Introducción
En el afán de mejorar las condiciones habitacionales de las comunidades de las zonas rurales de Colombia, se creó el programa de Viviendas de Interés Social Rural (VISR) por parte del Ministerio de Agricultura junto con el Banco Agrario, donde el objetivo es brindarle a la población rural de bajos recursos económicos y situaciones sociales vulnerables una vivienda digna que conlleve a una mejora en la calidad de vida de la comunidad. De esta manera existen diferentes alternativas para hacer que los usuarios de estas viviendas tengan acceso a recursos naturales de manera fácil y económica. Uno de los recursos que tiene más disponibilidad y es más fácil de tratar y de recolectar es el agua, por lo cual muchos ingenieros civiles han planteado alternativas de captación de aguas para uso de la vivienda, que en ocasiones pueden ser potabilizados para consumo humano y que después deben ser manejados, ya que en muchas regiones donde se construyen este tipo de proyectos, no hay sistemas de acueducto ni de alcantarillado. Lo anterior supone un problema muy grande para las familias favorecidas con el programa de VISR, debido a que, a pesar de tener una vivienda digna, no cuentan con sistemas tan importantes como los anteriormente mencionados.
En el siguiente artículo se expondrán algunas alternativas de sistemas de captación de aguas lluvia, de potabilización y de manejo de aguas servidas:
Sistema de Captación de Agua Pluvial:
Dentro de los estudios poblacionales que realizan las entidades gubernamentales y departamentales del estado, se identifican lugares donde las aguas superficiales o subterráneas disponibles para su intervención están fuera de los límites establecidos para considerarlas potables (en especial si contienen metales pesados como el plomo, mercurio, cromo u otras sustancias que se pueden considerar dañinas para la salud humana), se puede recurrir a la captación de agua de lluvia o aguas pluviales para consumo restringido, es decir para beber y para cocinar alimentos, como también para distribución y utilización de las mismas en sistemas hidrosanitarios que se encuentren ya establecidos para la vivienda, en este caso, de viviendas de interés social en el ámbito rural.
También debe tenerse en cuenta la pre factibilidad de la implementación de un tipo de sistema como este dentro del proyecto, más en las condiciones que pertenecen a sistemas destinados para viviendas dentro del área rural donde suelen ser muy limitadas y con baja disponibilidad tanto los recursos naturales para el sistema como la parte de recursos económicos, ya orientados hacia el incremento en el presupuesto dentro del proyecto. Una vez se ha definido si la implementación dentro del proyecto resulta ser factible o no, se determinarán las condiciones para que sistemas como este traigan los mayores beneficios y den los mejores resultados una vez en funcionamiento.
Dentro de los antecedentes que ha tenido este sistema de captación y aprovechamiento de las aguas lluvias a lo largo de la historia, se encuentra que, en diferentes épocas, de distintas culturas alrededor del mundo, se ha implementado la práctica de las aguas lluvias por más de 5000 años, lo que ejemplifica lo beneficiario de este sistema. La necesidad de utilizar el recurso pluvial nace de una identificación de escasez del recurso que se suministra en los sectores poblacionales y a su vez en el mismo incremento de la población a lo largo de la historia, denotándose tanto en áreas urbanas como en el ámbito rural, y la satisfacción de esa necesidad siempre ha sido encaminada hacia el ahorro y el aumento de las reservas para ser aprovechadas (Soluciones hidropluviales).
La razón de este concepto parte de la iniciativa principal del movimiento de aprovechar el recurso natural (gráfica 1):
Gráfica 1. Imagen aprovechamiento de recurso natural. Fuente: Copia fiel de hidropluviales.com: http://hidropluviales.com/captacion-agua-de-lluvia/
Dentro de la práctica de recolectar y aprovechar las aguas lluvias que se descargan sobre las superficies duras, como los techos o el escurrimiento de suelos, existen particularidades y peculiaridades que han sido tomadas en cuenta recientemente para el estudio de implementación de sistemas dentro de proyectos de vivienda. Se trata de una técnica ancestral que está recuperando su popularidad ahora en la actualidad y que cada vez hay más gente que está buscando maneras de usar las fuentes hídricas mucho más óptimas, eficaces y de forma más inteligente.
