DBO5 para cada factor y nivel de humedal. ............................. 22 
Tabla 6 Oxígeno disuelto inicial y final antes del tratamiento ........................................... 45 
Tabla 7 Oxígeno disuelto inicial y final de las mediciones en el caudal 0.4 mL/s ............... 45 
Tabla 8 Oxígeno disuelto inicial y final de las mediciones en el caudal 0.2 mL/s ............... 46 
Tabla 9 Eficiencia de remoción de cada monitoreo para cada uno de los humedales con 
diferentes cantidades de plantas y caudales. ................................................................. 47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiii 
RESUMEN 
 
La problemática de aguas residuales domésticas sin tratamiento en Santiago de Chuco está 
afectandoal Rio Patarata, es por ello que en esta investigación se empleó los humedales artificiales 
utilizando la especie Nasturtium Officinale con el objetivo de remover la DBO del agua residual 
doméstica, cuyo procedimiento fue mediante la construcción de un sistema de humedales con flujo 
continuo, y que estuvo conformado por un recipiente principal y tres estanques pequeños. Se 
realizaron análisis cada 6 horas haciendo un total de 7 monitoreos; el método para realizar el 
análisis de DBO fue por el método Winkler. Los resultados más resaltantes fueron de los humedales 
que trabajaron con caudal de 0.2 mL/s lo cual alcanzaron un 52% y 60% de eficiencia de remoción 
de DBO, de igual manera, el sistema de 100 plantas logró un rendimiento del 46% y 60% para 
caudales de 0.4 mL/s y 0.2 mL/s respectivamente. Llegando a la conclusión que estos sistemas son 
eficientes en reducir la demanda bioquímica de oxígeno del agua residual de Santiago de Chuco, 
sin embargo, por diferentes factores experimentales no cumplieron con los LMP establecidos para 
efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas Municipales del D.S.003-
2010-MINAM. 
 
 
Palabras Clave: Nasturtium Officinale, aguas residuales domésticas, humedales artificiales, 
remoción, demanda bioquímica de oxígeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
xiv 
ABSTRACT 
 
 
The problem of untreated domestic wastewater in Santiago de Chuco is affecting the Patarata River, 
which is why in this investigation artificial wetlands were used using the Nasturtium Officinale species 
with the aim of removing BOD from domestic wastewater, whose procedure was through the 
construction of a wetland system with continuous flow, and which consisted of a main container and 
three small ponds. Analyzes were performed every 6 hours making a total of 7 monitoring; the 
method to carry out the BOD analysis was by the Winkler method. The most outstanding results 
were from the wetlands that worked with a flow of 0.2 mL/s, which reached 52% and 60% BOD 
removal efficiency, likewise, the system of 100 plants achieved a yield of 46% and 60 % for flow 
rates of 0.4 mL/s and 0.2 mL/s respectively. Coming to the conclusion that these systems are 
efficient in reducing the biochemical oxygen demand of Santiago de Chuco wastewater, however, 
due to different experimental factors, they did not comply with the LMP established for effluents from 
D.S. Municipal Domestic Wastewater Treatment Plants. 003-2010-MINAM. 
 
 
Keywords: Nasturtium Officinale, domestic wastewater, artificial wetlands, removal, biochemical 
oxygen demand. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
I. INTRODUCCIÓN 
1.1. Realidad problemática 
 
Los problemas ambientales, con el transcurrir del tiempo, se han incrementado de manera 
considerable, esto debido al crecimiento constante de la dinámica poblacional que ha 
generado diferentes aspectos ambientales, entre ellos los efluentes domésticos (Rezania, y 
otros, 2015), en tal sentido, la mayoría de las Aguas Residuales Domésticas (ARD) son 
emitidas directamente hacia los lagos, ríos quebradas y demás cuerpos receptores, siendo 
la causa principal el desabastecimiento de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales 
Domésticas (PTAR) (Valipour, Raman, & Ahn, 2015), estas infraestructuras son insuficientes 
en los países subdesarrollados o en vías de crecimiento, pues el principal motivo, es la 
carencia económica, la falta de conocimiento en tecnologías para estos procesos, o la 
escaza importancia por parte de las autoridades ambientales (Vargas, Calderón, 
Velásquez, Castro, & Núñez, 2020). 
De acuerdo con (WWAP (Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de las 
Naciones Unidas), 2017), hasta el año 2015, los países desarrollados trataron sus aguas 
residuales industriales y municipales en un promedio del 70%, mientras que los países en 
proceso de desarrollo y subdesarrollados trataron su efluentes municipales e indus triales 
en un 38% y 8% respectivamente, en este contexto, a nivel mundial, el 80% de las aguas 
hervidas son vertidas sin ningún tratamiento. 
Figura 1 
Porcentaje de aguas residuales no tratadas en países desarrollados, 
en vías de desarrollo y sub desarrollados. 
 
Nota. Adaptado de (WWAP (Programa Mundial de Evaluación de los Recursos Hídricos de 
2 
las Naciones Unidas), 2017) 
Además, según (SUNASS (Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento), 
2008) refiere que en el año 2008 en el Perú, los sistemas de alcantarillado lograron 
recolectar un aproximado de 743.3 millones de metros cúbicos de efluentes domésticos de 
todos los usuarios conectados a este sistema, de esa cantidad de volumen, solo el 29.1% 
ingresaron a un sistema de tratamiento, lo cual mostraron deficiencias en su operatividad; 
mientras que el resto de volumen ingresaron directamente ya sea al mar, ríos o lagos, o en 
su defecto ser usados en el sector agrícola. Por consecuencia de ello, 530 millones de 
metros cúbicos de este aspecto ambiental contaminaron los cuerpos de aguas superficiales 
que son usadas en la pesca, agricultura, inclusive como agua para consumo humano. En la 
siguiente figura se muestran las tecnologías usadas por las Empresas Prestadoras de 
Servicios y la cantidad de estas. 
Figura 2. 
Uso de tecnologías en el tratamiento de aguas residuales. 
 
 
Nota. Adaptado de (SUNASS (Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento), 
2008) 
 
 
 
3 
Los efluentes producidos por las actividades antropogénicas, contienen un nivel alto de 
contaminantes, tales como: materia orgánica, Demanda Química de Oxígeno (DQO), 
Nutrientes, Solidos Suspendidos Totales (SST), Coliformes Fecales, Aceites y Grasas, 
entre otros (Silván, Ocaña, Margulis, Barajas, & Cerino, 2016), esto convierte al agua 
contaminada con vertimientos 
domésticos, en un líquido inseguro para todo tipo de ser vivo que entra en contacto con él, 
de forma directa o indirecta (Khalifaa, El Reasha, Ahmedb, & Rizkb, 2020). 
Por otra parte (Raffo Lecca & Ruiz Lizama, 2014), señala que los contaminantes orgánicos 
generan la reducción de la cantidad de oxígeno, debido a la descomposición biológica de 
los compuestos, mientras que los contaminantes inorgánicos originan un posible efecto 
toxico. Por lo mismo, este estudio clasifica los contaminantes de las aguas residuales, tal 
como se observa en la siguiente tabla. 
 
Nota. Adaptado de (Raffo Lecca & Ruiz Lizama, 2014) 
 
Por consiguiente él (D.S. N° 004-2017-MINAM, 2017) aprueba los Estándares de Calidad 
Ambiental para el agua, y de esta manera llevar un control y reducir el nivel de 
contaminación de las fuentes de agua, y para ello, la normativa en el artículo 3, clasifica el 
agua en categorías como: uso poblacional y en recreación; extracción, agricultura y otros 
usos marino costeros y continentales; riego de vegetales y consumo por animales, y 
4 
finalmente como preservación del ambiente acuático. 
Por otra parte, según añade (Fernandez, 2011) en un informe de país sobre aguas 
residuales en el Perú, problemática y el uso en la agricultura, que el consumo directo de 
agua proveniente de fuentes contaminadas por aguas residuales, o el consumo indirecto a 
través de alimentos de tallo 
largo o corto que son regados con efluentes domésticos no tratados, generan diferentes 
enfermedades como: infecciones parasíticas (giardiasis, amebiasis, teniasis, ascariasis), 
víricas (hepatitis, diarreas por rotavirus) y bacterianas (cólera, tifoidea, EDAS en general). 
Actualmente, la ciudad de Santiago de Chuco no dispone de una planta de tratamiento de 
aguas residuales domésticas, por tal motivo; el efluente es vertido directamente hacia el rio 
Patarata, ocasionando un impacto negativo al ecosistema acuático del cuerpo receptor y al 
entorno paisajístico. Además, según los resultados emitidos por el (Laboratorio ALS LS 
PERÚ SAC, 2019) en los monitores realizados por la Autoridad Localdel Agua (ALA) en los 
años 2017 y 2019 aguas abajo del punto de vertimiento de aguas residuales del distrito de 
Santiago de Chuco, el río Patarata no cumplió con algunos parámetros de la categoría 3 
(riego de vegetales y bebida de animales) de los Estándares de Calidad Ambiental 
(representativamente en su primer monitoreo), entre ellos la DBO5 (cuyos reportes se 
detallan en la tabla 2), por lo tanto, el agua de este río, constituye un alto riesgo para la 
salud pública, ya que es utilizada para el regadío de diferentes cultivos y forrajes que sirven 
como alimento para animales domésticos. 
 
