ACTAS DEL ENCUENTRO INTERNACIONAL SOBRE FITODEPURACIÓN


El Encuentro Internacional sobre Fitodepuración que se celebró del 20 al 22 de julio de 2005 en Lorca, reunió a diferenes expertos de 17 países en la depuración de aguas residuales con plantas. Podrá conocer la totalidad de las actas del Encuentro, tanto las Comunicaciones escritas que se presentaron en las Conferencias como en formato Póster.

ACTAS Y POSTERS

PROGRAMA DEFINITIVO

MANUAL EN FITODEPURACIÓN

 

En el presente manual se tratan los sistemas blandos de depuración de aguas residuales, haciendo especial referencia a los filtros de macrofitas en flotación desarrollado por la Universidad Politécnica de Madrid a través del grupo de Agroenergética del Departamento de Producción Vegetal

MANUAL DE FITODEPURACIÓN

 

TECNOLOGÍA Filtros de Macrofitas en Flotación

 


La depuración de aguas mediante sistemas de plantas macrofitas


Los sistemas que utilizan plantas macrofitas acuáticas se basan en un monocultivo o policultivo de plantas superiores (macrofitas) dispuestas en lagunas, tanques o canales poco profundos. Aunque realizan normalmente tratamientos terciarios del agua que reciben, pueden incluso llegar a realizar tratamientos secundarios. Las propias plantas suministran el oxígeno al proceso de depuración que se realiza en el sistema radicular. Las propias plantas degradan, absorben y asimilan en sus tejidos los contaminantes, pero también proporcionan una extensa superficie donde se posibilita el crecimiento bacteriano y se filtran los elementos sólidos en suspensión.

Los diferentes sistemas de depuración que utilizan macrofitas acuáticas se clasifican en:

 


1- Sistema de macrofitas emergentes de flujo superficial:


Este sistema y el siguiente utilizan plantas enraizadas y tolerantes al encharcamiento. Suelen ser vivaces y sus hojas se secan en invierno, rebrotando en primavera a partir de rizomas, como los carrizos (Phragmites sp.), juncos (Scirpus sp.) o eneas (Typha sp.) En los sistemas de flujo superficial la eliminación de contaminantes se produce por reacciones que tienen lugar en el agua y en la zona superior de contacto, ya que por las raíces circula una escasa cantidad de agua residual, por lo que su potencial de depuración es muy restringido.

 


2- Sistema de macrofitas emergentes de flujo subsuperficial:


Similar al anterior, utiliza una capa de grava o de suelo por donde circula el agua por gravedad. Se obliga a pasar toda el agua residual por las raíces, lo que incrementa enormemente el rendimiento depurativo. Su mayor inconveniente es la rápida colmatación del terreno con el paso de los años, ya sea por las propias raíces y rizomas o por los sólidos sedimentados. Eliminar los contaminantes significa entonces destruir el sistema.

 


3- Sistema de macrofitas flotantes:


Utilizan especies que son flotantes de forma natural, como las lentejas de agua (Lemna, Wolffia, Spirodella) el helecho (Azolla sp.), el jacinto de gua (Eichornia crassipes), o los nenúfares (Victoria regia). Estos sistemas tienen la ventaja de que el contacto entre las raíces y el agua residual es total y presenta una gran superficie. Sin embargo, estas especies no alcanzan un gran tamaño y su producción de biomasa es limitada, lo cual reduce su valor depurativo absoluto, aunque absorben grandes cantidades de nitrógeno y fósforo. Sin embargo, son muy efectivos cuando las concentraciones de materia orgánica y de sólidos disueltos son bajas.

 


4- Sistema de Filtro de Macrofitas en Flotación:


Este es el sistema objeto del presente proyecto LIFE, y del que se están construyendo diversos prototipos en Lorca.

Este sistema utiliza macrofitas de tipo emergente, que de forma natural se encuentran enraizadas en el terreno, pero que aquí se transforman artificialmente en flotantes. Se trata de un método novedoso que combina las ventajas de los sistemas flotantes y los de macrofitas emergentes, eliminando o reduciendo sus inconvenientes. Ha sido desarrollado por la Universidad Politécnica de Madrid, y existen ya tres plantas piloto en los aeropuertos de Madrid-Barajas, Reus y Alicante.

El sistema es capaz de realizar un tratamiento terciario de los efluentes secundarios de sistemas de depuración convencionales eliminando elementos eutrofizantes, especialmente fósforo y nitrógeno. Efectúa un tratamiento secundario descomponiendo la materia orgánica por medio de los microorganismos adheridos al sistema radicular de las plantas, y también favorece la disminución de sólidos en suspensión al quedarse adheridos en el entramado de raíces. Algunas especies de plantas emergentes tienen la capacidad de absorber cantidades importantes de metales pesados o descomponer fenoles, por lo que el sistema es también válido para tratar vertidos industriales.

