Introducción

Enfoque sistémico en el diseño ecológico

Tecnología apropiada: Agua

Permacultura, Agricultura sostenible y Espacios naturales

Tecnología apropiada: Energía

Bioconstrucción

2. Tecnología apropiada: Agua

Nitrificación

La nitrificación es el proceso a través del cual las bacterias nitrificantes transforman el amonio en nitrato. Se necesitan dos pasos distintos para que esto suceda. 

  1. Las Nitrosomonas sp. oxidan el amonio en un producto intermedio, el nitrito. 
  2. Las Nitrobacter sp. transforman el nitrito en nitrato. 

Las bacterias nitrificantes se consideran bacterias autótrofas, o bacterias que utilizan el CO2 como fuente de carbono para su crecimiento.

Las bacterias nitrificantes son organismos sensibles a las variaciones medioambientales. Su crecimiento puede ser inhibido por varios factores medioambientales. Entre los factores inhibidores hay las altas concentraciones de amonio, las bajas temperaturas, un pH fuera del rango entre 6,5 y 8,6 y una baja cantidad de oxigeno disuelto (< 1 mg./l). El proceso de nitrificación puede hacer cambiar el pH del sistema de manera espectacular. Por cada miligramo de amonio oxidado, la alcalinidad del agua residual es consumida, como CaCO3, a un ritmo de 7,14 mg de alcalinidad. Si la concentración de alcalinidad en el agua residual no es suficiente, el pH caerá al oxidarse el amonio. Normalmente no es necesario añadir alcalinidad en los sistemas de depuración domésticos y no se espera que se convierta en un problema para un sistema de depuración en una ecoaldea.

El ritmo de nitrificación también está afectado significativamente por el porcentaje de nitrificadores presentes en el agua residual. Cuando la concentración de materia orgánica biodegradable, medida como DBO5, es alta, las bacterias heterótrofas o bacterias que usan el carbono orgánico, dominan la población bacteriana. Normalmente, la población de bacterias nitrificantes será suficientemente grande para empezar el proceso de nitrificación cuando la DBO5 cae por debajo de los 80 mg/l. Es por esto que la nitrificación se realiza en las últimas fases de la depuración. Para aquellos sistemas que requieren un tratamiento mejorado del amonio, es interesante considerar un reciclaje interno dentro de un cúmulo de grava de cara a la nitrificación. Lo más sencillo sería un reactor de filtro de goteo aeróbico hacia el final del proceso de depuración. En el propio humedal también se da una cierta nitrificación.

 

Este diagrama procedente del libro “Constructed Wetlands in the Sustainable Landscape” de M. Ogden y C. Campbell, ilustra el ciclo del nitrógeno en un humedal. A pesar de ser muy complejos, los procesos bioquímicos internos se autogestionan y se autoregeneran por sí solos.

Humedales artificiales en un paisaje sostenible, por Craig S. Campbell y Michael H. Ogden