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Por una gota de agua

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Un pequeño reportaje sobre la historia y evolución del tratamiento de aguas residuales. Y un vistazo a las oportunidades que este sector nos ofrece.

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  • 1. Por una gota de agua La evolución y los grandes retos en el tratamiento de aguas residuales Por Ana Reis La escasez y contam inación de los recursos hídricos han ganado una gran importancia en los últimos años. Tema de muchos debates, inspiración para la creación de ONGs, punto de partida para muchos de los grupos enfocados en la educación ambiental y base para la creación de leyes y normativas. Sin embargo, de este tema no se busca saber más que la próxima gran crisis ambiental. Por eso, aunque gran parte de la población tenga conciencia ambiental no es capaz de dar el paso siguiente, el de reivindicar un papel activo en la conservación del medio ambiente. Las aguas residuales son un problema creado por el propio hombre, no obstante, lo que no se suele decir es que el camino para la solución crea también grandes oportunidades. A la margen izqui erda del río Manzanares, ocultadas por la densa vegetación encontramos unas instalaciones poco habituales. El olor desagradable que de allí emana y su extensión de más de 5 hectáreas nos pueden confundi r respecto a su propósito. Hablamos de la estación depuradora de Viveros de la Villa, una de las ocho depuradoras de aguas residual es en el municipio de Madrid. Su funcionamiento repres enta el intento de disminuir y controlar el impacto del hombre Estación depuradora de aguas residuales de Viveiros de la Villa a sobre el medio ambiente. Sin la orilla del río Manzanares. embargo, para entender verdaderamente su significado hay que mirar Es en las ruinas de Mohengo-D aro a la orilla hacia tras y ver como todo empezó. del río Indo, hoy territorio paquistaní, que encontramos uno de los ejemplos más Hasta l a edad moderna los sistemas de tempranos en la histo ria (3.000 A. C.). Su recogida y tratami ento de aguas anti guo nombre fue olvidado por el paso del contaminadas por el propio hombre, no eran tiempo, pero los canales rudimentarios que percibidos como esenci ales para el desarrollo recorren sus calles son testigos de la de las grandes ciudades. Y su carencia tardó importancia que tenía el saneamiento para su en ser relacionada con las enfermedades población. También la civilización contagiosas a lo largo de siglos. No obstante, mesopotámica cons truyo, en el año 2. 500 A. los primeros sistemas de saneamiento C., las imponentes ciudades de Ur y Babilonia aparecen en antiguas con infraestructuras de civilizaciones que eran Por la propia historia percibimos drenaje de agua y ya conscientes de esa saneamiento que desaguaban que la costumbre de mezclar necesidad: “Los en los ríos próximos. Sus nuestros residuos con el agua sistemas son apenas algunos primeros sistemas de tiene raíces bien antiguas y de los muchos que saneamiento en zonas urbanas de los que hay profundas. encontramos dispersos por registro, datan de hace toda la Tierra. Si n embargo, más de 5.000 años, no obstante, durante casi fue apenas a medi ados del siglo XIX que las 4.800 años los avances en esta área no fueron ciudades modernas recuperaron es ta significativos” explica José M atos, catedrático costumbre. de ingeniería y saneamiento de la universidad técnica de Lisboa, en Portugal. En la ciudad de Londres de es ta época eran constantes las epidemias de cólera que 1
  • 2. acababan con la vida de centenares de explica Eloy García Calvo, director de IMDEA - personas al año. Bajo es te escenario se Agua y catedrático ingeniería química de la empezó a conectar la degradación de la salud Universidad de Alcal á. Pero, actualmente, son pública con la acumul ación y exceso de raras las actividades humanas que pueden residuos de ori gen humano. Con esto, los prescindir del uso del agua. Uso que supone, gobernantes encargaron a Joseph Bazalgette casi siempre un cierto grado de la construcción de un sistema de drenaje de contaminación. Con es to y el espectacular aguas residual es que permanecería en la aumento demográfico de la población, el agua historia como uno de los grandes logros de la pasó, en poco más de siglo y medio, de un ingenierí a. Los canales, auxiliados por recurso abundante a uno que enfrenta graves grandes bombas conducían la mezcla de agua problemas de escasez. de las lluvias con los vertidos de los hogares hasta el río Támesis. Las grandes tuberías La situación actual del agua todavía existen y siguen sirviendo la ciudad Normalmente cuando hablamos de agua con el mismo propósito. tendemos a reduci rla a una simple molécula constituida por un átomo de oxígeno y dos de Por la propia historia percibimos que la hidrógeno. Pero la