Cuando las aguas subterráneas se agotan, el agua reciclada se puede introducir en los acuíferos permitiendo la filtración gradual a través del suelo.

Cuando escucha la palabra “filtración”, probablemente le viene a la mente el hecho de hacer café. Eso no es incorrecto, pero genéricamente la palabra también se puede utilizar para describir el movimiento de un líquido a través de un medio.

¿Qué es la Filtración?

En el contexto del ciclo del agua, el Centro de Pronóstico del Río Noroeste de la Administración Atmosférica y del Océano Nacional describe la filtración como “el movimiento del agua a través del suelo y sus capas, por gravedad y fuerzas capilares”.

Es un proceso natural importante que los científicos y administradores de agua pueden calcular y aprovechar para garantizar la pureza de las aguas superficiales y subterráneas y la potabilidad. Es un proceso particularmente importante en la recarga de acuífero administrado.

La Tecnología de Retención de Agua Subsuperficial, otra herramienta de gestión del agua, es en esencia lo opuesto a la recarga de acuíferos. Según Alvin Smucker, un profesor de la Universidad Estatal de Michigan que ha estado trabajando en el sistema, evita que el agua se filtre en acuíferos mediante la instalación de una membrana de barrera bajo tierras de cultivo. Esto no sólo ayuda a mejorar la producción agrícola, sino que también ayuda a proteger los suministros de agua subterránea de la contaminación excesiva de nutrientes de fertilizantes.

Modelando la Filtración

El agua por lo general se filtra a través del suelo y la capa de limo hasta que alcanza roca sólida, donde se detiene y permanece en un acuífero. Varias características del suelo afectan la rapidez con la que pasa el agua. Estos incluyen la porosidad del suelo y que tan saturada por agua puede estar la tierra. La lutita y la arcilla, por ejemplo, son porosas, pero normalmente restringen la filtración, mientras que la arena permite que el agua se filtre con rapidez.

La filtración en estos diferentes medios se puede modelar de manera matemática y probar en una filtración o prueba perc, que determina la tasa de filtración en función de factores como la composición del suelo y la compactación. La información obtenida de la prueba puede ayudar a ubicar de manera ventajosa las instalaciones de tratamiento de efluentes.

Filtración del Agua Recuperada

La recarga de acuífero administrada (MAR, por sus siglas en inglés) se ha definido como la “recarga intencional de agua a los acuíferos para su posterior recuperación o beneficio ambiental”. Es una estrategia efectiva para mejorar la sustentabilidad de las aguas subterráneas, y la filtración juega un papel importante, especialmente técnicas de infiltración para la recarga de acuíferos no confinados. Al recargar los acuíferos, el agua se desvía a “estanques de filtración”, “pozos de infiltración” o “cuencas de infiltración”, desde las que se filtra en las aguas subterráneas. El agua de origen para dichos programas puede ser agua pluvial, exceso de caudal de río de años húmedos, o incluso efluentes altamente tratados derivados de efluentes municipales.

En un caso de estudio del 2015, la Autoridad de Servicios Públicos del Condado de Clay (Florida) construyó una serie de estanques de filtración que permitirían la filtración gradual de hasta 2,2 MGD de agua recuperada a través del suelo en el acuífero local poco profundo. El sistema elimina los posibles problemas asociados con la descarga directa de agua tratada a los arroyos de superficie.

En California, los hidrólogos, las autoridades del agua y los productores del Valle Central están tratando de “capturar los ríos atmosféricos”, como lo expresó Tim Quinn, ex director de la Asociación de Agencias de Agua de California, En lugar de dejar que el agua suba río abajo hacia el mar, el plan es desviar el exceso de agua en “lotes de estacionamiento”, donde puede filtrar en el acuífero. Hacerlo ayudaría a California a almacenar agua durante años inusualmente húmedos, cuando las lluvias torrenciales de las tormentas del Pacífico arrojan agua en el estado y luego podría usarse para mitigar las sequías cada vez más frecuentes y severas.

Reciclado de Efluentes

Además, en el Centro de Recuperación de Recursos Codiga de la Universidad de Stanford (CR2C) en California, una nueva tecnología de tratamiento llamada reactor de biofilm de membrana aireada (MABR) recientemente se sometió a un período de pruebas de un año para establecer el cumplimiento de los estándares estrictos del Estado del Título 22. El tratamiento MABR puede convertir incluso los efluentes municipales en efluentes de alta calidad que son seguros para la filtración en acuíferos agotados por la agricultura del Valle Central.

Las unidades de Fluence Aspiral™ MABR se empaquetan en los envases de envío para el control fácil y son aptas para el tratamiento descentralizado, lo que significa simplemente que localizando las plantas de tratamiento pequeñas o de tamaño mediano cerca del suministro, la demanda, o idealmente cerca de ambos le permitiría ahorrar el costo de las tuberías largas.

Predicción de Lixiviación

La filtración se puede utilizar para predecir factores de transporte de agua, como la tasa de lixiviación o el flujo de materiales en el agua. Esto se utiliza más a menudo en la agricultura para determinar el movimiento de fertilizantes o el contenido de sal del suelo. La lixiviación también se refiere al movimiento del agua a través de sustancias como sustancias químicas perturbadas durante la minería, o residuos presentes en vertederos, que pueden afectar a los suministros de agua subterránea.

El término “filtración” también se utiliza en el tratamiento de agua para describir una tecnología conocida como filtro de colación, o filtro de goteo. Los filtros de goteo son un proceso de tratamiento biológico de efluentes en el cual el agua se oxida y purifica mediante el proceso de goteo a través de una filtración de medios. Esta forma de tratamiento aeróbico de efluentes puede usarse en lugar de cuencas de aireación en plantas de tratamiento de efluentes paquetizados o plantas de aireación más grandes.

La filtración es un proceso que repone los acuíferos y, al igual que California, muchas regiones están empezando a tratar los acuíferos como la precios infraestructura de almacenamiento de agua natural que se puede administrar para la seguridad del agua.

Contacte a Fluence para la tecnología y experiencia para establecer un programa de recarga de acuífero administrado.