lunes, 27 de agosto de 2012

Pautas de consumo de agua


La mayor parte del agua en la tierra está almacenada en el aire, en forma de agua salada en los mares, como nieve o hielo. El resto, se encuentra en los ríos, lagos y pozos subterráneos. De estos "almacenes" se alimentan los seres humanos. La capacidad hídrica del planeta ha sido mermada considerablemente en las últimas décadas. Viene la escasez. Hay que entender el problema, aprender a conservar, reciclar y cosechar agua. 


El 70,8% de la superficie terrestre está ocupada por agua, pero tan solo un 2,5% de toda el agua existente en el planeta es agua dulce, o sea, apta para consumo. De esta, la mayoría se encuentra inaccesible en glaciares, en los polos, etc, así que tan solo disponemos para consumo del 0,5% que es agua subterránea o superficial. En la tierra habitan actualmente 7.000 millones de personas, de las cuales, cerca del 20% viven en 50 países que carecen de agua potable. Se ha convertido ya en un problema capaz de generar conflictos armados y está incidiendo en el futuro de la diversidad biológica de muchas zonas del planeta. 

¿Cual es el volumen y coste del de consumo del agua?

Se entiende por consumo doméstico de agua por habitante a la cantidad de agua que dispone una persona para sus necesidades diarias de consumo, aseo, limpieza, riego, etc. y se mide en litros por habitante y día (l/hab-dia). Es un valor muy representativo de las necesidades y/o consumo real de agua dentro de una comunidad o población y, por consiguiente, refleja también de manera indirecta su nivel de desarrollo económico y social. Este indicador social se obtiene a partir del suministro medido por contadores, estudios locales, encuestas o la cantidad total suministrada a una comunidad dividida por el número de habitantes. 

Si hablamos de un norteamericano, de media consumen 379  l/hab-dia . Si incluyéramos el agua consumida por la industria y la agricultura industrial, subiría a 4.543 l/hab-dia , lo que representaría 5,5 veces el consumo per cápita en Suecia. En España el consumo medio es de 171 l/hab-dia, al nivel de Alemania, Bélgica o Italia, pero muy lejos de los 50  l/hab-dia que recomienda la OMS, como nivel para cubrir las necesidades básicas. En España es destacable el hecho que en las redes públicas de distribución se perdió el 17,9% del agua disponible en fugas, roturas y otras incidencias.

ÁREA GEOGRÁFICA
CONSUMO
m3/hab.-año
l/hab.-día
AMÉRICA DEL NORTE Y CENTRAL
1.874
5.134
EUROPA
1.290
3.534
OCEANÍA
887
2.430
ASIA
529
1.449
AMÉRICA DEL SUR
485
1.329
ÁFRICA
250
685
MEDIA MUNDIAL
657
1.800
ESPAÑA
1.201
3.290

Desde comienzos del siglo XX, la población mundial se ha duplicado, mientras que, como resultado del desarrollo industrial y del mayor uso agrícola, la cantidad empleada de este vital elemento se ha sextuplicado. Teniendo en cuenta que en el mundo existe actualmente la misma cantidad de agua que hace 2.000 años y, que se ha incrementado la sobreexplotación, la contaminación y los efectos del cambio climático, actualmente, casi el 40% de los seres humanos cuentan con problemas de escasez de agua, circunstancia que, para el 2.025 afectará a un 66% de la población mundial, principalmente en países de África y Asia Occidental.

El destino aplicado al agua dulce consumida varía mucho de una región a otra del planeta, incluso dentro de un mismo país. Por regla general, el consumo elevado de agua potable se da en países ricos y, dentro de estos, los consumos urbanos duplican a los consumos rurales. A nivel mundial, se extraen actualmente unos 3 600 km3 de agua dulce para consumo humano, es decir, 1.600 l/hab-día, de los cuales, aproximadamente la mitad no se consume (se evapora, infiltra al suelo o vuelve a algún cauce) y, de la otra mitad, se calcula que el 65 % se destina a la agricultura, el 25 % a la industria y, tan solo el 10 % a consumo doméstico.