El sistema lo constituye básicamente un tapiz de vegetación flotante que ocupa toda la superficie de una laguna o de una serie de canales por donde circula el agua. La profundidad de los mismos varía entre los 25 y 75 cm. Las plantas deben ser en lo posible autóctonas de la región y se disponen de tal forma que sus raíces, rizomas, y parte del tallo, se encuentren sumergidos. Hasta la fecha se ha trabajado especialmente con carrizos (Phragmites sp.), esparganios (Sparganium sp.), juncos (Scirpus, Schoenus), lirio de agua (Iris pseudocorus) y espadañas o eneas (Typha sp.). Estas últimas parecen haber dado hasta la fecha los mejores resultados, con altos rendimientos de crecimiento y depuración.

Al crecer flotando, estas especies forman una densa esponja de raíces y rizomas que ocupan todo el volumen del vaso (laguna o canal), y obligan a que el agua circule por esta maraña de vegetación, que actúa a su vez de soporte de los microorganismos que degradan la materia orgánica. Las hojas, paralelamente, bombean oxígeno a las raíces, lo que favorece el proceso de degradación de los contaminantes.

Ventajas del sistema Filtros de Macrofitas en Flotación:

· Economía y facilidad de implantación.

· Mayor rendimiento de depuración, ya que todo el sistema radicular está bañado por el efluente y todo el efluente circula por la malla depuradora.

· Facilidad de cosecha de la biomasa, tanto aérea como sumergida. No implica la destrucción del sistema como en el caso de los sistemas con plantas enraizadas.


Por otra parte, una vez estabilizado el sistema, se produce una gran cantidad de biomasa, que debe ser retirada mediante cortes periódicos para que el sistema siga bombeando nutrientes. Esta biomasa alcanza los 2,23 kg/m2 de materia seca anual de la parte aérea para el caso de la enea (Typha latifolia L.), y puede ser utilizada en alimentación ganadera o con fines energéticos (un metro cuadrado de canal produce igual poder calorífico que un litro de petróleo. También se almacenan anualmente 1 kg/m2 de azúcares y almidón en los rizomas, que podrían ser utilizados en la producción de etanol).

 

POLÍTICA DE AGUAS




DIRECTIVA MARCO DE AGUAS DE LA UNIÓN EUROPEA


La Directiva Marco de Aguas fue aprobada, tras un largo debate entre el Parlamento Europeo y la Comisión Europea, el 22 de diciembre de 2000. Este paso supone un gran reto para la gestión del agua y engloba todas las directivas anteriores sobre esta materia. Está considerada cómo una de las mejores legislaciones de agua del mundo, y su correcta aplicación debería mejorar notablemente la situación ecológica entre otros de los ríos antes del año 2015.

Los grandes principios de esta Directiva Marco son:

1. La cuenca hidrográfica como unidad de gestión, que se corresponde con la unidad de funcionamiento natural del ciclo hidrológico.

2. La recuperación de costes en el precio del agua que incluya las externalidades debidas a la afección medioambiental.

3. La consecución del "buen estado ecológico" (biológico, hidromorfológico y físico-químico) de las aguas y los ecosistemas acuáticos como mejor garante de cantidad y calidad del agua (enfoque ecológico para el uso sostenible del agua).

4. El control de la contaminación, la eliminación de sustancias peligrosas, la restauración de los ecosistemas, la política tarifaria y la planificación de la gestión de las cuencas y el uso eficiente del agua y la prevención del deterioro de los ecosistemas acuáticos, la participación pública y la designación de áreas protegidas son sus principales instrumentos.

Todos estos principios son fundamentales para la preservación de los ecosistemas acuáticos ante las medidas de gestión del agua, en aras de la conservación del agua y el uso sostenible del recurso. Esta directiva ha sido traspuesta durante el 2003, y entraña una serie de compromisos que deben cumplirse por parte de los países miembros según dilatado pero estricto calendario.

Está disponible:

La versión completa de la Directiva en castellano.

Un calendario de su aplicación.

Un documento en ingles sobre los principios de la Directiva.

 

SANEAMIENTO Y DEPURACIÓN DE LAS AGUAS EN ESPAÑA


En España, el agua ha presentado tradicionalmente dos problemas fundamentales. El primero es que se trata de un bien escaso, cuyas dificultades de obtención se ponen aún más de manifiesto en períodos prolongados de sequía. El segundo es el deterioro de la calidad del agua en determinados tramos de nuestra red hidrográfica, como consecuencia de los vertidos procedentes de las aglomeraciones urbanas.

