Aunque los filtros lentos de arena se han utilizado para producir agua potable durante más de cien años, el conocimiento sobre sus comunidades bacterianas asociadas es muy limitado. El agua no sólo se limpia por el filtrado mecánico entre los granos de arena sino gracias a la actividad de un ecosistema específico de bacterias hambrientas, que purifican el agua.

Los filtros lentos de arena se han utilizado para filtrar el agua potable desde el siglo XIX; no utilizan productos químicos, no crean residuos y utilizan muy poca energía.

Sin embargo, las tecnologías que cumplen con los requisitos modernos de control, monitorización y eficiencia en el tiempo, se han vuelto populares, mientras que el tratamiento biológico del agua ha sido menos favorecido. Y su funcionamiento, poco comprendido.

Una investigación de la sueca Universidad de Lund muestra que los filtros de arena antiguos son limpiadores más eficientes que los nuevos y que su uso puede optimizarse con la ayuda de nuevas tecnologías.

Bacterias con experiencia

Los filtros lentos de arena combinan múltiples mecanismos de limpieza, que incluyen la filtración mecánica y la sedimentación, pero se consideran principalmente como filtros biológicos, en los que un ecosistema microbiano se desarrolla como un biofilm en las partículas de arena y contribuye al proceso de limpieza, pudiendo eliminar una amplia gama de contaminantes microbianos, incluyendo Escherichia coli, Clostridium spp., Cryptosporidium spp., patógenos virales, parásitos y toxinas.

Según el estudio sueco, los filtros de arena más viejos son más efectivos que los nuevos debido a que aquellos han tenido tiempo de desarrollar un ecosistema específico de bacterias que purifican el agua. La filtración por arena, al parecer, ayuda a cambiar la composición de las comunidades bacterianas, para mejor, ya que las bacterias que se encuentran en los filtros pueden eliminar del agua los organismos indeseados.

Las bacterias varian entre los diferentes filtros de arena, ya que el desarrollo de ciertos microorganismos depende del tipo de arena utilizado originalmente, asi como del "alimento" que reciben, es decir, el tipo de suciedad que hay en el agua. En consecuencia, la flora bacteriana del agua potable filtrada es un reflejo de las bacterias existentes en el filtro de arena específico que ha atravesado.

Los autores del estudio sugieren que, al igual que se utiliza un "iniciador" para la masa de pan fermentada, los filtros de arena nuevos pueden beneficiarse de la adición de un "iniciador", hecho de arena y bacterias de un filtro más antiguo.

Nuevas tecnologías para mejorar el flitro de arena

Monitorizar el rendimiento de los filtros de arena es crucial para el productor de agua potable. Sin embargo, este tipo de monitorización es complicado, tanto por las limitaciones en el conocimiento de la diversidad microbiana que habita en el filtro como por en los métodos analíticos capaces de seguir esta diversidad en tiempo real o casi real.

Gracias a la nueva tecnología de citometría de flujo, actualmente es posible comprender mejor los microorganismos presentes en los filtros de arena lentos y, según el estudio, es posible que se puedan empezar a cumplir mejor ciertos criterios de monitorización, como los tiempos de respuesta cortos y los sistemas de alerta.

Esta nueva comprensión de la microbiología podría dar un impulso al viejo método y, dado que también puede ayudar a que las tecnologías más nuevas rindan mejor, los filtros de arena pueden ser un impulso sostenible para el tratamiento del agua potable.

Fuente: Monitoring biofilm function in new and matured full-scale slow sand filters using flow cytometric histogram image comparison (CHIC), Water Research