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El estudio ´Escherichia coli removal in a treatment wetland - pond system: A mathematical modelling experience´, realizado por los investiadores del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV), Carmen Hernández Crespo, Miriam Fernández Gonzalvo y Miguel Martín Monerris, junto a la profesora de la Universidad Nacional Agraria La Molina (Perú), Rosa María Miglio, determina que los humedales artificiales pueden eliminar bacterias como la Escherichia coli y, de este modo, alcanzar valores adecuados para la reutilización agrícola o usos ambientales.
Esquema de la EDAR de Carricola, indicando los sitios de muestreo para el control de la calidad del agua (puntos negros y rojos) y E. coli (puntos rojos)
El trabajo del IIAMA parte de la realidad de que, en el contexto actual de escasez de agua, la reutilización de aguas residuales regeneradas es una excelente oportunidad para disponer de un recurso hídrico alternativo, garantizado y sostenible para usos agrícolas o ambientales (mantenimiento de humedales, caudal ecológico, silvicultura, recarga de acuíferos, entre otros).
"Los humedales artificiales son sistemas de tratamientos de aguas muy sencillos que, al disponer de plantas acuáticas (carrizo, enea, juncos…) y agua de buena calidad tras su tratamiento, permiten desarrollar condiciones ambientales propicias para la mejora de la biodiversidad. Además, el empleo de humedales artificiales para el tratamiento directo de aguas residuales urbanas, agrícolas e industriales, muy extendido en algunos países como Francia, República Checa, Portugal, Austria, Holanda o Alemania, puede articularse como una solución viable para la depuración en núcleos rurales dispersos o pequeñas poblaciones", comenta Miguel Martín Monerris.
Por este motivo, los investigadores del IIAMA han monitorizado durante los últimos siete años la EDAR de Carrícola, un pequeño municipio cercano al centenar de habitantes ubicado en la provincia de Valencia, donde han evaluado el potencial de los humedales artificiales para desinfectar las aguas residuales. "Concretamente, la EDAR de Carrícola está formada por dos tanques Imhoff en serie, dos humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal en serie y un pequeño estanque para la renaturalización de las aguas residuales tratadas", explica Carmen Hernández, autora principal del estudio.
La investigación ha concluido que las EDAR diseñadas con humedales artificiales pueden reducir las bacterias indicadoras de E.coli hasta niveles aptos para su reutilización, siendo para ello necesario la instalación de un humedales de flujo superficial o pequeños estanques al final del proceso de tratamiento. "Este estudio ha demostrado que la desinfección solar y la depredación por dáfnidos son los mecanismos más importantes en el estanque estudiado, cuya implementación no conlleva la necesidad de consumo de energía ni empleo de reactivos", destaca Carmen Hernández Crespo.
De hecho, se han desarrollado diferentes procesos de modelación matemática que analizan la eliminación de E. coli y que suponen un avance, en relación a la identificación de zonas muertas y cuantificación de la importancia de los distintos mecanismos de eliminación de esta bacteria indicadora. "Tradicionalmente se simula la descomposición de E. coli a través de un proceso de reacción único con dinámica de fluidos computacional (CFD), sin embargo, en este trabajo se implementan y comparan los procesos de eliminación de un reactor de tanque de agitación continua (CSTR) y un modelo tridimensional CFD (3d-CFD)", explica Miriam Fernández. Por todo ello, los autores afirman que este estudio contribuye a mejorar el conocimiento sobre los procesos de eliminación de E. coli mediante este tipo de tratamiento de depuración natural. "El modelado matemático de los diferentes mecanismos de eliminación de E. coli es una herramienta eficaz para mejorar el funcionamiento, diseño y rendimiento de los humedales artificiales", sostienen los investigadores del IIAMA.
Finalmente, desde el equipo de trabajo se agradece al Ayuntamiento de Carrícola su apuesta por este tipo de tecnología de depuración, así como por facilitarles el acceso a las instalaciones para el desarrollo de investigaciones diversas. También muestran su agradecimiento al Centro de Cooperación al Desarrollo de la UPV por la financiación concedida a través del programa ADSIDEO.
