TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: EXPERIENCIAS EN PEQUEÑOS MUNICIPIOS DE ESPAÑA

La falta de acceso a agua potable puede considerarse uno de los mayores problemas en la actualidad. A pesar de que se ha declarado el agua un derecho humano, actualmente el número de personas que carecen de acceso a agua potable y a sistemas de saneamiento supera los 2600 millones. A esto hay que unir el incremento constante de la demanda de agua, parejo al incremento de la población, y la producción de enormes cantidades de aguas residuales que deben tratarse convenientemente con el objetivo de combatir enfermedades y asegurar el abastecimiento de este bien/derecho. Es por ello, que el uso de tecnologías sostenibles para el tratamiento de las aguas residuales es fundamental para avanzar hacia una mayor y mejor distribución y empleo del agua, desde su captación, tratamiento y reutilización. En este trabajo se describen diferentes alternativas para el tratamiento de las aguas residuales mediante tecnologías sostenibles, indicando diversos ejemplos que pueden encontrarse en diferentes puntos de la geografía española.

[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental]

En la actualidad existen más de 1,1 billones de personas que no tienen acceso a agua potable, y más de 2,6 billones que no tienen acceso a sistemas de saneamiento de la misma, especialmente en países de Asia y África. Acompañando a condicionantes ambientales, como zonas de grandes sequías, encontramos otros factores que contribuyen a agravar el problema, como la mala gestión, el despilfarro y la contaminación de acuíferos. Por otro lado, la demanda global de agua aumenta sin parar, al aumentar la población del planeta, el uso del agua en cada vez mayor número de aplicaciones y la disminución de recursos por efecto de la contaminación. Esta grave problemática  plantea una gestión sostenible del agua, basada en el ahorro, la reutilización y la no contaminación del recurso. Así, el uso de tecnologías que podríamos denominar sostenibles, tanto para el abastecimiento del agua como para su depuración es una alternativa para contribuir a solucionar el problema de la crisis del agua.

Las tecnologías sostenibles para el tratamiento del agua residual se basan en procedimientos naturales de depuración que no emplean aditivos químicos, usando la vegetación acuática, el suelo y microorganismos para la eliminación de sustancias contaminantes. Normalmente requieren una mayor superficie que las tecnologías convencionales, menor energía y tienen una producción de fangos reducida, por lo que esta alternativa es especialmente apropiada para zonas rurales. Por otro lado, estos sistemas solo pueden ser empleados para efluentes totalmente biodegradables, lo que limita su uso a vertidos asimilables a las aguas residuales urbanas.

Se suelen diferenciar dos grandes grupos de de técnicas de depuración natural: Aquellas basadas en la aplicación del agua sobre el terreno (filtros verdes, infiltración rápida, escorrentía superficial, lechos de turba y lechos de arena) y los sistemas acuáticos (lagunaje, humedales y cultivos acuáticos).

Tratamiento mediante aplicación directa al terreno

 En estos tratamientos, el suelo es el medio receptor de las aguas residuales, así como el agente activo donde se produce el proceso de depuración eliminando nutrientes, materia orgánica, metales pesados, etc. El filtro verde, gran ejemplo de este tipo de sistemas, consiste en la aplicación de un caudal de agua residual sobre un terreno donde previamente se ha preparado una masa forestal o un cultivo. La depuración se realiza mediante la acción conjunta del suelo, los microorganismos y las plantas, interviniendo procesos físicos (filtración), químicos (intercambio iónicos, precipitación, oxidación/reducción) y biológicos (degradación de la materia orgánica). La masa vegetal es un factor crítico del proceso, y su selección depende del tipo de terreno y del grado de depuración requerido. En el tratamiento mediante infiltración rápida se aplica el agua residual de forma controlada sobre terrenos de diferente permeabilidad, en los que los procesos físicos, químicos y biológicos que tienen lugar al atravesar el agua la zona de suelo no saturada permiten la depuración del efluente. En la técnica de la escorrentía superficial, se fuerza la escorrentía del agua residual mediante riego por circulación superficial en láminas, sobre suelos previamente acondicionados en cuanto a pendiente y vegetación. Se alternan periodos de riego y de secado, siendo la duración de estos periodos determinante en le grado de depuración obtenido. En los lechos de turba se aprovechan las propiedades de adsorción de la misma, así como la actividad microbiana que se desarrolla en su superficie. El sistema está formado por un lecho de turba a través del cual circula el agua residual, soportado sobre diversas capas de arena y grava sobre un suelo impermeable. El efluente tratado se recoge mediante un sistema de drenaje. Por último, los lechos de arena se emplean como sistemas de afino de aguas tratadas previamente en otros sistemas, y consiguen grados de depuración muy elevados. La disposición de los lechos puede ser muy variada (enterrados, en superficie, etc) siendo la facilidad para colmatarse su principal inconveniente. 