 
 
Nota. Adaptado de Autoridad Local del Agua (ALA) 
5 
 
1.2. Antecedentes 
 
(Amiri, Hossein Nafez, & Amiri, 2020) publicaron un artículo cuya finalidad fue evaluar la 
eficiencia fitorremediadora de la planta Nasturtium Officinale (berro) en diferentes niveles 
de contaminación del agua, cuyos principales contaminantes estudiados fueron nitrógeno, 
fósforo y materia orgánica. Para la ejecución de este trabajo de investigación, se 
construyó un cultivo hidropónico artificial teniendo en cuenta las condiciones naturales de 
la especie, por lo que las plantas de berro fueron recolectadas de manantiales locales 
cerca al río Qarah-Sou en Irán y fueron añadidas al cultivo conjuntamente con las muestras 
de aguas tomadas del mismo rió. Así mismo se tomaron en cuenta los parámetros 
fisiológicos de la especie como clorofilas a y b, prolina y carbohidratos. Los resultados 
obtenidos demostraron que después de la depuración con la especie del berro, el 
agua tratada presentaba disminución de materia orgánica y nutrientes, sin 
embargo, la concentración de nitrato se elevó en un 16.6%, así mismo, se notó que, 
durante el crecimiento de la planta, los parámetros fisiológicos fueron afectados por la 
contaminación del agua. Lo que se concluyó que el berro tiene un elevado potencial para 
reducir contaminantes, del mismo modo, esta esta planta tiene la capacidad para 
adaptarse en diferentes condiciones ambientales y aprobó su potencial para la purificación 
natural de aguas residuales. 
Por otra parte (Herrera Chávez, 2021) realizó un estudio sobre la eficiencia de Nasturtium 
officinale (berro) y Zantedeschia aethiopica L (cartucho) en la eliminación de DBO5 de los 
efluentes domésticos, y tuvo por objetivo principal la comparación de la eficiencia entre el 
berro y el cartucho, en el tratamiento de efluentes cloacales. Para desarrollar esta 
investigación, se instaló sistemas de tratamiento con las dos especies de plantas acuáticas 
en recipientes de vidrió, además se consideró un tiempo de retención hidráulica de 10 días 
realizando los muestreos cada 5 días. Finalmente, al realizar los análisis fisicoquímicos, se 
obtuvo como resultado, en cuestión de remoción de materia orgánica, que la especie 
Nasturtium officinale obtuvo una eficiencia de 79.5% y la especie Zantedeschia aethiopica 
tuvo una eficiencia de 89%, concluyendo así que esta última tiene mejor rendimiento en la 
eliminación de materia orgánica y es una buena opción para un pre-tratamiento de agua 
residual doméstica. 
 
6 
Además (Carrión & Cuenca, 2009) en su investigación, nos refiere del estudio de tres 
especies de plantas acuáticas en el tratamiento de lixiviados provenientes del relleno 
sanitario de Pichacay, considerando como objetivo demostrar la eficiencia fitorremediadora 
de las plantas (Jacinto de agua, Berro y Elodea). Las especies se sembraron con tres 
semanas de anticipación previa a la realización del experimento, con el fin de lograr su 
adaptabilidad. Después se agregó el lixiviado a concentraciones diferentes de 0.5%; 1%; 
2%; 5% y 10% en depósitos de 27.5 gal de volumen. En la concentración de 10%, una de 
las especies, como es Elodea, no muestra eficacia de remoción, sin embargo, en las demás 
concentraciones se obtuvo un buen nivel de depuración por parte de las tres especies. 
Ante esto se procedió a aplicar una concentración del 2% de lixiviado a las tres plantas 
para el tratamiento. Los análisis se realizaron en tres tiempos, después de 8 días, de 15 
días y 30 días. En donde se obtuvo diferentes resultados, pero en la mayoría el agua 
disminuyó la DBO5 en 19.8% para el día 8, 19.7% para el día 15 y el 11.6% en el día 30, y al 
culminar los treinta días, la turbidez del agua disminuyó. Además, las plantas realizaron la 
remoción del nitrógeno total. Para esta investigación se trabajó en un pH neutro, pero 
Elodea tendió a alcalinizar este pH. De acuerdo a los resultados, las plantas usadas en este 
estudio, ayudan a mejorar las condiciones de los lixiviados diluidos, presentando como 
mejor opción al Jacinto de agua. 
Por su lado (Ayala Tocto, Calderón Ordoñez, Rascón, Gomez Ramirez, & Collazos Silva, 
2018) en su publicación sobre el efecto fitorremediador de las especies acuáticas 
Eichhornia crassipes (jacinto de agua), Nymphoides humboldtiana (ninfoides 
sudamericana) y Nasturtium officinale (berro acuático) en el tratamiento de efluentes 
domésticos. La principal finalidad de este artículo fue estimar la capacidad fitodepuradora 
de cada una de las plantas acuáticas (Jacinto de agua, estrella de agua y berro de agua), 
en la reducción de contaminantes existentes en los efluentes domésticos descargados en 
la quebrada de Santa Lucía de la provincia de Chachapoyas de la región Amazonas. Para 
este trabajo se instalaron 4 tratamientos de flujo por tandas, en tres de ellos se 
acondicionaron las especies Jacinto de agua, Ninfoides sudamericana y el berro acuático, y 
el último sistema fue tomado como testigo, es decir que no contó con ninguna planta. Los 
recipientes utilizados fueron baldes lo cual se ubicó los cuatro sistemas de tratamiento con 
cuatro repeticiones, contando en la base del estanque con 2.7 cm de arena, seguida por 
una capa de piedra de 10 cm y una tercera capa de tierra abonada de 5 cm, realizando un 
muestreo cada quince días, para evaluar parámetros físicos, químicos y microbiológicos, 
7 
todo esto fue por un periodo de 8 semanas. Luego del desarrollo de la investigación se 
obtuvo que la especie Nasturtium Officinale, disminuyo los parámetros de DBO5 de 71.57 a 
11.32 mg/L y la turbidez de 300 a 36 NTU. Ante esto se concluye que el efluente tratado, 
cumple con los LMP de la normativa del Perú, asegurando que las especies antes 
mencionadas son buenas remediadoras para el tratamiento de agua residual doméstica. 
Así mismo (Sifuentes Rosario, 2018) realizó una investigación a cerca de la eficiencia de 
Nasturtium Officinale (berro) en el tratamiento de purines con la finalidad de mejorar la 
calidad del vertimiento residual de la granja de porcinos en Acopalca-Huari-Ancash. Para 
ello se empleó la planta acuática Nasturtium officinale de las edades de 2 meses y 4 meses, 
formando 2 humedales de acuerdo a cada edad de la planta, debido a que se adapta al 
clima del lugar de estudio, y tiene las características de ser una especie muy eficiente en la 
depuración de los contaminantes de agua. Para ambos sistemas, se tomó tres tiempos de 
retención hidráulica (TRH) de 12, 24 y 36 horas, y luego se analizó cuál de ellos tiene más 
eficiencia en la remoción de contaminantes, obteniendo como resultado que el humedal 1 
(2 meses) es eficiente en 34.7% de la DBO5; 89.7% de turbidez, y el humedal 2 (4 meses) 
alcanzo una remoción de 32.3% de la DBO5; 88.1% en la turbidez. Así mismo el Tiempo de 
Retención Hidráulica de 24 horas tiene mayor grado de remoción de la DBO5 y el Tiempo de 
Retención Hidráulica de 36 horas es más efectivo en la remoción de la turbidez. 
Concluyendo que el humedal de 2 meses de edad, tiene mayor rendimiento en la remoción 
de DBO5 y turbidez, a diferencia que el humedal de 4 meses muestra menor rendimiento. 
El trabajo de investigación de (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019) nos 
plantea demostrar la eficienciaque tiene un sistema hibrido conformado por biopelícula y 
humedal con la planta acuática (Berro) en la descontaminación del agua residual municipal 
en Huancavelica, para ello se trabajó a escala piloto, lo cual se construyó un sedimentador 
para retener las grasas y aceites, además de un filtro biológico y un proceso de 
fitorremediación con berro, el TRH fue de 5.5 horas y el caudal de 0.011 l/s, se monitoreó 
los parámetros de control teniendo como resultado un pH promedio de 7.57 y un valor 
promedio de 12.07 °C de temperatura, por consiguiente se evaluó la DBO5, obteniendo 
como valor máximo de 131 ppm y un valor mínimo de 45 ppm, de igual manera el resultado 
demostró que se logró remover un 44.8% correspondiente a la DBO5, por el contrario los 
sólidos suspendidos, los aceites y grasas resultaron bajo nivel de remoción, según ello se 
concluyó que la DBO5 y DQO cumplieron con los LMP establecidos en la legislación, sin 
8 
embargo las demás variables evaluadas no lograron cumplir con la normativa. 
Por otro lado, (Deza Turpo, 2019) desarrolló una tesis centrada en la remoción de fosfatos 
y nitratos de los efluentes domésticos utilizando el berro acuático (Nasturtium Officinale). 
Para llevar a cabo este estudio, se instaló tres estanques de plástico transparente con las 
siguientes medidas: una profundidad de 30 cm, largo de 70 cm y ancho de 40 cm, con la 
finalidad de ocupar 50 litros de volumen, cada unidad se llenó con aguas residuales que 
previamente se quitó los sólidos gruesos a través de filtros de grava, de los tres recipientes 
2 de ellos se sembraron con berro, mientras que el tercero sirvió como testigo; el análisis 
se hizo diariamente con un periodo de 10 días. Para el cálculo de nitratos y fosfatos se 
utilizó un colorímetro, obteniendo como resultado que la especie Nasturtium Officinale logró 
remover en promedio un 69.1% para fosfatos y 18.7% para nitratos, llegando a concluir que 
la planta vegetal estudiada es eficiente y sirve como alternativa en el tratamiento de 
efluentes domésticos3. 
Por lo mismo, (Pineda Zapana, 2019) planteo en su trabajo de investigación, analizar la 
capacidad fitorremediadora de las plantas Isolepis cernua y Nasturtium Aquaticum, para el 
tratamiento aguas residuales industriales de curtiembre. Para cumplir con el objetivo se 
instaló ocho humedales artificiales híbridos en paralelo, en el cual se realizó el tratamiento 
de efluentes pretratados. Luego se analizó su composición fisicoquímica de los efluentes de 
la curtiembre de Rio Seco, entre ellos la DBO5 y turbidez. Además, se consiguió que las 
plantas se adapten al sistema de humedal artificial en aproximadamente 10 semanas, para 
después realizar la recolección de las muestras de cada efluente, e instalarlos en los 
sistemas de tratamiento, al 50%; 75%; 100% de concentración y un cuarto sistema 
establecido como testigo; donde se tomaron en cuenta TRH de dos y cuatro días, tanto para 
el flujo sub superficial y superficial de los humedales respectivamente. En los que se logró 
una remoción eficiente para la DBO5 (98.99%) y otros parámetros que no fueron removidos 
en el pretratamiento. 
1.3. Marco teórico y conceptual 
1.3.1. Aguas residuales 
 
