LA DEPURACIÓN ECONÓMICA DE AGUAS RESIDUALES.

La DEPURACIÓN SIMBIÓTICA ^® es una técnica murciana, totalmente ecológica, patentada por Javier Fábregas en el año 1999, que permite la generación de jardines y otras áreas verdes recreativas, agrícolas o deportivas, sobre la superficie de una eficiente depuradora de aguas residuales urbanas e industriales, desarrollándose ambas actividades (depuración y cultivo) en perfecta armonía.

Se trata de depuradoras que han sido validadas por la Entidad de Saneamiento de la Generalidad Valenciana, en Quart Benager; por la Entidad Regional de Saneamiento y Depuración de la Región de Murcia, en Santomera, Calasparra y La Paca; por la Consejería de Agua y Medio Ambiente de la Región de Murcia, en Fuente Álamo; por la Universidad de Murcia en sus propias instalaciones del Campus de Espinardo;  por la Confederación Hidrográfica del Segura en los embalses del Cenajo y Santomera, y por los Campos de Golf de La Algorfa (Alicante), Altorreal (Murcia) y Magna-Marbella, entre otras muchas entidades, y cuyas características esenciales se definen a continuación.

La DEPURACIÓN SIMBIÓTICA combina, de forma instantánea, un sistema de depuración natural, subterráneo, por goteo, y para cualquier tipo de agua residual orgánica, con la generación de áreas verdes sobre la superficie de la depuradora, desarrollándose ambas actividades en perfecta armonía.

Depuradora simbiótica de Quart-Benager. Valencia.

La zona de depuración de este proceso está constituida por un lecho de gravas, de espesor variable, que se aísla del terreno mediante la correspondiente base impermeable.

El agua residual se aplica por medio de una red de goteros subterráneos, colocados en el interior de tuberías ranuradas, sobre las gravas, para  provocar su percolación a través de las mismas. Una vez alcanzada la base impermeable, el agua residual, ya depurada, discurre, por gravedad, hacia los puntos de vertido, almacenamiento o bombeo, para su reutilización en otras superficies.

En todo momento, el lecho de gravas se mantiene no saturado de agua y con oxígeno que entra, por difusión, desde la superficie, lo cual posibilita que las aguas residuales se depuren en condiciones aerobias.

De esta forma, la materia orgánica presente en el agua residual es degradada inicialmente por bacterias aerobias y protozoos a CO₂ y H₂O, iniciándose una cadena trófica con nematodos, insectos, anfibios e incluso aves, que viven en el lecho o junto a las líneas de goteo y reducen la biomasa bacteriana. Por esta razón se minimiza la generación de fangos en esta nueva tecnología.

La respiración del lecho, o proceso de renovación del oxígeno del mismo, tiene lugar en dos etapas básicas:

1. Consumo del O₂, por los microorganismos aerobios, por debajo de los goteros.
2. Y difusión del O₂ existente por encima de los goteros hacia la zona inferior para equilibrar concentraciones. Se trata de dos zonas en presencia de aire y perfectamente interconectadas.

 Este proceso se ve favorecido por:

1. El flujo descendente del agua residual a través del lecho
2. La alta permeabilidad del substrato superior (arenas), que favorece la entrada de aire y la respiración de las raíces del cultivo simbiótico.
3. El formato capilar del agua a depurar. En este sistema no hay que oxigenar una masa de agua, sino una fina película que envuelve los granos de grava, lo cual posibilita un fenómeno de transferencia de oxígeno similar al que tiene lugar en la superficie de una laguna.
4. Las vías adicionales de circulación de aire que forman las raíces de las plantas, nemátodos y artrópodos del suelo.

Aspecto de la zona de cultivo y humedal

La zona de cultivo se sitúa sobre la de depuración descrita y está formada por un substrato arenoso, de unos 30 a 50 cm de espesor, según la capacidad radicular del cultivo que se desee implantar.

