Rendimiento comparativo del lodo activado y las lagunas de estabilización de aguas residuales en la eliminación de contaminantes y patógenos en plantas de tratamiento a escala real en Egipto

Por qué la depuración de aguas residuales importa en la vida cotidiana

En muchos países secos, incluida Egipto, las aguas residuales tratadas se reutilizan cada vez más para regar cultivos y espacios verdes. Esto tiene sentido en un mundo que se calienta y con recursos de agua dulce cada vez más limitados, pero plantea una pregunta importante para la salud pública: ¿qué grado de limpieza tiene esa agua, sobre todo cuando puede seguir transportando gérmenes que causan enfermedades? Este estudio sigue el recorrido de las aguas residuales a través de dos grandes plantas de tratamiento en Egipto, comparando qué tan bien cada una elimina suciedad, nutrientes y microbios causantes de enfermedades antes de que el agua se libere o reutilice.

Dos formas distintas de tratar agua sucia

Los investigadores se centraron en dos plantas a escala real que atienden a cientos de miles hasta millones de personas. Una planta, denominada WWTP‑A, utiliza un sistema de «lodo activado», donde las aguas residuales se mezclan con oxígeno y densas comunidades bacterianas que descomponen rápidamente la contaminación orgánica. La otra, WWTP‑B, se basa en una cadena de lagunas abiertas de estabilización de residuos. En estas lagunas, la luz solar, las algas y los microbios naturales limpian el agua de forma gradual a medida que ésta avanza de una cuenca a la siguiente. Ambas plantas operan en un clima similar y tratan tipos de aguas residuales parecidos, por lo que son idóneas para una comparación directa.

¿Qué tan bien eliminan la contaminación?

El equipo muestreó el agua entrante y saliente cada mes durante siete meses y midió indicadores comunes de contaminación. Estos incluyeron demanda química y bioquímica de oxígeno (DQO y DBO), que describen cuánto material orgánico está presente, así como nutrientes como nitrógeno y fósforo que pueden favorecer proliferaciones de algas si se liberan a ríos o canales. La planta de lodo activado eliminó casi el 90 % de la DQO y más del 80 % de la DBO, dejando un efluente mucho más claro y con bajo contenido orgánico. El sistema de lagunas, en contraste, eliminó en promedio sólo alrededor del 56 % de DQO y DBO, y su rendimiento varió ampliamente con el tiempo. Los altos niveles de algas y materia vegetal en descomposición en las lagunas probablemente mantuvieron la contaminación orgánica más alta en la salida. En cuanto a nutrientes, ambas plantas redujeron nitrógeno y fósforo, pero de nuevo el sistema de lodo activado fue mejor, especialmente para el fósforo, que eliminó tanto por asimilación biológica como por unión química.

¿Qué ocurre con las bacterias perjudiciales?

Más allá de la calidad básica del agua, el estudio siguió grandes grupos de bacterias que señalan contaminación fecal, como coliformes totales y Escherichia coli, junto con patógenos específicos incluyendo Salmonella, Pseudomonas, Staphylococcus y Listeria. Ambas plantas redujeron los niveles bacterianos en varios órdenes de magnitud, gracias al decantado, la muerte natural y, en el caso del lodo activado, el coagulado eficiente y la eliminación de bacterias con el fango. La planta de lodo activado logró de forma constante reducciones en logaritmos algo superiores a las de las lagunas, sobre todo para especies patógenas que tienden a adherirse a partículas. Aun así, incluso tras el tratamiento permanecieron cantidades medibles de bacterias y patógenos en el agua final de ambos sistemas, lo que indica que la vertido o la reutilización sin salvaguardas adicionales puede aún conllevar un riesgo de infección.

El reto oculto: virus que se escapan

Dado que los virus son diminutos y a menudo más resistentes que las bacterias, los investigadores también midieron varios virus relacionados con humanos y marcadores semejantes a virus, incluidos adenovirus, rotavirus, un virus bacteriano llamado crAssphage y colifagos somáticos. Encontraron que los niveles virales cayeron sólo entre uno y tres órdenes de magnitud, mucho menos que las reducciones observadas para las bacterias. La planta de lodo activado en general funcionó mejor para algunos virus, como el adenovirus, mientras que las lagunas lo hicieron mejor para otros, pero ninguna de las tecnologías los eliminó de manera consistente hasta niveles muy bajos. Las pruebas estadísticas mostraron que los indicadores bacterianos comunes no predecían de forma fiable cuánto virus quedaba, subrayando que «aprobar» las normas bacterianas vigentes no significa automáticamente que el agua esté libre de riesgo viral.

Qué significa esto para la reutilización segura del agua

Para los países que deben reutilizar aguas residuales tratadas para afrontar la escasez hídrica, este estudio transmite un mensaje claro. Las plantas modernas de lodo activado pueden superar a los sistemas simples de lagunas en la eliminación de contaminación orgánica, nutrientes y bacterias, pero ambos enfoques tienen dificultades para eliminar virus humanos resistentes. Confiar únicamente en los controles bacterianos tradicionales en la normativa puede crear una falsa sensación de seguridad, porque los virus pueden persistir incluso cuando los recuentos bacterianos parecen aceptables. Los autores sostienen que los gestores del agua deberían incluir objetivos y marcadores específicos para virus, como crAssphage, al evaluar el rendimiento del tratamiento. Añadir etapas de tratamiento adicionales o medidas de protección —especialmente allí donde las personas puedan tocar o inhalar gotas del agua reutilizada— será esencial para convertir las aguas residuales de un riesgo sanitario en un recurso fiable.

Cita: Kamel, M.A., Rizk, N.M., Gad, M. et al. Comparative performance of activated sludge and waste stabilization ponds for the removal of pollutants and pathogens in full-scale wastewater treatment plants in Egypt. Sci Rep 16, 5266 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35933-4

Palabras clave: tratamiento de aguas residuales, lodo activado, lagunas de estabilización, reutilización del agua, virus transmitidos por el agua