realidad es que el agua costumbre de mezclar nuestros residuos con 100% pura solamente la podemos crear en el agua tiene raíces bien antiguas y laboratorio. En la naturaleza es ta agua se profundas. Sin embargo, los problemas que mezcla con otras sustancias y se distribuy e hoy enfrentamos por esta conducta estaban de forma asimétrica por la Tierra, sin lejos de s er visibles en aquella época. respectar fronteras y necesidades, Solamente a principios del siglo XX las ocultándose en lugares de difícil acceso y industrias y gobiernos reconocieron los creando grandes desigualdades sociales. efectos nefastos que los verti dos tenían en la Sabemos que apenas el 3% de toda esa agua es dulce y, por eso, susceptible de ser usada para la gran mayoría de las actividades humanas. Sabemos tambi én que la mayor parte de esa agua es tá en forma de hi elo (69%), y que solo el 1% está a la superficie (esencialmente en lagos y ríos) en lugares de fácil acceso para el hombre. Dicho sin más estos porcentajes siempre nos parecen pequeños pero, en realidad, estas cantidades son inmensas y, en un principio más que suficientes para sustentar toda la población mundial. Sin embargo, el consumo de agua se ha Terreno de cultivo con sistema de riego automatizado / triplicado desde 1950, una década fuente: fuerzahi dra ulica.com marcada por el final de las grandes guerras y un asombroso desarrollo salud humana. Y la contaminación medio tecnológico e industri al. Y aunque las ambiental apenas se empezaría a discutir cantidades sigan siendo suficientes el asunto mucho más tarde, con el auge de los grupos dejó de s er tan simpl e. ecologistas en los años 70. En las sociedades modernas el mayor El agua pasó entonces a ocupar un lugar consumidor de agua es, con gran diferencia l a importante en debates y, con esto empezó a agricultura (75%), seguido por los hogares aumentar nuestro conocimiento sobre ella, (12%) y por l a indus tria (10%). Es lo que de la que habíamos hecho uso de forma suelen decir todas las estadísticas y es lo que inconsciente desde los principios de la uno suel e pensar cuando asiste al despilfarro humanidad. “El agua es un recurso que no se de agua en los extensos campos de cultivo de consume: se utiliza y después de un tiempo, cereales. Sin embargo, la realidad es un poco más o menos largo, vuelve al ciclo y su distinta de estos simples números, porque el disponibilidad se mantiene cons tante” agua que sale por nuestros grifos es de una 2
  • 3. calidad muchísimo superior al del agua que contaminantes medi ante procesos de fotolisis sirve para riego en la agricultura. Y porque y oxidación. Algunos contaminantes resisten esta información tarda en llegar a la sociedad, a la acción del sol pero pueden ser García Calvo nos avisa del mens aje que eliminados mediantes la conexión con una todavía hay que transmitir: “Es urgente sustancia que recoge la energía solar y lleva, ahorrar agua en los de forma indirecta a su hogares, no tanto por l a “Es urgente ahorrar agua en los degradación. En los últimos cantidad que s e consume, hogares, no tanto por la cantidad años este proceso ha ganado pero porque usamos un que se consume, pero porque importancia porque permite agua de gran calidad, la descontaminación de usamos un agua de gran calidad" obtenida a partir de aguas residual es bajo muchos recursos y condiciones ambiental es de energía. Cuando ese agua pasa del grifo al temperatura y presión. Y aunque las sumidero y posteriormente al alcantarillado sustancias semiconductoras usadas sean se ha transformado en un agua residual de bastante caras, su precio es compensado por muy baja calidad, la cual tenemos que tratar el ahorro energético que supone el uso de nuev amente con grandes gastos de recursos energía solar. Un ahorro muy significativo y energía para poder llevarla al medio desde el punto de vista económico ambiente.” especialmente en instalaciones a gran escala. Por eso, es en el tratamiento de aguas Los procesos es tudi ados en el agua residuales que reside el futuro de la gestión contaminada por el equipo de M alato usan el de es te precioso recurso. Esta necesidad es óxido de titanio (TiO 2) como conductor de la especialmente visible en nues tro país, energía solar y el foto-Fenton, que se basa en porque, como subray a el director de IMDEA- la oxidación/reducción del hierro mediante Agua, “España es el país europeo continental radi ación solar. Al añadir estos catalizadores con un mayor déficit hídrico, y eso se nota a las aguas residuales e irradiarlas con l a luz cada vez más. Entonces, de alguna manera, lo solar, ocurren una seri e de reacciones que hay que tratar es diversificar las fuentes, químicas que llevarán a la eliminación de y una de ellas es el agua obtenida después del organismos patógenos y a la transformación tratamiento de aguas residuales. Y eso es uno de contami nantes en