Hoy en día, muchas áreas en el ámbito rural dependen de la “cosecha” de agua de lluvia, haciendo referencia a la captación y utilización de la misma, pero las zonas urbanas que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar o pasar por alto este recurso. La cosecha de lluvia es una solución muy importante y muy viable para las grandes urbes en donde se está gastando y/o consumiendo más agua de la que se dispone, lo que representa un gran problema que se viene agravando por la comunidad, y que además con las transformaciones que está produciendo el cambio climático cada día empeoran (Soluciones hidropluviales).
Para poder ejecutar una captación de agua pluvial es necesario cumplir con ciertos requisitos, el más importante y notorio seria tener disposición de una superficie expuesta a la precipitación pluvial que permita el normal escurrimiento del recurso, ya sea por la impermeabilización que posea la superficie o porque su capacidad de absorción es inferior a la de infiltración para asegurar la captación del agua en terrenos pendientados.
Con todo lo anterior, se define el concepto de la implementación del sistema de captación de aguas pluviales, que requisitos se deben cumplir para su debido desarrollo dentro del proyecto de VISR, como se lograría aprovechar y adaptar el almacenamiento del agua para la vivienda y los beneficios que le traería este sistema a la misma una vez implementada.
Sistema de Tratamiento de Agua Potable:
«El desarrollo de la sociedad requiere más de agua, pero este no solamente escasea el agua, sino que la calidad de esta en los puntos que se encuentra y capta se ha ido deteriorando a través del tiempo» (El agua potable, s.f).
«El tratamiento de agua potable es el proceso de naturaleza físico-química y biológica mediante el cual se eliminan una serie de sustancias y microorganismos que implican un alto riesgo para el consumo humano o que también muestra signos de cualidad organoléptica indeseable y transforma esta agua apta para el consumo.
Los tipos de tratamiento para potabilizar el agua se pueden clasificar de acuerdo con»: (El agua potable, s.f.)
- Los componentes o impurezas a eliminar (Tabla 1).
Tabla 1. Tipo de contaminante y su operación unitaria.
Fuente: Copia fiel Calidad y tratamiento del agua 2002, American Water Works Asocciation (libro)
Las aguas superficiales destinadas al consumo humano se clasifican según el grado de tratamiento que deben someterse para su potabilización.
Los grupos son los siguientes (Tabla 2):
Tabla 2. Grado de tratamiento dependiendo del grupo.
Fuente: Copia fiel Pre-Treatment Field Guide: American Water Works Asocciation (libro).
- Grados de tratamiento de agua
La clasificación de la American Water Works Association tipifica los grados de tratamiento y hace una descripción de los sistemas existentes (Tabla 3).
Tabla 3. Descripción del tratamiento dependiendo de su grupo.
Fuente: Copia fiel Pre-Treatment Field Guide: American Water Works Asocciation (libro).
Sin embargo, este sistema de tratamiento es teniendo la consideración de un tratamiento de agua potable para una comunidad concentrada que resulta más viable, y no una vivienda en particular.
Por otra parte, en zonas rurales no siempre se tiene en cuenta el sistema de acueducto donde transporta el agua potabilizada, por lo que estas zonas requieren de un sistema de potabilización de agua. Una solución muy efectiva y usada hace milenios es la recolección de aguas pluviales y hacerle su respectivo tratamiento. Este tratamiento resulta ser más sencillo puesto que es en área rural, el agua presenta mejor calidad que en zonas urbanas. Además, se utiliza empleo de mano de obra y/o materiales locales y por ultimo no requiere de energía para la operación del sistema.
No obstante, en las condiciones de la vivienda se podrá utilizar un sistema alternativo de potabilización en los días donde no ocurra una precipitación, de esa manera, se podrá captar las aguas de un afluente aledaño y/o agua superficial y posteriormente realizar su respectivo tratamiento.
