| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| SOLUCIONES BASADAS EN LA NATURALEZA PARA LA DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS: ESTRATEGIAS DE OPTIMIZACIÓN DE FILTROS VERDES | | Autor/a | Barbero Morales, Lucía | | Departamento | Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química | | Director/a | Bustamante Gutiérrez, Irene de | | Codirector/a | Martínez Hernández, María de las Virtudes | | Fecha de depósito | 19-11-2025 | | Periodo de exposición pública | 20 de noviembre a 3 de diciembre de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Hidrología y Gestión de los Recursos Hídricos (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | El modelo de desarrollo sostenible y economía circular actual, en un contexto de cambio climático, exige soluciones innovadoras y de bajo coste para la depuración de aguas residuales urbanas. Los Filtros Verdes (FV) se presentan como una Solución Basada en la Naturaleza (SBN) que aprovecha los procesos de fitorremediación (biodegradación, adsorción y absorción) que ocurren en el sistema suelo-agua-planta de las masas forestales de alta densidad. Estas plantaciones han mostrado alto potencial en el tratamiento de aguas residuales urbanas y revalorizan recursos como la producción de biomasa, la fijación de CO2 y la recarga de acuíferos mediante la reutilización de agua no potable.
El objetivo de esta Tesis Doctoral, enmarcada en el proyecto FILVER+ (CTM2016-79211-C2-1-R), fue evaluar la eficacia de estas infraestructuras verdes en la atenuación de nutrientes, especialmente de nitratos, en el agua residual utilizada para riego. Para ello, se estudiaron distintas configuraciones de parámetros operativos relacionados con la gestión del riego y las enmiendas del suelo en un sistema real que operó durante cuatro años, recibiendo aguas residuales de un edificio de oficinas. La investigación se centró en los mecanismos que controlan la atenuación de nitrógeno (N) y fósforo (P) en el agua, el suelo y la planta.
Los resultados descritos demuestran que el diseño del riego, adaptado a la demanda hídrica y a la etapa de desarrollo de la planta, es fundamental para optimizar el tratamiento. La implementación de un riego por goteo, en contraste con la inundación, y la incorporación de astillas de madera como capa sobre el suelo aumentaron las tasas de atenuación y minimizaron el riesgo de lixiviación. Estas prácticas fomentan los procesos de desnitrificación y mejoran la biodegradación, como confirman los cambios en las características del carbono orgánico.
Si bien las enmiendas mejoran la eliminación de N, se observó que la atenuación de P depende de equilibrios químicos y puede verse negativamente afectada por cambios no controlados en la calidad del agua residual. No obstante, las actuaciones implementadas garantizan la recarga del acuífero con elevadas tasas de eliminación de nutrientes.
Finalmente, este trabajo concluye con una serie de recomendaciones y potenciales líneas de investigación que complementan el conocimiento sobre los procesos de atenuación de nutrientes. Se subraya la necesidad de una gestión integral del suelo y del agua para asegurar que los FV se consoliden como una tecnología prometedora para la revalorización de aguas residuales, la producción sostenible de biomasa y la contribución a la salud de los ecosistemas urbanos. |
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