De Aguas Residuales a Agua Potable
En todo el mundo, 2 de cada 10 personas no tienen acceso a agua potable segura, y en Estados Unidos, muchos estados enfrentan escasez de agua y sequías. Mientras tanto, informa Robert Glennon en Unquenchable: America’s Water Crisis and What to Do About It, los estadounidenses usan 24 galones de agua cada día para descargar sus inodoros, aproximadamente 5.8 mil millones de galones. Qué desperdicio! A medida que la población mundial sigue creciendo y el cambio climático provoca más crisis de agua, ¿dónde encontraremos agua suficiente para satisfacer nuestras necesidades?
En los EE.UU., gastamos miles de millones de dólares en tratar el agua con calidad de agua potable cuando usamos solo el 10% de ella para beber y cocinar, luego tiramos la mayor parte del resto al inodoro o al desagüe. Por lo tanto, el uso creciente de aguas residuales recicladas para riego, paisajismo, industria y descarga de inodoros es una buena manera de conservar nuestros recursos de agua dulce. El agua reciclada también se utiliza para reponer ecosistemas sensibles donde la vida silvestre, los peces y las plantas quedan vulnerables cuando el agua se desvía para las necesidades urbanas o rurales. En las zonas costeras, el agua reciclada ayuda a recargar los acuíferos subterráneos para evitar la intrusión de agua salada, que ocurre cuando el agua subterránea ha sido sobre bombeada.
Crédito de la foto: notcub
El uso de agua reciclada para beber, sin embargo, es menos común, en gran parte porque muchas personas se sienten repelidas por la idea de que el agua que ha estado en nuestros baños va a nuestros grifos. Pero algunos países como Singapur, Australia y Namibia, y estados como California, Virginia y Nuevo México ya están bebiendo agua reciclada, lo que demuestra que las aguas residuales purificadas pueden ser seguras y limpias, y ayudar a aliviar la escasez de agua.
El término «inodoro para grifo», que se usa para llamar la oposición al consumo de agua reciclada, es engañoso porque el agua reciclada que termina en el agua potable se somete a una purificación extensa y completa. Además, por lo general se agrega a las aguas subterráneas o superficiales para una mayor limpieza antes de enviarse a un suministro de agua potable donde se vuelve a tratar. De hecho, se ha demostrado que tiene menos contaminantes que los suministros de agua tratada existentes.
Hay una serie de tecnologías utilizadas para reciclar el agua, dependiendo de cuán pura necesita ser y para qué se utilizará. Así se hace en la planta de Tratamiento de Aguas Residuales Point Loma en San Diego, la ciudad está estudiando actualmente la viabilidad de reciclar agua para beber.
Las aguas residuales pasan primero por un tratamiento primario avanzado en el que el agua se separa de partículas grandes, luego entran en tanques de sedimentación donde se utilizan productos químicos para hacer que los lodos primarios se depositen en el fondo y la escoria suba a la parte superior. Una vez que se separa el agua, se ha eliminado el 80% de los sólidos y las aguas residuales están lo suficientemente limpias como para ser descargadas al océano. (Aunque las aguas residuales son un recurso potencialmente valioso, la mayoría de las aguas residuales producidas a lo largo de nuestras costas terminan en el océano.)
En el tratamiento secundario, se agregan bacterias a las aguas residuales para ingerir sólidos orgánicos, produciendo lodo secundario que se deposita en el fondo.
El tratamiento terciario filtra el agua para eliminar los sólidos que quedan, la desinfecta con cloro y elimina la sal. En California, el agua tratada terciariamente se llama «agua reciclada» y se puede usar para riego o industria.
Para la reutilización indirecta Potable (DPI)—agua reciclada que eventualmente se convierte en agua potable—el agua tratada terciariamente se somete a tecnología avanzada de agua, luego pasa tiempo en aguas subterráneas o superficiales, como un depósito, antes de ser enviada a los suministros de agua potable. La tecnología avanzada del agua implica primero la microfiltración que elimina los sólidos restantes.
Ósmosis inversa. Crédito de la foto: fhemerick
A continuación, la ósmosis inversa, que aplica presión al agua en un lado de una membrana que permite el paso de agua pura, elimina virus, bacterias, protozoos y productos farmacéuticos. A continuación, el agua se desinfecta con luz ultravioleta (UV) o con ozono y peróxido de hidrógeno. Finalmente, se agrega a depósitos de agua subterránea o superficial donde permanece durante un promedio de 6 meses para ser purificado por procesos naturales. (Esto se hace principalmente para aliviar la ansiedad del público sobre beber agua reciclada.) Una vez extraída del agua subterránea o del depósito, el agua reciclada pasa por el proceso estándar de purificación de agua que se somete a toda el agua potable para cumplir con los estándares de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
De hecho, San Diego ya está bebiendo agua reciclada porque importa el 85% de su agua del norte de California y del río Colorado, en el que las comunidades aguas arriba, como Las Vegas, descargan aguas residuales que luego se tratan para fines de consumo. Debido a las recientes restricciones en el agua del norte de California y la sequía en el río Colorado, San Diego, que recicla el agua de alcantarillado para riego, invirtió $11.8 millones en un estudio de derechos de propiedad intelectual. El proyecto de demostración en la Planta de Recuperación de Agua de North City finalizará en 2013. Durante este tiempo, su Instalación de Purificación de Agua Avanzada produce 1 millón de galones de agua purificada cada día, aunque no se envía agua al depósito.
