En este grupo de métodos naturales de depuración de aguas residuales, se incluyen aquéllos cuya acción principal de depuración se ejerce en el seno del medio acuático, participando en el proceso plantas emergentes (especialmente sus raíces) y la actividad microbiológica asociada. Son sistemas que pueden funcionar estacionalmente o a lo largo de todo el año, dependiendo fundamentalmente del clima, y que con frecuencia se diseñan para mantener un flujo continuo. Los sistemas más empleados son: humedales, lagunajes y cultivos acuáticos Los humedaks son sistemas en los que el agua fluye continuamente, cuya superficie libre permanece al nivel del suelo, o por encima del mismo, manteniéndolo en estado de saturación durante un largo período del año. Existen humedales de tratamiento creados a partir de zonas húmedas naturales, y humedales construidos artificialmente. Los humedales de origen natural forman parte del sistema de escorrentía superficial de la zona, por lo que en caso de ser utilizados para la depuración de aguas residuales, han de observarse las normas limitativas respecto a la calidad del agua vertida.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los humedales construidos forman parte del sistema de depuración proyectado. Suelen tener un fondo o base impermeable sobre la que se deposita un lecho de gravas, suelo u otro medio para el desarrollo de las plantas, que constituyen el principal agente depurador. Existen dos tipos de humedales construidos, dependiendo de la situación del nivel de agua: el denominado de superhcie libre de agua (en la literatnra anglosajona, fiee water su$ace, FWS), en el que el agua está en contacto con la atmósfera y constituye la fuente principal del oxígeno para aireación; y el denominado de flujo subsuperficial (vegetated submerged beds, VSB), donde la supedkie del agua se mantiene a nivel de la superficie del lecho permeable o por debajo de la misma. La transferencia de oxígeno desde las hojas hasta las raíces de las plantas, actúa como mecanismo suministrador de oxígeno al agua. La presencia de plantas emergentes con raíces es esencial en ambos tipos de sistemas. La carga hidráulica anual aplicada varía en el rango de 3 a 20 m3/m*, dependiendo del tipo de sistema, características del agua de alimentación, límites impuestos al efluente, etc.

Los sistemas de hgumzje son muy conocidos desde hace siglos. El tratamiento o proceso de depuración se produce gracias a reacciones biológicas, químicas y físicas, que tienen lugar en las lagunas y que tienden a estabilizar el agua residual.

Los fenómenos producidos tienen relación con: sedimentación, oxidación, fotosíntesis, aireación, evaporación, digestión, etc. Entre las ventajas de los sistemas de depuración por lagunaje cabe destacar su estabilidad frente a variaciones de caudal y carga contaminante, y sus bajos costos de explotación y mantenimiento. Por contra, entre las principales desventajas hay que citar: necesidad de grandes superficies de terreno, presencia de olores cuando se alcanzan condiciones anaerobias, y elevada concentración de microorganismos en el efluente. Aunque son sistemas naturales, se incluyen habitualmente dentro de los sistemas convencionales de natamiento debido a la amplia experiencia existente en su uso y explotación.

 

Los llamados sistemas de plantas flotantes o cultivos acuáticos son básicamente una variante del lagunaje, en la que se introduce el cultivo de plantas flotantes, cuya finalidad principal es la eliminación de determinados componentes de las aguas a través de sus raíces, que constituyen un buen sustrato responsable de una parte importante del tratamiento.

Además de aportar tratamiento, las plantas flotantes evitan la entrada de la luz solar al estanque, deteniendo así el crecimiento de las algas. Estos sistemas han sido utilizados también como medios de producción de proteínas o biomasa, en cuyo caso la depuración de agua constituye un objetivo secundario del proyecto.

Las plantas más comúnmente cultivadas son los jacintos de agua, existiendo amplia documentación sobre estos cultivos.

El clima es un factor limitativo de su rendimiento, ya que las plantas sólo crecen a determinadas temperaturas.

Estos sistemas de cultivo acuático suelen utilizarse como afino incorporados a otra cadena de procesos, empleándose generalmente como tratamiento terciario. En operaciones bien controladas, en las que las plantas se cosechan periódicamente, se pueden alcanzar rendimientos altos en la depuración.

La carga orgánica admitida por estos procesos es del orden de 30-50 kg/ha.día, lo que para aguas de moderada carga contaminante (DBO: 240 mg/l), significa una carga hidráulica anual del orden de 6 m3/m2.