Mientras el mundo lucha contra la escasez de agua, el reúso de los efluentes puede proporcionar un efluente seguro para aplicaciones potables y no potables.
Desde el reúso agrícola en Israel hasta el plan de reúso potable directo de Los Ángeles, el reúso del agua se está expandiendo gracias a la necesidad y las nuevas actitudes
En todo el mundo, los efectos del cambio climático se están sintiendo, incluso por la sequía y el aumento de la evaporación por temperaturas más altas, que pueden prolongar la intensidad y duración de la sequía. Mientras tanto, el crecimiento de la población está aumentando simultáneamente la demanda de agua. Como resultado, se presta más atención al reúso del agua como una forma de utilizar los valiosos recursos hídricos de manera más inteligente.
Si bien se han superado los obstáculos técnicos para el reúso del agua, en algunas partes del mundo persisten las barreras psicológicas. Pero, a medida que más personas se preocupan por quedarse sin agua, también se abren más al reciclaje de efluentes. En muchas regiones, los gobiernos, los administradores del agua, los reguladores y el público están avanzando juntos con proyectos de reutilización en cada una de las escalas.
Programas de Reúso de Agua a Gran Escala
A escala nacional, Israel sigue a la cabeza en el porcentaje de efluentes que reutiliza. El país recicla casi el 90% de sus efluentes (37 mil millones de GPA) con 67 grandes instalaciones de tratamiento de efluentes. La mayor parte se somete a un tratamiento terciario y se utiliza para riego agrícola.
A nivel municipal, Nueva Delhi de India ahora recicla 500 millones de GPD de efluentes tratados para la horticultura, la recarga de acuíferos a través de áreas de filtración de aguas subterráneas y el mantenimiento municipal, como el lavado de vehículos de transporte público.
En Australia, la Planta de Reciclaje de Agua Avanzada Beenyup de Perth ha estado recargando el agua subterránea de la ciudad desde el 2017 y recientemente se expandió a una capacidad de aproximadamente 76 millones de GPD.
En Estados Unidos, lo que alguna vez fue el programa de reúso potable indirecto más grande del mundo, El Sistema de Reposición de Agua Subterránea (GWRS) del Condado de Orange, utiliza microfiltración, ósmosis inversa y etapas de desinfección para producir aproximadamente 8 millones de GPD.
Para responder a la sequía extrema en el oeste de los Estados Unidos, los miembros de la Cámara de Representantes de Estados Unidos han presentado un proyecto de ley que financiaría US$ 750 millones en proyectos de reciclaje de agua en 17 estados del oeste hasta el 2027.
El Reúso Descentralizado del Agua Ahora es una Realidad Práctica
La tecnología MABR presenta nitrificación-desnitrificación en el mismo tanque para una alta eliminación de nutrientes que cumple con el estándar de China Clase 1A para el reúso del agua.
Uno de los conceptos de reúso más prometedores en la gestión del agua es el tratamiento descentralizado. La idea de colocar plantas de tratamiento a pequeña escala en la fuente de la necesidad no es nueva, pero solo recientemente la tecnología la ha convertido en una realidad práctica.
China ahora es líder mundial en el reúso descentralizado, con aplicaciones que incluyen un sistema de tratamiento descentralizado de efluentes de 80 plantas. Las plantas de tratamiento de efluentes del sistema, espaciadas a intervalos de 50 km, utilizan unidades modulares Aspiral™ de Fluence que se controlan de forma remota desde una ubicación central.
La clave de la capacidad de reúso de agua de Aspiral™ es la tecnología de reactor de biofilm de membrana aireada (MABR), que cuenta con nitrificación-desnitrificación en el mismo tanque para una alta eliminación de nutrientes que cumple tanto con el estándar de reúso de Clase 1A de China, así como con las Normas del Título 22 de California. MABR también utiliza aireación pasiva, que reduce drásticamente el uso de energía. Y Fluence fabrica las unidades en contenedores de envío estándar para implementación rápida.
El Reúso Directo de Agua Potable Está Ganando Aceptación
En Durban, Sudáfrica, la solución de tratamiento de efluentes Aspiral™ de Fluence finalmente proporcionará agua potable a la comunidad circundante.
El Reúso Potable Directo (DPR, por sus siglas en inglés), o el uso de efluentes tratados para beber, ha enfrentado durante mucho tiempo altas barreras psicológicas, en particular en los Estados Unidos. Pero algunos programas del DPR son totalmente adoptados por el público una vez que están en funcionamiento.
La Planta de Recuperación de Agua Goreangab en Windhoek, Namibia, comenzó a funcionar en 1968 y el proyecto ampliado es ahora la planta DPR más antigua del mundo. Todavía trata de forma intensiva los efluentes para producir el 35% del agua potable para los 325.000 habitantes de la ciudad. Al sur y al este, Sudáfrica también tiene proyectos de DPR en Beaufort West y eMalahleni.