Las aguas residuales en general son efluentes producidos por diferentes actividades 
antropogénicas y vertidas directamente en el medio acuático sin tratamiento, provocando 
cambios negativos al ambiente y a la humanidad (Muñoz Tello & Vasquez Perez, 2020). 
9 
Existen diversos tipos de agua residual, ya sea doméstica, industrial y urbana (Castañeda 
V. & Flore L., 2014). El agua residual doméstica, es aquella agua procedente de los 
domicilios y servicios básicos de saneamiento, generadas por las actividades domésticas 
(Almuktar, Abed, & Scholz, 2018). 
Según el (OEFA, 2014), las aguas residuales se definen a aquellas que presentan 
características modificadas por las diversas actividades antropogénicas, y debido a su 
calidad necesitan de un tratamiento previo a ser utilizadas, o vertidas a la red de 
alcantarillado o descargadas en fuentes naturales, estos efluentes pueden ser de los 
siguientes tipo. 
1.3.1.1. Aguas residuales domésticas 
 
Las aguas residuales domésticas son las que provienen de los domicilios y se componen 
por contaminantes químicos, físicos y biológicos, principalmente de materia orgánica 
(DBO5, DQO), nutrientes (fosfatos y nitratos), coliformes y sólidos en suspensión, por lo que 
su consumo de estas aguas sin la eliminación de contaminantes puede causar infecciones, 
diarrea, vómitos, náuseas, fiebre tifoidea, etc. (Sudarsan, Annadurai, Mukhopadhyay, 
Chakraborty, & Nithiyanantham, 2017). 
 
1.3.1.2. Aguas residuales municipales 
 
El (OEFA, 2014) define a este tipo de efluentes como aquellas aguas residuales 
domésticas que en algunos casos se mezclan con aguas provenientes de las lluvias o con 
aguas usadas por las industrias previamente tratadas, siendo eliminadas en las redes de 
alcantarillado de manera combinada. 
1.3.1.3. Aguas residuales industriales 
 
Para él (OEFA, 2014) los efluentes industriales son aquellos que se producen durante un 
proceso productivo, siendo estas originadas en las actividades agrícola, minera, 
agroindustrial, energética, entre otras. 
1.3.2. Demanda bioquímica de oxígeno 
 
La DBO5 (demanda bioquímica de oxígeno), viene a ser la cantidad de oxígeno requerido 
10 
para la oxidación a través de microorganismo, en condiciones de 5 días y a 20 °C y se 
expresa en mg/L (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019). 
1.3.3. Humedales artificiales 
 
Los humedales artificiales (HA) son técnicas diseñadas para la fitodepuración de líquidos 
residuales de diferentes fuentes, cuya función es similar a los humedales naturales (Hartl, y 
otros, 2019). Estos sistemas, están compuestos principalmente de macrofitas acuáticas, 
sustratos, suelos, microorganismos y agua, además utilizan procesos complejos que se 
basan en procesos físicos, químicos y biológicos que intervienen en la minimización de 
contaminantes, mejorando el estado de los vertimientos residuales (Wu, y otros, 2014). La 
clasificación de humedales artificiales de acuerdo con la hidrología del humedal es 
básicamente dos tipos, HA de flujo libre superficial y HA de flujo subsuperficial (Vertical u 
Horizontal) (Gorito, Ribeiro, Almeida, & Silva, 2017). 
1.3.4. Humedales de flujo superficial 
 
Los humedales de flujo superficial tienen un flujo poco profundo, se adaptan para cualquier 
tipo de macrofita, ya que este tipo de humedal, puede o no tener sustrato (Flores Landeo & 
Huaman Soto, 2018). 
1.3.5. Humedales de flujo subsuperficial 
 
Los humedales de flujo subsuperficial son aquellos en el cual las aguas residuales fluyen 
de manera vertical u horizontal a través del sustrato que sirve como base durante el 
desarrollo de las plantas (Perdana, Sutanto, & Prihatmo, 2018). 
1.3.6. Humedales de flujo subsuperficial horizontal 
 
Los humedales de flujo subsuperficial horizontal son aquellos que tienen un flujo lento, ya 
que las aguas se descargan en la entrada y estas fluyen lentamente en una trayectoria 
horizontal a través del sustrato hasta la salida (Vymazal, 2018). 
1.3.7. Humedales de flujo subsuperficial vertical 
 
Los humedales de flujo subsuperficial vertical tienen la descarga de agua en la parte 
superior y estas fluyen a través del sustrato hasta la salida en un flujo vertical (Muñoz Tello & 
Vasquez Perez, 2020). 
11 
1.3.8. Humedales híbridos 
 
Estos sistemas resultan de una combinación entre humedales de flujo subsuperficial 
horizontal y de flujo subsuperficial vertical. (ONU-HABITAT, 2008). 
1.3.9. Fitorremediación 
 
Es una tecnología relativamente nueva que emplea plantas vegetales en la aplicación de 
remediación de suelos y aguas contaminadas por diferentes sustancias, así mismo, es una 
técnica de uso sostenible, económica, y ecológica; cuya aplicación no genera ningún efecto 
negativoal ecosistema. Una de las desventajas en la fitorremediación está en la búsqueda 
de plantas que a la par de cumplir con la descontaminación de aguas y suelos 
contaminados, puedan crecer y desarrollarse en estas condiciones (Amiri, Hossein Nafez, 
& Amiri, 2020). Esta tecnología toma referencia de diferentes mecanismos. 
• Fitoinmovilización 
 