Los derechos de propiedad intelectual son más económicos para San Diego que reciclar más aguas residuales para riego porque el agua de riego reciclada debe transportarse a través de tuberías púrpuras especiales para separarla del agua potable; expandir la infraestructura de tuberías púrpuras costaría más que los derechos de propiedad intelectual. El agua reciclada también es menos costosa que la desalinización del agua de mar. En el Condado de Orange, por ejemplo, los derechos de propiedad intelectual cuestan entre 8 800 y 8 850 para producir suficiente agua reciclada para 2 familias de 4 durante un año. Desalar una cantidad igual de agua de mar requieren $1,200-$1,800 por la cantidad de energía necesaria.
Para hacer frente a su creciente población y la intrusión de sal en el agua subterránea, el Distrito de Agua del Condado de Orange en California abrió su instalación de recuperación de agua de última generación de 4 480 millones, la más grande de los Estados Unidos, en enero de 2008. Su funcionamiento cuesta 29 millones de dólares al año. Después de un tratamiento avanzado del agua, la mitad del agua reciclada se inyecta en el acuífero para crear una barrera contra la intrusión de agua salada. La otra mitad va a un estanque de percolación para una mayor filtración por los suelos, y luego, después de aproximadamente 6 meses, termina en tomas de agua potable. Para este año, se espera que produzca 85 millones de galones al día.
Singapur, sin acuíferos naturales y con una pequeña masa de tierra, ha luchado por proporcionar un suministro de agua sostenible para sus residentes durante décadas.
Crédito de la foto: Jerry Wong
En 2003, abrió las primeras plantas para producir agua potable reciclada más reciente purificada mediante técnicas avanzadas de membrana que incluyen microfiltración, ósmosis inversa y desinfección UV. Después del tratamiento, el agua se agrega a los depósitos. NEWater, que ha superado más de 65.000 pruebas científicas y supera los estándares de agua potable de la Organización Mundial de la Salud, es lo suficientemente limpia como para ser utilizada en la industria electrónica y embotellada como agua potable. Se espera que produzca el 2,5% del consumo diario total de Singapur este año.
Namibia, el país más árido del sur de África, ha estado bebiendo agua reciclada desde 1969. Las plantas de recuperación de agua producen el 35% del agua de Windhoek, la capital. Hasta la fecha, el consumo de agua reciclada no ha tenido efectos negativos para la salud.
En 2001, un proyecto de reciclaje de agua de $55 millones para Los Ángeles con estrés hídrico se hundió por la repugnancia del público ante la idea de beber agua reciclada y nació el término «inodoro para grifo». ¿Se fundamentan los temores del público?
Un informe reciente del grupo consultivo científico examinó las posibles implicaciones para la salud humana de los «productos químicos de preocupación emergente» (CEC), como los productos farmacéuticos, los plaguicidas y los productos químicos industriales, en el agua reciclada. Los científicos revisaron estudios epidemiológicos y de otro tipo de agua reciclada de los últimos 40 años. Si bien en algunos estudios iniciales se informó de la presencia de subproductos de desinfección con cloro, el grupo observó que los métodos de tratamiento en ese momento eran menos sofisticados. Los métodos actuales se han perfeccionado y los subproductos de la desinfección han disminuido. Estudios más recientes de agua reciclada no encontraron efectos adversos para la salud en las poblaciones que usan agua reciclada. Aunque los científicos reconocieron que se desconocen los efectos de la exposición a largo plazo (durante generaciones) a CEC y a sustancias que aún no se han detectado, concluyeron que había «pruebas sólidas de que el agua reciclada representa una fuente de agua potable segura.»
Esperemos que la opinión pública esté empezando a cambiar. Dr. Shane Snyder, profesor de Ingeniería Ambiental en la Universidad de Arizona y miembro del panel asesor científico, está estudiando la percepción pública del agua reciclada y está descubriendo que «si confían en la empresa de servicios públicos, la mayoría de la gente entiende que reciclar agua es inevitable.»
La verdad es que toda el agua se recicla una y otra vez, ninguna agua en la tierra es verdaderamente prístina. Snyder concluye: «Vamos a beber agua reciclada de una forma u otra, ya sea que provenga del flujo aguas abajo o del agua subterránea. Creo firmemente que debemos hacerlo a través de sistemas de ingeniería donde podamos controlar activamente el proceso.»