 Desde el 1º de Marzo de 2004 ISSN 1688-2075 |
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RESUMEN
En los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales se da énfasis a la reducción de la demanda bioquímica de oxígeno y de los sólidos en suspensión.
Por otro lado, en el tratamiento para uso agropecuario se exige la eliminación de agentes patógenos, como los helmintos, operación para la cual no son muy eficaces los métodos convencionales.
En este trabajo se ha pretendido diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales cuyos efluentes serán aprovechados en el riego de jardines, gracias a la reutilización de aguas procedentes de estanques piscícolas.
Para ello es recomendable la eliminación de agentes patógenos.
Cada sistema de aprovechamiento exige un objetivo diferente en lo que respecta a la máxima concentración permisible de determinados microorganismos en las aguas residuales tratadas.
Al diseñar un proyecto de tratamiento de aguas residuales, se deberá seleccionar la tecnología y las estrategias administrativas de aprovechamiento que ofrezcan el grado de protección sanitaria que se requiera.
Palabras clave: aguas residuales, piscicultura, riego de zonas verdes.
INTRODUCCIÓN
Los estanques piscícolas se han venido usando como elementos decorativos en el diseño y construcción de jardines y zonas verdes.
El punto de mira fundamental de este diseño, no es otro que la combinación del agua con la materia viva (plantas y peces).
La calidad del agua es un elemento esencial tanto para el crecimiento y desarrollo de los seres vivos que dependen íntimamente de este recurso hídrico (Archer, D.B., et al, 1990), como para la vegetación de ornamento colindante que se aprovecha del mismo a través de una red de riego.
En lo que al contenido en nutrientes orgánicos del agua del estanque se refiere, la mayoría procede de los aportes naturales provenientes de los peces, tanto en forma disuelta como sedimentada en el fondo de la estructura de contención hídrica.
Sin embargo, aunque en menor medida, hay que tener presente el aporte realizado por la vegetación acuática que es sustentada por dicho depósito ácueo.
En los programas de aprovechamiento de aguas residuales en jardinería y zonas verdes, los riesgos para la población potencial residente en los alrededores, se centran en la posible ingestión y contacto directo con las áreas regadas.
Para evitar este problema es necesario informar sobre la ubicación de las áreas que emplean aguas residuales sin tratar, a fin de evitar posibles accidentes.
MATERIALES Y MÉTODOS
La información se obtuvo, fundamentalmente, consultando y trabajando tres tipos de fuentes: las directas, que provienen del estudio y análisis del equipo investigador; indirectas, basadas en la consulta a expertos en distintas materias y, por último, la consulta a documentos preexistentes.
En este sentido, ha sido de gran ayuda la existencia de documentos realizados con anterioridad a la formulación de este trabajo. Tras esta consulta se pasó directamente a la fase de diseño del tratamiento inicial del agua del estanque, para su posterior reutilización en riego.
La fórmula de análisis de todos estos datos consistió en una valoración global del medio físico, humano y biológico, en lo concerniente a sus materiales, procesos, ecosistemas e importancia de éstos a nivel paisajístico ambiental.
Para el diseño del tratamiento hídrico se utilizó un sistema a base de filtros biológicos, debido a la existencia de materia viva en el ecosistema a tratar (Hernández Muñoz, 2001).
La filtración biológica se da principalmente por la presencia de bacterias nitrificadoras, de los generos Nitrosomona y Nitrobacter, ya que ambas necesitan de la presencia de oxigeno, pero difieren de la disponibilidad de ciertos elementos como el amonio/amoniaco y los nitritos.
En concreto, las reacciones químicas que producen cada uno de los géneros citados, así como el efecto producido por los mismos se muestran a continuación (Tabla 1):
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Tabla 1. Productos de las reacciones químicas producidas por los bacterias nitrificadoras de los géneros Nitrosomona y Nitrobacter |
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Género |
Efecto |
Reacción |
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Nitrosomona |
Oxidan el amonio/amoniaco a nitrito, liberando una molécula de agua y un protón ácido. |
NH4 + 2O2 > NO2 + H2O + 2H |
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Nitrobacter |
Terminan la oxidación del nitrito, utilizando una molécula de oxigeno, formando el nitrato mas una molécula de agua y un protón acido. |
NO2 + O2 > NO3 + H2O + 2H |
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En diferentes estudios se ha concluido que ambos géneros no toleran la materia orgánica compleja, y necesitan de elementos traza para su fijación.