Sistema de Tratamiento de Aguas Servidas
«El agua es un recurso que se debe preservar si se quiere asegurar un desarrollo sostenible que posibilite a generaciones futuras disfrutar de la naturaleza al igual que lo han hecho las generaciones hasta nuestros días». Es por esto, que hoy en día la reutilización del agua en las viviendas se ha convertido en un pilar tanto para el ahorro de este recurso natural como para garantizar su conservación dentro de los ecosistemas y la supervivencia de los seres vivos que los conforman; “Reciclar el agua que se usa no sólo es ecológico, también asegura una mayor autonomía en el caso de llegar a existir escasez de este valioso líquido.”(Espinal, Ocampo, & Rojas, 2014).
La sociedad se ha ido sensibilizando por obligación, con el tema del reciclaje de agua, debido a que se ha visto una gran disminución en la cantidad de agua para consumo. “El gasto doméstico diario por persona es de 129 litros y la mitad provienen de la ducha y la cisterna. A parte de limitar ese gasto, se puede optar por sistemas de reciclado para mejorar el consumo.”(Espinal, Ocampo, & Rojas, 2014). Así mismo, el uso de las aguas grises alrededor del mundo ha mostrado un ahorro de entre 30 y 50 % en el consumo de agua potable en las viviendas y un ahorro en términos económicos cercano al 40 % (Gobierno de Australia Occidental, 2010).
Gráfica 2. Ciclo general del sistema de reutilización de aguas grises en la vivienda. Fuente: Copia fiel de Casa Vrissa Team Solar Decathlon 2015 Cali: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344913000050
Para lograr el reciclaje efectivo de las aguas grises de la vivienda, es necesario desarrollar líneas independientes tanto de aguas lluvias, como de aguas negras y como ya se había mencionado de aguas grises por aparte; esto con el fin de no mezclar aguas de diferentes calidades que puedan causar algún daño al proceso de reciclaje de aguas grises.
Por otra parte se puede observar que diversos países han invertido sus regalías en investigaciones y aplicaciones de aguas residuales, ejemplos de países como Australia, Estados Unidos, Japón y España se han dedicado al tema de agua residuales grises domésticas (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013).
En Brisbane, Australia se realizó una investigación donde demostraban el 30 al 50% de reducción de agua potable con la utilización de aguas grises en riego de céspedes y jardines ornamentales, llegando a plantear algunas pautas para el funcionamiento adecuado de la reutilización de las aguas grises por medio de plantas de tratamiento y en el cual el ser humano no tuviera contacto para evitar enfermedades, concluyendo que cualquier cambio en las practicas sanitarias podrían producir alguna epidemia (Jeppesen, 1996).
Por su parte, en España se realizaron estudios para detectar la efectividad de las plantas de tratamiento para aguas residuales grises por medio de cuatro etapas principales: la detección, oxidación biológica, filtración y la desinfección por cloración. De esta manera, los resultados obtenidos demostraron como el tratamiento biológico y la separación física por medio de membranas aseguran que los sólidos suspendidos, turbidez y microorganismos son parámetros que perduran en el tiempo, pero que además permiten la remoción de materia orgánica, obteniendo agua de excelente calidad (Santasmasas, Rovira, Clarens, & Valderrama, 2013).
Aquí en Colombia se tiene conocimiento de varias experiencias y estudios que se han desarrollado sobre el aprovechamiento de las aguas grises domésticas, los cuales han tenido distintos enfoques y aplicaciones. En el 2004 se desarrolló una investigación, en la cual se construyó y operó un sistema para adecuar aguas grises domésticas, para que se pudieran reutilizar en las mismas viviendas que las produjeron (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013).
Estas aguas pasaron por un clarificador y dos filtros, posteriormente se llevaron a un tanque de distribución elevado y por gravedad se distribuyeron a la cisterna del inodoro, el lavadero, la lavadora y el riego de jardines; la calidad del agua después de este proceso, satisface las normas para agua doméstica no potable, además se lograron ahorros del 49 % del volumen de agua consumida en el hogar. Por otra parte se concluyó que el sistema usado permitió mejorar sustancialmente la calidad de las aguas grises, y que es posible recuperar la inversión de la instalación y puesta en funcionamiento del sistema en un tiempo razonable (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013).
De esta manera, se toma como una buena opción la reutilización de las aguas servidas en la vivienda de interés social rural, debido a los beneficios que anteriormente se mencionaron. Cabe resaltar que el buen manejo de las aguas servidas dentro de la vivienda es de vital importancia para no generar perjuicios en la naturaleza ni en las personas que allí habiten.
