La recuperación de agua (también llamada reutilización de aguas residuales , reutilización de agua o reciclaje de agua ) es el proceso de convertir aguas residuales municipales (aguas residuales) o aguas residuales industriales en agua que puede reutilizarse para diversos fines. Los tipos de reutilización incluyen: reutilización urbana, reutilización agrícola (riego), reutilización ambiental, reutilización industrial, reutilización potable planificada y reutilización de aguas residuales de facto (reutilización potable no planificada). Por ejemplo, la reutilización puede incluir el riego de jardines y campos agrícolas o la reposición de aguas superficiales y subterráneas (es decir, recarga de aguas subterráneas ). El agua reutilizada también puede destinarse a satisfacer ciertas necesidades en residencias (por ejemplo, descarga de inodoros ), empresas e industrias, e incluso podría tratarse para alcanzar los estándares de agua potable . La inyección de agua recuperada en el sistema de distribución de suministro de agua se conoce como reutilización potable directa. Sin embargo, beber agua recuperada no es una práctica habitual. [1] La reutilización de aguas residuales municipales tratadas para riego es una práctica establecida desde hace mucho tiempo, especialmente en países áridos . La reutilización de aguas residuales como parte de la gestión sostenible del agua permite que el agua siga siendo una fuente de agua alternativa para las actividades humanas. Esto puede reducir la escasez y aliviar las presiones sobre las aguas subterráneas y otras masas de agua naturales. [2]
Existen varias tecnologías utilizadas para tratar las aguas residuales para su reutilización. Una combinación de estas tecnologías puede cumplir con estrictos estándares de tratamiento y garantizar que el agua procesada sea higiénicamente segura, es decir, libre de patógenos . Las siguientes son algunas de las tecnologías típicas: Ozonización , ultrafiltración , tratamiento aeróbico ( biorreactor de membrana ), ósmosis directa , ósmosis inversa y oxidación avanzada , [3] o carbón activado . [4] Algunas actividades que exigen agua no requieren agua de alta calidad. En este caso, las aguas residuales pueden reutilizarse con poco o ningún tratamiento.
El costo del agua recuperada supera al del agua potable en muchas regiones del mundo, donde abunda el agua dulce . Los costos de las opciones de recuperación de agua podrían compararse con los costos de opciones alternativas que también logran efectos similares de ahorro de agua dulce, a saber, sistemas de reutilización de aguas grises , recolección de agua de lluvia y recuperación de aguas pluviales , o desalinización de agua de mar .
El reciclaje y la reutilización del agua son cada vez más importantes, no sólo en las regiones áridas sino también en las ciudades y los entornos contaminados. [5] La reutilización de aguas residuales municipales es particularmente alta en la región de Medio Oriente y África del Norte , en países como los Emiratos Árabes Unidos, Qatar, Kuwait e Israel. [6]
El término "reutilización del agua" se utiliza generalmente de forma intercambiable con términos como reutilización de aguas residuales, recuperación de agua y reciclaje de agua. Una definición de la USEPA establece: "La reutilización del agua es el método de reciclaje de aguas residuales tratadas para fines beneficiosos, como riego agrícola y paisajístico, procesos industriales, descarga de inodoros y reposición de aguas subterráneas (EPA, 2004)". [7] [8] Una descripción similar es: "La reutilización del agua, el uso de agua recuperada de aguas residuales tratadas, ha sido una realidad establecida desde hace mucho tiempo en muchos países y regiones (semi)áridos. Ayuda a aliviar la escasez de agua complementando las limitadas recursos de agua dulce." [9]
El agua que se utiliza como insumo para los procesos de tratamiento y reutilización puede provenir de diversas fuentes. Suelen ser aguas residuales ( domésticas o municipales, industriales o agrícolas ) pero también pueden proceder de escorrentías urbanas .
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El agua recuperada es agua que se utiliza más de una vez antes de volver al ciclo natural del agua. Los avances en la tecnología de tratamiento de aguas residuales municipales permiten a las comunidades reutilizar el agua para muchos propósitos diferentes. El agua se trata de manera diferente dependiendo de la fuente y el uso del agua, así como de cómo se entrega.
