Plantas de tratamiento de agua ¿convencionales o alternativas?

Ante de hablar de las plantas de tratamiento de agua, hay que saber que  por aguas residuales se entiende a la acción y efecto en la que el ser humano introduce materias contaminantes al agua, ya sea de manera directa o indirecta. Implica una alteración perjudicial de su calidad con relación a los usos posteriores o con su función ecológica.

Las aguas residuales provienen generalmente del sistema de abastecimiento de agua de una población, después de haber sido modificadas por diversos usos en actividades domésticas, agrícolas, industriales y comunitarias. Éstas normalmente están compuestas por una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos, suspendidos o disueltos.

Aguas residuales domésticas “aguas negras”

Las aguas “residuales domésticas” hacen referencia a aquellas utilizadas con fines higiénicos (baños, cocinas, lavanderías, etc.). Consisten básicamente en residuos humanos que llegan a las redes de alcantarillado por medio de descargas de instalaciones hidráulicas instaladas en viviendas, edificios públicos y establecimientos comerciales. Se estima que este tipo de aguas están constituidas en un elevado porcentaje (en peso) por agua, cerca de 99,9 % y apenas 0,1 % de sólidos suspendidos, coloidales y disueltos. No obstante, esta pequeña fracción de sólidos es la que presenta los mayores problemas en su tratamiento y su disposición (Mara, 1976[i]).

Con el tratamiento de aguas residuales domésticas se pretende eliminar los contaminantes hasta alcanzar los valores máximos permisibles de acuerdo a las normas y estándares nacionales o internacionales. En virtud de la diversidad de contaminantes que se pueden presentar en el agua, la forma de tratarlos es también muy amplia y, por ende, las técnicas que se utilizan en estos procesos son diversas. De acuerdo con Alvarado (2012[ii]), éstas se clasifican según su operación en convencionales y alternativas.

Dos formas de tratar las aguas residuales

Las técnicas convencionales son aquellas usadas por la gran mayoría de los centros urbanos, para atender las necesidades productivas y de la vida cotidiana de la población. Por lo general, se trata de infraestructura de gran tamaño que recibe el agua de la red de drenaje público y sirven para tratar grandes volúmenes de agua.

Por su parte, las tecnologías alternativas también limpian el agua de los compuestos orgánicos biodegradables a partir del manejo de microorganismos, pero en el mismo lugar donde se generan y a escala reducida. Se diferencian de las convencionales porque el agua tratada es de reúso inmediato, ofreciendo cierto nivel de autosuficiencia en condiciones que limitan el uso de sustancias químicas.

Las técnicas convencionales son plantas de tratamiento que utilizan “lodos activados” y “lagunas de estabilización” para el tratamiento del agua. La utilización de estas plantas es recomendada para centros urbanos donde los costos de operación y mantenimiento pueden ser reducidos por el número de usuarios a los cuales se les brinda el servicio. Entre otros, los costos por la generación y manejo de residuos (lodos), consumo de energía eléctrica y el uso de sustancias químicas adicionales cuando así se requiera.

Caso contrario, las técnicas alternativas son una opción para el tratamiento de las aguas residuales de los asentamientos humanos dispersos, un ejemplo de ellos son el “Sistema Unitario de Tratamiento de Agua, Nutrientes y Energía” (SUTRANE), el “Sistema Integral de Abasto y Saneamiento de Agua” y los Humedales Artificiales. Todos ellos se caracterizan por su operación simple, bajos costos de insumos, energía eléctrica y mantenimiento, pero principalmente por su armonía con el equilibrio de la naturaleza.

Los humedales artificiales: ventajas y desventajas

Un humedal artificial es un sistema de tratamiento de agua residual que suelen tener un fondo o base impermeable sobre la que se deposita un lecho de gravas, suelo u otro medio para el desarrollo de las plantas, que constituyen el principal agente depurador.

Los humedales logran el tratamiento de las aguas residuales a través de la sedimentación, absorción y metabolismo bacterial. La forma en que estos humedales trabajan tiene similitud con los procesos biológicos que se dan en la naturaleza. En los humedales los procesos físicos, químicos y biológicos se llevan a cabo por los vegetales y microorganismos, ya que son capaces de depurar el agua eliminando grandes cantidades de materia orgánica, sólidos, nitrógeno, fósforo y en algunos casos productos químicos tóxicos (Lara, 1999[iii]).

A pesar de sus bondades, las técnicas alternativas de tratamiento de aguas residuales también implican un mantenimiento periódico: extraer la nata de grasa de la caja; el uso de jabón biodegradable para evitar la muerte de las bacterias que ayudan a limpiar el agua y; en casos especiales, se requiere de algunos elementos químicos (ozono) para llevar a cabo su proceso de purificación.

En el caso de los humedales artificiales también existen algunas desventajas; por ejemplo: los tiempos de procesamiento suelen ser largos; se requieren de amplias superficies para para funcionar; son más complicados de diseñar debido a la gran cantidad de procesos implicados en la depuración (físicos, químicos y biológicos); la proliferación de raíces y rizomas puede provocar la colmatación del medio granular de los humedales; pueden no ser factibles en climas extremadamente fríos y; zonas templadas estos sistemas de tratamiento tienden a variar su eficiencia durante el año (García, 2005[iv]).

La pertinencia en el uso y establecimiento de cualquiera de estas tecnologías (convencionales y alternativas), debe estar fundamentada en estudios amplios de factibilidad técnica y operativa derivadas del análisis profundo de factores sociales, económicos, políticos y culturales. En este sentido, Alvarado (2012 ibidem) postula que las experiencias en el tratamiento de aguas residuales domésticas han mostrado que el éxito de la remoción no se debe exclusivamente a la disponibilidad de las técnicas per se, sino a la interacción de diversos aspectos económicos, socioculturales, biofísicos y políticos-administrativos que convergen en un territorio.

[i] Mara, 1976: Anexo IX. Aguas Residuales y Tratamiento de Efluentes Cloacales Tratamiento de efluentes, caracterización, generalidades, definición y origen.

[ii] Alvarado Granados Alejandro R. (coord.), 2012: Experiencia en el Tratamiento de aguas residuales en el Estado de México. México, Universidad Autónoma del Estado de México. https://www.researchgate.net/publication/284642398_Alvarado_Alejandro_Coord_2012_Experiencias_en_el_tratamiento_de_aguas_residuales_domesticas_en_el_Estado_de_Mexico

[iii] Lara, J, 1999: Depuración de aguas residuales municipales con humedales artificiales. Universidad politécnica del Cataluña. 122 p. https://www.researchgate.net/publication/230887937_Depuracion_de_Aguas_Residuales_Municipales_con_Humedales_Artificiales

[iv] García T, Rodríguez M, 2005: Diseño construcción y evaluación preliminar de un humedal de flujo subsuperficial. Revista de ingenierías. Universidad de los Andes. Santafé de Bogotá. 11 p. https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/8894/u263497.pdf?sequence=1&isAllowed=y