El problema parece lejos de España, ya que en un país con 1.200 embalses, una cifra que deja una media de 1 embalse por cada 33.000 habitantes, es cada vez más difícil concienciar a la población de lo limitado de los recursos nacionales y de los peligros de su despilfarro. La organización ecologista WWF/Adena ya ha advertido que el problema no es la sequía, ni la falta de desaladoras, sino que está en la racionalización de la demanda.

Donde los ecologistas ponen el acento es en el gasto del sector agrícola de España. El 78,3% del agua de nuestro país va destinada al campo, un porcentaje superior a la media mundial dirigida a este fin (75%), de tal forma que en 2004 el consumo agrícola de agua aumentó un 1,4% respecto al año 2003. De esos 17.808 Hm3 de líquido elemento dedicados a nuestros cultivos, el 51,2% se utilizó en riego por inundación o gravedad, una de las técnicas menos efectivas y que más agua derrochan. Por contra, el riego por goteo o el riego por aspersión, que dirigen el agua de modo más eficiente y no sufren índices de evaporación tan altos, siguen teniendo poco tirón en España, pues tan sólo el 21,4% y el 27,1% del agua fue destinada a este tipo de técnicas, respectivamente.

Para determinar la disponibilidad de agua en un país o área geográfica determinada, se maneja el “umbral de presión hídrica” (1.700 m3/hab-año), por debajo del cual aparecen frecuentemente las sequías y el “umbral de penuria” (1.000 m3/hab-año) por debajo del cual surgen problemas de abastecimiento a la agricultura e industria. Actualmente, se estima que 2.300 millones de personas están sometidas a presión hídrica y 1.700 millones sufren penuria, y se prevé alcanzar respectivamente los 3.500 y 2.400 millones de personas en el año 2.025.

En España se paga de media 1,08 euros por metro cúbico de agua, precio subvencionado por el Estado y por debajo de su coste real. En Alemania, el coste es de 1,6 euros por metro cúbico o Suecia con 0,4 céntimos de euros. Como vemos el precio no es la clave para graduar el consumo, aunque evidentemente si influye. En los últimos años no ha parado de subir la factura del agua, para incluir en la factura los costes de tratamiento y depuración de las aguas residuales, según la Directiva Marco del Agua Europea (2000/60/CE).

Distribución del consumo en el hogar

El 75 % del consumo se produce en los cuartos de baño. Un 20 % se destina a electrodomésticos, principalmente a lavadora y lavavajillas. El 5 % restante se usa para cocinar y beber. En el baño, la distribución es: inodoro (40 %), ducha (35 %). Un baño, en lugar de una ducha, representa un gasto extra de agua entre 3 y 4 veces el volumen de una ducha.




sábado, 18 de agosto de 2012

Consideraciones previas sobre la gestión del agua


Usos del agua de lluvia

El agua de lluvia presenta una serie de características ventajosas.
  • Por una parte es un agua extremadamente limpia en comparación con las otras fuentes de agua dulce disponibles.
  • Por otra parte es un recurso esencialmente gratuito e independiente totalmente de las compañías suministradoras habituales.
  • Precisa de una infraestructura bastante sencilla para su captación, almacenamiento y distribución.
Para muchos usos domesticos, la calidad del agua no precisa ser la de "apta para el consumo humano". Nos referimos al empleo en la lavadora, el lavavajillas, la limpieza de la casa, la cisterna del inodoro y el riego en general. En estos casos el agua de lluvia puede reemplazar perfectamente al agua potable. Además al ser un agua muy blanda nos proporciona un ahorro considerable de detergentes y jabones.