La Organización Mundial de la Salud ha reconocido las siguientes fuerzas impulsoras principales para la reutilización de aguas residuales municipales: [10] [11]
En algunas zonas, un factor impulsor es también la implementación de tratamientos avanzados de aguas residuales para la eliminación de microcontaminantes orgánicos, lo que conduce a una mejora general de la calidad del agua. [4]
El reciclaje y la reutilización del agua son cada vez más importantes, no sólo en las regiones áridas sino también en las ciudades y los entornos contaminados. [5]
Los acuíferos subterráneos que utiliza más de la mitad de la población mundial ya están sobreexplotados. [12] La reutilización seguirá aumentando a medida que la población mundial se urbanice cada vez más y se concentre cerca de las costas, donde los suministros locales de agua dulce son limitados o sólo están disponibles con un gran gasto de capital . [13] [14] Se pueden ahorrar grandes cantidades de agua dulce mediante la reutilización y el reciclaje de aguas residuales municipales, lo que reduce la contaminación ambiental y mejora la huella de carbono . [5] La reutilización puede ser una opción alternativa de suministro de agua .
Lograr una gestión más sostenible del saneamiento y las aguas residuales requerirá hacer hincapié en acciones vinculadas a la gestión de recursos, como la reutilización de aguas residuales o la reutilización de excrementos , que mantendrán recursos valiosos disponibles para usos productivos. [2] Esto, a su vez, respalda el bienestar humano y una sostenibilidad más amplia .
La reutilización del agua y de las aguas residuales, como fuente alternativa de agua, puede proporcionar importantes beneficios económicos, sociales y ambientales, que son motivadores clave para implementar dichos programas de reutilización. Estos beneficios incluyen: [15] [16]
Recuperar agua para aplicaciones de reutilización en lugar de utilizar suministros de agua dulce puede ser una medida de ahorro de agua. Cuando el agua usada finalmente se descarga nuevamente en fuentes de agua naturales, aún puede tener beneficios para los ecosistemas , al mejorar el flujo de los ríos, nutrir la vida vegetal y recargar los acuíferos , como parte del ciclo natural del agua . [20]
La reutilización mundial de aguas residuales tratadas se estima en 40,7 mil millones de m 3 por año, lo que representa aproximadamente el 11% del total de aguas residuales domésticas y industriales producidas. [6] La reutilización de aguas residuales municipales es particularmente alta en la región de Medio Oriente y África del Norte , en países como los Emiratos Árabes Unidos, Qatar, Kuwait e Israel. [6]
Para el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de las Naciones Unidas, la Meta 6.3 establece "Reducir a la mitad la proporción de aguas residuales no tratadas y aumentar sustancialmente el reciclaje y la reutilización segura a nivel mundial para 2030". [21]
Las aguas residuales tratadas pueden reutilizarse en la industria (por ejemplo en torres de refrigeración ), en la recarga artificial de acuíferos, en la agricultura y en la rehabilitación de ecosistemas naturales (por ejemplo en humedales ). Las principales aplicaciones del agua regenerada en el mundo se muestran a continuación: [22] [23] [24]
En casos más raros, el agua recuperada también se utiliza para aumentar el suministro de agua potable . La mayoría de los usos de la recuperación de agua son usos no potables, como lavado de automóviles, descarga de inodoros, agua de refrigeración para centrales eléctricas, mezcla de hormigón, lagos artificiales, riego de campos de golf y parques públicos y fracturación hidráulica . Cuando corresponda, los sistemas funcionan con un sistema de tuberías duales para mantener el agua reciclada separada del agua potable.
