Flujos de aguas residuales

Los flujos de aguas residuales son tan variados como sus fuentes y los tipos de componentes que contienen, siendo estos últimos una función de los primeros. En la Figura 1.2 se ofrece una visión general de los principales flujos de aguas residuales, desde su generación en la fuente hasta su destino final.

Las aguas residuales no recolectadas (y todos sus componentes) terminan en el medio acuático. Esto también ocurre con las aguas residuales que se recogen y se eliminan sin tratamiento, cuya proporción, en algunos casos, puede ser considerable (ver Figuras 4.4 y 4.5). El tratamiento de aguas residuales puede permitir la separación del agua y otros componentes, que luego pueden ser reutilizados o eliminados.

1.1.1 El ciclo de gestión de aguas residuales

Controlar y regular los diversos flujos de aguas residuales es el fin último de la gestión de aguas residuales. El ciclo de gestión de aguas residuales puede desglosarse en cuatro fases o etapas básicas interconectadas:

a) La prevención o reducción de la contaminación en la fuente, en términos de carga de contaminación y volumen de aguas residuales producidas. Prohibir o controlar el uso de ciertos contaminantes para eliminar o limitar su entrada en las corrientes de aguas residuales a través de medios regulatorios, técnicos y/o de otro tipo. Esta etapa también incluye medidas para reducir los volúmenes de aguas residuales generadas (por ejemplo, gestión de la demanda y mayor eficiencia en el uso del agua).

b) La eliminación de contaminantes de las corrientes de aguas residuales. Sistemas operativos (incluida la infraestructura de recolección) y procesos de tratamiento que eliminan diversos componentes de las aguas residuales (es decir, contaminantes) para que puedan utilizarse o devolverse de forma segura al ciclo del agua con mínimos impactos ambientales. Existen varios tipos y niveles de tratamiento de aguas residuales cuya elección depende de la naturaleza de los contaminantes, de la carga de contaminación y del uso final anticipado del efluente.

c) El uso de aguas residuales (es decir, reutilización del agua). Uso seguro de aguas residuales tratadas o no tratadas bajo condiciones controladas para fines beneficiosos.
Históricamente utilizadas, en primer lugar, para el riego, las tecnologías de tratamiento de aguas residuales han avanzado para permitir que las aguas residuales tratadas tengan otros usos, siempre que el nivel de tratamiento y la calidad del efluente sean “aptos para el fin”.

d) La recuperación de subproductos útiles. Se pueden extraer varios componentes de las aguas residuales, ya sea directamente (por ejemplo, calor, nutrientes, materia orgánica y metales) o a través de procesos de transformación adicionales (por ejemplo, biogás procedente de lodos o biocombustibles de microalgas). Existe un número creciente de oportunidades potencialmente rentables para extraer materiales útiles de las aguas residuales, como nitrógeno y fósforo, que pueden transformarse en fertilizantes.

Una función adicional del ciclo de gestión de aguas residuales es mitigar cualquier impacto negativo en la salud humana, la economía y el medio ambiente.

Si se tienen en cuenta los múltiples beneficios de una mejor gestión de las aguas residuales, varios de estos procesos pueden considerarse rentables, lo que agrega valor a lo largo del ciclo de gestión de aguas residuales, al tiempo que apoya el desarrollo de sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento.

Sobre la base de la suposición de que es posible alinear los requisitos de calidad del agua con las ubicaciones de uso del agua, múltiples sistemas de uso con reutilización del agua en cascada, de mayor a menor calidad, pueden hacer que la reutilización del agua sea más asequible que proporcionar un tratamiento generalizado de agua en cada punto de captación a lo largo de una cuenca (PNUMA, 2015c).


1.2 Las aguas residuales como recurso: Aprovechar las oportunidades

En la práctica, el objetivo es ir más allá de la simple reducción de la contaminación y buscar obtener valor de las aguas residuales, si no por otra razón, como un medio adicional para pagar la gestión de las aguas residuales y para mejorar la sostenibilidad económica del sistema.

Sin embargo, la gestión de las aguas residuales ya es una parte importante de varios ciclos de recursos diferentes y está bien posicionada para desempeñar un papel central en la economía circular. El uso adecuado de agua tratada para la agricultura y la generación de energía aumenta las oportunidades de seguridad alimentaria y energética y puede ayudar a aliviar las tensiones provocadas por el aumento de la demanda de agua. Esto tendrá repercusiones positivas en los suministros de agua dulce, la salud humana y ambiental, la generación de ingresos (medios de subsistencia) y la reducción de la pobreza. Además, la reutilización del agua puede generar nuevas oportunidades comerciales y apoyar el avance de una economía verde.