sustancias minerales de los temas que va a explotar en Es paña en que no presentan peligro para l a vida. el futuro.” Usar el sol para tratar el agua Bajo el abrasador sol, en el kilometro 4 de la carretera de Senés encontramos la Plataforma Solar de Almería. Para quien l a mira de lejos parece una instalación dedicada a recoger la energía que emana del astro para nues tras necesidades energéticas. Pero el laberinto de laboratorios llenos de ordenadores y aparatos extraños y desconocidos para el hombre común oculta uno de los proyectos más importantes en el tratamiento de aguas residuales. Vista aérea de la plataforma solar de Almería / fuente: psa.es Un equipo de científicos liderados por el Dr. Sixto M alato trata de mejorar un El proceso todavía es tá en fas e experimental sistema de depuración de aguas basado en la y de acuerdo con Mal ato todavía queda energía gratuita del sol. mucho camino por delante. Pero aunque se muestre satisfecho tras 16 largos años de El proceso usado ocurre en menor escala en éxitos y fracasos este investi gador sabe que la naturaleza, ya que la energía solar ti ene l a tardaremos en ver la tecnología trasladada a capacidad de eliminar algunas sustancias la grande escala: “dependerá de que la 3
  • 4. normativa actual de agua obligue la i ndus tria funcionamiento en una es tación depuradora o depuradoras a analizar con mayor detalle en las proximidades de la universidad. sus efluentes y tratar el tipo de contaminantes con los cuales trabajamos. En La recuperación de materia valiosa puede ser otros países ya existe es a normativa, pero en especialmente interesante para industri as España no.” que utilizan compues tos caros en sus procesos. No obstante, eso no siempre es Recuperar los tesoros que ocultan las posible, ya que muchas veces la cantidad del aguas compues to es tan reducida que la energía que “Nuestro objetivo es recuperar la materia se necesitaría para su recuperación sería valiosa que contienen los efluentes superior a la necesari a para fabricarlo o domésticos e industriales y reducir la extraerlo, haciendo que el proceso sea pres encia de contaminantes en el agua hasta ineficaz. De acuerdo con Uribe, los valores que posibiliten s u reutilización con principales logros de es te compl ejo proyecto diferentes usos” es como Inmaculada Ortiz de investi gación “s e pueden resumi r en, Uribe describe la inv estigación en la cual haber desarrollado el conocimiento y trabaja actualmente a partir de la metodología que permiten diseñar nuevos universidad de Cantabria. Las aguas procesos para recuperar materia valiosa de residuales son especialmente ricas en efluentes industriales y aguas residuales, nutrientes como fosfatos y, sin tratamiento posibilitando a la vez la reutilización del pueden caus ar en el medio natural un agua.” Mientras que algunas las tecnologías fenómeno conocido como eutrofización. están siendo ya aprovechadas por las Estos nutrientes son especialmente raros en industrias con importantes ventajas medios acuáticos y su presenci a puede hacer económicas y ambi entales, la investi gadora estallar el crecimiento de algas. Es tas al gas, nos comenta que s ería deseable una mayor en al gunos casos, alcanzarán densidades tan inversión del sector privado, ya que estos van elevadas que la luz solar dejará de pasar a las “a ser uno de los principales beneficiarios de capas de agua inmediatamente debajo de la los resultados de nues tra investi gación.” superficie. Esto causará la muerte de la mayor parte de los peces y plantas, El ciclo integral del agua en España contaminando el curso de agua con enormes “Nuestra recomendación para el jueves 6 de cantidades de materia orgánica que la harán Mayo: Hoy realice un riego eficiente”. Es el impropia para consumo y muy difícil de mensaje que aparece cuando abrimos la recuperar. página del Canal Isabel II, la empresa pública responsable por la ges tión del agua en Por eso, la recuperación de nutrientes es Madrid. Des de la captación del agua para bastante importante no solo para cons ervar suministro de la red de distribución, hasta la el medio ambiente, pero también para la gestión de las ocho estaciones depuradores agricultura e indus tria, que recuperarían los de aguas residuales del municipio. Es te nutrientes para sus procesos de forma eficaz organismo tiene la res ponsabilidad legal y y poco costosa. Utilizando es encialmente social de monitorizar todas las etapas de técnicas que supongan un bajo consumo aquello que denominamos hoy de ciclo energético, el equipo de Uribe destaca por el integral del agua. estudio de diferentes procesos, como la tecnología de membranas, oxidación Actualmente la red de abastecimiento de avanzada y desinfección agua pres enta algunas de aguas. El trabajo es "Una reutilización casi completa pérdidas que, gracias a bastante compl ejo de las aguas residuales es mejoras tecnológicas porque es necesari a una imposible, como máximo disminuyen constante podríamos llegar a reutilizar significativamente a cada año. monitorización de la aproximadamente menos de 1/3 No obstante, el verdadero calidad de las aguas, de las cuantidades que se están problema está en el identificando todos sus aprovechamiento de las aguas depurando" contaminantes e intentar residuales. Aunque el 87% de descubrir las estas aguas reciban condiciones óptimas para su depuración. actualmente un tratamiento adecuado antes Algunas de estas tecnologías es tán ya en de ser vertidas en los ríos y lagos, apenas un 4