Los tipos de uso se distinguen de la siguiente manera:
El riego con aguas residuales municipales recicladas también puede servir para fertilizar las plantas si contiene nutrientes, como nitrógeno, fósforo y potasio. Existen beneficios de utilizar agua reciclada para riego, incluido el menor costo en comparación con otras fuentes y la consistencia del suministro independientemente de la temporada, las condiciones climáticas y las restricciones de agua asociadas. Cuando el agua recuperada se utiliza para riego en la agricultura, el contenido de nutrientes (nitrógeno y fósforo) de las aguas residuales tratadas tiene la ventaja de actuar como fertilizante . [25] Esto puede hacer atractiva la reutilización de los excrementos contenidos en las aguas residuales . [10]
El agua de riego se puede utilizar de diferentes maneras en diferentes cultivos, por ejemplo, para cultivos alimentarios que se consumen crudos o para cultivos destinados al consumo humano que se consumen crudos o sin procesar. Para cultivos alimentarios procesados: cultivos destinados al consumo humano que no deben consumirse crudos sino después del procesamiento de los alimentos (es decir, cocidos, procesados industrialmente). [26] También se puede utilizar en cultivos que no están destinados al consumo humano (por ejemplo, pastos, forrajes, fibras, cultivos ornamentales, semillas, bosques y césped). [27]
En los países en desarrollo , la agricultura utiliza cada vez más aguas residuales municipales no tratadas para el riego, a menudo de manera insegura. Las ciudades ofrecen mercados lucrativos para productos frescos, por lo que resultan atractivas para los agricultores. Sin embargo, debido a que la agricultura tiene que competir por recursos hídricos cada vez más escasos con la industria y los usuarios municipales, a menudo no hay otra alternativa para los agricultores que utilizar agua contaminada con desechos urbanos directamente para regar sus cultivos.
Puede haber importantes riesgos para la salud relacionados con el uso de aguas residuales no tratadas en la agricultura. Las aguas residuales municipales pueden contener una mezcla de contaminantes químicos y biológicos. En los países de bajos ingresos, a menudo hay altos niveles de patógenos en las excretas. En las naciones emergentes , donde el desarrollo industrial está superando la regulación ambiental, existen riesgos crecientes debido a los productos químicos orgánicos e inorgánicos. La Organización Mundial de la Salud desarrolló directrices para el uso seguro de las aguas residuales en 2006, [10] defendiendo un enfoque de 'barreras múltiples' en el uso de las aguas residuales, por ejemplo, alentando a los agricultores a adoptar diversos comportamientos de reducción de riesgos. Estas incluyen suspender el riego unos días antes de la cosecha para permitir que los patógenos mueran con la luz del sol; aplicar el agua con cuidado para no contaminar las hojas que se consumirán crudas; limpiar verduras con desinfectante; o permitir que los lodos fecales utilizados en la agricultura se sequen antes de usarse como estiércol humano. [25]
Los inconvenientes o riesgos que se mencionan a menudo incluyen el contenido de sustancias potencialmente dañinas como bacterias, metales pesados o contaminantes orgánicos (incluidos productos farmacéuticos, productos de cuidado personal y pesticidas). El riego con aguas residuales puede tener efectos tanto positivos como negativos sobre el suelo y las plantas, dependiendo de la composición de las aguas residuales y de las características del suelo o de las plantas. [28]
El uso de agua recuperada para crear, mejorar, sostener o aumentar cuerpos de agua, incluidos humedales , hábitats acuáticos o flujo de arroyos, se denomina "reutilización ambiental". [16] Por ejemplo, los humedales artificiales alimentados con aguas residuales proporcionan tanto tratamiento de aguas residuales como hábitats para la flora y la fauna. [ cita necesaria ]
Las aguas residuales tratadas se pueden reutilizar en la industria (por ejemplo en torres de refrigeración ).