Aquí en Fluence, estamos trabajando actualmente en un proyecto del DPR para proporcionar agua potable a las personas en eThekwini, Sudáfrica.
El programa NEWater de 20 millones de GPD de Singapur no solo proporciona agua reutilizada a los fabricantes de semiconductores y otras industrias, sino que también proporciona aproximadamente el 1% del agua potable de la ciudad-estado.
En el suroeste de los Estados Unidos, el público ha aceptado proyectos del DPR en Big Springs, Wichita Falls, Brownwood y El Paso, Texas, así como en Cloudcroft, Nuevo México.
El programa DPR más ambicioso planeado hasta la fecha, la Operación NEXT de Los Ángeles, está trabajando para proporcionar el 70% del agua potable para Los Ángeles con DPR para el 2035.
Establecimiento de Estándares para el Reúso del Agua
La agricultura representa el 70% de la demanda mundial de agua, pero solo el 2-7% de las tierras de regadío utiliza agua reutilizada, por lo que las nuevas oportunidades son abundantes. Los programas de reúso de agua que logran un apoyo comunitario sostenido a menudo se caracterizan por una alta confianza pública en la empresa de servicios públicos, pruebas exhaustivas, calidad superior del agua y la voluntad de trabajar con agencias reguladoras desde el principio. Al establecer estándares, podemos asegurarnos de que los efluentes sean seguros para su reúso.
Varios marcos regulatorios han abierto el camino. En el sector industrial, el tratamiento para el reúso a menudo se realiza en el sitio, con estándares determinados internamente teniendo en cuenta los parámetros requeridos para la aplicación de destino. Recientemente, muchos estados de la India han desarrollado políticas de reúso de agua que requieren que las industrias utilicen efluentes municipales reusados para sus operaciones, con precios especiales como incentivo para su adopción.
Los estándares de reutilización del agua han sido emitidos por una variedad de países, incluidos Canadá, Australia, México, Irán, Egipto, Túnez, Jordania, Palestina, Omán, China, Kuwait, Israel, Arabia Saudita, Francia, Chipre, España, Grecia, Portugal e Italia. Muchas jurisdicciones, como Canadá, Australia, China y muchos estados de EE. UU., tienen altos estándares de reutilización del agua.
En los EE. UU., no existen directrices federales sobre la reutilización del agua en la agricultura. En cambio, los estándares de reutilización del agua son establecidos estado por estado. En particular, California ha subido el nivel de la regulación del reúso del agua con sus estrictas normas del Título 22 para aplicaciones de reúso. El marco enumera reglas y estándares que cubren 40 aplicaciones específicas para el agua terciaria reciclada desinfectada.
En 2020, para apoyar el reúso del agua en el contexto del Plan de Acción de Economía Circular, el Parlamento de la Unión Europea (UE) y el Consejo de la UE establecieron nuevos requisitos mínimos para el reúso de efluentes urbanos en riego agrícola. El marco establece una frecuencia mínima de seguimiento, requisitos de seguimiento de validación para cada parámetro de calidad, disposiciones de gestión de riesgos, requisitos de permisos y requisitos de transparencia pública. La UE también se ha comprometido a promover la reutilización del agua en otros sectores.
China también es líder en el reglamento del reúso del agua con un marco de cuatro niveles centrado en sus estándares de Clase 1A y Clase 1B, que alcanzaron el 90% de cumplimiento en todo China en el 2018. El efluente de aguas residuales de Clase 1A, el nivel más alto de la estructura, se puede reutilizar o descargar en cuerpos de agua recreativos o escénicos con capacidades de dilución más pequeñas. Si bien la mayoría de las plantas de tratamiento de efluentes de China se diseñaron para el estándar más bajo de Clase 1B, los crecientes estándares de calidad ahora exigen que las descargas en el 40% de China deben cumplir con el estándar de Clase 1A. El Plan de Cinco Años, del 2016, con su enfoque en el crecimiento verde, ha recorrido un largo camino tendiente a promover el cumplimiento.
Reúso del Agua en Aumento en Todo el Mundo
Desde que Christopher Gasson, editor de Global Water Intelligence, predijo una “década dorada” de reutilización del agua en 2016, el aumento de la escasez de agua, el crecimiento de la población y las temperaturas más altas se han unido motivados por una creciente aceptación mundial del reúso del agua. Los gobiernos, los organismos reguladores, la gestión del agua y el público están entendiendo que ya no tiene sentido utilizar el agua una sola vez cuando se puede reutilizar en tantas aplicaciones.
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