Los cañaverales ofrecen una solución ecológica para la gestión de la contaminación por lodos

Los lodos, un subproducto del tratamiento de aguas residuales, a menudo contienen sustancias peligrosas como metales pesados ​​y exceso de nutrientes que plantean importantes riesgos ambientales y de salud si no se tratan adecuadamente. Los métodos de tratamiento convencionales dependen en gran medida de productos químicos y procesos que consumen mucha energía, lo que los hace menos sostenibles.

Los cañaverales de tratamiento de lodos (STRB) ofrecen una alternativa más ecológica al aprovechar los juncos y comunidades microbianas para degradar naturalmente los contaminantes y estabilizarlos lodo. Dada la creciente urgencia de abordar contaminación del aguaEl avance de la tecnología STRB es vital para un futuro más sostenible.

El estudio, publicado en Salud del suelo y del medio ambientefue realizado por investigadores de la Universidad Sultán Qaboos. Al probar los STRB a escala piloto con diferentes velocidades de carga de lodo, la investigación empleó una secuenciación avanzada de ARNr 16S para identificar los actores microbianos clave responsables de la eliminación de nutrientes y la estabilización de la materia orgánica. Esto representa un hito importante en el perfeccionamiento de soluciones de gestión de lodos, especialmente en climas áridos.

Los investigadores analizaron el rendimiento de STRB en tres tasas de carga de lodos (75, 100 y 125 kg/m²/año), centrándose en la diversidad microbiana, la descomposición de lodos y la eficiencia general del tratamiento. Las cargas más altas de lodo se relacionaron con una mayor diversidad bacteriana pero con una menor uniformidad de la comunidad.

Los juncos desempeñaron un papel crucial en la formación de poblaciones microbianas al promover el crecimiento de bacterias nitrificantes y metanógenos, esenciales para el ciclo de nutrientes y la descomposición de la materia orgánica. Las proteobacterias surgieron como actores dominantes, impulsando ciclos críticos de carbono y nitrógeno, mientras que Bacteroidetes y Actinobacteria apoyaron la degradación de la materia orgánica y la eliminación de nutrientes.

Distintos grupos microbianos revelaron el impacto de los juncos y las tasas de carga de lodos en procesos biogeoquímicos esenciales. Las cañas mejoraron la actividad microbiana al crear nichos aeróbicos y liberar exudados de raíces, fomentando comunidades especializadas en la rizosfera.

En particular, los STRB lograron una reducción de hasta el 98 % en el volumen de lodos, observándose el rendimiento óptimo a 100 kg/m²/año, destacando su viabilidad como herramienta sostenible de gestión de lodos, especialmente en ambientes cálidos y áridos.

«Estos hallazgos resaltan el potencial transformador de los STRB en la gestión sostenible de aguas residuales. Al aprovechar los procesos naturales, los STRB ofrecen una alternativa eficaz y respetuosa con el medio ambiente a los métodos tradicionales», afirmó Daniel Menezes Blackburn, investigador principal. «Al aprovechar los procesos naturales, los STRB proporcionan una alternativa eficaz y ecológica a los métodos convencionales, ofreciendo información valiosa para aplicaciones del mundo real».

Este estudio valida los STRB como una solución viable para la gestión sostenible de lodos, especialmente en regiones áridas. Al minimizar el uso de productos químicos y energía, los STRB contribuyen a la resiliencia climática y conservación del medio ambiente. Las investigaciones futuras se centrarán en diversificar las especies de plantas, optimizar las capacidades de carga de lodos y evaluar las emisiones de gases de efecto invernadero.

Con su escalabilidad y huella ambiental mínima, los STRB allanan el camino para lograr objetivos globales de sostenibilidad, combinando la integridad ecológica con soluciones prácticas de tratamiento de aguas residuales.