San José, 9 de mayo (Ocio/UCR) .- Es posible que te sorprenda la versatilidad de las aguas residuales en aplicaciones como descargas en servicios de salud, riego para cultivos, fertilización agrícola o incluso como biocombustibles. Estos usos pueden parecer inusuales a primera vista, pero gracias a un innovador proyecto de investigación desarrollado por la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica, se están planteando soluciones verdaderamente viables y efectivas en la gestión de residuos de aguas residuales.

Este proyecto, conocido como «Tratamiento anaeróbico C3608 de aguas residuales ordinarias», tiene como objetivo evaluar y caracterizar los diferentes tipos de productos que pueden generarse a partir de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Además, involucra a un grupo diverso de estudiantes y docentes de distintas disciplinas dentro de la UCR, quienes trabajan en la creación de mecanismos eficientes para transformar estos líquidos contaminados en recursos valiosos como agua limpia, energía y nutrientes.

Uno de los principales propósitos de esta investigación es proporcionar una alternativa sostenible a un problema recurrente en . En Costa Rica, aproximadamente el 75 % de la población maneja las aguas residuales de forma inadecuada al enviarlas a depósitos sépticos sin un tratamiento adecuado. Este enfoque presenta desafíos significativos, ya que el manejo y la infraestructura relacionadas a menudo son ineficaces, llevando a que muchos contaminantes filtren hacia los acuíferos, ocasionando así serios problemas ambientales.

El Dr. Erick Centeno Mora, quien es parte de la Escuela de Ingeniería Civil y actúa como Coordinador del Proyecto de Investigación, expuso que la iniciativa busca «evaluar y caracterizar los tipos de productos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales, así como analizar las acciones ambientales, técnicas y financieras de diversas tecnologías que puedan ser aprovechadas.

«Nuestros esfuerzos se centran en tres productos principales: el agua tratada, que puede utilizarse para el riego agrícola, la limpieza de calles, y en algunos casos, incluso para aplicaciones en construcción”, indicó Centeno. “El segundo producto es el lodo residual que obtenemos al tratar el agua; este lodo puede utilizarse en actividades agrícolas si mantenemos nutrientes clave como el nitrógeno, fósforo y potasio. Por último, hemos explorado el biogás, un gas biológico rico en metano, que puede utilizarse para la generación de energía».

Desde su perspectiva, estas iniciativas son cruciales para , ya que solo el 25 % de la población tiene acceso a un sistema de alcantarillado sanitario adecuado, lo cual es una de las alternativas más efectivas y sostenibles para el tratamiento de aguas residuales en áreas urbanas.

Evaluación inicial: potencial para la recuperación de productos de aguas residuales

Con el fin de hallar maneras de reutilizar estas aguas, la primera fase de este proyecto se enfocó en el desarrollo de sistemas piloto y la realización de experimentos de laboratorio, analizando distintas fases de aguas residuales (líquido, sólido y soda).

Para la fase líquida, se implementaron un sistema de filtración de membrana y membrana de ultrafiltración, así como un sistema de biofiltración con espuma de poliuretano, seguido de pruebas para reutilizar los desechos tratados en actividades de construcción.

Centeno señaló que los resultados en la fase líquida fueron auspiciosos: «sistemas piloto de reactores anaeróbicos están diseñados para tratar las aguas residuales de manera efectiva y cumplir con regulaciones nacionales.» Los estudiantes pasan por un período de aproximadamente 12 semanas realizando estas pruebas en plantas de tratamiento, recopilando datos y analizando los resultados.

Desde su experiencia, los sistemas piloto más efectivos podrían ser profundamente analizados para mejorar el tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, en colaboración con el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales, el proyecto ha logrado verificar que la utilización de agua tratada no compromete la calidad de los materiales usados en procesos de construcción, especialmente el concreto.

Asimismo, en la fase sólida, se llevaron a cabo experimentos de laboratorio enfocados en higienización y compostaje alcalino, buscando desinfectar el lodo residual y evaluar su uso como un fertilizante orgánico. «Estamos investigando cómo reducir la carga microbiológica del lodo, explorando métodos de compostaje para higienizarlo y aplicando pruebas de cal para aumentar el pH y convertir este residuo en un biosólido seguro para la agricultura, cumpliendo nuestras normativas», dijo Centeno.

Los sistemas piloto también se han diseñado para aprovechar el biogás generado en las plantas de tratamiento de aguas residuales. «Utilizamos el biogás, el cual quemamos en unidades térmicas especialmente diseñadas. A través de este calor, el lodo residual se somete a un tratamiento de higienización«, explicó el Dr. Centeno. Esto no solo maximiza el uso de recursos, sino que también ofrece una solución más ecológica para la gestión de residuos.

Es fundamental que todos los sistemas piloto y experimentos realizados sean evaluados a partir de un análisis de ciclo de vida, lo que permite medir su sustentabilidad desde perspectivas técnicas, ambientales y financieras. Este proyecto continúa en desarrollo durante el año 2025, con la expectativa de que los sistemas más efectivos se implementen y transfieran al sector técnico nacional a futuras investigaciones.