Pero incluso más allá de estas indicaciones, el agua de lluvia se ha empleado históricamente para lavarse, beber y cocinar directamente con ella. Hoy día los criterios son un poco más restrictivos y no suele aconsejarse el empleo directo del agua de lluvia para estos usos. Pero es relativamente fácil adaptarla para poder disponer de ella como única fuente de agua si así se desea, con todas las garantías sanitarias que se requieren. En este caso, sí se deben tomar una serie de precauciones e instalar unos sistemas complementarios de depuración del agua sencillos, pero con controles absolutamente estrictos. Si este es el caso, nuestra empresa pone a su disposición los conocimientos de profesionales sanitarios colegiados y capacitados para ello. Le instalaremos los equipos adecuados y le realizaremos directamente los oportunos análisis de control de aguas precisos para garantizarle la salubridad de la misma.

Equipo básico de gestión del agua de lluvia

Para entender el diseño de los equipos, es preciso recordar que el agua de lluvia suele captarse en unos meses precisos y que debe conservarse para ser utilizada durante el periodo posterior hasta la nueva época de lluvias. Por ese motivo, el empleo del agua de lluvia se combina con otra fuente de suministro de agua como puede ser la de red en muchos casos.

Esta duplicidad de calidades de agua, implica la necesidad de un sistema eficiente de gestión de ambos tipos de aguas. Aquí es preciso hacer una aclaración importante. Existen en el mercado equipos diseñados para "rellenar" con agua de otra procedencia -red pública, pozo, etc.- el depósito donde se almacena el agua de lluvia cuando ésta se está acabando o escasea. Este criterio tiene en general dos deficiencias. Por una parte, la mezcla periódica de aguas de características diferentes en el depósito, dificulta la adaptación y asentamiento del sistema en muchos casos, así como disminuye la vida del mismo. Por otra, implica la no utilización de toda la capacidad de almacenamiento de agua de lluvia, dado que antes de que ésta se agote ya añadimos agua de otra procedencia. El diseño que presentamos a continuación toma como criterio la búsqueda del aprovechamiento máximo del agua de lluvia y sus sistemas de almacenaje, preservando el circuito de aguas pluviales de cualquier mezcla o contaminación con agua de otra calidad.

El diseño básico de recogida de aguas pluviales consta de los siguientes elementos:
  1. Cubierta: En función de los materiales empleados tendremos mayor o menor calidad del agua recogida.
  2. Canalón: Para recoger el agua y llevarla hacia el depósito de almacenamiento. Antes de los bajantes se aconseja poner algún sistema que evite entrada de hojas y similares.
  3. Filtro: Necesario para hacer una mínima eliminación de la suciedad y evitar que entre en el depósito o cisterna.
  4. Depósito: Espacio donde se almacena el agua ya filtrada. Su lugar idóneo es enterrado o situado en el sótano de la casa, evitando así la luz (algas) y la temperatura (bacterias). Es fundamental que posea elementos específicos como deflector de agua de entrada, sifón rebosadero antiroedores, sistema de aspiración flotante, sensores de nivel para informar al sistema de gestión, etc.
  5. Bomba: Para distribuir el agua a los lugares previstos. Es muy importante que esté construida con materiales adecuados para el agua de lluvia, e igualmente interesante que sea de alta eficiencia energética.
  6. Sistema de gestión agua de lluvia-agua de red: Mecanismo por el cual tenemos un control sobre la reserva de agua de lluvia y la conmutación automática con el agua de red. Este mecanismo es fundamental para aprovechar de forma confortable el agua de lluvia. Obviamente se prescinde de él si no existe otra fuente de agua.
  7. Sistema de drenaje de las aguas excedentes, de limpieza, etc. que puede ser la red de alcantarillado, o el sistema de vertido que disponga la vivienda.


Opcionalmente antes del filtro, puede insertarse un sistema automático de lavado de la cubierta, que permite desechar de forma automática los litros iniciales de agua con más suciedad en las primeras lluvias después del verano.

Reutilización de Aguas Grises

El agua procedente de las compañías suministradoras es por ley agua declarada apta para el consumo humano. De forma aproximada en nuestra sociedad, consumimos esta agua en cantidades que rondan los 120-150 litros por persona y día. 

