Combinar comunidades microbianas en un reactor biofilmplancton puede mejorar la calidad del agua tratada y apoyar la nueva normativa europea sobre aguas residuales – RETEMA

Informe sobre la Innovación en la Gestión Sostenible del Agua en Pequeñas Depuradoras Rurales

Introducción

La gestión del agua constituye uno de los principales desafíos del siglo XXI, en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente el ODS 6: Agua limpia y saneamiento. El crecimiento urbano y la escasez de recursos hídricos hacen que las depuradoras sean infraestructuras esenciales para garantizar la salud pública y proteger los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, muchas pequeñas depuradoras rurales en Europa enfrentan limitaciones tecnológicas, energéticas y de personal especializado.

Desarrollo de una Tecnología Innovadora Basada en la Naturaleza

Un equipo de investigadores del Centro Tecnológico BETA de la Universidad de Vic – Universidad Central de Cataluña (UVic-UCC), la Universidad de Girona (UdG) y el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA-CERCA) ha desarrollado un reactor basado en biopelículas y plancton (BPR) que mejora significativamente la calidad del agua tratada, contribuyendo al cumplimiento del ODS 6 y al ODS 15: Vida de ecosistemas terrestres.

Objetivos de Desarrollo Sostenible Relacionados

1. ODS 6: Garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos.
2. ODS 7: Energía asequible y no contaminante, al reducir los costes energéticos en depuración.
3. ODS 9: Industria, innovación e infraestructura, mediante el desarrollo tecnológico sostenible.
4. ODS 13: Acción por el clima, al promover tecnologías resilientes y de bajo impacto ambiental.
5. ODS 15: Vida de ecosistemas terrestres, protegiendo ríos y acuíferos locales.

Contexto Normativo y Desafíos en la Gestión del Agua

La nueva Directiva Europea sobre el Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas, vigente desde noviembre de 2024, amplía las exigencias a pequeñas y medianas depuradoras, buscando reducir estrictamente nutrientes y contaminantes. Esto responde a la problemática ambiental causada por la contaminación difusa acumulada de múltiples pequeñas instalaciones, especialmente en zonas rurales y de montaña.

• Incremento de la normativa para pequeñas depuradoras desde 2025.
• Necesidad de soluciones sostenibles y de bajo costo para municipios con recursos limitados.
• Importancia de tecnologías basadas en la naturaleza para cumplir con los estándares ambientales.

Funcionamiento del Reactor Biofilm-Plancton (BPR)

El reactor BPR reproduce procesos naturales de autodepuración presentes en lagos y ríos, donde comunidades microbianas degradan materia orgánica, transforman nutrientes y reducen microorganismos patógenos. La combinación de biofilm y plancton proporciona estabilidad biológica y eficiencia en la depuración.

1. Biofilm: Microorganismos adheridos a superficies sólidas.
2. Plancton: Microorganismos suspendidos en el agua.

Esta tecnología es una alternativa sostenible, adaptable y con bajo consumo energético, especialmente adecuada para pequeñas depuradoras rurales.

Resultados y Beneficios del Reactor BPR

Los ensayos realizados en una planta piloto en Quart (Girona) evidenciaron:

• Reducción significativa de nitrógeno total y fósforo.
• Disminución de bacterias fecales como Escherichia coli.
• Mejora en la claridad y oxígeno disuelto del efluente.
• Capacidad para absorber variaciones en la carga contaminante gracias al equilibrio microbiano.

Estos resultados respaldan la aplicación de soluciones basadas en la naturaleza para cumplir con la normativa europea y proteger los recursos hídricos, alineándose con el ODS 6 y el ODS 15.

Desafíos Adicionales: Contaminantes Emergentes

El reactor también fue evaluado frente a contaminantes emergentes como fármacos y productos de uso cotidiano, cada vez más presentes en aguas residuales urbanas. Aunque la eliminación varió según el compuesto, el estudio abre posibilidades para optimizar el sistema y aumentar su resiliencia frente al cambio climático y la contaminación, contribuyendo al ODS 13.

Implicaciones para la Sostenibilidad y Futuro de la Gestión del Agua

Las soluciones basadas en la naturaleza (NbS) como el reactor BPR representan una respuesta eficiente y económica a los retos actuales, consumiendo menos energía y requiriendo menor mantenimiento. Esta tecnología contribuye a:

• Garantizar el acceso a agua limpia y saneamiento (ODS 6).
• Reducir el impacto ambiental y proteger ecosistemas acuáticos (ODS 15).
• Promover innovación sostenible y resiliencia climática (ODS 9 y ODS 13).

Además, el conocimiento interdisciplinar generado permite diseñar sistemas más eficientes y adaptables, fomentando la cooperación entre ingeniería y procesos naturales.