Esta zona proporciona un gran valor económico a los terrenos de la propia depuradora y contribuye, muy eficientemente, al rendimiento de la depuración ya que:

 ·        Evita la evaporación del agua aplicada y consigue que el sistema de depuración sea el más eficiente de los conocidos.

·        Impide la generación de algas.

·        Protege a operarios y usuarios del contacto directo con las aguas residuales.

·        Absorbe, por capilaridad, una pequeña parte de la humedad generada por la zona inferior para cubrir las necesidades hídricas de los cultivos implantados.

·        Por último y más importante, esta zona de cultivo favorece que el sistema de depuración sea en todo momento aerobio y, por ello, no presente ninguno de los problemas de fangos o malos olores característicos de la depuración anaerobia.

BASES DE DISEÑO

 En el diseño de una depuradora simbiótica se deben tener en cuenta los siguientes condicionantes: 

• El pretratamiento (antes de filtros) debe conseguir un contenido en sólidos en suspensión, menor de 200 mg/l.
• Los filtros más adecuados son de anillas, autolimpiables, con una luz de paso de 120 micras, para evitar la incrustación de los goteros.
• La tasa de recarga idónea es de 178 l/m²/hora, con un funcionamiento intermitente o continuo.
• La necesidad de superficie filtrante depende del caudal a tratar y del grado de calidad que se pretenda conseguir:

      Caudal a tratar:         0,35 m², por cada m³/día que se quiera depurar.

Grado de calidad:    Cuanto mayor sea la carga orgánica de las aguas residuales que se pretenda depurar, el lecho bacteriano necesita mayor cantidad de oxígeno para que respire la masa biótica encargada de la depuración. Y dado que la entrada de oxígeno al lecho es natural y limitada, la depuración simbiótica necesita repetir el proceso explicado, en serie, para poder regenerar aguas de muy alta carga.

Para la repetición en serie, se han ideado dos procedimientos, en serie horizontal, y en serie vertical:

Procedimiento en serie horizontal

En el procedimiento en horizontal, las aguas tratadas en la primera fase se trasladan a nuevas fases de tratamiento, requiriendo nuevas superficies y nuevos bombeos. De esta forma, el tratamiento completo de aguas residuales requiere 3 fases para uso doméstico, 4 fases para uso urbano y de 5 a 7 fases para uso industrial.

Procedimiento en serie vertical

En el procedimiento en vertical, las aguas tratadas en la primera fase pasan libremente a fases inferiores, no precisando de nuevas superficies ni nuevos bombeos.

 Desde un punto de vista comparativo: 

·        El grado de depuración conseguido en el procedimiento horizontal es ligeramente superior.

·        El coste constructivo de ambos procedimientos es aproximadamente el mismo.

·        La superficie de infiltración necesaria en el procedimiento vertical es de 0,35 m² por cada m³/día de agua residual a depurar, mientras que en el procedimiento horizontal este valor hay que multiplicarlo por el nº de fases necesarias. Por lo tanto, para aguas residuales urbanas, la superficie de tratamiento en el procedimiento horizontal es cuatro veces superior a la del procedimiento vertical.

·        Para aguas urbanas, el coste energético en el procedimiento horizontal es de 0,6 kwh/m³ de agua tratada, mientras que el procedimiento vertical es de 0,3 kwh/m³.

Estos dos procedimientos pueden ser alternativos o ejecutarse ambos de forma complementaria, para adaptarse a la calidad de las aguas de entrada y garantizar los mejores rendimientos y resultados finales.

              Tabla comparativa de superficies de infiltración necesarias en cada caso

Siempre que el espacio disponible lo permita, es aconsejable, por sus enormes ventajas adicionales, la creación de un humedal donde recoger las aguas tratadas para su desnitrificación, desinfección prácticamente total, reoxigenación y recuperación de flora y fauna en peligros de extinción, sobretodo en zonas áridas o de escasez de recursos hídricos superficiales.