También cabe mencionar que las reacciones expuestas (Tabla 1), son complementarias una de la otra, pudiendo de esta forma llegar a una oxidación completa del amonio/amoniaco a nitrato, que es su forma menos tóxica, para los organismos vivos.
La respiración bacteriana tiene una función de oxidación de amonio/amoniaco, a nitrito y finalmente a nitrato, pero esta reacción libera en el proceso iones hidrógeno, por lo cual el medio acuícola a tratar por esta técnica, tenderá a ser ácido en un tiempo determinado, y por ello, la concentración de nitratos y nitritos será también acumulativa, ocasionando daños a la vegetación y fauna acuícola.
Por ello se puede mencionar que la filtración biológica es perjudicial hasta cierto punto, ya que al reducir el amonio/amoniaco a nitrito y nitrato, es liberada una cantidad similar de iones hidrógeno que acidifican el medio, causando todos estos elementos efectos negativos en el ecosistema a tratar.
Por este motivo, se aconseja realizar ciertas prácticas que favorezcan la oxigenación tanto de forma natural como artificial, bien mediante la realización de inyección directa al agua o utilizando saltos de agua mediante la combinación de elementos decorativos, como por ejemplo cascadas.
La eficacia de la filtración biológica, depende en gran medida del mantenimiento que se le da a los filtros y de la gama de accesorios que estos tengan instalados (termostatos, lámparas UV, ozonificadores y prefiltros).
Como complemento de los requerimientos necesarios de la vegetación anexa al estanque, se considera que los aportes de nitrógeno y fósforo contenidos en la pequeña balsa son base de las exigencias nutritivas de las especies vegetales existentes en el jardín.
Fig. 1. Vías de principales nutrientes en una instalación de acuicultura.
DISCUSIÓN
Los sistemas de filtración biológica, dependen en gran medida del número de peces y del volúmen del estanque en el que se encuentran.
En este sentido la regla general, para realizar un correcto diseño del vaso de captación que posibilite la máxima producción de materia orgánica, sin daño para los organismos vivos presentes en él, consiste en obtener la relación idónea entre el tamaño del estanque y el número y tipo de peces introducidos (Tabla 2).
Se aconseja que la cantidad de plantas acuáticas dispuestas en el estanque, sea de al menos un tercio de su superficie. Para ello, será importante el uso de diferentes variedades en función de las diferentes cotas de la balsa.
Respecto de la materia orgánica, comentar que se debe reducir los elementos que proporcionan un aumento de la misma, tales como el alimento de los peces, los restos vegetales que se incorporan al estanque, plantas acuáticas muertas y exceso de abonado para las plantas del medio ácueo entre otros.
En otro orden de temas, será necesario controlar el nivel de la concentración de oxígeno disuelto en el agua, ya que esta interfiere en el rendimiento de las bacterias nitrificadoras presentes en el medio.
A su vez, la disminución del nivel de dicho elemento puede ser apreciada en el momento en el que los peces salen a la superficie con el fin de obtener más aire.
Por este motivo se aconseja introducir juegos de agua, inyección de oxígeno mediante bombas de aire y la utilización de arroyos, con el fin de aumentar la concentración del presente elemento.
Para poder asegurar un correcto gradiente térmico y una óptima calidad del agua, es preciso evitar una excesiva insolación del estanque, de manera que es suficiente con 6 horas diaria de insolación directa.
Esto hace que se deba seleccionar el lugar más adecuado para la construcción de la balsa, no siendo conveniente situarla a pleno sol ni en zonas excesivamente sombreadas.
También se debe evitar su localización debajo de zonas arboladas.
En relación con lo anterior, habrá que practicar, de forma periódica, una serie de análisis de agua encaminados a regular los parámetros (pH, dureza total, dureza por carbonatos y turbidez) de esta, no dañando el medio ambiente y siendo compatible con las plantas y resto de organismos vivos del estanque.
El nivel óptimo de pH debe estar comprendido entre 7 y 8 para evitar daño a los peces (pH < 7) o producción en exceso de ión amonio (pH > 8).
Con el fin de evitar un desarrollo excesivo de algas, los valores de dureza por carbonatos varían entre 6 y 10 dH. Valores inferiores a 6 provocan la inestabilidad del pH, mientras que los de 10 la colonización del medio por las algas.
