divendres, 3 de desembre de 2010

Copiar la natura: els aiguamolls artificials

Interessant article (Universitat Politècnica de Catalunya)

"La vegetació, el sòl i la flora bacteriana que viu en els aiguamolls converteixen aquestes zones naturals en sistemes amb un notable potencial de depuració. La ciència, fa anys, es va fixar en la natura i en va voler conèixer el funcionament. Avui es construeixen aiguamolls artificials que depuren les aigües residuals de manera respectuosa amb l'entorn natural i amb menys requeriments energètics que les depuradores convencionals. La UPC i el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) són pioners en aquest camp.

25/02/2010
Un aiguamoll és una zona de terres, generalment planes, la superfície de les quals s'inunda de manera permanent o intermitent. En cobrir-se regularment d'aigua, el sòl se satura i queda desproveït temporalment d'oxigen, fet que dóna lloc a un ecosistema híbrid entre els purament aquàtics i els terrestres.
A les grans ciutats el tractament de les aigües es fa en depuradores que tenen un funcionament complex i altament tecnificat, i requereix una despesa econòmica molt elevada. Als petits pobles aquestes depuradores complexes no es poden implementar. En aquest cas els sistemes més adequats són aquells que no requereixen personal especialitzat, que tenen un consum energètic molt baix i que s’integren en el paisatge rural. Aquí és on apareixen els aiguamolls artificials.

Joan Garcia, professor del Departament d’Enginyeria Hidràulica, Marítima i Ambiental, treballa des de 1996 en aquesta matèria. "Dos anys més tard, el 1998, vam iniciar una primera línia de recerca i, finalment, l'any 2000, ens hi vam posar d'una manera més intensa", explica. Com funciona un aiguamoll? Aquests sistemes passius de depuració estan dissenyats per potenciar la degradació de la matèria orgànica amb mecanismes que es donen de manera espontània a la natura. "Un biofilm de bacteris s'instal·la en un llit de graves, que és per on circula l'aigua de manera subterrània, i aleshores actua sobre els diferents contaminants que es poden trobar en les aigües residuals", explica Joan Garcia. S’aconsegueix eliminar en un 90 % el contingut de matèria orgànica i altres contaminants. "Han de passar uns dies, però bàsicament el procediment és aquest", afegeix.

I l'aigua és reutilitzable? "Doncs sí, sempre que es gestioni adequadament a través d'un procés final d’afinament", afirma Jordi Morató, del Laboratori de Microbiologia Sanitària i Mediambiental del Campus de Terrassa.

Actualment, a Catalunya hi ha una quinzena d'aiguamolls artificials en una quinzena de poblacions de menys de 2.000 habitants. Aquestes poblacions han hagut d’adaptar-se a les noves directives europees sobre sanejament, que els obliguen a construir un sistema de neteja de les aigües residuals abans d’abocar-les al medi.

A Catalunya hi ha una quinzena d'aiguamolls artificials en funcionament

"Catalunya està més avançada que altres territoris de l'Estat espanyol en aquesta qüestió", explica Garcia. Segons les seves dades, "n'hi ha gairebé un centenar més de previstos per als propers anys". Amb tot, geogràficament parlant, Catalunya no té una quantitat d'aiguamolls molt elevada. Des de fa uns anys es construeix a tot Europa aquest tipus de sistemes en els quals es reprodueixen aquests entorns naturals, si bé de manera més senzilla, per depurar aigües residuals de petits nuclis urbans.

El seu ús està especialment estès al nord d'Europa, i s'hi assagen i investiguen diferents estructures per aconseguir els millors resultats. A França, n'hi ha al voltant d'uns 400; al Regne Unit aquesta xifra és de 300; i a Portugal n'hi ha més d'un centenar que ja funcionen.

Les principals línies d'investigació que s'estan duent a terme en els grups de la UPC i del CSIC versen sobre l'estudi dels factors de disseny dels aiguamolls. És a dir, quina influència té en l'eficàcia del sistema el tipus de grava o la profunditat a la qual ha d'estar, entre moltes altres variants. "També s'està estudiant com el disseny afecta en l'eliminació de contaminants prioritaris i emergents, com l'ibuprofè o alguns altres productes farmacèutics que ens estem trobant en quantitats no menyspreables a moltes aigües residuals", explica Garcia.

Aigües netes de fàrmacs
L'efectivitat dels aiguamolls artificials i d’altres sistemes de depuració no és ben coneguda en relació amb l'eliminació de contaminants. Aquesta és la raó per la qual els grups de la UPC i del CSIC han dut a terme un estudi que dóna resposta a les mancances que tenien els dissenys i l'efectivitat dels primers aiguamolls. A més dels professors Joan Garcia i Jordi Morató, han treballat en la recerca Josep M. Bayona, del CSIC, que aporta els seus coneixements en química ambiental i tecnologia analítica de contaminants emergents, i els investigadors Manuel Soto, de la Universitat de la Corunya, i Eloy Bécares, de la Universitat de Lleó, que són especialistes en reactors anaeròbics i en ecofisiologia, respectivament.

Els investigadors han dissenyat un prototipus d'aiguamoll per a millorar l'eficàcia d'aquests sistemes. Per aconseguir-ho han dividit l'experiment en tres línies de tractament per tal de contemplar totes les possibilitats. Mitjançant càmeres de videovigilància en línia obertes al públic els investigadors poden veure l'evolució de la recerca. L'experiència és pionera i s'han analitzat contaminants com ara fàrmacs o cosmètics. Els resultats preliminars indiquen que aquestes depuradores naturals tenen una bona capacitat d’eliminació d’analgèsics i de reguladors lipídics com l'àcid clofíbric (fàrmac usat per aprimarse). A més, els aiguamolls artificials tenen una menor incidència de males olors, ja que l’aigua flueix de manera subterrània, i un baix risc d’aparició d’insectes.

Entre els beneficis dels aiguamolls cal remarcar el baix consum energètic en comparació de les depuradores convencionals; una baixa producció de residus; un baix impacte ambiental sonor, i una bona integració en el paisatge rural. Aquestes característiques converteixen aquest tipus de sistema per depurar aigües de manera natural en una alternativa tecnològica ecològica als sistemes convencionals de depuració.

Avui dia és un fet que moltes poblacions petites no tracten les aigües residuals adequadament, i que l'efectivitat en general de les depuradores per eliminar contaminants emergents no es coneix. A més, no se sap quin és l’impacte dels contaminants emergents sobre els processos naturals. La recerca dels investigadors de la UPC i del CSIC està oferint resultats clars que demostren que els aiguamolls artificials són una solució econòmicament viable per a nuclis poblacionals de menys de 2.000 habitants i sostenible amb el medi ambient.

Un aiguamoll al Campus Nord

El funcionament de la investigació és el següent: els tres models utilitzats en el prototip reben una quantitat fixa diària d'aigua (86 litres) procedent del carrer Gran Capità, al costat del Campus Nord. Acte seguit, s’emmagatzema aquesta aigua en uns bidons i es va distribuint cada quatre hores a decantadors, on els sòlids sedimentables romanen retirats durant dues hores.

En un model, una bomba envia l'aigua a un reactor anaeròbic que crea un llit de fang que serveix per filtrar els sòlids. Aleshores l'aigua pretractada passa a l’aiguamoll corresponent i finalment es prenen les mostres necessàries per obtenir resultats, que fins ara han indicat que el model basat en el flux discontinu és el més efectiu. Per què? Perquè la terra, en no estar constantment humida, es pot recuperar més fàcilment, com es descriu al vídeo que els investigadors de la UPC han elaborat sobre la seva recerca."

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada