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2.5: Abastecimiento alternativo de agua

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    Los Suministros Alternativos de Agua son suministros distintos de las aguas subterráneas y superficiales. Frecuentemente, son suministros “reutilizados”, lo que significa que fueron suministros de agua potable que fueron capturados para su uso individual o en todo el sistema después de ser utilizados una vez.

    Aquí hay algunas definiciones rápidas para comenzar:

    Agua Reciclada

    Aguas grises

    Aguas pluviales

    Agua Desalada

    Aguas residuales muy tratadas que se utilizan para riego, reposición de aguas subterráneas y como barrera subsuperficial contra la intrusión de agua de mar; típicamente en California, el agua reciclada se usa para el riego

    Aguas residuales domésticas, incluyendo agua de la lavadora, regadera, lavabos de baño, que se captura y reutiliza, pero excluyendo las aguas negras, que es agua de inodoros y fregaderos de cocina; comúnmente conocida como agua “de uso ligero”

    Escurrimiento de la precipitación (lluvia o deshielo) que fluye por tierra; puede movilizar contaminantes y es mejor capturar en el sitio para reponer las aguas subterráneas

    Agua oceánica o salobre a la que se le ha quitado la sal para hacerla potable; se utilizan dos métodos primarios a nivel mundial, pero en Estados Unidos, la ósmosis inversa es la más utilizada

    Objetivos de aprendizaje

    Después de leer esta sección, deberías poder:

    • Analizar la cartera de suministro de agua para varios lugares geográficos en términos de la probabilidad de agregar un suministro de agua alternativo
    • Diferenciar entre tipos de suministros alternativos y su idoneidad, dadas las diferentes situaciones

    Agua Reciclada

    Es posible que escuche “agua reciclada” utilizada de diversas maneras en los Estados Unidos y en el extranjero. En California, específicamente, hay cierta confusión en la terminología. Los cambios en una variedad de códigos ocurrieron en 1995 cuando “agua reciclada” se convirtió en el término de elección en lugar de “agua recuperada”. Estos son esencialmente lo mismo. El reglamento para el nivel de tratamiento para diversos usos se encuentra en el Título 22 del Código de Reglamentos de California.

    ¿Qué pasa con las aguas residuales cuando sale de tu casa? Viaja a través de una serie de tuberías cada vez más grandes hasta una instalación de tratamiento de aguas residuales. Alternativamente, si vive ruralmente, sus aguas residuales pueden ser mantenidas y separadas en un tanque séptico en su propia propiedad. Las aguas residuales que han sido sometidas a tratamiento primario han sido removidas de los sólidos. Las aguas residuales que han sido sometidas a tratamiento secundario han tenido materiales orgánicos eliminados a través de procesos biológicos. Las aguas residuales tratadas secundarias se pueden utilizar para la recarga de agua subterránea y el riego. El agua que ha sido sometida a tratamiento terciario ha sido sometida a sedimentación, floculación química y filtración. Como se podría imaginar, el agua que ha sido sometida a un tratamiento terciario tiene una gama de usos, incluso aquellos que implican contacto corporal, como el uso recreativo en lagos, así como el riego.

    El agua reciclada solo tiene aplicaciones en todo el sistema, ya que los hogares individuales no están creando y usando agua reciclada. Es posible que esté familiarizado con el agua reciclada para riego de campos de golf, medianas, pero también se puede utilizar para la recarga de agua subterránea, incluso para actuar como barrera de intrusión de agua de mar. El Distrito del Agua del Condado de Orange trata el agua reciclada en un proceso de tres pasos de microfiltración, ósmosis inversa y tratamiento ultravioleta. El agua tratada se inyecta luego en la cuenca de agua subterránea. El agua sirve como barrera contra la intrusión de agua oceánica en el acuífero.

    El agua reciclada parece una fuente importante para agregar a una cartera de suministro de agua. Después de todo, ¿qué comunidad en California no querría una fuente confiable de agua para el riego de paisajes? Y qué comunidad costera no querría que se inyectara agua en el suelo como barrera de intrusión de agua de mar. En general, el agua reciclada puede disminuir la demanda de agua potable al proporcionar una adición a una cartera de suministro de agua. Pero el agua reciclada es cara. Al lado de la desalinización, es una de las opciones más caras que existen (¡piensa en los costos de tratamiento!). Al igual que muchos aspectos de la infraestructura, el agua reciclada es políticamente atractiva para los residentes, pero los costos agregados no lo son.

    Aguas grises

    Ciertamente, el agua que bebes, lavas tu ropa y usas para bañarte necesita ser potable. Pero, ¿qué pasa con el agua con la que arrojas tus inodoros? ¿Qué pasa con el agua con la que riega? La premisa del uso de aguas grises es que no toda el agua que usamos a diario necesita ser potable. Teniendo esto en cuenta, entonces debes considerar qué se puede reutilizar en tu uso de agua en interiores.