En este mecanismo intervienen procesos como adsorción, absorción o precipitación, lo 
cual proveen la minimización de la biodisponibilidad de los contaminantes produciendo 
componentes químicos en la interfaz suelo-raíz, inactivando de esa forma las sustancias 
nocivas (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019) 
• Fitoestabilización 
 
En este mecanismo influye mucho las raíces de la planta, ya que estatizan los 
contaminantes, a través de los procesos de adsorción y acumulación, o por efecto de la 
precipitación hasta la rizosfera (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019). 
• Rizofiltración 
 
Se centra en el potencial que tiene la raíz en absorber, concentrar y precipitar 
contaminantes de las aguas residuales; en este mecanismo también interviene la 
comunidad microbiana, que en asociación cumplen con la función de descontaminar 
efluentes domésticos (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019). 
• Fitodegradación 
 
Interviene no solo la planta, sino también los microorganismos que, asociados a la raíz, 
12 
producen reacciones enzimáticas, efectuado la degradación total o parcial de sustancias 
orgánicas, o en su defecto transforman dichos contaminantes en elementos menos tóxicos 
(Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019). 
• Fitoextracción 
 
Se basa en el proceso de absorción de contaminantes a través de la raíz y la acumulación 
de los mismos mediante las hojas y tallo de la planta (Curasma Matamoros & Sandoval 
Condori, 2019). 
1.3.10. Macrofitas 
 
Las macrofitas son la vegetación que utiliza un humedal artificial, la vegetación puede ser 
de diferentes especies de macrofitas, sin embargo, las macrofitas pueden ser de tres tipos; 
flotantes, sumergidas y emergentes (Flores Landeo & Huaman Soto, 2018). 
1.3.11. Macrofitas flotantes 
 
Las macrofitas flotantes, son plantas con el cuerpo vegetativo flotando en el agua, total o 
parcialmente; las especies flotantes pueden ser Chrysopogon zizanoides, Eichhornia 
crassipes, Azolla Filiculoides, etc. (Vasquez Chingay, 2018). 
1.3.12. Macrofitas sumergidas 
 
Estas especies poseen su cuerpo inmerso en el agua, sin embargo, sus flores o follaje 
pueden estar en la superficie del agua, además sus raíces son parte del substrato; estas 
especien son: Ceratophyllum demersum, Egeria densa, Potamogeton linguatus, etc. 
(Muñoz Tello & Vasquez Perez, 2020). 
1.3.13. Macrofitas emergentes 
 
Las macrofitas emergentes son aquellas que tienen sus raíces y parte del tallo y hojas 
sumergidas pero gran parte de su cuerpo vegetativo se encuentra fuera del agua; estas 
especies pueden ser: Alisma Typha dominguensis, lanceolatum, Canna Lily, Phragmites 
australis, Juncus sp, Colocasia esculenta, etc. (Segami Shigyo, 2018). 
 
 
 
13 
1.3.14. Berro 
 
Es una planta acuática emergente, con raíz fibrosa. Posee tallo empinado, vigoroso, 
fistulosos, entre 10 a 50 cm de largo, ramificado y a su vez cuenta con raíces especiales 
por su propia apariencia. Así mismo sus hojas tiene bordes lisos cuya medida es de 4 a 12 
cm de largo. Su tiempo de florecimiento comprende los meses de septiembre hasta 
noviembre aproximadamente, y sus flores son pequeñas que se agrupan en racimos 
terminales, compuestas por cuatro pétalos con medidas de 3 a 5 mm de largo; así mismo, 
su época de fructificar comprende entre los meses de octubre a diciembre, dependiendo de 
cada región y país, y la morfología del fruto es oblonga semiarqueada hacia el ápice 
(Valdivia Rodriguez, 2019). 
Por lo mismo, (Sifuentes Rosario, 2018) describe que el berro en su mayoría tiene por 
hábitat y crece de manera exponencial en los riachuelos con aguas encimadas, 
preferentemente en lugares encharcados o con caudal mínimo. Esta planta crece 
primordialmente en áreas donde existe suficiente materia orgánica. Además, sus raíces 
son subterráneas finas y de color blanco lo cual le ayuda a alimentarse y de esa forma 
fijarse de manera segura hacia el sustrato. De igual forma, (Valdivia Rodriguez, 2019) hace 
mención que Nasturtium Officinale crece en continentes como Europa, Asia y América; en 
este último continente a parecen los piases de Argentina, Chile, Bolivia, Uruguay, Perú y 
Venezuela. 
En el Perú, esta macrofita crece en diferentes regiones, a una altitud máxima promedio de 
3800 msnm según estudios realizados, en La Libertad, Santiago de Chuco, se desarrolla 
en pantanos, charcos y riveras de quebradas y ríos. 
En cuanto a su uso, (Torbati, Khataee, & Movafeghi, 2014) sintetiza que las hojas del berro 
son utilizadas para el consumo humano, mientras (Valdivia Rodriguez, 2019), menciona 
que esta planta sirve para tratar diferentes problemas de salud como la anemia, diabetes, 
bocio, dolores de estómago, problemas renales y previene el cáncer. Por otra parte, 
(Sifuentes Rosario, 2018) destaca que debido a su numerosa cantidad de raíces, 
Nasturtium Officinale logra retener solidos suspendidos, así mismo afirma que esta especie 
acuática tolera temperaturas entre los 5 ºC hasta los 23 ºC y un pH entre los 5.5 hasta los 8. 
 
 
14 
Tabla 3 
Taxonomía de la especie berro (Nasturtium Officinale). 
Clase Magnoliidae 
Orden Brassicales 
Familia Brassicaceae 
Género Nasturtium 
Especie Officinale 
Nombre Científico Nasturtium Officinale 
 
Nota. Adaptado de (Deza Turpo, 2019) 
 
Figura 3. 
Especie Nasturtium Officinale (berro). 
 
 
 
1.4. Problema 
 
¿En qué medida será posible remover la DBO5 del agua residual domestica de Santiago de 
Chuco mediante humedales artificiales utilizando la especie Nasturtium officinale? 
1.5. Hipótesis 
 
Si es posible remover la DBO5 del agua residual domestica de Santiago de Chuco 
mediante humedales artificiales utilizando la especie Nasturtium officinale. 
 
 
 
15 
1.6. Objetivos 
1.6.1. General 
 
Remover la DBO5 del agua residual domestica de Santiago de Chuco mediante humedales 
artificiales utilizando la especie Nasturtium officinale. 
 
1.6.2. Específicos 
• Evaluar la eficiencia de los humedales artificiales utilizando la especie Nasturtium 
officinale en la remoción de DBO5 en diferentes caudales del agua residual doméstica 
de Santiago de chuco. 
• Evaluar qué cantidad de la especie tienen mayor influencia en la remoción de la DBO5 
del agua residual doméstica de Santiago de Chuco. 
 
1.7. Importancia del problema 
 
De acuerdo a la realidad problemática sustentada, se presenta un enfoque de la 
contaminación de cursos de agua superficial, ríos, lagos, lagunas entre otros; esto a causa 
de la emisión de efluentes domésticos sin previo tratamiento, estos residuos líquidos tienen 
en su composición diferentes contaminantes como Nitratos, Fosfatos, DQO, DBO, Solidos 
Suspendidos, etc, en concentraciones elevadas, produciendo así la alteración del estado 
natural del sistema acuático. 
En este criterio, despierta el interés y la importancia por emplear una tecnología que aporte 
a disminuir la concentración de los contaminantes, de la misma forma genera la búsqueda 
de las mejores estrategias para poder aplicar estas técnicas de tratamiento, es así que los 
humedales artificiales poseen una gamma de ventajas que permiten ser amigable con el 
medio ambiente, también requieren de un bajo costo y gran beneficio como alternativa en 
este contexto; en simultaneo, la planta Nasturtium Officinale cumple un importante rol 
dentro del sistema de humedales, puntualizando que presenta adaptabilidad a las 
condiciones y lugar de estudio, así mismo, gracias a su capacidad fitorremediadora puede 
remover la demanda bioquímica de oxígeno, reduciendo su concentración a niveles 
aceptables.16 
II. MATERIALES Y MÉTODOS 
2.1. Materiales 
2.1.1. Material de estudio 
 
Como material de estudio se consideró a la especie vegetal Nasturtium Officinale, que a 
través de un sistema de humedales artificiales se indagó sus cualidades fitodepuradoras 
para la remoción de la DBO del agua residual doméstica. 
2.1.2. Población y muestra 
 
La población de estudio, fue el agua residual doméstica recolectada del buzón de salida, 
con coordenadas UTM WGS84 811519.93 E y 9098090.99 S, ubicado en el sector Cerrillo 
de la ciudad de Santiago de Chuco, además, el tamaño de la muestra fue de 40 litros 
inicialmente, luego se consideró 55 litros, obteniendo un total de 95 litros que entraron al 
proceso de tratamiento. 
2.1.3. Variables de manipulación. 
 
