Modelo integrado de un sistema de biodepuración en origen de aguas residuales domiciliarias. Una propuesta para comunidades periurbanas del Centro Sur de Chile.

Integrated model of biopurification system for home sewage. A proposal for peri-urban communities from south center of Chile

El crecimiento acelerado de la población mundial y sus impactos ha llevado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento hídrico. Las aguas residuales constituyen una  fuente adicional para satisfacer la demanda de este recurso, razón por la cual se han estado diseñando alternativas para mejorar su tratamiento y potenciar su utilización. Este estudio profundiza en la revisión de algunas alternativas de biodepuración y propone el diseño conceptual de un sistema híbrido de biodepuración en origen de aguas residuales domiciliarias basado en el uso de un biofiltro. Este biofiltro se compone de un lombrifiltro y una combinación de humedales artificiales de flujos subsuperficial y libre. Los resultados de este estudio apuntan al diseño de soluciones ecosistémicas en la gestión de los recursos hídricos, aportando además beneficios medioambientales, paisajísticos y educacionales en la generación de alternativas para el manejo sostenible de nuestros recursos naturales.

Introducción

La ciudad es el hábitat humano por excelencia. La proporción de población urbana y el crecimiento acelerado de las ciudades, tanto en habitantes como en extensión, son fenómenos globales que plantean constantes desafíos en temas de planeamiento y gestión ambiental de los recursos naturales, especialmente en el uso del recurso agua (Sabatini, 1998; De Mattos, 2001; Azócar, 2003). El surgimiento de nuevas zonas residenciales, la contaminación de los cuerpos de agua superficial y subterránea, la distribución desigual del recurso hídrico y los graves períodos secos han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento, considerándose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda por este recurso (Fuenzalida, 2003; Aedo, 2004; Delgadillo, 2010).

El agua como recurso natural es más que un solvente y está formada de componentes físicos, químicos y biológicos; es una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos suspendidos o disueltos. En el agua residual la concentración de uno o más de estos componentes, se encuentra alterada por efectos antrópicos directos o indirectos, deteriorando la calidad de aguas que pudiesen ser para consumo humano, uso agrícola, industrial u otro (Arboleda, 2000; Arcos, 2005; De Miguel, 2005). La mayor parte de la materia orgánica encontrada en las aguas residuales consiste en residuos alimenticios, heces, material vegetal, sales minerales, materiales orgánicos y materiales diversos como jabones y detergentes sintéticos. Las aguas residuales domésticas (aguas negras y grises), están constituidas en un elevado porcentaje (en peso) por agua, cerca de 99,9% y apenas un 0,1% de sólidos suspendidos, coloidales y disueltos. Esta pequeña fracción de sólidos es la que presenta los mayores problemas en el tratamiento y disposición para su reutilización (Borja, 2011).

El reuso de aguas residuales está definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron destinadas (Silva et al., 2008). Los tipos y aplicaciones se clasifican de acuerdo con el sector que recibe el beneficio, siendo los principales el urbano y el industrial. En el ámbito urbano, la reutilización de aguas residuales va destinada a la irrigación de parques públicos, campos de atletismo, áreas residenciales y campos de golf y en el ámbito industrial, se utiliza especialmente en los sistemas de refrigeración y en el sector agrícola, en la irrigación de cultivos (OMS, 1989; Metcalf y Eddy, 1995; Lara, 1999; Gutiérrez, 2003).