  • 5. 10% puede ser reutilizado para riego productos de higi ene personal (detergentes, agrícola o consumos municipales, como desodorantes) que consumimos y limpieza de calles, riego de parques, jardines excretamos, y de los filtros ultravioleta y campos de golf. Es un porcentaje bastante utilizados en cremas solares o fragancias reducido, pero, como señala García Calvo: sintéticas de los productos de limpieza, que “una reutilización casi completa de las aguas terminan en la red de alcantarillado y residuales es imposible, como máximo saneamiento. Es tos, junto con los podrí amos llegar a reutilizar contaminantes habituales de la industria aproximadamente menos de 1/3 de las química son una amenaza constante a la cantidades que se es tán depurando, pero eso calidad del agua y no siempre son tratados de son cantidades enormes”. No obstante, un forma adecuada por las es taciones porcentaje máximo de 30% frente a los 10% depuradoras. Como s eñala Sixto Malato, que que hoy somos capaces de aprovechar nos investiga estos temas en la Plataforma Solar enseñan la principal debilidad del sistema y de Almería: “A pesar del demostrado éxito el camino largo que todavía hay que recorrer. logrado en la reducción de la contaminación procedente de la industri a y del tratamiento Las principales amenazas para la calidad del de aguas residuales municipales, algunas agua que dificultan los actuales sistemas de depuradoras todavía no cumplen con l a tratamiento son esencialmente los normativa. Por eso podemos concluir que la contaminantes emergentes. Es decir, aquellos contaminación química de las aguas contaminantes que provienen superficiales es todavía un problema, cada fundamentalmente de los fármacos y de los vez más complejo y más diverso.” Entrevista a Eloy García Calvo, director de IMDEA y catedrático ingeniería química de la Universidad de Alcalá ¿Cree que estamos enfrentando un problema de escasez de agua en España actualmente? España es el país europeo continental con un mayor déficit hídrico, y eso es cada vez más evidentemente. Entonces, hay que tratar de diversificar las fuentes, una de esas fuentes alternativas es el agua regenerada obtenida después del tratamiento de aguas residuales. Y eso es uno de los temas que va a explotar en España en el futuro. ¿Cuáles los principales fines de las aguas regeneradas? Naturalmente eso dependerá del interés y de l a calidad fi nal que deseamos. Pero la reutilización, en su mayor parte (60-70%) se des tina a riego agrícola. También se usa con bas tante frecuencia para riegos de campos de golf, y para determinados tipos de usos indus trial es. Hay una gran diversidad de usos y has ta hace relativamente poco tiempo el nivel de calidad necesario para esas aguas no estaba regulado. Fue hace 2 o 3 años que se implementó una regulación que especifica las carac terísticas del agua regenerada para cada tipo de uso, y eso es un importante punto de apoyo para el sector. El agua es casi gratis para los ciudadanos, ¿hay alguno tipo de limitación en este hecho? Creo que una de las asignaturas pendi entes en España es pr ecisamente el tema de las tarifas. Es muy difícil llevar a cabo una política razonable de gestión óptima de aguas, sin repercutir costes a los usuarios. Eso es uno de los principales problemas que se enfrentan quienes se dedican a la gestión de las aguas. España es un país en que la responsabilidad por la gestión del agua está muy atomizada, cada ayuntamiento y comunidad ti enen la responsabilidad por su zona. No hay un organismo que, como por ejemplo en el caso de la energí a, de unas pautas generales de gestión. Y eso impide tener una política homogénea de optimización del uso del agua. ¿Las aguas residuales pueden usarse para generar energía? Sí, por supues to. De hecho organismos internacional es que son líderes en est e tema entienden que esas aguas residual es tienen una cantidad de energía que hay que reutilizar. En es te momento eso se está haciendo sobre todo en grandes estaciones de tratamiento. Generando metano a través de los residuos, quemándolo y produciendo energí a. No obstante, todavía es largo el camino a recorrer para una optimización de esa fuente energética. 5

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