REVISTA INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO EN CANARIAS

Fundamentos de los Sistemas de Depuración Natural (SDN). Tecnologías Disponibles
Gilberto Manuel Martel Rodríguez - Dr. Juan José Salas Rodríguez - Dra. Luisa Vera Peña
2.2. Tecnologías disponibles
Los SDN pueden estar constituidos por la combinación
de diferentes elementos o tecnologías
que conforman una unidad funcional. No siempre
aparecen todos estos elementos en un sistema,
sino que en función de las características particulares
de cada caso (tipo de agua residual, calidad del
efluente a conseguir, disponibilidad y orografía del
terreno, clima, aprovechamientos previstos de los
subproductos, etc.), se podrá optar por el diseño o
combinación más adecuada. Al igual que en los sistemas
convencionales intensivos, los SDN pueden
disponer de las clásicas etapas de pretratamiento,
tratamiento primario y secundario, e incluso de tratamiento
terciario o avanzado.
Entre las tecnologías y procesos que pueden ser
utilizados como secundarios en los SDN destacan:
• Los que recurren al empleo del suelo como elemento
depurador (3) .
• Los que simulan las condiciones propias de los
humedales naturales.
• Los que tratan de imitar los procesos naturales
de depuración que se dan en ríos y lagos.
2.2.1. Sistemas que simulan las condiciones propias
de los humedales naturales
En los denominados Humedales Artificiales o
Constructed Wetlands se simulan las condiciones
propias de los humedales naturales. En general, se
trata de sistemas de depuración constituidos por
lagunas o canales poco profundos (normalmente
menos de 1 m), plantados con especies vegetales
propias de zonas húmedas (macrófitos acuáticos).
El influente que se aplica al sistema suele sufrir un
Desbaste y Tratamiento Primario. Los Humedales
Artificiales también se pueden utilizar para restaurar
ecosistemas, con lo que la depuración puede ser
un objetivo secundario.
En estos sistemas participan dos elementos
fundamentales: el sustrato y las plantas acuáticas
emergentes. El sustrato, además de emplearse
para conseguir una mayor eliminación de los sólidos
en suspensión presentes en el agua por medio
de un proceso físico de filtración, también tiene la
finalidad de servir de soporte para la fijación de
bacterias, aumentando así la superficie de contacto
entre éstas y el agua, y con ello el grado de depuración
biológica. La característica del medio filtrante
que más afecta al proceso de filtración es el tamaño
del grano, aunque también se investiga el posible
efecto de su composición química. Las plantas
acuáticas emergentes son plantas anfibias que viven
en aguas poco profundas arraigadas en el suelo,
y cuyos tallos y hojas emergen fuera del agua,
pudiendo llegar a alcanzar alturas de 2 y 3 m. Son
plantas vivaces cuyas hojas se secan en invierno,
rebrotando en primavera a partir de órganos subterráneos
como los rizomas, que persisten durante el
período frío. Estas especies vegetales son altamente
productivas en comparación con las terrestres de
zonas templadas. La parte fotosintética es aérea, lo
que evita la atenuación de luz y los problemas de
intercambio de gases del medio acuático. Su zona
basal está enraizada en un sustrato saturado, por
lo que estas plantas no sufren nunca una limitación
por falta de agua.
Por otra parte, están adaptadas a tolerar las
condiciones anaerobias que se producen normalmente
en suelos encharcados, ya que estas especies
realizan el aporte de oxígeno al suelo mediante
los aerénquimas (conductos de aireación internos)
que se extienden desde las hojas hasta las partes
sumergidas y que facilitan la difusión del O 2 a las
raíces. De esta forma, se origina una coexistencia
de zonas aerobias, en la proximidad de rizomas y
raíces, con zonas anaerobias. Esta coexistencia de
áreas aerobias y anaerobias favorece la eliminación
de nitrógeno por nitrificación (proceso aeróbio) y
desnitrificación (proceso anaerobio). La producción
de nitrato en las zonas aerobias y su consumo en
las anaerobias origina un gradiente de concentración
de este elemento que da lugar a una migración
constante de nitratos de las zonas aerobias a las
anaerobias. Entre las especies preferentes destaca
el carrizo (Phragmites sp.), aunque dependiendo
de la aplicación se pueden emplear otras especies
como la anea (Typha sp.) o el junco (Juncus sp.).
Existen diversas modalidades y diseños de humedales
artificiales, entre los que destacan los Humedales
de Flujo Libre y Flujo Subsuperficial (vertical
y horizontal):
- Humedales Artificiales de Flujo Libre (FL): se
suelen emplear como Tratamiento Avanzado de
las aguas residuales, estando constituidos por
un conjunto de balsas o canales paralelos, con
vegetación emergente (4) , y niveles de agua poco
profundos (0,1 - 0,6 m). Generalmente la alimentación
se realiza de forma continua y con efluentes
de un Tratamiento Secundario previo.
- Humedales Artificiales de Flujo Subsuperficial
Horizontal (FSH): en ellos las aguas residuales,
tras un Desbaste y Tratamiento Primario
(Fosa Séptica o Tanque Imhoff), discurren hori-
29
INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO EN CANARIAS - N.º 12 - 2019