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Humedales artificiales o biofiltración – Emulemos el funcionamiento de la naturaleza

Actualmente en el mundo hay una disminución en la oferta del recurso hídrico que tiene una tendencia continua y que en gran medida se debe a los procesos de degradación de las cuencas, que es la generación de contaminantes y al vertimiento de aguas residuales. El impacto ambiental de las descargas obliga a tener en cuenta la necesidad de una depuración adecuada para las mismas, por esto, dentro de las formas de depuración llama la atención la capacidad de los humedales naturales en los que están inspirados los humedales artificiales para complementar un ciclo que permita una mejor depuración, estos humedales permiten un tratamiento que es mediado por plantas que se fijan en un sustrato de gravilla y hacen un proceso natural de depuración del agua.

Los humedales construidos son sistemas artificiales con una función fundamental en el tratamiento de las aguas residuales, de ahí que sean incluidos entre los llamados sistemas naturales de tratamiento.

Los procesos de biofiltración se han catalogado como adecuados para la remoción de algunos contaminantes en el agua, incluidos metales pesados; proceso natural que es emulado por medio de los humedales artificiales que se construyen con el fin de que cumpla las mismas funciones que un humedal natural en la extracción de contaminantes.

Estos sistemas se conocen técnicamente como humedal construido de flujo subsuperficial o superficial, o biofiltro. Sirven para tratar en general aguas grises que provienen de nuestro quehacer diario en el hogar como del lavado de ropa, de la cocina y ducha, o como fase complementaria en el tratamiento del agua residuales industriales. Suele recomendarse que estas aguas tengan un tratamiento previo para facilitar el funcionamiento y hacer más eficiente el biofiltro. Se recomienda como tratamiento previo la instalación de una trampa de grasas, en el caso de las aguas residuales domésticas; de esta manera, las partículas más grandes se quedarán en esta primera etapa y no obstruirán el humedal artificial.

Las dimensiones de un biofiltro van a depender del caudal de entrada de aguas grises, lo cual va a determinar a su vez el tiempo de retención o velocidad del paso a lo largo del lecho filtrante. En estas estructuras rectangulares el agua se puede mover tanto horizontal como verticalmente por toda la zona de las raíces de las plantas, las cuales tienen importantes funciones:

  1. Suministran oxígeno a los microorganismos en la zona radicular
  2. Estabiliza e incrementa la conductividad hidráulica del suelo
Imagen 1: humedal construido para casa de dos personas, para aguas residuales domésticas. Tomado de DISIECO diseño de sistemas ecológicos

Específicamente en los humedales artificiales de flujo subsuperficial, las plantas usadas son especies semiacuáticas, típicas de humedales naturales, que requieren agua estancada o con poca corriente y una fuerte iluminación. Lo recomendable es usar plantas de humedales cercanos, lo cual garantizará la adecuada adaptación de estas mismas y su posibilidad de sobrevivir en estos medios húmedos.

El medio es un lecho filtrante que está conformado por gravilla y rocas de diferentes tamaños que permiten intersticios o espacios por donde el agua fluya, además este lecho intercepta los sólidos y a su vez sirve como sustrato para el crecimiento de las plantas; allí se desarrollan los microorganismos que degradan de manera aeróbica y anaeróbica el contaminante. Como vemos, en este paso del agua se encuentran procesos como la sedimentación, la adsorción a las partículas del suelo, la asimilación por parte de las plantas y la transformación microbiana.

Este espacio del biofiltro es confinado o impermeabilizado para impedir la percolación del agua a zonas más profundas y favorecer su movimiento a lo largo del biofiltro hasta llegar a su punto de salida.

Imagen 2: esquema completo biofiltro, humedal contruido de flujo superficial para aguas grises domésticas. Tomado de DISIECO diseño de sistemas ecológicos.

Por otro lado, el humedal artificial de flujo superficial está compuesto por plantas acuáticas que van a estar flotando en el agua estancada y no va a contar con un lecho de gravilla, es una columna de agua continua. Por esto, los sistemas de flujo subsuperficial tienen mayor capacidad de tratamiento y sobre todo hay una gran ventaja en la disminución de insectos y de posibles malos olores.

El agua recolectada a la salida tendrá entonces una mejor calidad y las condiciones adecuadas para ser vertida de manera segura, si es el caso, o para ser usada en acciones simples en el hogar como el riego de plantas, limpieza en casa, vaciado de inodoros, etc. Además de usos en la industria en aplicaciones como la limpieza y vaciado de inodoros e incluso, el reúso de esta en el proceso productivo. Estos sistemas son realmente eficientes y una gran alternativa para la depuración de las aguas residuales de una manera económica y natural. Si deseas conocer más de esta tecnología e implementarla en tu hogar o empresa, no dudes en contactarnos.

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Referencias

[1] Diseño de sistemas ecológicos. (s.f.). Humedales construidos para tratamiento de aguas residuales. DISIECO. Recuperado de https://www.disieco.com/principal/servicios/biofiltros/

[2] González, J. (s.f.) Humedales artificiales para la depuración. Manual de fitodepuración, 79-89. Recuperado de https://www.fundacionglobalnature.org/macrophytes/documentacion/Cap%EDtulos%20Manual/Cap%EDtulos%201%20a%202.pdf

[3] Plata-Prado, G. H. & Morales-Velasco, S. (2013). Fitodepuración de aguas residuales domésticas con Poaceas: Brachiara mutica, Pennisetum pupureum y Psnicum maximun en el municipio de Popayán, Cauca. Biotecnología e el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 11 (2), 57-65.

[4] Rivera, D. (2015). Humedales de flujo subsuperficial como biofiltros de aguas residuales en Colombia. Cuaderno Activa, 7, 99-107. Recuperado de https://ojs.tdea.edu.co/index.php/cuadernoactiva/article/view/251

[5] Water and Sanitation Program (WSP). (2006). Biofiltro: Una opción sostenible para el tratamiento de aguas residuales en pequeñas localidades. Recuperado de https://www.wsp.org/library/biofiltro-una-opci%C3%B3n-sostenible-para-el-tratamiento-de-aguas-residuales-en-peque%C3%B1-localidade