    Las aguas residuales de los inodoros y las aguas residuales del fregadero de la cocina contienen bacterias de heces o carnes. Pero las aguas residuales de una lavadora se pueden reutilizar sin muchas preocupaciones, asumiendo que los pañales no están lavados o la ropa no está muy sucia, grasosa o contaminada.

    El sistema de aguas grises más fácil de construir se llama “Lavadero al Paisaje”. Las aguas residuales de la lavadora se dirigen a un sistema de riego por goteo fuera de la casa. El agua no se almacena de ninguna manera: cuando pones una carga de ropa en el lavado, estás irrigando con las aguas residuales directamente después. Se puede ver que necesitaría cronometrar su ropa - lavar todo el domingo llevaría a demasiada agua para el riego. Hacer una carga de lavado cada dos días podría ser suficiente agua para el riego en verano.

    ¿Qué necesitas para tener un sencillo sistema de Lavandería a Paisaje?

    • Su lavadora debe estar ubicada cerca de una pared exterior para poder pasar una tubería hacia el exterior de la casa
    • Tu casa debe estar ligeramente por encima del área que estás irrigando para que puedas usar la gravedad para dirigir el agua al sistema de goteo y a las plantas sin una bomba (aunque las bombas que eliminan el agua de las lavadoras pueden ser potentes y suficientes para mover el agua a cierta distancia);
    • Es necesario tener plantas que se puedan regar con riego por goteo (arbustos o árboles); y
    • Es necesario instalar una válvula desviadora en la lavadora que permita que las cargas de ropa especialmente sucias drenen hacia la alcantarilla o tanque séptico y no hacia su sistema de riego.

    Hay sistemas de aguas grises más complicados que implican almacenar aguas grises en tanques y usar bombas y filtros, pero la mayoría de los practicantes de aguas grises coinciden en que lo simple es lo mejor.

    Foto de una válvula desviadora de Stephanie Anagnoson está licenciada bajo CC BY 4.0
    Figura\(\PageIndex{1}\)

    Estas son algunas de las mejores prácticas en sistemas residenciales de aguas grises:

    • No almacene aguas grises
    • Minimizar el contacto corporal con las aguas grises
    • Permita que las aguas grises se infiltren en el suelo con riego por goteo, no con alberca en la superficie
    • Sencillo es mejor. Evite bombas y filtros.
    • Instalar una válvula desviadora
    • Igualar las necesidades de las plantas

    Tenga en cuenta que estas son las mejores prácticas, pero no necesariamente reglas y regulaciones. Las reglas y regulaciones varían según la ciudad y el condado.

    En un estudio reciente de sistemas de aguas grises en el Área de la Bahía, se señaló que el problema más común en los sistemas de aguas grises eran las obstrucciones, pero esto no fue una gran sorpresa porque la mayoría de las personas reportaron no realizar ningún mantenimiento en el sistema. En general, las plantas estaban tan sanas como con un sistema de riego estándar y algunas estaban regadas en exceso y otras estaban subregadas. En general, las personas vieron una reducción promedio en el uso de agua de 26%. Hubo al menos una consecuencia involuntaria: con abundancia de agua para regar, algunas personas plantaron más plantas y su área irrigada aumentó de tamaño.

    Hay una serie de obstáculos institucionales para ampliar el uso de las aguas grises. El principal obstáculo es uno relacionado con la construcción de viviendas: las viviendas están sondeadas con aguas grises y aguas negras entremezcladas. Esto significa que las aguas residuales de toda la vivienda son tratadas como aguas negras y enviadas a la alcantarilla o fosa séptica. Adicionalmente, si revisas el código de ciudad, condado y estado relacionado con Graywater, frecuentemente son contradictorios. Código de California, Título 24, Parte 6, Capítulo 16 a, Parte 1 establece requisitos mínimos para la regulación de aguas grises. Adicionalmente, AB 849 (Gatto) prohíbe a las jurisdicciones locales prohibir las aguas grises. No obstante, una ciudad o condado puede imponer regulaciones adicionales para que se vuelva demasiado complicado establecer aguas grises en el hogar. Además, como se puede imaginar, la creación de un sistema de aguas grises se basa en una base de conocimientos de plomería básica y aguas residuales. Probablemente no sea exagerado decir que la mayoría de los clientes tratan de no pensar en esto.

    ¡Alerta de concepto erróneo!

    Mucha gente usa “aguas grises” para referirse a todo tipo de suministros alternativos, incluyendo agua reciclada y aguas pluviales. Esto es simplemente incorrecto, pero un mal uso común del lenguaje. El agua gris debe ser agua de uso interior que pueda reutilizarse, normalmente para riego. No se trata de aguas residuales ni pluviales.

