Biorremediación y oxigenación en balsas de riego y agua regenerada

Las balsas de riego con agua regenerada juegan un papel fundamental en la agricultura moderna, especialmente en zonas con escasez hídrica. Estas infraestructuras permiten almacenar el agua tratada en las estaciones depuradoras (EDARs) para su posterior uso agrícola, contribuyendo así a la sostenibilidad del recurso hídrico. Sin embargo, el almacenamiento prolongado del agua regenerada presenta desafíos importantes que pueden comprometer su calidad y utilidad para el riego.

Entre los problemas más frecuentes se encuentran la eutrofización, la anoxia, la acumulación de fangos, la turbidez y la estratificación térmica. Todos estos fenómenos están estrechamente relacionados con el exceso de nutrientes y la falta de oxígeno disuelto en el agua. Estos desequilibrios no solo deterioran la calidad del agua, sino que también aumentan los costos de mantenimiento y reducen la eficiencia de los sistemas de riego.

Ante esta problemática, la oxigenación profunda se presenta como una solución innovadora y sostenible. A través de la inyección de microburbujas desde el fondo de la balsa, es posible restaurar el equilibrio biológico del agua, mejorar su calidad, reducir la necesidad de tratamientos químicos y prolongar la vida útil de las infraestructuras hidráulicas.

¿Por qué es importante oxigenar las balsas de riego?

Las balsas de riego almacenan agua para su uso agrícola, pero con el tiempo pueden sufrir problemas de eutrofización y anoxia. Esto ocurre cuando hay un exceso de nutrientes (especialmente nitrógeno y fósforo), provocando un crecimiento incontrolado de algas y bacterias. Al morir, estas consumen el oxígeno del agua, generando malos olores, acumulación de fangos y deterioro de la calidad del agua. Una solución eficaz para evitar estos problemas es la oxigenación profunda, que consiste en introducir microburbujas de aire desde el fondo de la balsa. Este sistema mejora la calidad del agua y evita la necesidad de usar productos químicos que pueden ser dañinos para el ecosistema y los cultivos.

Problemas comunes en balsas de riego

• Eutrofización: Crecimiento excesivo de algas debido a la acumulación de nutrientes, lo que reduce la calidad del agua.
• Anoxia: Falta de oxígeno en el agua, afectando a los microorganismos beneficiosos y favoreciendo la proliferación de bacterias anaerobias.
• Acumulación de fangos: La materia orgánica en descomposición se deposita en el fondo, afectando el funcionamiento de los sistemas de filtrado.
• Turbidez: El agua se vuelve turbia y con mal olor, dificultando su uso en el riego.
• Estratificación térmica: Se crean capas de agua con diferentes temperaturas, impidiendo la correcta distribución del oxígeno.

Figura 1 Balsa con problemas de eutrofización

En un contexto de creciente preocupación por la sostenibilidad del uso del agua en la agricultura, la reutilización de aguas residuales tratadas se ha convertido en una práctica clave. Las balsas de riego que almacenan este recurso regenerado desempeñan un papel fundamental, pero su eficacia depende en gran medida del mantenimiento de la calidad del agua. En este sentido, la oxigenación profunda emerge como una solución técnica eficiente y ecológica que potencia los procesos naturales de depuración y conservación.

Beneficios de la oxigenación profunda en balsas de riego

Mantiene los parámetros del tratamiento terciario de las EDARs: las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) realizan un tratamiento terciario para regenerar el agua antes de ser almacenada en balsas. Sin oxigenación, este tratamiento puede perder eficacia, ya que la acumulación de materia orgánica altera la composición del agua. La oxigenación profunda mantiene los parámetros adecuados, asegurando que el agua regenerada cumpla con los estándares de calidad para su uso agrícola.

Filtración biológica mediante activación de microorganismos: Los microorganismos aeróbicos presentes en el agua desempeñan un papel clave en su depuración. Con suficiente oxígeno, estos microorganismos:

• Degradan la materia orgánica de forma natural.
• Evitan la proliferación de bacterias anaerobias, que generan malos olores y compuestos tóxicos.
• Mejoran la calidad del agua sin necesidad de químicos.

Control del exceso de nutrientes:  El nitrógeno y el fósforo son nutrientes esenciales para las plantas, pero en exceso favorecen la proliferación de algas. La oxigenación permite:

• Reducir los niveles de nitrógeno mediante procesos de nitrificación.
• Favorecer la degradación del fósforo en formas menos solubles.
• Prevenir la eutrofización y el crecimiento excesivo de algas.

Reducción de DBO y DQO: la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) y la Demanda Química de Oxígeno (DQO) son indicadores clave de la contaminación del agua. Un nivel elevado de estos parámetros indica una gran presencia de materia orgánica. Con la oxigenación:

• Se acelera la descomposición de la materia orgánica.
• Se reducen los valores de DBO y DQO, mejorando la calidad del agua.
• Se minimizan los riesgos de obstrucción en los sistemas de filtrado.

Figura 2. Balsa con sistema de aireación profunda

Eliminación del exceso de materia orgánica: La acumulación de fangos en el fondo de la balsa es un problema frecuente en aguas poco oxigenadas. La aireación profunda permite:

• Descomponer los sedimentos de forma biológica.
• Evitar la formación de capas de lodo que afectan la capacidad de almacenamiento de la balsa.
• Reducir la necesidad de limpieza manual o uso de productos químicos.

Comparación con otras soluciones tradicionales

• Sulfato de cobre: Se usa para eliminar algas, pero solo tiene un efecto temporal y puede generar un «efecto rebote» que acelera la eutrofización a largo plazo.
• Permanganato de sodio: Actúa como desinfectante, pero es altamente tóxico para el ecosistema acuático y puede reducir la concentración de oxígeno.
• Tapado de balsas: Disminuye la evaporación del agua, pero también bloquea la luz solar, afectando la producción natural de oxígeno y favoreciendo la acumulación de fangos.

En contraste, la oxigenación profunda es una solución sostenible y efectiva, ya que permite mantener un equilibrio natural en la balsa sin recurrir a productos químicos.

Implementación de la oxigenación en balsas de riego

Para aplicar un sistema de oxigenación efectiva en una balsa de riego, se deben considerar los siguientes aspectos:

• Uso de microburbujas: Garantizan una mayor superficie de contacto con el agua y una mejor transferencia de oxígeno.
• Distribución homogénea del aire: Evita zonas muertas y mejora la calidad del agua en toda la balsa.
• Profundidad de la balsa: A mayor profundidad, mayor tiempo de transferencia y mejor eficiencia del sistema.
• Monitoreo del oxígeno disuelto: Se recomienda mantener valores entre 5 y 8 ppm para un equilibrio óptimo.

Conclusiones

Oxigenar las balsas de riego es una estrategia clave para mejorar la calidad del agua, reducir costos y optimizar la producción agrícola. Frente a soluciones químicas de corto plazo, la oxigenación profunda con microburbujas ofrece una alternativa sostenible y eficiente.

Los gestores de las Comunidades de regantes y regantes individuales deben considerar esta solución dentro de su planificación, ya que no solo protege el ecosistema de las balsas, sino que también mejora el rendimiento y la rentabilidad del riego agrícola.

Ricardo Mateos – Aparicio Baixauli

CEO, Socio fundador de Oxifuch., España