Ronald Esteban Aguilar Álvarez, Rodríguez Rodríguez Sofía, Jorge Rodríguez Vásquez

Caracterización de los humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales en Costa Rica

Introduction

Caracterización de los humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales en costa rica. Estudio de humedales artificiales en Costa Rica para el tratamiento de aguas residuales. Caracteriza su diseño, ubicación y potencial como solución ecológica y descentralizada para saneamiento.

Abstract

Ante la necesidad de soluciones descentralizadas para el tratamiento de aguas residuales en zonas rurales y periurbanas, los humedales artificiales emergen como una opción ecológica, de bajo costo y adaptable a condiciones tropicales. Este estudio analiza la ubicación, diseño y características técnicas de humedales artificiales subsuperficiales de flujo horizontal en Costa Rica. Mediante visitas realizadas entre marzo de 2022 y junio de 2023, se caracterizaron 81 sistemas construidos desde 2004. La implementación de humedales artificiales ha mostrado una estandarización técnica informal, impulsada por guías locales y la disponibilidad de materiales, lo que ha generado patrones consistentes en sus dimensiones, profundidad, tipo de sustrato y vegetación. El 96 % trata aguas grises y se localiza mayormente en Puntarenas (53 %) y Guanacaste (19 %). La mayoría presenta áreas de 1-15 m² y profundidad promedio de 0,75 m, con impermeabilización mediante plástico de construcción (90 %). El sustrato más empleado es piedra bola tanto en entrada como salida y piedra cuarta en la sección media. Se identificaron 44 especies vegetales, destacando Canna indica y Heliconia sp., cuya distribución mostró dependencia con el clima, según análisis de chi-cuadrado. Un visor cartográfico interactivo acompaña el estudio para facilitar el análisis espacial y actualización de datos. Los resultados evidencian un desarrollo limitado y empírico de esta tecnología, sin bases de datos consolidadas ni seguimiento técnico sistemático. Se propone su incorporación como estrategia de saneamiento descentralizado en comunidades no conectadas a sistemas formales, mediante políticas públicas que reconozcan su eficacia y replicabilidad.

Review

This study presents a crucial characterization of horizontal sub-surface flow artificial wetlands employed for decentralized wastewater treatment across Costa Rica. Addressing a vital need for sustainable sanitation solutions in rural and peri-urban areas, the authors meticulously documented 81 systems constructed since 2004, through extensive field visits conducted between 2022 and 2023. The research effectively highlights the current implementation landscape, revealing an informal yet consistent technical standardization in design, dimensions, substrate utilization, and vegetation types, primarily influenced by local resources and existing informal guidelines. A significant strength of this work lies in its systematic approach to document a technology often developed empirically. The detailed characterization provides invaluable insights into the practical aspects of artificial wetland construction within a tropical context, identifying common dimensions, materials such as construction plastic for impermeabilization, and locally adapted plant species. The identification of dominant species like *Canna indica* and *Heliconia sp.*, along with their climatic dependence, is particularly useful for optimizing future designs. Furthermore, the development of an interactive cartographic viewer represents an innovative and highly valuable tool for spatial analysis and ongoing data updates, significantly enhancing the utility and accessibility of the study's findings for practitioners and policymakers. The finding that 96% of the systems treat graywater underscores their immediate applicability for improving household-level sanitation. While providing an invaluable snapshot, the study implicitly reveals significant challenges and limitations facing the widespread and optimized implementation of these systems. The observation of an "empirical development" lacking consolidated databases and systematic technical follow-up points to a critical need for more formalized research, monitoring protocols, and performance assessments. To fully leverage the potential of artificial wetlands as a decentralized sanitation strategy, as advocated by the authors, future efforts must focus on establishing robust performance data, developing standardized design guidelines based on scientific evidence, and promoting their integration into national public policies. Such measures would ensure these ecological and cost-effective solutions are adopted effectively and sustainably across Costa Rica and potentially other tropical regions facing similar sanitation challenges.

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