La reutilización potable planificada se reconoce públicamente como un proyecto intencional para reciclar agua para beber. Hay dos formas en que se puede entregar agua potable para su reutilización: "Reutilización potable indirecta" (IPR) y "Reutilización potable directa". Ambas formas de reutilización se describen a continuación y comúnmente implican un proceso público y un programa de consulta pública más formal que el caso de la reutilización de facto o no reconocida. [16] [29]
Algunas agencias de agua reutilizan efluentes altamente tratados de aguas residuales municipales o plantas de recuperación de recursos como una fuente confiable de agua potable a prueba de sequías. Mediante el uso de procesos de purificación avanzados, producen agua que cumple con todos los estándares de agua potable aplicables. La confiabilidad del sistema y el monitoreo y las pruebas frecuentes son imperativos para que cumplan con controles estrictos. [3]
Las necesidades de agua de una comunidad, las fuentes de agua, las regulaciones de salud pública, los costos y los tipos de infraestructura hídrica existentes (como sistemas de distribución, embalses artificiales o cuencas naturales de agua subterránea) determinan si el agua recuperada puede ser parte del sistema y cómo hacerlo. el suministro de agua potable. Algunas comunidades reutilizan el agua para reponer las cuencas subterráneas. Otros lo depositan en depósitos de agua superficial. En estos casos, el agua recuperada se mezcla con otros suministros de agua y/o se almacena durante un cierto período de tiempo antes de extraerla y tratarla nuevamente en un sistema de distribución o tratamiento de agua. En algunas comunidades, el agua reutilizada se vierte directamente a tuberías que van a una planta de tratamiento de agua o a un sistema de distribución. [ cita necesaria ]
Las tecnologías modernas, como la ósmosis inversa y la desinfección ultravioleta, se utilizan comúnmente cuando el agua recuperada se mezcla con el suministro de agua potable. [3]
Mucha gente asocia una sensación de asco con el agua recuperada y el 13% de un grupo de encuestas dijo que ni siquiera la bebería. [30] No obstante, el principal riesgo para la salud por el uso potable de agua recuperada es la posibilidad de que persistan en esta agua productos farmacéuticos y otros productos químicos domésticos o sus derivados ( contaminantes farmacéuticos persistentes ambientales ). [31] Esto sería menos preocupante si los excrementos humanos se mantuvieran fuera de las aguas residuales mediante el uso de inodoros secos o, alternativamente, sistemas que traten las aguas negras por separado de las aguas grises .
La reutilización potable indirecta (DPI) significa que el agua se entrega al consumidor de forma indirecta. Después de purificarse, el agua reutilizada se mezcla con otros suministros y/o permanece por un tiempo en algún tipo de almacenamiento, artificial o natural, antes de ser entregada a una tubería que conduce a una planta de tratamiento de agua o un sistema de distribución. Ese almacenamiento podría ser una cuenca de agua subterránea o un depósito de agua superficial.
Algunos municipios están utilizando y otros están investigando los derechos de propiedad intelectual del agua regenerada. Por ejemplo, el agua recuperada puede bombearse (recarga subterránea) o filtrarse hasta (recarga superficial) acuíferos subterráneos, bombearse, tratarse nuevamente y finalmente usarse como agua potable. Esta técnica también puede denominarse recarga de aguas subterráneas . Esto incluye procesos lentos de múltiples pasos de purificación a través de las capas de tierra/arena (absorción) y la microflora del suelo (biodegradación).
En muchos países se utilizan los derechos de propiedad intelectual o incluso el uso potable no planificado de aguas residuales recuperadas, donde estas últimas se vierten en aguas subterráneas para frenar la intrusión salina en los acuíferos costeros. Los DPI generalmente han incluido algún tipo de protección ambiental, pero las condiciones en ciertas áreas han creado una necesidad urgente de alternativas más directas. [32]
Los DPI se producen mediante el aumento del suministro de agua potable con aguas residuales municipales tratadas a un nivel adecuado para los DPI, seguido de un amortiguador ambiental (por ejemplo, ríos, represas, acuíferos, etc.) que precede al tratamiento del agua potable. En este caso, las aguas residuales municipales pasan por una serie de pasos de tratamiento que abarcan procesos de filtración y separación por membrana (por ejemplo, MF, UF y RO), seguidos de un proceso avanzado de oxidación química (por ejemplo, UV, UV+H 2 O 2 , ozono). [16] En aplicaciones de reutilización potable 'indirecta', las aguas residuales recuperadas se utilizan directamente o se mezclan con otras fuentes. [ cita necesaria ]
La reutilización potable directa (DPR) significa que el agua reutilizada se coloca directamente en tuberías que van a una planta de tratamiento de agua o a un sistema de distribución. La reutilización potable directa puede ocurrir con o sin "almacenamiento diseñado", como tanques subterráneos o elevados. [16] En otras palabras, DPR es la introducción de agua recuperada derivada de aguas residuales domésticas después de un extenso tratamiento y monitoreo para asegurar que se cumplan los estrictos requisitos de calidad del agua en todo momento, directamente en un sistema de suministro de agua municipal.