El agua residual de las aglomeraciones urbanas españolas, muchas de ellas de varios miles de habitantes, se vierte en los cauces de los ríos y en el litoral que, aunque hasta hace algunos años ejercían de masas de dilución de los agentes contaminantes, en la actualidad la mayor carga contaminante, por un lado, y los menores caudales circulantes por el notable incremento de usos consuntivos por otro, hace inviable cualquier solución que se base en exclusiva en esta capacidad de autodepuración del medio receptor. Ello ha planteado, desde hace tiempo, la necesidad de depurar las aguas residuales antes de ser vertidas.

La legislación del Estado dispone de diferentes normas encaminadas a garantizar la calidad de nuestras aguas continentales y marítimas. La Ley 46/1.999, de 13 de diciembre, de modificación de la Ley 29/1.985 (actualmente derogada), de 2 de agosto, de Aguas; el texto refundido de la Ley de Aguas, aprobado por el Real Decreto Legislativo 1/2.001, y la Ley 22/988, de Costas, establecen, entre otras medidas, el sometimiento a autorización previa de aquellas actividades susceptibles de provocar contaminación del dominio público hidráulico o del marítimo-terrestre, especialmente de los vertidos. Hay otras muchas disposiciones y normativas relacionadas con la calidad del agua y con la obligatoriedad de someter a los vertidos a tratamiento en instalaciones adecuadas.

En 1.991 la Unión Europea, consciente de la necesidad de garantizar la calidad de las aguas de los Estados miembros, inició un camino ya emprendido por las autoridades españolas a través de la normativa citada, por medio de la Directiva 91/271/CEE: los países de la Unión quedaban emplazados a adecuar los sistemas de saneamiento y depuración de las aguas residuales urbanas en todas sus poblaciones mayores de 2.000 habitantes antes del año 2.005 de manera que se debían establecer las medidas necesarias para garantizar la correcta recogida y tratamiento de las aguas residuales urbanas antes de su vertido.

Han pasado 14 años desde la aprobación de la Directiva, y con el inicio del año 2.004, a un año vista del plazo para cumplir los compromisos con la Unión Europea, cabe destacar la evolución favorable de los trabajos realizados en España, como continuación de los ya iniciados con anterioridad: desde la trasposición de la Directiva al marco jurídico español y la elaboración del Plan Nacional de Saneamiento y Depuración hasta la ejecución de gran parte de las infraestructuras en él contempladas. En este, se estimaba la inversión necesaria para el cumplimiento de las exigencias de la Unión Europea en casi dos billones de pesetas (cerca de los 12.000 millones de euros)

De acuerdo con los compromisos adquiridos con las Comunidades Autónomas, la participación total de la Administración Central del Estado en la financiación del Plan se elevaba a casi medio billón de pesetas (unos 3.000 millones de euros) durante el período de ejecución del mismo o sea hasta el año 2.005 de los cuales el 80% está ya comprometido en obras concretas ejecutadas totalmente o en etapa de construcción, o en fase avanzada de contratación o licitación. A modo de ejemplo, desde la creación del Ministerio de Medio Ambiente, en 1.996, la Administración General del Estado había contratado obras por valor de alrededor de 120.000 millones de pesetas (721 millones de euros), lo que proporciona una idea del enorme impulso dado al Plan. A ello hay que añadir la contratación a través de la participación en los Fondos Europeos para Comunidades Autónomas.

Ya en 1.998, cerca del 48% de nuestra población equivalente contaba con sistemas de tratamiento que cumplían satisfactoriamente los requisitos establecidos por la Unión Europea, y en torno a un 16% adicional estaba en disposición de disponer de ellos en breve plazo.

El Ministerio de Medio Ambiente tiene disponible en su página web un documento cuyo objetivo es la presentación sistemática y sintética de lo que representa el Plan Nacional de Saneamiento y Depuración de España y su desarrollo y evolución desde la elaboración de la Directiva 91/271/CEE hasta su aprobación y puesta en práctica, así como de los trabajos realizados y los resultados obtenidos. Otro de sus objetivos es la difusión de las líneas de actuación en las que se está trabajando actualmente.

Bajo esta perspectiva, esta publicación comienza con un resumen de la normativa comunitaria sobre la materia y las disposiciones españolas que han permitido su trasposición y aplicación (cuya relación aparece en el Anexo III).

A partir de aquí se describen sintéticamente las principales características del Plan de Saneamiento y Depuración español aprobado en 1.995 y en las secciones siguientes los avances conseguidos hasta el año 2.000.

Saneamiento y depuración de las aguas en España

 
 
 
 

Filtro de Macrofitas en Flotación desarrollado por AENA en el aeropuerto de Alicante

 

 

 



 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 






Filtro de Macrofitas en Flotación desarrollado por AENA en el aeropuerto de Madrid Barajas