De esta cantidad, una pequeña parte es destinada realmente al consumo humano, pero esta no suele ser superior a los 10-15 litros, es decir, menos del 10%. El resto se emplea para distintas actividades como lavar, regar, duchas, etc. 

Apta para el consumo humano significa que el agua nos llega de una empresa suministradora y que está exenta de contaminantes, o al menos que su contenido es tan pequeño que no puede afectar de forma significativa a la salud humana en caso de ingerirlos.

Estos contaminantes, de forma generica, los podemos clasificar en dos tipos:
  • Contaminantes microbiológicos, es decir microorganismos patógenos para el ser humano. Para ello se añade al agua un biocida en cantidades suficientes para destruir los posibles gérmenes que llevara el agua antes de su tratamiento y se deja una parte de este biocida como forma de preservar el agua durante su transporte hasta los edificios donde vaya a ser finalmente empleada. Habitualmente se emplea cloro en las plantas potabilizadoras y ozono en el agua envasada.
  • Contaminantes químicos, es decir sbustancias que pudiera haber en el agua, tales como ciertas sales minerales (nitratos, nitritos, arsénico, mercurio, etc.), pesticidas diversos (herbicidas, insecticidas, etc.), elementos radioactivos (cesio, estroncio, etc.), compuestos orgánicos (disolventes, derivados del benceno, tolueno, etc.) y muchos más generados por la actividad humana desde medicamentos hasta abonos. Algunas de estas substancias pueden producir afectación en la salud a concentraciones muy bajas que oscilan desde unos pocos miligramos por litro hasta algunos nanogramos por litro. Su efecto tóxico puede ser inmediato, como el caso de algunos metales pesados o bien mostrarse al cabo de mucho tiempo como con los disruptores hormonales.
Volviendo al agua que llega a las viviendas procedente de las plantas potabilizadoras, podríamos estimar aproximadamente que otro 60% se emplea para distintas aplicaciones como podrían ser limpieza doméstica, aseo personal, riego en general, etc. 

De forma mayoritaria esta agua no precisaría estrictamente que fuera apta para el consumo humano excepto en el delicado caso del aseo personal, en que parte de esta agua (especialmente en el caso de los niños) podría ingerirse accidentalmente. De cualquier forma un agua "razonablemente" limpia, podría ser empleada para limpieza y riego sin precisar de una previa potabilización. En general a este tipo de aguas, sin contaminación fecal, se les suele denominar aguas grises.

Por último, cerca del 20-30% del agua que entra en una vivienda se suele emplear en inodoros para la eliminación de orina y heces. Esta agua es la que lleva un alto grado de contaminación bacteriológica, siendo patológica para el ser humano. Solemos llamar a estas aguas, aguas negras.

Habitualmente en las viviendas el 100% del agua que entra en ellas, agua apta para el consumo humano, acaba convirtiendose en prácticamente su totalidad en aguas negras sin reutilización en ninguno de los procesos intermedios.

Las compañías suministradoras podrían proveer dos calidades distintas de agua, una apta para el consumo humano y otra para inodoros, lavar, regar, etc. Esto implicaría que solo una pequeña parte del agua a suministrar incurriera en el alto coste que supone el tratamiento de potabilización. Como contrapartida esta duplicidad de aguas conllevaría un estricto control para evitar la posible mezcla o confusión entre ambas.

Este concepto de separatividad, se está debatiendo profusamente en nuestros días para evaluar sus ventajas e inconvenientes. Son bastantes las partes implicadas y el proceso puede ser lento, aunque no dudamos que a la larga será una realidad. Es algo similar a lo que sucede en muchas de nuestras poblaciones, en las que el riego y la limpieza se realizan con agua freática sin potabilizar. Este proceso se ha extendido ya hace años y aunque tiene ciertos paralelismos con el agua en las viviendas, a nadie se le escapa que es mucho más sencilla su implementación.