Las variables consideras en la búsqueda de mejores resultados que aporten a la 
investigación, fueron la cantidad de plantas de Nasturtium Officinale y el caudal del 
efluente, con el fin de lograr la remoción de la DBO. 
2.1.4. Material de escritorio 
• Lapiceros. 
• Plumón acrílico. 
• Cinta masking. 
• Laptops. 
• Libreta. 
• Tijera. 
• Laptop. 
 
2.1.5. Material de campo 
• Cámara fotográfica. 
• Baldes de plástico. 
• Guantes. 
 
17 
2.1.6. Material biológico 
• Plantas de la especie Nasturtium Officinale (berro). 
 
2.1.7. Material de laboratorio 
• Micro espátula metálica. 
• Balón aforado de vidrio clase A de 1L, con tapa esmerilada. 
• Pipetas aforadas de vidrio de 1, 2, 3, 5, 6, 10, 20 clase A. 
• Pipetas graduadas de 1mL, 10 mL, 20 mL. 
• Probetas de 25 mL, 50 mL, 100 mL, 250 mL, 2000 mL. 
• Pera de succión. 
• Vasos de precipitados de 10 mL, 50 mL y 100 mL. 
• Matraces Erlenmeyer de 250 mL. 
• Botellas Winkler de 300 mL de capacidad con tapa de vidrio esmerilado. 
• Bureta 50 mL. 
• Soportes y Pinzas. 
 
2.1.8. Equipos de laboratorio 
• Estufa (HEATING DRYING OVEN). 
• Agitador Magnético (VELP SCIENTIFICA). 
 
2.1.9. Reactivos 
• Agua destilada. 
• Sulfato de Manganeso (CHEMICAL: 98% QP). 
• Ioduro Alcalino (RIEDEL: 99% QP). 
• Ácido Sulfúrico (MERCK: 96% QP). 
• Tiosulfato de sodio 0.025 N (RIEDEL: 99% QP). 
• Almidón (RIEDEL: 99% QP). 
• Cloruro de calcio (SPECTRUM: 98% QP). 
• Cloruro férrico (SPECTRUM: 98% QP). 
• de Sulfato de Magnesio (MERCK: 99% QP). 
 
2.1.10. Materiales para instalación del sistema 
• Tanque de plástico de 40 L. 
18 
• Baldes de plástico de 6 L. 
• Manguera de pecera 
• Llaves de paso 
• Ts para agua 
• Pegamento 
• Conectores 
 
2.2. Metodología 
 
La investigación se llevó a cabo en referencia a los diferentes estudios aplicados, de esa 
manera llegar a los resultados planteados y poder trabajar con los variables de estudio, así 
mismo, la investigación se realizó a nivel de laboratorio, para ello se consideraron las 
siguientes etapas: 
2.2.1. Etapa de campo 
2.2.1.1. Recolección de la especie Nasturtium Officinale (Berro) 
 
Para este punto se consideró los criterios de los estudios de (Deza Turpo, 2019) y (Carrión 
& Cuenca, 2009), dado que estos últimos investigadores recolectaron la especie del berro 
en una cantidad mayor a la calculada, para así tener la posibilidad de seleccionar las más 
óptimas para el tratamiento, bajo ese contexto, se procedió a recolectar 500 plantas de 
Berro de las áreas cercanas al rio Patarata, estas mismas fueron llevas y acondicionadas 
en 2 recipientes con una cantidad de agua para que esa manera pueda adaptarse, este 
proceso se realizó con una semana de anticipación previo al inicio del experimento. 
2.2.1.2. Recolección de la muestra 
 
El agua residual es colectada por los sistemas de alcantarillado que drenan hasta una red 
principal y desembocan en el buzón ubicada en el sector Cerrillo de la ciudad de Santiago 
de Chuco, este efluente toma un trayecto de 500 metros aproximadamente a cielo abierto 
hasta llegar al cuerpo receptor (Rio Patarata). La toma de muestra fue en el buzón de 
descarga, la cantidad recolectada fue de 40 litros inicialmente, luego se procedió a 
recolectar 55 litros en segunda instancia, esta muestra fue trasladada hacia el laboratorio 
multiusos de la Universidad Nacional de Trujillo. 
 
19 
2.2.2. Etapa de laboratorio 
2.2.2.1. Diseño e instalación del sistema 
✓ La instalación del sistema se realizó en el laboratorio de la Universidad Nacional de 
Trujillo Filial Santiago de Chuco, para ello, se prosiguió similarmente las pautas de 
diseño de (Ayala Tocto, Calderón Ordoñez, Rascón, Gomez Ramirez, & Collazos 
Silva, 2018) y (Deza Turpo, 2019). 
✓ En primer lugar, se instaló un tanque de 40 litros de capacidad. 
✓ En el tanque se colocó una línea de tubería principal que conto con una llave de paso 
lo cual servía para regular el caudal principal mientras se hacían algunos arreglos. 
✓ Seguido de esta línea se colocaron tres redes secundarias cada una a su vez tenía una 
llave de paso, lo cual eran necesarios para regular los caudales según las variables 
estipuladas. 
✓ Continuamente se implementaron 3 recipientes con las siguientes medidas: 
profundidad 22 cm, área de base 508.92 cm2, área lateral 1244.03 cm2 y área total 
1752.95 cm2, con una capacidad de 6 litros, estos recipientes fueron conectados cada 
uno a una línea de abastecimiento. 
✓ Finalmente se acondicionaron otros 3 recipientes para el almacenamiento de la 
muestra tratada con las mismas dimensiones que el punto anterior. 
 
2.2.2.2. Selección de las plantas 
✓ Para este apartado se consideró la temática de selección del autor (Deza Turpo, 2019), 
en el cual manejó la variable de masa del berro, en tal sentido, haciendo un equivalente 
de acuerdo al volumen de muestra utilizada en su diseño de sistema de humedales, la 
cantidad de plantas que se adapta para nuestro sistema es de 200 y 100 plantas. 
✓ De igual manera, se tomó en cuenta la teoría de (Carrión & Cuenca, 2009), quien 
sostiene que durante el proceso, el berro al igual que otras especies acuáticas, capta 
y transporta el oxígeno (O₂) hasta sus raíces. Esta macrofita, al llevar el O₂ a su 
sistema radicular, hace que se aumente los microorganismos aeróbicos que ayudan a 
degradar la materia orgánica, por el cual la mayor cantidad de DBO se elimina por 
acción microbiana y otros factores; representando la cinética por la siguiente: 
Materia Orgánica + Microorganismos + Plantas + O₂ = Microorganismos + Plantas + CO₂ 
 
 
20 
Figura 4 
Cinética de las plantas acuáticas y microorganismos para realizar 
la degradación de materia orgánica. 
 
 
 
 
Nota. Adaptado de (Carrión & Cuenca, 2009) 
 
✓ Bajo las anteriores premisas, transcurridos los 5 días de adaptación de las plantas, se 
seleccionaron un total de 300, estas fueron las más robustas, las que mostraron mejor 
adaptabilidad y poseían mejor sistema radicular. 
✓ Por consiguiente, se colocaron 200 plantas en un recipiente y 100 en otro recipiente. 
 
2.2.2.3. Acondicionamiento del sistema de humedales artificiales 
✓ Con la muestra recolectada se procedió a saturar el tanque de 40 litros. 
✓ Luego se dejó fluir el agua residual sin tratar en forma simultánea a los 3 recipientes de 
menor capacidad instalados paralelamente, mediante líneas de tubería, hasta ocupar 
un volumen de 5 litros. 
✓ Dos de los recipientes fueron inundados con el agua residual más la planta acuática, 
el primero contenía 200 plantas, en tanto el otro portaba 100 plantas, mientras que el 
tercero sirvió como testigo y solo contuvo agua residual. 
✓ El humedal operó con flujo superficial y proceso continuo. 
2.2.3. Etapa de monitoreo 
 
Para la etapa del monitoreo, se consideraron dos fases de tratamiento: 
 
 
 
21 
2.2.3.1. Control del caudal 0.4 ml/s. 
✓ Con la ayuda de las llaves de paso se controló el caudal de 0.4 mL/s para los 3 
recipientes. 
✓ Se cerraron las llaves de las líneas y la muestra se estabilizo por un lapso de 4 horas. 
Luego se dejó a flujo continuo, evaluando cada 6 horas con un total 7 monitoreos (M1,M2, M3, M4, M5, M6, M7). 
✓ Respecto al testigo, se consideró la medición inicial y luego se realizó otra al final de 
este. 
✓ El efluente tratado fue almacenado en tres recipientes, uno para cada humedal. 
✓ Durante el transcurso del tratamiento se monitoreo que el caudal no varíe. 
 