    Aguas pluviales

    Imagínate la última tormenta de lluvia que recuerdas en el sur de California. ¿Hubo lluvia suave durante mucho tiempo? ¿O hubo un breve estallido de lluvia? Cuando hay un día entero (o incluso solo una tarde) de lluvia suave, la lluvia suele ser capaz de infiltrarse en el suelo, y eventualmente recargar los acuíferos debajo de la superficie. Pero gran parte de la lluvia que recibimos en California es en ráfagas con fuertes aguaceros y luego días, semanas, e incluso años de nada. Este tipo de fuertes lluvias se traduce en una gran cantidad de huida. Se escurren aguas pluviales que pueden ser capturadas.

    Las aguas pluviales se convierten en un problema cuando se encuentran con muchas superficies impermeables, como el asfalto y el concreto. Estas superficies pueden contener contaminantes visibles (por ejemplo, basura, excremento de perro) y residuos invisibles (por ejemplo, pesticidas, herbicidas). Cuando las aguas pluviales se encuentran con superficies impermeables y contaminantes, se vuelven capaces de drenar los contaminantes en los desagües pluviales y, finalmente, en el océano.

    ¿Qué frena las aguas pluviales? Vegetación y superficies permeables. Este tipo de superficies texturizadas permiten que el agua se infiltre en el suelo. Parkways, el área entre la acera y la calle, puede hacer que el agua salga corriendo de las propiedades y llegue a la calle. Las camas de las macetas cerca de bajantes pueden permitir que el agua se filtre en lugar de correr hacia la calle. Las plantas, ya sean arbustos, o cobertura del suelo, o incluso árboles, pueden ralentizar el agua en laderas y laderas.

    ¿Qué pasa con los barriles de lluvia? ¿No son una buena manera de capturar aguas pluviales? Los barriles de lluvia se utilizan normalmente en un sitio residencial para capturar el agua que sale del techo a través de las canaletas de lluvia. En muchas partes del país, los barriles pluviales funcionan bien porque las necesidades de agua de la planta corresponden a los tiempos en que hay fuertes lluvias. En gran parte de California, la precipitación se produce en las épocas más frías del año cuando las necesidades de agua de la planta son mínimas. Esto significa que el agua en un barril de lluvia debe almacenarse durante largos períodos de tiempo. Y aquí es donde nos encontramos con problemas para crear el hábitat perfecto para criar mosquitos: todavía hay agua disponible para el riego, pero puede estar allí por más de 4-7 días, que es todo lo que los mosquitos necesitan para reproducirse.

    Hay otras (y mejores) formas de capturar la lluvia. A pequeña escala, mantener la vegetación en laderas y calles verdes, dirigir bajantes a los lechos de las macetas y mantener muchas plantas verdes disminuirá la escorrentía de las aguas pluviales. A mayor escala, las aguas pluviales pueden capturarse dentro de un vecindario. Varios barrios dentro de Los Ángeles están abordando esto. Elmer Avenue en Los Ángeles tiene un área de captura de aguas pluviales. Las cuencas de captura con fondos blandos permiten que el agua se filtre en el agua subterránea en lugar de volver a ingresar al sistema de aguas pluviales y ser arrojada al océano. También hay biosgales en los patios cercanos a la cuenca de captura para ralentizar el agua y permitir que se infiltre en lugar de escurrir.

    Desalinización

    Es posible que escuche desalinización o “desal” frecuentemente promocionada como la solución a todos los problemas de suministro de agua. Quizás te preguntes por qué no hay más plantas de desalinización alrededor si es la solución perfecta. Buena pregunta, sigue leyendo.

    Existen dos métodos principales de desalinización: térmica y de membrana. En la desalinización térmica, el agua se calienta en una cámara de ebullición, luego se condensa en una cúpula, y se acumula en una cámara dejando atrás toda la sal. En la desalinización de membrana, el agua de mar se tamiza, se filtra y se empuja a través de una membrana de ósmosis inversa a alta presión, y luego el agua destilada se trata según los estándares de agua potable. Estas metodologías no son tan complicadas, pero sí tienden a utilizar grandes cantidades de energía, lo que lleva a un alto costo.

    Para ambos métodos de desalinización, existen obstáculos similares:

    Toma de agua de mar: el agua de mar debe eliminarse del océano con mucho cuidado para no dañar la vida vegetal y animal. Por lo general, lo mejor es una velocidad más lenta que la corriente oceánica.

    Consumo de energía: por lo general, el proceso de ósmosis inversa utiliza la mayor cantidad de energía, lo que contribuye a los costos más altos

    Salmuera: si bien la salmuera se puede devolver al océano, la mayoría de las plantas y animales prosperan en una pequeña variedad de salinidades. Puede haber consecuencias ambientales asociadas con la creación de áreas de salinidad superior a la normal.