Los ecosistemas acuáticos (por ejemplo, estanques, humedales y lagos) ofrecen soluciones adicionales y de bajo costo para mejorar la gestión de las aguas residuales, siempre y cuando se gestionen de manera sostenible. Aunque el uso planificado y los mercados funcionales de aguas residuales para los servicios de ecosistemas son fenómenos relativamente recientes,
la valoración del uso de aguas residuales tratadas para los servicios de ecosistemas revela beneficios ambientales y económicos favorables.

El uso informal de aguas residuales no tratadas ya está ocurriendo de forma generalizada, ya sea simplemente por conveniencia o por necesidad, y con demasiada frecuencia sin medidas apropiadas de control de la seguridad. Si bien las medidas que promueven el uso directo de ciertos tipos de aguas residuales no tratadas pueden ser relativamente fáciles de implementar, el costo de desarrollar sistemas de tratamiento para la recuperación de aguas residuales de ciertas actividades humanas específicas puede ser prohibitivo en algunos casos. También puede haber un desfasaje entre la ubicación y la elección del momento oportuno de la fuente de aguas residuales, y su uso final. Por lo tanto, los sistemas de gestión de las aguas residuales deben diseñarse en función de sus características (por ejemplo, origen, componentes y nivel de contaminantes) y del uso final previsto de la corriente de efluentes, incluidos los subproductos útiles, ya que estos indicarán cuáles son las fuentes más apropiadas y prácticas de aguas residuales.

Existen fuertes argumentos económicos a favor de la optimización de la eficiencia del uso del agua dulce, la gestión de aguas residuales como recurso y la eliminación (o al menos la reducción) de la contaminación en el punto de uso. La utilización de las aguas residuales en la fuente, o lo más cerca posible de ella, generalmente aumenta la rentabilidad debido a los menores costos de transporte. El hecho de que se esté realizando tan poca gestión de las aguas residuales, particularmente en los países en desarrollo, significa que hay grandes oportunidades para la reutilización del agua y para la recuperación de subproductos útiles, siempre que existan incentivos y modelos empresariales adecuados para ayudar a cubrir los costos sustanciales Estudios de mercado recientes también muestran que hay una tendencia positiva a realizar inversiones en agua y tratamiento de aguas residuales en los países en desarrollo. En todo el mundo, los gastos de capital anuales en infraestructura de agua e infraestructura de aguas residuales por parte de los servicios públicos se han estimado en USD 100.000 millones y USD 104.000 millones, respectivamente (Heymann et al., 2010).

Dado que la gestión de las aguas residuales se lleva a cabo a nivel local, las respuestas y las soluciones técnicas deberán ser específicas según la ubicación (ver Capítulo 3). A este respecto, existen oportunidades para integrar aún más la gestión de aguas residuales, incluido el saneamiento y la gestión de lodos fecales (FSM, por sus siglas en inglés), con recursos hídricos y gestión de desechos sólidos. Esto requiere estructuras de gobierno que fomenten la colaboración a través de las fronteras institucionales, así como la rendición de cuentas y el cumplimiento de las regulaciones para el uso de aguas residuales y la extracción/el uso de subproductos recuperados.

Por encima de todo, la gestión de las aguas residuales debe planificarse desde «aguas arriba», en la fuente, para complementar las soluciones de la etapa final «aguas abajo».

Una serie de presiones sobre los recursos hídricos están impulsando la necesidad de un mejor uso de las aguas residuales. El crecimiento de la población, la urbanización, los cambios en los patrones de consumo, el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, el crecimiento económico y la industrialización tienen impacto en los recursos hídricos y las corrientes de aguas residuales, con repercusiones en la contaminación atmosférica, terrestre y del agua. Un método mejorado para la gestión de aguas residuales ayudará a aliviar el impacto de algunas de estas presiones.

Desde una perspectiva de recursos (ver Figura 1.3), la gestión sostenible de las aguas residuales requiere: i) políticas propicias que reduzcan la carga de contaminación por adelantado; ii) tecnologías personalizadas que permitan un tratamiento apto para el fin específico para optimizar la utilización de los recursos; y iii) tener en cuenta los beneficios de la recuperación de recursos. Esta perspectiva promueve la aplicación de mecanismos financieros innovadores, al tiempo que se adopta un enfoque de precaución y el principio de que quien contamina paga. Es responsabilidad de los gobiernos nacionales proporcionar el entorno normativo para estructuras tarifarias equitativas que ayuden a asegurar el funcionamiento y mantenimiento de la infraestructura existente y atraigan nuevas inversiones a lo largo del ciclo de gestión de las aguas residuales.