Más allá de todo esto se pueden encontrar en la actualidad diferentes sistemas de tratamiento de aguas grises en las viviendas, los cuales varían en el de tratamiento de estas aguas según el proceso que cada uno sigue y las maneras como se le hace limpieza a estas.
«Uno de los sistemas de tratamiento de aguas grises ahora usados es el de Greywaternet, el cual utiliza un sistema totalmente natural, sin la adición de componentes químicos, aunque se aplica un proceso de cloración que es opcional en los equipos más pequeños» (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013). Igualmente realiza una depuración por oxidación total de aguas grises, el cual realiza el tratamiento en tres etapas.
«En una primera etapa se lleva a cabo un filtrado y el primer tratamiento biológico, mediante inyección de aire al equipo, para mantener la materia orgánica en suspensión y en contacto con el aire y lograr que las bacterias presentes en el agua degraden la materia orgánica» (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013).
En una segunda etapa, se realiza un segundo tratamiento biológico y la clarificación, donde la materia degradada se sedimenta y una parte es recirculada para mantener la población bacteriana y la otra se evacúa; y por último, en la tercera etapa (final) se procede a realizar la desinfección mediante rayos ultravioleta para eliminar las bacterias presentes (Niño Rodriguez & Martínez Medina, 2013) (Gráfica 3).
Gráfica 3. Sistema de tratamiento de aguas grises Greywaternet Fuente: Copia fiel de Greywaternet: http://www.greywater.net/
Conclusión
Para concluir, cabe recalcar la importancia de la implementación de este tipo de sistemas alternativos, para de esta manera mejorar las condiciones de vida de los favorecidos con el programa de VISR y darles nuevas oportunidades en cuanto a estilos de vida. Además con este tipo de sistemas se fomenta el buen uso y ahorro de agua, y más para poblaciones de no tan alto nivel económico y educativo.
Bibliografía
El agua potable. (s.f.). Recuperado el 5 de Marzo de 2017, de elaguapotable.com: http://www.elaguapotable.com/tratamiento_del_agua.htm
Espinal, C., Ocampo, D., & Rojas, J. D. (2014). CONSTRUCCIÓN DE UN PROTOTIPO PARA EL SISTEMA DE RECICLAJE DE AGUAS GRISES EN EL HOGAR. Pereira: Universidad Tecnológica de Pereira. Obtenido de file://clspujfscv01/DatosE01/criszapata/Downloads/62167E77C.pdf
Gobierno de Australia Occidental, D. d. (2010). Code of Practice for the Reuse of Greywater in Western Australia 2010. Victoria, Australia: Environmental Health Directorate.
Jeppesen, B. (1996). Domestic greywater re-use : Australia’s challenge for the. Desalination.
Niño Rodriguez, E. D., & Martínez Medina, N. C. (2013). ESTUDIO DE LAS AGUAS GRISES DOMÉSTICAS EN TRES NIVELES SOCIOECONÓMICOS DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ. Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana Bogotá. Obtenido de file:///D:/Users/Usuario/Downloads/NinoRodriguezElkinDario2013.pdf
Santasmasas, C., Rovira, M., Clarens, F., & Valderrama, C. (2013). Grey water reclamation by decentralized MBR prototype. En Resources, Conservation & Recycling (págs. 102-107). Elsevier.
Soluciones hidropluviales. (s.f.). Captación agua de lluvia. Recuperado el 5 de Marzo de 2017, de hidropluviales.com: http://hidropluviales.com/captacion-agua-de-lluvia/
Ilustración 1. Cuenca del rio Bogotá. (Castañeda, 2012)
Ilustración 2. Contaminación por aguas residuales domésticas. (El tiempo, 2015)
Ilustración 3. Contaminación por residuos de minería. (El espectador, 2014)
Ilustración 4. Contaminación por prácticas industriales. (Castañeda, 2012)
Ilustración 5. Mapa de contaminación del rio Bogotá. (Jiménez, 2010)
Ilustración 6. Estancamiento del cauce por exceso de residuos sólidos. (Velasco, 2014)
Ríos de ideas 