La recuperación de aguas residuales puede ser especialmente importante en relación con los vuelos espaciales tripulados . En 1998, la NASA anunció que había construido un biorreactor de recuperación de desechos humanos diseñado para su uso en la Estación Espacial Internacional y una misión tripulada a Marte . La orina y las heces humanas entran en un extremo del reactor y el oxígeno puro, el agua pura y el abono ( humanure ) salen del otro extremo. El suelo podría utilizarse para cultivar hortalizas y el biorreactor también produce electricidad . [33] [34]
A bordo de la Estación Espacial Internacional, los astronautas han podido beber orina reciclada gracias a la introducción del sistema ECLSS . El sistema cuesta 250 millones de dólares y ha estado funcionando desde mayo de 2009. El sistema recicla las aguas residuales y la orina nuevamente en agua potable que se utiliza para beber, preparar alimentos y generar oxígeno. Esto reduce la necesidad de reabastecer frecuentemente la estación espacial. [35]
De facto, la reutilización potable no reconocida o no planificada se refiere a situaciones en las que se practica la reutilización de aguas residuales tratadas pero no se reconoce oficialmente. [36] Por ejemplo, una planta de tratamiento de aguas residuales de una ciudad puede estar descargando efluentes a un río que se utiliza como suministro de agua potable para otra ciudad situada aguas abajo. [ cita necesaria ]
El uso potable indirecto no planificado [37] existe desde hace mucho tiempo. Las grandes ciudades situadas a orillas del río Támesis aguas arriba de Londres ( Oxford , Reading , Swindon , Bracknell ) vierten sus aguas residuales tratadas ("agua no potable") al Támesis, que suministra agua a Londres aguas abajo. En los Estados Unidos, el río Mississippi sirve como destino de los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales y como fuente de agua potable. [ cita necesaria ]
El agua recuperada no potable a menudo se distribuye con una red de tuberías doble que mantiene las tuberías de agua recuperada completamente separadas de las tuberías de agua potable.
En muchas ciudades que utilizan agua recuperada, ahora tiene tal demanda que a los consumidores sólo se les permite usarla en los días asignados. Algunas ciudades que anteriormente ofrecían agua regenerada ilimitada a una tarifa fija ahora están comenzando a cobrar a los ciudadanos según la cantidad que utilizan. [ cita necesaria ]
Existen varias tecnologías utilizadas para tratar las aguas residuales para su reutilización. Una combinación de estas tecnologías puede cumplir con estrictos estándares de tratamiento y garantizar que el agua procesada sea higiénicamente segura, es decir, libre de patógenos . Algunas tecnologías comunes incluyen la ozonización , la ultrafiltración , el tratamiento aeróbico ( biorreactor de membrana ), la ósmosis directa , la ósmosis inversa , la oxidación avanzada [3] o el carbón activado . [4] Los proveedores de agua recuperada utilizan procesos de tratamiento de barreras múltiples y un monitoreo constante para garantizar que el agua recuperada sea segura y se trate adecuadamente para el uso final previsto.
Algunas actividades que exigen agua no requieren agua de alta calidad. En este caso, las aguas residuales pueden reutilizarse con poco o ningún tratamiento. Un ejemplo de este escenario es el entorno doméstico, donde los inodoros pueden descargarse con aguas grises de bañeras y duchas con poco o ningún tratamiento.
En el caso de las aguas residuales municipales , las aguas residuales deben pasar por numerosos pasos del proceso de tratamiento de aguas residuales antes de poder utilizarse. Los pasos podrían incluir detección, sedimentación primaria, tratamiento biológico, tratamiento terciario (por ejemplo, ósmosis inversa) y desinfección.
Las aguas residuales generalmente reciben un tratamiento de nivel secundario únicamente cuando se utilizan para riego.
Una estación de bombeo distribuye agua recuperada a los usuarios de una ciudad. Estos pueden incluir campos de golf, usos agrícolas, torres de enfriamiento o vertederos.
En lugar de tratar las aguas residuales municipales con fines de reutilización, otras opciones pueden lograr efectos similares de ahorro de agua dulce :
El costo del agua recuperada supera al del agua potable en muchas regiones del mundo, donde abunda el agua dulce . Sin embargo, el agua recuperada suele venderse a los ciudadanos a un precio más económico para fomentar su uso. A medida que los suministros de agua dulce se vean limitados por los costos de distribución, el aumento de la demanda demográfica o el cambio climático , las proporciones de costos también evolucionarán. La evaluación del agua recuperada debe considerar todo el sistema de suministro de agua, ya que puede aportar una flexibilidad importante al sistema general [38]
Los sistemas de agua recuperada generalmente requieren una red de tuberías dual , a menudo con tanques de almacenamiento adicionales , lo que aumenta los costos del sistema.