    Santa Bárbara, California, ofrece un interesante estudio de caso en trabajos de desalinización. Como resultado de la sequía en la década de 1980, la ciudad de Santa Bárbara junto con Montecito y Goleta construyeron una planta de desalinización con una capacidad de 7,500 acre-pies por año (AFY) con expansión a 10,000 AFY. Los costos de construcción por $34 millones se compartieron con base en proporciones de agua aportadas para la Ciudad de Santa Bárbara de 3,181 AFY, Montecito de 1,250 AFY y Goleta de 3,069 AFY.

    Para cuando se construyó la planta de desalinización, la sequía había terminado y había comenzado un periodo de fuertes lluvias. La planta operó para marzo, abril, mayo y junio de 1992 durante y después de una época de fuertes lluvias. Entonces la planta desalinizadora se puso en espera. Después de que se pagó a lo largo de 5 años, Goleta y Montecito decidieron no renovar el contrato y restaron la desalinización de su cartera de suministro de agua.

    Santa Bárbara ha decidido recientemente reactivar la planta desalinizadora como el único financiador de esta empresa. La instalación producirá 3,125 acre-pies por año o aproximadamente el 30% del suministro de agua de Santa Bárbara en un año. En cuanto a obstáculos, la entrada se encuentra a 2,500 pies de costa con aberturas de 1 milímetro y toma agua a una velocidad de 0.5 pies por segundo, lo que es más lento que la corriente existente. Adicionalmente, el consumo de energía para ósmosis inversa ha disminuido 40% desde que se diseñó la instalación. La salmuera tiene el doble de salinidad que el agua de mar y se descargará en un desnivel compartido con la planta de tratamiento de aguas residuales. Recientemente se completó un estudio con el Instituto de Oceanografía Scripps, que sugirió que la ciudad puede cumplir con los requisitos de alta.

    Probablemente no hace falta decirlo, pero digamos que de todos modos: la desalinización es más apropiada para comunidades costeras, como Santa Bárbara, San Diego o Santa Cruz. Para que una comunidad del interior financie la desalación, la comunidad del interior también estaría evaluando un costoso oleoducto para transportar agua o negociando un intercambio de agua con una comunidad costera a fin de evitar construir el ducto. La proximidad a la fuente lo es todo en desalinización.

    Abastecimiento alternativo

    ¿Qué es?

    ¿Cuáles son los beneficios?

    ¿Cuáles son los inconvenientes?

    ¿Oportunidades para todo el sistema?

    Agua desalada

    Agua potable que era océano o agua salobre a la que se le quitó la sal para hacerla potable

    Un suministro a prueba de sequía

    Generalmente, la fuente de suministro más cara.

    La eliminación de la salmuera puede ser problemática. Alto uso de energía.

    Aguas grises

    Aguas residuales domésticas no potables, incluyendo agua de la lavadora, regadera, lavabos de baño, que se retiene y reutiliza; excluye aguas negras, que es agua de inodoros y fregaderos de cocina

    Método rentable para riego residencial

    La oferta y la demanda deben ser equilibradas.

    Fácil de terminar con demasiado suministro

    El agua puede contener patógenos.

    No

    Agua reciclada

    Agua no potable que es aguas residuales tratadas que se utilizan para riego, reposición de aguas subterráneas y como barrera contra la intrusión de agua de mar

    Uso no potable de agua; puede recargar agua subterránea

    Caro; requiere sistema de plomería separado de tuberías moradas

    Aguas pluviales

    Agua no potable que escurrirá por precipitación (lluvia o deshielo) que fluye por tierra; puede movilizar contaminantes

    Puede recargar agua subterránea

    Debe ser capturado, retenido y permitido que se filtre

    ¡Pruébalo!

    1. Una comunidad costera en el sur de California está considerando diversificar su suministro de agua con un suministro alternativo de agua. ¿Qué tipo de suministro de agua se considera “a prueba de sequía”? ¿Por qué?
    2. Una comunidad de tierra adentro está buscando un suministro alternativo para usar para recargar. ¿Qué tipo de suministros tienen sentido usar para recargar? ¿Por qué?

    Términos Clave

    Agua desalinizada: agua potable que era oceánica o agua salobre a la que se le quitó la sal para hacerla potable; considerada un suministro a prueba de sequía

    Aguas grises: aguas residuales domésticas no potables, incluida el agua de la lavadora, regadera, lavabos de baño, que se mantiene y reutiliza; excluye las aguas negras, que son agua de inodoros y fregaderos de cocina

    Reciclado: agua no potable que es aguas residuales tratadas que se utilizan para riego, reposición de agua subterránea y como barrera contra la intrusión de agua de mar

    Aguas pluviales: agua no potable que escurrirá por precipitación (lluvia o deshielo) que fluye por tierra; puede movilizar contaminantes


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