Métodos acuáticos

En estos sistemas, la acción de depuración se realiza principalmente en el seno del medio acuático, participando plantas y la actividad microbiana. La depuración por lagunaje consiste en el flujo continuo del agua residual en almacenes superficiales (lagunas), durante un tiempo de residencia variable durante el cual la materia orgánica es degrada por la acción de los microorganismos presentes en el medio acuático. En función de los tipos de microorganismos se distinguen entre lagunas anaerobias (se produce fermentación anaerobia en presencia de microorganismos del tipo de bacterias hidrolíticas, acidogénicas, acetogénicas y metanogénicas), lagunas facultativas (zona aerobia supercial, anaerobia en el fondo y con bacterias facultativas en la zona intermedia) y lagunas aerobias o de maduración (de poca profundidad con una producción máxima de plantas acuáticas y en condiciones de alta oxigenación en todo el volumen de la laguna). Los humedales por su parte son terrenos inundados de poca profundidad con plantas emergentes. Pueden ser tanto naturales (considerándose cuerpos de agua receptores) como artificiales. Finalmente, los cultivos acuáticos son una variante de los humedales ratifícales en las que hay presente un cultivo de plantas flotantes (jacintos de agua o lentejas de agua) para eliminar determinados componentes a través de sus raíces. Estos sistemas suelen emplearse como método de afino en un sistema de tratamiento más complejo previo.

 

Como ya se ha mencionado, todos estos sistemas encuentran su campo de aplicabilidad especialmente en pequeñas y medianas comunidades, debido a su buen rendimiento en eliminación de patógenos, facilidad de operación y mantenimiento y buena integración en el medio rural, donde el agua residual estará libre de las cargas no biodegradables características de los vertidos de origen industrial.

 

En España se han implantado sistemas de depuración sostenible (o tecnologías blandas o naturales) en diversos municipios de pequeño y mediano tamaño. Sistemas como los humedales artificiales están cada vez más extendidos, y son una alternativa muy a tener en cuenta debido a sus bajos costes de explotación, gran calidad del efluente de salida y a su estética, que los hace pasar desapercibidos con el paisaje. En concreto, cabe destacar los humedales artificiales instalados en diversos municipios de la Comunidad de Castilla y León, como Bustillo de Cea, donde se ha instalado un sistema de tratamiento experimental, con 3 balsas de tratamiento de diferente tamaño que depuran el agua y la hacen apta para su reutilización para riego agrícola, Cubillas de los Oteros, donde se han instalado una laguna facultativa seguida de diferentes humedales para el tratamiento posterior, o la experiencia en San Millán de los Caballeros, donde se han instalado 3 lagunas con plantas emergentes como tratamiento terciario de residuos ganaderos, en concreto purines de cerdo. Recientemente se ha publicado un trabajo donde se estudia la capacidad de los humedales artificiales para eliminar metales de aguas residuales. La investigación, llevada a cabo por la Universidad de León, se ha realizado en el sistema de tratamiento de Bustillos de Cea, obteniendo resultados prometedores en cuanto a la viabilidad de eliminación de metales en estos sistemas. Por otro lado, los filtros verdes se han estudiado como alternativa para el tratamiento de aguas residuales provenientes de bodegas de producción vinícola. La principal ventaja sería poder utilizar los propios campos de viñas como medio filtrante.

 

En general, puede concluirse que las y tecnologías naturales y sostenibles mencionadas constituyen una interesante alternativa, no solo para países del tercer mundo o en vías de desarrollo, sino para entornos apropiados en países desarrollados que quieran aportar su granito de arena para solucionar el problema mundial de abastecimiento y acceso al agua. Sin olvidar la correcta gestión y uso de la misma, el empleo de sistemas de depuración sencillos, naturales, que permitan una reutilización del agua tratada, es sin duda una innegable contribución en este sentido.

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