1. Contexto.
En un reciente curso sobre depuración en pequeñas aglomeraciones urbanas, se debatió sobre cuáles podrían ser las razones de la escasa implantación que han tenido hasta la fecha en nuestro país los sistemas de depuración extensivos en relación al número de EDARs realizadas, si lo comparamos con otros países en los que éstas se vienen utilizando como alternativa habitual desde hace varias décadas.
Entre las causas que se mencionaron están los errores cometidos en el diseño en la fase de proyecto. Algunos de esos errores se podrían haber evitado de haber conocido mejor el desarrollo que han tenido en el tiempo estos sistemas.

Como es importante conocer la historia para evitar repetir los fracasos del pasado en en este post y en uno próximo haremos un breve recorrido por la historia, desde los humedales naturales que fueron las primeras depuradoras de las aguas contaminadas por el ser humano, hasta los humedales artificiales de segunda y tercera generación que en la actualidad se construyen para el tratamiento de todo tipo vertidos en todo el mundo. Además, para quienes desean ejercer su actividad en este apasionante campo, servirá para conocer el estado de la ciencia para así evitar esfuerzos en desbrozar caminos que otros ya han trillado.

2. Honor a los primeros.
También en esto, como en otras tantas cosas, el mérito de ser pioneros lo tienen las civilizaciones en las que nacieron los primeros asentamientos urbanos. Como buenos observadores de la naturaleza, aquellos seres se dieron cuenta de la capacidad de los humedales naturales para depurar el agua.

Ejemplo destacado de ello fue la civilización Cretense, cuando tras crear las primeras redes de alcantarillado tuvieron el buen sentido de conducir y verter las aguas negras en los ríos,  lagos y marismas próximos a los núcleos, evitando de esa forma los graves problemas de salubridad que el vertido incontrolado les hubiera causado.

3. Los humedales artificiales modernos.
La investigación con métodos científicos de humedales artificiales como posible sistema de tratamiento de aguas contaminadas se inició en Europa durante la década de los 50 gracias a la Dra. Käthe Seidel  – cariñosamente apodada “Espadaña Kate”- que trabajando en el Instituto Max Planck en Alemania dirigió numerosos experimentos cuyo objetivo principal era mejorar la calidad de las aguas en los canales navegables mediante el uso adecuado de especies de plantas de humedal.

En sus experiencias trabajó con aguas de diversas procedencias, incluidas las de lecherías, de explotaciones ganaderas o con presencia de fenoles.

A medida que acumulaba resultados, ya en los años sesenta, intensificó los ensayos pasando a centrarse en el cultivo de determinadas macrófitas en bancales de ensayo poco profundos y en zanjas. También al tiempo que iba perfeccionando este sistema -al que llamó “Método Hidrobiológico”- mediante el uso de sustratos arenosos de mayor conductividad hidráulica y con las especies de macrófitas mas “resultonas”, ensayó combinaciones de diferentes módulos con distintos tipos de flujo.

De esta forma llegó al diseño de una configuración que combinaba una primera fase de flujo vertical en un tanque arenoso plantado con carrizos (Phragmites australis), con una segunda etapa de flujo horizontal en la que tiene lugar la mayor parte de la eliminación de contaminantes y así consiguió evitar el empleo de tanques sépticos. Este método pasó a denominarse MPIP (Max Plant Institute Process) y es la base de los sistemas denominados “Híbridos” cuyo uso se retomó con éxito a finales del siglo pasado.

A mediados de los años 60 la Dra. Seidel establece una colaboración con el Dr Reindhold Kickuth de la Universidad de Göttingen cuyo resultado fue el desarrollo del método denominado RZM (Root Zone Method) ó también FHSS (de Flujo Horizontal Sub-Superficial). Ambos métodos, el MPIP defendido por la Dra. Seidel y el RZM por el Dr. Kickuth, rivalizaron durante un tiempo, llegando a crear confusión entre los técnicos y las autoridades regulatorias. Quizás esto, unido a que las macrófitas no eran tomadas en consideración como posibles eliminadoras de sustancias tóxicas, a que no se creía que pudiesen sobrevivir por mucho tiempo en aguas contaminadas, y a que durante décadas los ingenieros habían prescindido de las plantas en sus proyectos de depuración; fueran las causas de que hasta 1976 no se reconociesen como métodos válidos en Alemania. No es de extrañar, por lo tanto, que las primeras depuradoras a gran escala fueran construidas en otros países.

4. Sistemas con macrófitas emergentes en Europa.
A pesar de las fuertes reticencias con las que inicialmente se veía este sistema entre los ingenieros civiles, en 1967 el “IJssel Lake Polder Authority” en Flevoland, Holanda realiza el primer tratamiento a gran escala siguiendo el método MPIP ó FWS de la Dra. Seidel.

Esta primera instalación se proyectó para una superficie de 1 Ha con una profundidad de 0,4 m. y en aquel momento la forma del humedal se diseño con el objetivo de maximizar el aprovechamiento del área disponible. Pronto se descubrió que la planta, tal como estaba proyectada, dificultaba enormemente el trabajo de mantenimiento en el momento de cortar y retirar la parte aérea de las plantas hasta hacerlo inviable y hubo de modificarse la distribución inicial pasando a un diseño en canales de 3m de ancho y 200 m de longitud.

Por esta razón hoy llama poderosamente la atención que 35 años después se haya cometido exactamente el mismo error en muchas depuradoras realizadas en España mediante macrófitas en flotación, error que trajo como  consecuencia el abandono de las instalaciones por la dificultad de mantenimiento y el consiguiente desprestigio de este método en particular y de los sistemas de humedales en general.

Pero volvamos al siglo pasado. Un año mas tarde, en 1968,  se instalaron al lado del lago Balaton en Hungría 10 Ha de lagunas con macrófitas FWS con profundidades de 0,4 á 0,60 m sobre humedales de turba existentes para el tratamiento de 8.000 m3/día de vertidos procedentes de la ciudad de Keszthely que previamente pasaban un pre-tratamiento físico.

A partir de entonces se han ido sucediendo las instalaciones y aumentando las experiencias, hasta que actualmente el diseño mas extendido para este método es mediante lagunas impermeabilizadas de poca profundidad (entre 20 y 40 cm);  en donde las especies mas utilizadas son carrizo (Phragmites australis) o junco de agua (Scirpus lacustris) que ocupan mas del 50% del volumen sumergido coexistiendo con otras de implantación natural.

En Europa, como en el resto del mundo, hoy están funcionando con éxito cientos de lagunas FWS. Algunas de ellas las “visitaremos” en la próxima entrada de este blog.

Como siempre os invitamos a participar aportando vuestros datos, opiniones y experiencias con la seguridad de que contribuirán a mejorar el conocimiento de los sistemas de depuración de aguas residuales extensivos y a hacer una justa valoración de los mismos.

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