2.2.3.2. Control del caudal 0.2 mL/s 
✓ Para el control del caudal 0.2 mL/s se procedió siguiendo el ítem anterior. 
✓ De igual manera, se estabilizo la muestra por 4 horas y se procedió con la evaluación 
cada 6 horas con un total de 7 monitoreos (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7). 
✓ Se prosiguieron los mismos pasos del primer control 
 
2.2.4. Análisis de las muestras. 
 
El análisis de las muestras fue mediante el método de Winkler, siguiendo la técnica de 
análisis de Métodos Normalizados Para el Análisis de Aguas Potables y Residuales 
(APHA-AWWA- WPCF, 1992), y utilizando las fórmulas del Anexo 3. 
2.2.4.1. Análisis de la DBO5 inicial. 
✓ Se tomó la muestra sin tratamiento del tanque principal. 
✓ Para obtener el oxígeno disuelto inicial y final, se realizó mediante diluciones, los 
cuales se preparó dos frascos Winkler por cada dilución, uno para el análisis del 
oxígeno inicial, mientras que el otro para obtener el oxígeno disuelto final a los 5 días. 
✓ Cada dilución se introdujo en un frasco Winkler, y el resto se saturó con agua 
destilada previamente aireada. 
✓ Se apartó los frascos para el análisis del oxígeno inicial, mientras que los demás se 
ingresaron a la estufa a una temperatura de 20 °C por un periodo de 5 días. 
✓ Inicialmente se agregaron 1 mL de sulfato de manganeso y 1 mL de yoduro alcalino a 
cada frasco y se agitó rotatoriamente y se dejó reposar por 10 minutos en una zona 
oscura, formándose un precipitado color marrón. 
22 
✓ Seguidamente, se adicionó 1 mL de ácido sulfúrico a cada frasco, se agitó hasta 
tomar un color ámbar y se puso en reposo durante 30 minutos. 
✓ Se tomó 50 mL de la solución y se tituló con tiosulfato de sodio hasta tomar un color 
amarillo pálido. 
✓ Luego se adicionó 1 mL de almidón lo cual tomó un color azul. 
✓ Finalmente se continuó titulando hasta tornarse un color blanco transparente. 
✓ Se tomó nota del volumen gastado del tiosulfato de sodio. 
✓ Para obtener el oxígeno disuelto final, se siguió el mismo esquema de análisis. 
 
2.2.4.2. Análisis de la DBO5 a 0.4 mL/s 
✓ Se tomó la muestra de los recipientes cada 6 horas, obteniéndose un total de 7 
monitoreos (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7). 
✓ De igual manera se procedió mediante diluciones para cada monitoreo, con dos 
frascos por dilución, tanto para el oxígeno disuelto inicial y para el oxígeno disuelto 
final después de la incubación por 5 días a 20 °C. 
✓ Todo el análisis se procedió según el esquema del ítem anterior. 
 
2.2.4.3. Análisis de DBO5 a 0.2 mL/s 
✓ Se tomaron muestras cada 6 horas de los recipientes, teniendo un total de 7 
monitoreos (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7). 
✓ Similar a los pasos antecedidos, se aplicó diluciones a las muestras, con 2 frascos 
Winkler para cada dilución, de esa manera obtener el oxígeno disuelto inicial y final. 
✓ Todo el análisis se procedió según el esquema de la DBO inicial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
III. RESULTADOS Y DISCUCIÓN 
 
El análisis que se realizó fue principalmente para determinar la eficiencia del sistema de 
humedales de la especie Nasturtium Officinale en la reducción de la DBO5 del agua 
residual doméstica de Santiago de Chuco, todo ello en diferentes caudales y cantidad de 
plantas, por otro lado, la DBO representa la cantidad de oxígeno que necesitan los 
microorganismos para degradar la materia orgánica, lo que se puede puntualizar que, al 
contar con este parámetro en un nivel alto, se opta por aplicar procesos para reducirlo. 
Los resultados obtenidos se muestran en las tablas 4 y 5. 
 
 
Tabla 5 
Concentración de DBO5 para cada factor y nivel de humedal. 
 
REMOCIÓN DE DBO POR HUMEDAL 
 
 Q = 0.4 mL/s Q = 0.2 mL/s) 
MUESTREO 
100 PLANTAS 200 PLANTAS TESTIGO 100 PLANTAS 200 PLANTAS TESTIGO 
M 1 297.6 290.9 0.0 266.5 258.3 0.0 
M 2 269.9 259.8 0.0 231.6 239.2 0.0 
M 3 241.8 224.5 0.0 194.8 185.0 0.0 
M 4 201.0 196.3 0.0 188.8 153.2 0.0 
M 5 188.1 177.7 0.0 166.5 129.6 0.0 
M 6 187.6 171.8 0.0 155.5 125.3 0.0 
M 7 189.3 168.8 291.6 150.1 126.6 286.1 
 
24 
Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 
0.2 mL/s, utilizando 100 plantas 
60% 
 
50% 
 
40% 
 
30% 
 
20% 
 
10% 
 
0% 5% 
M 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 
Q = 0.4 mL/s Q = 0.2 mL/s 
Evaluación de la eficiencia de los humedales artificiales, en la remoción de DBO5, a 
diferentes caudales. 
3.1.1. Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s utilizando 100 plantas. 
 
La figura 5 nos presenta el porcentaje de remoción de DBO5 monitoreado cada 6 horas del 
humedal que contenía 100 plantas de Nasturtium Officinale y operó con caudales de 0.4 
mL/s y 0.2 mL/s. Estos datos se obtuvieron durante 7 monitoreos en un lapso de 42 horas. 
Se puede observar que el humedal de 100 plantas al operar con caudal de 0.4 mL/s, 
aumenta su porcentaje de remoción según como va avanzando las horas de monitoreo, sin 
embargo, este porcentaje de remoción llega a ser constante a partir del quinto monitoreo, 
obteniendo su punto máximo de 40%. De igual manera al aplicar un segundo caudal de 0.2 
mL/s, tiene un aumento de su porcentaje de remoción a medida que se hace los 
monitoreos, llegando a tener una remoción del 52% en la última evaluación. 
Figura 5 
Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s, monitoreado cada 6 
horas, utilizando 100 plantas de Nasturtium Officinale. 
 
 
 
 
 
 
47% 
50% 52% 
 
38% 40% 
 
 
26% 
 
36% 40% 40% 39% 
 
15% 
 
 23% 
 14% 
 
 
 
 
Como se puede apreciar en la figura anterior, al atribuirse al humedal un caudal de 0.4 
mL/s, el porcentaje de remoción de la DBO es menor que cuando se le agregó el caudal de 
0.2 mL/s, siendo así que el estaque con el primer caudal llegó a obtener una eficiencia por 
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 (
%
) 
25 
Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 
0.2 mL/s, utilizando 200 plantas 
70% 
60% 
50% 
40% 
30% 
20% 
10% 
0% 
M 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 
Q = 0.4 mL/s Q = 0.2 mL/s 
debajo del 40%, y por tratarse de un caudal mayor, el agua residual tuvo contacto con la 
planta acuática por un tiempo de 3.5 horas, siendo un periodo breve y no permitiendo que 
las especies puedan realizar un mejor tratamiento. A diferencia de ello, al suministrar el 
caudal de 0.2 mL/s al humedal, este presentó una eficiencia de 52%, así mismo, por ser un 
caudal mínimo, el tiempo de retención hidráulica fue de 7 horas, posibilitando que el 
estanque tome más tiempo en realizar el proceso de tratamiento. 
3.1.2. Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s utilizando 200 plantas. 
 
En la siguiente figura encontramos los porcentajes de remoción de la DBO del agua 
residual de Santiago de Chuco del humedal de 200 plantas acuáticas que trabajo con 
caudales de 0.4 mL/s y 0.2 mL/s. Los datos se obtuvieron en 7 mediciones cada 6 horas. 
Como precisa la figura, al suministrar un caudal de 0.4 mL/s al humedal, el porcentaje de 
remoción va incrementando en cada medición, sin embargo, a partir del quinto monitoreo, 
este incremento es a menudo, llegando así a un 46% de remoción en el último muestreo. 
Por otra parte, al reducir el caudal a 0.2 mL/s, el humedal también logra un ascenso en el 
porcentaje de remoción de la DBO a medida que se hace los monitoreos, no obstante, el 
sistema alcanza su nivel máximo de remoción en el sexto monitoreo con un 60%. 
Figura 6 
Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s y 0.2 mL/s, monitoreado cada 6 
horas; utilizando 200 plantas de Nasturtium Officinale. 
 