La dureza total, por tanto, variará entre 8 y 12 dH, ya que estar fuera de estos valores se considera peligroso para el balance natural.
Por todo y en lo referente al uso de agua reutilizada para riego de jardines y zonas verdes, será conveniente realizar aportes extras de abono en las épocas del año de máxima necesidad nutricional de los ejemplares ornamentales existentes en las áreas verdes, ya que las diferentes exigencias de elementos nutritivos principales, nitrógeno, fósforo y potasio, por especie vegetal son muy variadas.
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Tabla 2. Relación entre el tamaño del estanque y el
número y tipo de peces introducidos |
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Volumen
del estanque
sin peces (m3) |
Volumen
del estanque con peces (m3) |
Cantidad
total de peces recomendada (cm) |
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1.000 |
500 |
10 |
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2.000 |
1.000 |
20 |
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3.000 |
1.500 |
30 |
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4.000 |
2.000 |
40 |
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5.000 |
2.500 |
50 |
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6.000 |
3.000 |
60 |
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7.000 |
3.500 |
70 |
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8.000 |
4.000 |
80 |
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9.000 |
4.500 |
90 |
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10.000 |
5.000 |
100 |
|
11.000 |
5.500 |
110 |
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12.000 |
6.000 |
120 |
|
13.000 |
6.500 |
130 |
|
14.000 |
7.000 |
140 |
|
15.000 |
7.500 |
150 |
|
16.000 |
8.000 |
160 |
|
17.000 |
8.500 |
170 |
|
18.000 |
9.000 |
180 |
|
19.000 |
9.500 |
190 |
|
20.000 |
10.000 |
200 |
|
21.000 |
10.500 |
210 |
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22.000 |
11.000 |
220 |
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23.000 |
11.500 |
230 |
|
24.000 |
12.000 |
240 |
|
25.000 |
12.500 |
250 |
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30.000 |
15.000 |
300 |
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35.000 |
17.500 |
350 |
|
40.000 |
20.000 |
400 |
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45.000 |
22.500 |
450 |
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50.000 |
25.000 |
500 |
|
55.000 |
27.500 |
550 |
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60.000 |
30.000 |
600 |
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70.000 |
35.000 |
700 |
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80.000 |
40.000 |
800 |
|
90.000 |
45.000 |
900 |
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100.000 |
50.000 |
1.000 |
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V (m3) = (2 · H)0,25, siendo “H” la altura más desfavorable del estanque en metros, a tener en cuenta desde el nivel de cimientos.
Regla
general: La longitud total de todos los peces que viven dentro del estanque no
debe exceder de
Respecto al potasio, será necesario realizar las aplicaciones anuales necesarias en función de los grupos de plantas que se encuentren en cada uno de los diferentes parterres y en la propia pradera.
Los niveles de nitrógeno y fósforo disueltos en agua, se encuentran cercanos a los requerimientos generales de las especies ornamentales utilizadas.
CONCLUSION
Encontramos que la filtración biológica cumple una notable función en cuanto a la oxidación de amonio/amoniaco, pero esta oxidación provoca como resultado una acidificación al medio, así mismo la acumulación excesiva de elementos como nitratos y nitritos, los cuales intoxican a los peces.
El agua de los estanques acuícolas es a menudo más rica en nutrientes que el agua de pozo, conteniendo en particular nitrógeno fijado por las algas verdeazuladas; fundamental para el mejoramiento de la fertilidad del suelo.
Después de la cosecha de peces, el lodo del estanque, rico en nutrientes, puede ser utilizado como fertilizante para mejorar el aspecto de los jardines y zonas verdes.
Como recomendaciones finales se pueden citar las siguientes:
Desarrollar un enfoque integrado de gestión del agua para mejorar el manejo de los recursos hídricos y para proporcionar servicios ambientales encaminados al uso racional de los mismos.
Hacer más énfasis en el manejo del agua para la protección de los ecosistemas acuáticos; mejorar la integración de las consideraciones ambientales en el manejo del agua estableciendo un régimen sólido para los caudales ecológicos mínimos y normas biológicas sobre la calidad del agua.
REFERENCIAS
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Hernández Muñoz, A. (2001). Depuración y desinfección de aguas residuales. Colegio Oficial de Caminos Canales y Puertos.
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Fuente: VET-UY
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