La creciente población rural, la sequía y el cambio climático están convirtiendo la escasez de agua en un problema en los municipios rurales, y un manejo más eficiente de las aguas residuales del sistema de alcantarillado es parte de la solución.
Impulsados por los expertos en salud ambiental de la Universidad de Flinders, los ayuntamientos del sur de Australia están implementando sistemas de tratamiento de aguas residuales energéticamente eficientes y sostenibles con estanques de algas de alto rendimiento y bajo costo (HRAP).
Ahora, una nueva investigación dirigida por la Universidad de Flinders investiga la mejora del tratamiento de efluentes y la eliminación de biosólidos mediante reactores secuenciales discontinuos (o ensayos de campo de la tecnología «SBR-HRAP» de bajo coste), instalados en la planta de tratamiento de aguas residuales Angaston de SA Water, en el valle de Barossa. El trabajo se publica en la revista Journal of Applied Phycology .
La buena noticia es que los sistemas más nuevos en desarrollo pueden funcionar mejor y más rápido sin un gran gasto de capital, gracias a las últimas investigaciones sobre nuevos enfoques de bioprocesamiento dentro de ellos, dice el profesor Howard Fallowfield, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Flinders.
Las técnicas SBR en desarrollo involucran un nuevo tipo de algas y una mejor eliminación de desechos del agua, para obtener agua no potable de mejor calidad para su uso en parques, jardines, campos deportivos y otros fines.
«Con el apoyo de SA Water y el Centro de Investigación e Innovación en Biopelículas ARC en Flinders, estamos probando el enriquecimiento selectivo de combinaciones de algas y bacterias para producir efluentes tratados de mayor calidad», afirma el profesor Fallowfield.
Utilizando aguas residuales de la comunidad de Angaston, nuestros seis tanques HRAP a escala piloto compararán el rendimiento de estos procesos mejorados con el de las operaciones HRAP originales.
Los grandes sistemas de estanques de algas de alto rendimiento, que han estado tratando aguas residuales en instalaciones propiedad del consejo local cerca de Kingston-on-Murray (desde 2013) y Peterborough (desde 2018) en el sur de Australia, utilizan ruedas de paletas de bajo consumo energético para mover los desechos orgánicos de los municipios y las empresas a lo largo de canales poco profundos donde las microalgas y bacterias verdes inofensivas eliminan los patógenos y los contaminantes.
El candidato a doctorado Felipe Sabatté, que ha utilizado una población nativa de algas filamentosas de agua dulce para producir efluentes tratados clarificados de mayor calidad, dice que los últimos avances se ampliarán en los ensayos de campo de Angaston.
«Si bien los estanques de algas de alta concentración son un método aceptado para el tratamiento de aguas residuales, especialmente en comunidades regionales y rurales, utilizan microalgas que son difíciles de eliminar de las aguas residuales tratadas, lo que genera niveles inaceptablemente altos de sólidos en suspensión en el vertido», afirma el Sr. Sabatté.
«Estas algas filamentosas de mayor tamaño ofrecen la posibilidad de una separación más fácil de las aguas residuales tratadas, mejorando significativamente la calidad del efluente tratado».
El resultado de esta investigación proporciona una nueva estrategia operativa para los HRAP de aguas residuales, en particular para el beneficio de las comunidades regionales y rurales que enfrentan restricciones de agua y para ayudar a cumplir los objetivos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible 6 de las Naciones Unidas ( agua limpia y saneamiento ) a largo plazo, afirma.
Esta investigación fue realizada por el Centro de Capacitación en Transformación Industrial para la Investigación e Innovación en Biopelículas del Consejo Australiano de Investigación.
También en el sitio de prueba de Angaston, el investigador de doctorado del Centro de Investigación e Innovación de Biopelículas Flinders ARC, Sam Butterworth, está investigando cómo usar esta nueva tecnología para desarrollar gránulos densos de algas y bacterias, que se pueden eliminar más fácilmente de las aguas residuales y reducir potencialmente los niveles de fósforo.
«La formación de gránulos de algas y bacterias es una forma positiva para que las biopelículas formen biomasa densa y de sedimentación rápida, mejorando así la calidad de las aguas residuales tratadas», afirma el Sr. Butterworth.
«El uso de microalgas en estanques con alta concentración de algas se considera cada vez más una mejor alternativa a otros sistemas de tratamiento de aguas residuales, como los lodos activados», afirma.
Los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales pueden utilizar más energía y agua y pueden ser menos sostenibles debido a mayores emisiones de gases de efecto invernadero.
Una validación independiente de los proyectos del HRAP aprobó el uso de aguas residuales tratadas para el riego de cultivos no alimentarios. Por ejemplo, los estanques de Kingston-on-Murray suministran agua de reutilización para regar una arboleda, y los estanques de Peterborough proporcionan agua de reutilización para un campo de golf y un campo deportivo.
Más información: F. Sabatte et al., Estanques de algas de alta tasa de flujo operados como reactores secuenciales por lotes: Hacia el tratamiento de aguas residuales con algas filamentosas, Journal of Applied Phycology (2025). DOI: 10.1007/s10811-025-03545-6