 
 
 
 
 
59% 60% 59% 
 51% 
 41% 
 
37% 
43% 45% 
46% 
17% 
23% 
28% 
 
 
17% 
 
 
7% 
 
 
 
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 (
%
) 
26 
En la figura 6 podemos apreciar que el humedal evidencio mayor nivel de eficiencia en la 
remoción de DBO5 cuando se le aplicó un caudal de 0.2 mL/s, alcanzando a remover hasta 
el 60%; en efecto, al aumentar el caudal a 0.4 mL/s, la eficiencia se redujo, lo cual el 
humedal obtuvo un rendimiento del 46%. Según estos resultados, es notorio que en ambas 
pruebas el estanque logró porcentajes elevados de remoción de la demanda bilógica de 
oxígeno, por lo que está directamente relacionado con la cantidad de plantas, así mismo, al 
incrementarse el caudal de ingreso, el tiempo para que el humedal logre reducir la 
concentración de carga orgánica es menor, en tanto, al disminuir el caudal, la influencia es 
mayor, dado que el estanque muestra mejores condiciones de operación. 
Haciendo una comparación de resultados de las figuras 5 y 6, observamos la eficiencia de 
los humedales en la remoción de la DBO5 con distintos caudales, lo cual el humedal con un 
flujo de 0.4 mL/s y 100 plantas tienen una eficiencia de remoción máxima de DBO5 de 40%, 
a su vez, el mismo sistema, pero con caudal de 0.2 mL/s obtuvo un rendimiento máximo en 
la remoción de DBO5 de 52%. Por otra parte, el humedal de 200 plantas con caudal de 0.4 
mL/s llegaron a tener una eficiencia de remoción máxima de DBO5 de 46%, y en similar, 
este propio humedal, pero con caudal de 0.2 mL/s obtuvo una eficiencia de remoción 
máxima de DBO5 de 60%. En efecto, los humedales que funcionaron con un caudal de 0.2 
mL/s tienen un porcentaje de remoción de DBO5 mayor que los recipientes que operaron 
con un flujo de entra de 0.4 mL/s. 
3.2. Evaluación de la eficiencia de los humedales artificiales en 
la remoción de DBO5, a diferente cantidad de plantas. 
 
3.2.1. Porcentaje de remoción de DBO utilizando 100 y 200 plantas y caudal de 0.4 
mL/s. 
 
La figura 7 nos demuestra el nivel de influencia de los dos humedales tanto de 100 y 200 
plantas de Nasturtium Officinale, en la remoción de la DBO, a los cuales se suministró un 
caudal de 0.4 mL/s. Estos datos se obtuvieron durante 7 monitoreos. Por otra parte, 
observamos que, con este caudal, el humedal de 100 plantas logró remover la DBO5 en un 
40%, en tanto, el humedal de 200 plantas obtuvo una eficiencia del 46%, logrando la mayor 
remoción de la DBO5. 
 
 
27 
Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s 
utilizando 100 y 200 plantas 
50% 
45% 
40% 
35% 
30% 
25% 
20% 
15% 
10% 
5% 
0% 
M 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 
100 Plantas 200 Plantas 
Figura 7 
Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.4 mL/s, monitoreado cada 6 horas; 
utilizando 100 y 200 plantas de Nasturtium Officinale. 
 
 
 
 
 
 43% 
45% 46% 
 37% 
 40% 40% 39% 
 28% 36% 
 
 17% 
 23% 
7% 
 
14% 
 
5% 
 
 
 
En esta figura, podemos rescatar que los dos humedales, tienen influencia en el 
tratamiento del agua residual doméstica, respecto al parámetro en estudio. Es así, que el 
humedal de 100 plantas con un caudal de 0.4 mL/s, logra remover la demanda biología de 
oxígeno en un 40%, mientras que el humedal de 200 plantas con el mismo caudal, obtiene 
un rendimiento del 46%; este último recipiente, presenta mejor eficiencia en la remoción de 
la DBO del agua residual de Santiago de Chuco en cada uno de los monitoreos, esto 
debido a que posee mayor cantidad de plantas, sin embargo, la diferencia del porcentaje de 
remoción entre ambos humedales es corta, Por otra parte, el primer humedal logra alcanzar 
su punto de estabilidad a las 30 horas, a partir de allí, la eficiencia es constante, 
presentándose una ligera reducción en el último monitoreo; en tanto, el segundo humedal, 
no presenta un nivel de estabilidad en su rendimiento, pero si, desde el quinto muestreo, el 
porcentaje de remoción es levemente ascendente. 
3.2.2. Porcentaje de remoción de DBO utilizando 100 y 200 plantas y caudal 0.2 
mL/s. 
 
