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INGENIERÍA SANITARIA

Agua reciclada

La reutilización a partir del tratamiento de efluentes constituye una alternativa para combatir la crisis de abastecimiento

Estación de Producción de Agua Industrial Aquapolo: exclusivamente para fines no potables

Rogério Reis/Consultora AquapoloEstación de Producción de Agua Industrial Aquapolo: exclusivamente para fines no potablesRogério Reis/Consultora Aquapolo

La Sociedad Abastecedora de Agua y Saneamiento (Sanasa), organismo responsable del suministro de agua y el tratamiento de desagües para los 1.100.000 habitantes de la ciudad de Campinas, en el interior paulista, iniciará en el mes de septiembre un estudio pionero con el objetivo de implementar en Brasil el primer sistema de producción de agua potable reutilizada, destinada al abastecimiento de la población. El proyecto se llevará a cabo con la ayuda del Centro Internacional de Referencia en Reaprovechamiento del Agua (Cirra), de la Universidad de São Paulo (USP), uno de los principales organismos de investigación en esa área. La reutilización, producida a partir del tratamiento avanzado de efluentes domésticos, está apuntada como una de las alternativas ante la escasez de agua, un problema que aparece cuando las lluvias son insuficientes, tal como ocurrió en los dos últimos años en la región sudeste.

En el estudio que realizará la Sanasa se determinarán parámetros y se evaluarán los mejores procesos de tratamiento con el objetivo de concebir un sistema potable de reutilización, a escala real. El proyecto en escala piloto –la fase de investigaciones de laboratorio previa a los equipamientos definitivos que se utilizarán en la estación de tratamiento– dispondrá de una capacidad para efectuar el tratamiento de 700 litros de desagües por hora. “Esta prueba a escala empleará agua de reutilización no potable que ya hemos tratado en la Epar [la Estación Productora de Agua Reutilizada] Capivari II”, comenta el técnico en saneamiento Renato Rossetto, gerente de operación de desagües de Sanasa. “Contemplamos un plazo de siete meses para la finalización del estudio”.

El agua reciclada puede clasificarse en dos categorías: no potable y potable. Actualmente, en Brasil, pocas compañías de abastecimiento, entre las que figuran Sanasa, Sabesp y la Compañía de Saneamiento de Minas Gerais (Copasa), producen agua reciclada no potable, que puede utilizarse para el lavado de pisos, las cisternas de los retretes, el riego de jardines y cultivos agrícolas, en calderas industriales y en sistemas de refrigeración, entre otros usos. En tanto, el agua reciclada potable, aquélla que se destina al consumo directo de la población (para beber, cocinar y para higiene personal), debe cumplir con estándares elevados de potabilidad y aún no está a disposición en el país. Este tipo de reutilización puede clasificarse como directo, cuando el efluente tratado se bombea directamente en la red de distribución, o indirecto, cuando el líquido se descarga en las fuentes fluviales que utilizan las compañías de abastecimiento para la toma agua, atravesando, a continuación, un nuevo sistema de procesamiento en las estaciones de tratamiento.

“Disponemos de la tecnología para el tratamiento de los efluentes y su transformación en agua reciclada potable, que la población puede beber con seguridad, sin ningún riesgo. Pero Brasil todavía carece de una legislación al respecto”, dice el ingeniero Ivanildo Hespanhol, director del Cirra y uno de los mayores expertos en reutilización del agua en el país. “Con el proyecto de la Sanasa nos proponemos demostrar que la producción de agua potable a partir de desagües es factible y, de este modo, presionar a las autoridades para lograr la creación de una normativa específica sobre el tema”, dijo. El agua reutilizada constituye una solución moderna, económicamente viable y para la cual se dispone de una tecnología probadamente eficaz, según Hespanhol. Esta práctica ya existe en varios países, entre los que figuran Estados Unidos, Sudáfrica, Australia, Bélgica, Namibia y Singapur. “Nunca se han detectado problemas de salud pública asociados con el reciclado en esos países”, dice el experto.

La mayor compañía de saneamiento del país, Sabesp, es la empresa líder en producción de este tipo de agua. Con una capacidad instalada de aproximadamente 830 litros por segundo, la reutilización se efectúa en cuatro estaciones de tratamiento de desagües (ETEs) de la Región Metropolitana de São Paulo (RMSP) –Barueri, Jesus Neto, Parque Novo Mundo y São Miguel– y en la Estación de Producción de Agua Industrial Aquapolo, un proyecto conjunto con la empresa Odebrecht Ambiental. Según informa Sabesp, el volumen producido se comercializa a unos 50 clientes, entre los que figuran municipios, constructoras e industrias, en este último caso, de los sectores textil, petroquímico y de papel y celulosa. El abastecimiento, exclusivamente con fines no potables, se lleva a cabo a través de la red transportadora, mientras que una parte minoritaria de los clientes recibe el líquido elemento en camiones cisterna. La empresa Aquapolo, fundada en 2012 por Sabesp, constituye, según la compañía, el mayor proyecto de su tipo en América Latina y uno de los 10 más grandes del mundo. La estación le suministra agua al polo industrial de Mauá y a industrias de la región del ABC, en el gran de São Paulo.