Las barreras a la recuperación de agua pueden incluir:
El agua recuperada se considera segura cuando se utiliza adecuadamente. El agua recuperada que se planea utilizar para recargar acuíferos o aumentar el agua superficial recibe un tratamiento adecuado y confiable antes de mezclarse con agua natural y someterse a procesos de restauración natural. Parte de esta agua eventualmente pasa a formar parte del suministro de agua potable.
Un estudio publicado en 2009 comparó las diferencias en la calidad del agua entre agua recuperada/reciclada, agua superficial y agua subterránea. [44] Los resultados indicaron que el agua recuperada, el agua superficial y el agua subterránea son más similares que diferentes con respecto a sus componentes. Los investigadores analizaron 244 componentes representativos que normalmente se encuentran en el agua. Cuando se detectaron, la mayoría de los componentes estaban en el rango de partes por billón y partes por billón. Se encontraron DEET (un repelente de insectos) y cafeína en todos los tipos de agua y prácticamente en todas las muestras. Se encontró triclosán (en el jabón y la pasta de dientes antibacterianos) en todos los tipos de agua, pero se detectó en niveles más altos (partes por billón) en el agua recuperada que en el agua superficial o subterránea. Se detectaron muy pocas hormonas/esteroides en las muestras y cuando se detectaron estaban en niveles muy bajos. Se encontraron ácidos haloacéticos (un subproducto de la desinfección) en todo tipo de muestras, incluso en aguas subterráneas. La mayor diferencia entre el agua recuperada y otras aguas parece ser que el agua recuperada ha sido desinfectada y, por lo tanto, tiene subproductos de desinfección (debido al uso de cloro).
Un estudio de 2005 encontró que no había habido casos de enfermedades causadas por patógenos microbianos o productos químicos, y que los riesgos de usar agua recuperada para riego no son considerablemente diferentes de los del riego con agua potable. [45]
Un estudio de 2012 realizado por el Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos encontró que el riesgo de exposición a ciertos contaminantes microbianos y químicos al beber agua recuperada no parece ser mayor que el riesgo experimentado en algunos sistemas actuales de tratamiento de agua potable, y puede ser órdenes de magnitud inferiores. [46] Este informe recomienda ajustes al marco regulatorio federal que podrían mejorar la protección de la salud pública tanto para la reutilización planificada como no planificada (o de facto ) y aumentar la confianza pública en la reutilización del agua.
El uso de agua regenerada para usos no potables ahorra agua potable para beber, ya que se utilizará menos agua potable para usos no potables. [47]
A veces contiene niveles más altos de nutrientes como nitrógeno , fósforo y oxígeno que pueden ayudar a fertilizar plantas agrícolas y de jardín cuando se utilizan para riego. [ cita necesaria ]
El agua dulce constituye menos del 3% de los recursos hídricos del mundo, y sólo el 1% de esa cantidad está fácilmente disponible. Aunque el agua dulce es escasa, sólo el 3% de ella se extrae para consumo humano. El agua restante se utiliza principalmente para la agricultura, que utiliza aproximadamente dos tercios de toda el agua dulce. [48] [49] [50]
El agua recuperada puede ofrecer una alternativa viable y eficaz al agua dulce donde los suministros de agua dulce son escasos. El agua recuperada se utiliza para mantener o aumentar los niveles de los lagos, restaurar los humedales y restaurar los caudales de los ríos durante climas cálidos y sequías, protegiendo la biodiversidad. Además, el agua recuperada se utiliza para la limpieza de calles, el riego de espacios verdes urbanos y procesos industriales. El agua recuperada tiene la ventaja de ser una fuente constante de suministro de agua que no se ve afectada por las sequías estacionales y los cambios climáticos. [49] [50] [51]
El uso de la recuperación de agua disminuye la contaminación enviada a entornos sensibles. También puede mejorar los humedales , lo que beneficia a la vida silvestre que depende de ese ecosistema . También ayuda a reducir la probabilidad de sequía, ya que el reciclaje del agua reduce el uso del suministro de agua dulce procedente de fuentes subterráneas. Por ejemplo, la Planta de Control de la Contaminación del Agua de San José/Santa Clara instituyó un programa de reciclaje de agua para proteger las marismas naturales de agua salada del área de la Bahía de San Francisco . [47]
Los principales riesgos potenciales asociados a la reutilización de aguas residuales regeneradas para riego cuando el tratamiento no es el adecuado son los siguientes: [52] [53]
Desde el 26 de junio de 2023 [54] existe un reglamento de la UE sobre requisitos mínimos para la reutilización del agua con fines de riego. [55] Los requisitos de calidad del agua se dividen en cuatro categorías dependiendo de qué se riega y cómo se realiza el riego. Los parámetros de calidad del agua incluidos son E. coli , DBO5, sólidos suspendidos totales (SST), turbidez, legionella y nematodos intestinales (huevos de helmintos).