La figura 8, nos exhibe los porcentajes de remoción de los dos humedales tanto el de 100 
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%
) 
28 
como el de 200 especies de Nasturtium Officinale, en la demanda bioquímica de oxígeno, 
cuyos estanques funcionaron a un caudal de 0.2 mL/s. Al igual que para los datos 
anteriores, estosresultados se trabajaron en un intervalo de 6 horas para cada medición, 
con un total de 7 monitoreos. En casi todas las evaluaciones, el humedal de 100 plantas 
obtiene menor grado de reducción de la DBO. 
Figura 8 
Evaluación del porcentaje de remoción de DBO5 a 0.2 mL/s, monitoreado cada 6 horas; 
utilizando 100 y 200 plantas de Nasturtium Officinale. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Según la figura anterior, con un flujo de entrada de 0.2 mL/s, el humedal de 200 plantas 
acuáticas alcanza una mejor eficiencia en la remoción de la DBO5, llegando a reducir en un 
60% de este parámetro, y con este mismo flujo, el humedal de 100 especies consigue un 
52% de rendimiento. El primer humedal tiene más influencia que el segundo, debido a que 
la cantidad de especies acuáticas es el doble; a pesar de ello, ambos sistemas destacan 
un gran nivel de influencia en la reducción de la DBO del agua residual doméstica. Por otro 
lado, el recipiente con 100 plantas no presenta un punto de estabilidad en su eficiencia, 
observándose que, en los dos últimos muestreos, la diferencia de los porcentajes de 
remoción es del 2%, lo que significaría que el sistema este cerque de estabilizarse; en 
cambio, el humedal con 200 berros obtiene un nivel máximo de remoción a las 36 horas. 
200 Plantas 100 Plantas 
M 7 M 6 M 5 M 4 M 3 M 2 M 1 
0% 
15% 10% 
23% 17% 20% 
40% 38% 26% 30% 
50% 
47% 40% 
52% 41% 
50% 
51% 
59% 
60% 
59% 60% 
70% 
Porcentaje de remoción de DBO5 a 0.2 mL/s 
utilizando 100 y 200 plantas 
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) 
29 
Relacionando la eficiencia de remoción de la DBO5 de los humedales con diferentes 
cantidades de plantas se presentan en las Figuras 7 y 8, lo cual el humedal de 100 plantas 
con un flujo de 0.4 mL/s tienen una eficiencia de remoción máxima de DBO5 del 40%, en 
similitud, el sistema con 200 plantas y el mismo flujo de entrada, obtuvo un rendimiento 
máximo en la remoción de DBO5 de 46%. Por otro lado, el humedal de 100 plantas con 
caudal de 0.2 mL/s llegó a tener una eficiencia de remoción máxima de DBO5 de 52%, y el 
humedal de 200 plantas y mismo caudal, alcanzo una eficiencia de remoción máxima de 
DBO5 de 60%. Esto nos indica que, el humedal de 200 plantas de la especie Nasturtium 
Officinale, logró un mayor rendimiento en la remoción de la DBO5 que el estanque de 100 
especies. 
Los caudales para un tratamiento eficaz de agua residual doméstica, son muy importantes, 
es por ello que (Amiri, Hossein Nafez, & Amiri, 2020) asegura que a menor caudal, el tiempo 
de retención hidráulica será mayor, lo que conlleva a un tratamiento de remoción de materia 
orgánica con mayor eficiencia, sin embargo (Sifuentes Rosario, 2018) en su investigación 
menciona que se debe manejar un caudal en el cual el tiempo de retención hidráulica no 
sobrepase de 36 horas, porque se reduciría la eficiencia de los humedales. 
En comparación, los humedales que tienen 200 plantas tienen mayor porcentaje de 
remoción de DBO5 que los humedales de 100 plantas, es decir que, a mayor cantidad de 
plantas, existe mayor remoción, lo que afirma (Pineda Zapana, 2019) que el berro al tener 
mayor biomasa en un humedal, realiza un tratamiento eficaz para remover la DBO5. Por su 
lado, (Sifuentes Rosario, 2018) afirma también que a mayor cantidad de berro se tiene alta 
remoción de nutrientes y materia orgánica; por otro parte, (Deza Turpo, 2019) en su 
investigación plantea que si utilizamos mayor cantidad de plantas de la especie Nasturtium 
Officinale, podríamos lograr un porcentaje de remoción de nutrientes y materia orgánica 
mayor al 60%, lo cual es corroborado con los resultados obtenidos en la presente 
investigación.Según los resultados, se demuestra que los humedales utilizando la especie Nasturtium 
Officinale lograron una eficiencia máxima de 60% de remoción de la DBO5 de los efluentes 
domésticos, y en relación al estudio de (Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019) 
nos revelan que esta especie alcanzó un 44.8% de mencionada remoción, dato que se 
ubica muy por debajo del resultado obtenido; lo que indica que, para lograr este porcentaje 
de eficiencia, los autores persiguieron una metodología que consistió en un sistema 
30 
integrado de biopelícula y proceso fitorremediador, lo cual el agua residual pasó por dos 
procesos, permitiendo una aceptable eficiencia del berro. 
Desde otro punto de vista, el trabajo de (Ayala Tocto, Calderón Ordoñez, Rascón, Gomez 
Ramirez, & Collazos Silva, 2018) sostiene que el berro es altamente eficiente en la 
reducción de DBO de las aguas residuales domésticas, logrando un 84.19%, lo cual en 
nuestro estudio no se pudo alcanzar dichos resultados, esto es en virtud a la metodología 
planteada para nuestra indagación, ya que uno de los factores es el tipo de flujo aplicado al 
sistema de humedales, los autores citados constituyeron un flujo por tandas, lo que hace que 
no haya ingreso continuo del efluente, en efecto, la especie acuática solo podrá depurar la 
materia orgánica del efluente doméstico aplicado al humedal, sin embargo en esta 
investigación se optó por un flujo continuo, permitiendo que la planta acuática reciba de 
manera constante materia orgánica. 
(Herrera Chavez, 2021) es otro de los autores que muestra que el berro presenta un gran 
nivel en el tratamiento de aguas residuales domésticas, especialmente en la remoción de la 
demanda bioquímica de oxígeno, cuyo estudio se centra en la comparación entre el berro y 
el cartucho, teniendo como eficiencia un 79.5% 89% respectivamente, sin embargo, los 
resultados de nuestra investigación no coinciden, dado que el tiempo que el agua 
permaneció en contacto con las plantas fueron de 3.5 y 7 horas, muy por el contrario el 
investigador considero 10 días de tratamiento, interpretando que a mayor tiempo de 
contacto entre el agua residual y la planta, mayor será la remoción de la DBO, así mismo, 
(Pineda Zapana, 2019) certifica esta teoría, puesto que en su tesis alineada en el 
tratamiento de efluentes de curtiembre con Isolepis Cernua y Nasturtium Aquaticum, 
destaca el potencial de ambas plantas constituyendo un tiempo de retención hidráulica de 2 
y 4 días. 
Otro de los factores que pone en evidencia la discordancia de los resultados, es el cultivo del 
berro en el humedal, dado que, en el análisis experimental, se puso a prueba que la 
especie acuática opere sin sustrato, y el experimento de (Ayala Tocto, Calderón Ordoñez, 
Rascón, Gomez Ramirez, & Collazos Silva, 2018) usaron capas de arena, piedra, y tierra 
abonada como sustrato, reduciendo la concentración de DBO de 71.57 mg/L a 11.32 mg/L, 
estos mismos indagadores al igual que (Carrión & Cuenca, 2009), puntualizan que la 
disminución de la demanda bioquímica de oxígeno se debe en parte a la interacción entre 
los microorganismos en la zona radicular, y estos microorganismos se encuentran 
31 
presentes en el sustrato en grandes cantidades y pueden desarrollarse con gran facilidad. 
Por otra parte, existen trabajos donde los resultados respecto a la reducción de la DBO son 
inferiores a la presente investigación, no obstante, el tipo de muestra es diferente, en 
efecto de ello, (Sifuentes Rosario, 2018), tuvo una eficiencia de remoción de 34.7%, cuyo 
tratamiento fue 
del efluente de una porcícola comunal, lo que llevó a tener mayor cantidad de DBO inicial. De 
igual manera, (Carrión & Cuenca, 2009) muestra que el berro tiene un 19.8% de eficiencia 
de remoción de dicho parámetro, citados autores trabajaron con lixiviados de relleno 
sanitario a diferentes concentraciones lo que se resalta que la concentración de la DBO 
inicial fue mayor. 
Si bien es cierto los resultados alcanzados, son en su mayoría discordantes al de otros 
papiros, (Amiri, Hossein Nafez, & Amiri, 2020) nos señala que esto se debe a diferentes 
factores, tales como: la calidad de muestra, las condiciones experimentales, el tipo de 
tratamiento de la muestra, el funcionamiento de los humedales, entre otros. Haciendo 
relevancia que, en nuestro trabajo, la metodología adaptada para obtener los resultados, en 
gran parte fue diferente a los de los demás autores, esto con el fin de descubrir la eficacia 
de los humedales en nuevas condiciones de operación y diversos factores, especialmente 
de Nasturtium Officinale. 
Los valores obtenidos en esta investigación, se encuentran por encima de los Límites 
Máximos Permisibles (LMP) establecidos para efluentes de Plantas de Tratamiento de 
Aguas Residuales Domésticas Municipales aprobado mediante D.S.003-2010-MINAM; esto 
se debe a que la concentración de la DBO5 del agua residual domestica de Santiago de 
Chuco (DBO inicial) es eminente, en cambio los estudios de otros investigadores como 
(Curasma Matamoros & Sandoval Condori, 2019) y (Ayala Tocto, Calderón Ordoñez, 
Rascón, Gomez Ramirez, & Collazos Silva, 2018) señalan que sus valores finales de DBO5 
cumplen con los parámetros definidos en antecedido Decreto Supremo, esto es efecto de 
que los niveles de su DBO inicial no son muy altas. 
 
 
 
32 
IV. CONCLUSIONES 
 
 
• Al suministrar un caudal de 0.2 mL/s a los humedales, estos son más eficientes 
removiendo la demanda bioquímica de oxígeno del agua residual de Santiago de Chuco, 
que los estanques con caudal de 0.4 mL/s, dado que alcanzan el 52% y 60%, como 
porcentajes máximos, de esta manera se concluye que a menor caudal mayor será la 
remoción de DBO. 
• Los sistemas de humedales con 200 plantas tienen más influencia en la remoción de la 
DBO del efluente doméstico de Santiago de Chuco, obteniendo así una remoción de 
46% y 60%, estas cifras son eminentes a los datos obtenidos en los humedales de 100 
especies, puesto que el porcentaje solo fue de 40% y 52% respectivamente, 
concluyendo que mientras se aplique más plantas en los humedales, se producirá una 
óptima degradación de materia orgánica. 
• Debido a que el efluente posee un nivel alto de carga orgánica, el agua residual 
domestica no cumple con los Límites Máximos Permisibles establecidos para efluentes 
de PTAR después de haberse aplicado el tratamiento, esto es porque el efluente 
procede no solo de los domicilios, sino también de restaurantes, hoteles, mercados, 
instituciones educativas, entre otros. 
• Los humedales utilizando la especie Nasturtium Officinale es una tecnología factible en 
el tratamiento de aguas domésticas, ya que logró reducir en gran medida la DBO del 
agua residual domestica de Santiago de Chuco, pese a que los valores finales no 
cumplieron con los LMP establecidos para efluentes de PTAR. 
• Los resultados después del tratamiento no son los esperados y son disconformes con 
la mayoría de estudios, esto a causa de los diversos fac tores experimentales 
utilizados en la investigación, lo cual influyen en el tratamiento de la muestra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
V. RECOMENDACIONES 
 
 
• Realizar tratamientos con una mayor cantidad de plantas de Nasturtium Officinale, pero 
conservando los mismos caudales, para de esa manera observar los efectos de los 
sistemas en la remoción de la DBO del agua residual doméstica lo cual se acerquen a 
los LMP establecidos para efluentes de PTAR. 
• Replicar este experimento a escala piloto con cantidades proporcionales de plantas y a 
volúmenes mayores de agua residual para verificar la eficiencia de los sistemas de 
humedales, y así poder aplicar como una alternativa de solución para tratamiento de 
aguas residuales domésticas. 
• Ejecutar experimentos utilizando otras especies de macrofitas acuáticas aún no 
estudiadas, que se adapten a las condiciones climatológicas del lugar