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El saneamiento de los ríos
Crítico de la política de transportar agua desde lugares distantes para el abastecimiento de los habitantes de São Paulo, Hespanhol afirma que una solución sostenible y a largo plazo para la crisis hídrica en São Paulo pasa necesariamente por la implementación de la tecnología de reutilización. Al final del mes de junio, el experto presentó una propuesta, en el marco del workshop Subsidios para la Provisión de Agua en la Región Metropolitana de São Paulo, que se llevó a cabo en la Escuela Politécnica de la USP, que prevé la implementación de ese sistema mediante el empleo de membranas de ultrafiltrado y tecnologías avanzadas.

En los primeros cinco años del proyecto, se implementaría un sistema indirecto, mediante el cual el agua de desagües se convertiría en agua no potable y se almacenaría en un reservorio, que posteriormente sería tratado para convertírsela en agua potable y poder distribuírsela a la población. En una segunda etapa, durante los cinco años siguientes, se implementaría la reutilización directa. “Tecnologías tales como las de membranas, ósmosis inversa, procesos oxidativos avanzados y carbón activado permitirían la conversión del agua de alcantarillado en agua potable para su distribución directa a la población”, explica el director del Cirra. En los 10 años siguientes se realizaría el saneamiento de los ríos Tietê y Pinheiros, que dejarían de recibir efluentes, puesto que se los estaría reutilizando.

Brasil ya domina la tecnología de fabricación de membranas de ultrafiltrado, un componente fundamental de los biorreactores con membrana (o MBR, la sigla en inglés para Membrane BioReactor), que es el sistema más utilizado para la producción de agua reutilizada. “La investigación para el desarrollo en el Cirra del prototipo de una membrana de ultrafiltrado comenzó en 2009, con un proyecto Pipe [Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas] de la FAPESP, en el cual tomaban parte la Escuela Politécnica y la empresa Ambihidro Engenharia Ambiental”, relata el ingeniero químico José Carlos Mierzwa, docente del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la Poli-USP.

Esas membranas, dotadas de poros con 0,01 a 0,1 micrones de diámetro, constituyen una barrera eficiente, capaz de retener partículas sólidas con un diámetro mil veces menor que el de un cabello, e incluso virus y bacterias. “En todo el mundo existen menos de 10 fabricantes de gran porte de ese producto. Nuestra intención es dejar disponible la tecnología que desarrollamos por medio de una asociación entre el Cirra y una compañía interesada, o bien mediante transferencia de tecnología”, dice Mierzwa, quien también coordina los proyectos del Cirra.

En el laboratorio del Cirra, el biorreactor con membranas para ultrafiltrado fabricado por la empresa Ambihidro

Eduardo CesarEn el laboratorio del Cirra, el biorreactor con membranas para ultrafiltrado fabricado por la empresa AmbihidroEduardo Cesar

Un estudio comparativo que condujo la doctoranda Izabela Major Barbosa, alumna de la Poli bajo la supervisión de Mierzwa, reveló que las membranas sintetizadas en el Cirra obtuvieron mejor desempeño que los modelos comerciales. “El agregado de las nanopartículas de arcilla en la composición del material provocó una reducción de la adherencia del biofilme en la membrana, lo cual mejoró la capacidad de filtrado. De esa manera, nuestra membrana obtuvo un resultado mejor que las otras”, explica Barbosa. El biofilme al que se refiere está formado por partículas retenidas en los poros de la membrana. Las membranas de ultrafiltrado forman parte de la etapa inicial del tratamiento de desagües en las estaciones de reciclado, que pueden presentar diferentes configuraciones (obsérvese las etapas básicas de un sistema modelo en la infografía). A continuación, se somete al efluente, ya libre de buena parte de su carga de contaminantes, a tratamientos avanzados en serie, que se basan en el concepto de las múltiples barreras, para obtener un producto apropiado para el uso.

“La configuración del sistema avanzado de tratamiento debe pensarse en función de las características del desagüe que se va a tratar”, explica Ivanildo Hespanhol. “Con todo, sea cual sea, la tecnología disponible en la actualidad permite la producción de un agua reciclada segura para el consumo”, dice el investigador. “La utilización del efluente doméstico constituye un camino natural para proporcionarnos un proceso sostenible en la producción de agua en el país”, afirma el experto en recursos hídricos Gesner Oliveira, expresidente de la Compañía de Saneamiento Básico del Estado de São Paulo (Sabesp) y socio de la consultora GO Associados. “Hoy en día, el agua reciclada representa menos del 1% del consumo nacional de la misma. Sería muy interesante si hubiese un mayor incentivo a esta práctica y el gobierno estableciese metas tendientes a incrementar paulatinamente dicho porcentaje”.

Proyectos
1. Producción de sistemas de membranas de polisulfona y de membranas de polisulfonas nanocompuestas de micro y ultrafiltrado para el tratamiento del agua para fines potables (nº 2006/51800-3); Modalidad Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Ivanildo Hespanhol (Ambihidro); Inversión R$ 50.408,54 y US$ 5.770,83
2. Análisis de membranas modificadas de ultrafiltrado en biorreactores de membranas sumergidas (nº 2013/06821-6); Modalidad Beca doctoral (Izabela Major Barbosa); Investigador responsable José Carlos Mierzwa (USP); Inversión R$ 112.085,22

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