En la Directiva Marco del Agua , la reutilización del agua se menciona como una de las posibles medidas para alcanzar los objetivos de calidad de la Directiva. Sin embargo, esto sigue siendo una recomendación relativamente vaga más que un requisito: la parte B del anexo VI se refiere a la reutilización como una de las "medidas complementarias que los Estados miembros dentro de cada demarcación hidrográfica pueden optar por adoptar como parte del programa de medidas exigidas en virtud del artículo 11(4)". [56]
Además de eso, el artículo 12 de la Directiva sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas, relativo a la reutilización de aguas residuales tratadas, establece que "las aguas residuales tratadas se reutilizarán siempre que sea apropiado", lo que algunos consideran no lo suficientemente específico para promover la reutilización del agua, ya que puede dejar demasiado margen de interpretación en cuanto a lo que se puede considerar como una situación "adecuada" para reutilizar las aguas residuales depuradas.
A pesar de la falta de criterios comunes de reutilización del agua a nivel de la UE, varios estados miembros han emitido sus propios marcos legislativos, regulaciones o directrices para diferentes aplicaciones de reutilización del agua (por ejemplo, Chipre, Francia, Grecia, Italia y España).
Sin embargo, una evaluación realizada por la Comisión Europea sobre las normas de reutilización del agua de varios estados miembros concluyó que diferían en su enfoque. Existen diferencias importantes entre las normas en cuanto a usos permitidos, parámetros a monitorear y valores límite permitidos. Esta falta de armonización entre los estándares de reutilización del agua podría crear barreras comerciales para los productos agrícolas regados con agua recuperada. Una vez en el mercado común, los países importadores pueden considerar que el nivel de seguridad en los estados miembros productores no es suficiente. [57] Las normas más representativas sobre reutilización de aguas residuales de los estados miembros europeos son las siguientes: [56]
Para 2023, una nueva ley agrícola de la UE podría aumentar seis veces la reutilización del agua, de 1.700 millones de m 3 a 6.600 millones de m 3 , y reducir el estrés hídrico en un 5%. [48] [58] [ necesita actualización ]
En Estados Unidos, la Ley de Agua Limpia de 1972 ordenó la eliminación de la descarga de desechos no tratados de fuentes municipales e industriales para hacer que el agua sea segura para la pesca y la recreación. El gobierno federal de Estados Unidos proporcionó miles de millones de dólares en subvenciones para la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales en todo el país. Las plantas de tratamiento modernas, que normalmente utilizan oxidación y/o cloración además del tratamiento primario y secundario, debían cumplir ciertas normas. [59] [ se necesita aclaración ]
Los distritos de saneamiento del condado de Los Ángeles comenzaron a proporcionar aguas residuales tratadas para el riego de parques y campos de golf en 1929. La primera instalación de agua recuperada en California se construyó en el parque Golden Gate de San Francisco en 1932. El Distrito de Reabastecimiento de Agua del Sur de California fue la primera agencia de aguas subterráneas en obtener permiso para el uso de agua reciclada para recarga de aguas subterráneas en 1962.