Conclusiones

El reactor biofilm-plancton no solo mejora la eliminación de contaminantes en pequeñas depuradoras rurales, sino que también representa un cambio paradigmático hacia una gestión del agua que coopera con la naturaleza. Esta innovación tecnológica es clave para garantizar la sostenibilidad y seguridad hídrica, especialmente en regiones con presión sobre los recursos hídricos, como el área mediterránea.

El acceso a agua limpia es un derecho fundamental y una responsabilidad compartida, y tecnologías como esta contribuyen a un futuro más sostenible y equitativo, en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

Referencia

Bertrans-Tubau, L., Martínez-Campos, S., López-Doval, J. C., Abril, M., Pladelasala-Rocafiguera, G., Ponsá, S., Suñer, A. C., Salvadó, V., Hidalgo, M., Doménech-Pascual, A., Romaní, A. M., Pico-Tomàs, A., Balcázar, J. L., & Proia, L. (2025). Improving small urban wastewater treatment plants with a nature-based reactor for tertiary treatment. Journal of Environmental Management, 393, 126983. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.126983

1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo

1. ODS 6: Agua limpia y saneamiento
   • El artículo se centra en la gestión sostenible del agua y el tratamiento de aguas residuales, especialmente en pequeñas depuradoras rurales.
   • Se destaca la importancia de garantizar la calidad del agua y proteger los ecosistemas acuáticos.
2. ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
   • Se presenta una tecnología innovadora basada en biopelículas y plancton para mejorar el tratamiento de aguas residuales.
   • La innovación tecnológica es clave para soluciones sostenibles y adaptables a contextos rurales.
3. ODS 13: Acción por el clima
   • El desarrollo de tecnologías resilientes frente al cambio climático se menciona como un beneficio del reactor biofilm-plancton.
   • Se busca reducir el consumo energético y el impacto ambiental en el tratamiento de aguas.
4. ODS 15: Vida de ecosistemas terrestres
   • La protección de ríos y acuíferos locales mediante la reducción de contaminantes es un tema central.
   • El enfoque en soluciones basadas en la naturaleza ayuda a preservar ecosistemas vulnerables.

2. Metas específicas de los ODS identificadas en función del contenido del artículo

1. Meta 6.3: Mejorar la calidad del agua mediante la reducción de la contaminación, minimizando la liberación de productos químicos y materiales peligrosos.
   • El reactor reduce significativamente nutrientes como nitrógeno y fósforo, así como bacterias fecales.
   • Se aborda la eliminación de contaminantes emergentes como fármacos y productos de uso cotidiano.
2. Meta 6.4: Incrementar la eficiencia en el uso del agua en todos los sectores.
   • La tecnología propuesta consume menos energía y requiere menor mantenimiento, contribuyendo a la eficiencia.
3. Meta 9.5: Mejorar la investigación científica y la capacidad tecnológica en sectores industriales.
   • El desarrollo interdisciplinar que combina química, microbiología y ecología para mejorar tratamientos de depuración.
4. Meta 13.1: Fortalecer la resiliencia y la capacidad de adaptación frente a riesgos relacionados con el clima.
   • El sistema es adaptable y resiliente frente a la contaminación emergente y el cambio climático.
5. Meta 15.1: Garantizar la conservación, restauración y uso sostenible de ecosistemas terrestres y acuáticos.
   • La reducción de contaminantes protege ecosistemas acuáticos vulnerables en zonas rurales y de montaña.

3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo para medir el progreso

1. Indicador 6.3.1: Proporción de aguas residuales tratadas adecuadamente.
   • El artículo menciona la mejora en la calidad del agua tratada mediante el reactor biofilm-plancton, lo que implica un aumento en la proporción de aguas residuales tratadas eficazmente.
2. Indicador 6.3.2: Concentración de nutrientes clave (nitrógeno y fósforo) en cuerpos de agua.
   • Se reporta una reducción significativa de nitrógeno total y fósforo en el efluente tratado.
3. Indicador 6.3.3 (implícito): Presencia de bacterias fecales como Escherichia coli en aguas residuales.
   • El artículo destaca la reducción de bacterias fecales, especialmente Escherichia coli, como un indicador de calidad del agua.
4. Indicador 9.5.1: Gastos en investigación y desarrollo como proporción del PIB.
   • El desarrollo científico y tecnológico interdisciplinar mencionado contribuye a este indicador.
5. Indicador 13.1.1 (implícito): Número de sistemas resilientes implementados para adaptarse a riesgos climáticos.
   • La tecnología propuesta es una solución resiliente frente a contaminantes emergentes y cambio climático.

4. Tabla: ODS, metas e indicadores

Fuente: retema.es