El Proyecto de Demostración de Reutilización Directa de Agua Potable de Denver [60] examinó los aspectos técnicos, científicos y de aceptación pública del DPR de 1979 a 1993. Se llevó a cabo un estudio de los efectos crónicos de por vida en la salud de animales enteros sobre el producto de planta de tratamiento avanzado de 1 MGD junto con un Evaluación integral de la calidad química y microbiológica del agua. El estudio de $30 millones encontró que el agua producida cumplía con todos los estándares de salud y se comparaba favorablemente con el agua potable de alta calidad de Denver. Además, el costo proyectado fue menor que las estimaciones para obtener nuevos suministros de agua distantes.
El agua recuperada no está regulada por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), pero la EPA ha desarrollado pautas de reutilización del agua que se actualizaron por última vez en 2012. [61] [62] Las Directrices de la EPA para la reutilización del agua representan el estándar internacional para las mejores prácticas. en la reutilización del agua. El documento fue desarrollado bajo un Acuerdo Cooperativo de Investigación y Desarrollo entre la EPA, la Agencia de Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y la consultora global CDM Smith . Las Directrices proporcionan un marco para que los estados desarrollen regulaciones que incorporen las mejores prácticas y aborden los requisitos locales.
La reutilización del agua recuperada es una respuesta cada vez más común a la escasez de agua en muchas partes de los Estados Unidos. El agua recuperada se está reutilizando directamente para diversos usos no potables en los Estados Unidos, incluido el riego de jardines urbanos, parques, patios de escuelas, medianas de carreteras y campos de golf; protección contra incendios; usos comerciales como lavado de vehículos; reutilización industrial como agua de refrigeración, agua de calderas y agua de proceso; usos ambientales y recreativos como la creación o restauración de humedales; así como el riego agrícola. [63] En algunos casos, como en el distrito de agua de Irvine Ranch en el condado de Orange , también se utiliza para descargar los inodoros. [64]
Se estimó que en 2002 se reutilizaban directamente un total de 1.700 millones de galones estadounidenses (6.400.000 m 3 ) por día, o casi el 3% del suministro público de agua. California reutilizó 0,6 y Florida 0,5 mil millones de galones estadounidenses (1.900.000 m 3 ) por día, respectivamente. Veinticinco estados tenían regulaciones sobre el uso de agua recuperada en 2002. [63] La reutilización directa planificada del agua recuperada se inició en 1932 con la construcción de una instalación de agua recuperada en el parque Golden Gate de San Francisco . El agua recuperada generalmente se distribuye con una red de tuberías doble codificada por colores que mantiene las tuberías de agua recuperada completamente separadas de las tuberías de agua potable. [sesenta y cinco]La reutilización de aguas residuales (planificada o no) es una práctica que se ha aplicado a lo largo de la historia de la humanidad y está estrechamente relacionada con el desarrollo del saneamiento. [68]
La recuperación de agua se llevó a cabo principalmente debido a las tensiones geopolíticas que surgieron de la dependencia de Singapur del agua importada de Malasia.
En Sudáfrica, el principal impulsor de la reutilización de aguas residuales son las condiciones de sequía. [83] Por ejemplo, en Beaufort West , Sudáfrica, se construyó a finales de 2010 una planta de recuperación directa de aguas residuales (WRP) para la producción de agua potable, como resultado de la grave escasez de agua (producción de 2.300 m 3 por día). . [84] [85] La configuración del proceso se basa en el concepto de barreras múltiples e incluye los siguientes procesos de tratamiento: filtración de arena, UF , OI de dos etapas y permeado desinfectado por luz ultravioleta (UV).
La ciudad de George enfrentaba escasez de agua y había decidido aplicar una estrategia de propiedad intelectual (2009/2010), en la que los efluentes finales de su EDAR de Outeniqua se tratan con una calidad muy alta mediante UF y desinfección antes de regresar a la principal instalación de almacenamiento, Garden Route. Presa, donde se combinan con los actuales suministros de agua cruda. Esta iniciativa aumenta el suministro existente en 10.000 m 3 por día, aproximadamente un tercio de la demanda de agua potable. La configuración del proceso incluye los siguientes procesos de tratamiento: tamiz de tambor, UF y desinfección con cloro. Se han tomado medidas para agregar carbón activado en polvo (PAC) en George WTW, si es necesario como barrera operativa adicional. [83]{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace ){{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