Volviendo al presente en el que esta separatividad es inexistente y seguimos recibiendo suministro de agua de una sola calidad, agua apta para el consumo humano, una iniciativa menos colectiva pero más real viene practicándose en algunos municipios: la reutilización de las aguas procedentes de duchas, bañeras y lavamanos para ser empleadas en lavadoras, cisternas de inodoro y en algunos casos incluso para otras limpiezas domesticas. Vamos a analizar algunas características de esta reutilización.

En primer lugar, las aguas procedentes de duchas, bañeras y lavamanos, son aguas habitualmente muy limpias y que suelen representar cerca de 40% del total del agua consumida en una casa. Actualmente al haber un solo circuito de desagües, estas se mezclan con las aguas negras procedentes de inodoros. Supongamos un edificio de viviendas en las que este tipo de aguas fuera recogido por un circuito independiente de desagüe y almacenadas en la parte más baja del edificio. En este lugar y con un mínimo tratamiento, podrían volver a ser bombeadas hacia cada una de las viviendas a traves de una instalación (independiente de la del agua apta para consumo humano), que suministraría esta agua a las cisternas del inodoro y lavadora a coste cero para sus habitantes. En caso de así desearse, podría tambien suministrar agua a un grifo especial para toma de agua de limpieza de suelos o espacios susceptibles de poder aprovechar esta agua.

Esta decisión implica el doble circuito de desagües y suministro en el interior del edificio, convenientemente señalizado para evitar posibles confusiones. Prácticamente la totalidad de estas instalaciones serían reaprovechables en el hipotetico caso de una futura separatividad de aguas suministradas por las compañías potabilizadoras. Este tipo de proyecto es mucho más viable a corto plazo que el suministro de dos redes de agua independientes, al depender casi exclusivamente de la propiedad del edificio y no suponer implicaciones sanitarias más generales. Por ello está siendo recomendado por muchos municipios y en algunos de ellos reglamentado en sus ordenanzas, como de obligado cumplimiento en algunas nuevas edificaciones. Las primeras ordenanzas en este sentido implican la obligatoriedad en edificios a partir de un cierto número de viviendas u otros parámetros, no concediendose los preceptivos permisos de obras si en el proyecto no se incluye el sistema de reutilización de aguas.

Depuración y aprovechamiento de aguas residuales

Las aguas procedentes de viviendas tienen una alta carga de contaminación fecal y antes de ser devueltas a la naturaleza deben ser convenientemente depuradas. Sin entrar en los sistemas de depuración municipales vamos a comentar brevemente el motivo de esta necesidad en las viviendas que no disponen de red de alcantarillado. El riesgo que conlleva un vertido de aguas fecales es que puedan alterar el medio ambiente, o incluso contaminar otras fuentes de agua como acuíferos, manantiales, ríos, etc. Por otra parte, con un conveniente tratamiento pueden ser reutilizadas como mínimo para aguas de riego.

El alto contenido en materia orgánica de las aguas residuales hace que esta sea un sustrato alimenticio de primer orden. Éste puede ser empleado por el hombre para alimentar ciertas plantas en su propio interés. Pero cuando estas aguas deben ser vertidas de nuevo a la naturaleza, el rápido crecimiento de ciertos micro y macroorganismos puede agotar el oxígeno del agua (preciso para el desarrollo de la flora y fauna autóctona), y/o favorecer el crecimiento de algunas especies no habituales alterando el ecosistema natural.

En cualquier caso el hombre del campo ha utilizado históricamente la riqueza orgánica del material fecal para devolver el fósforo, nitrógeno, etc. a la naturaleza durante siglos, pero era en situaciones de total integración de las actividades y los ecosistemas generados eran totalmente sostenibles. Actualmente la actividad agraria y ganadera con su especialización y producción intensiva, pueden suponer un grave riesgo para la salud de las aguas del planeta si siguen primando factores economicistas.

Por todo ello es preciso asegurar una razonable calidad del agua antes de ser vertida a la naturaleza. En España el sistema más extendido en las viviendas rurales sigue siendo el de la fosa séptica convencional. Estas constan esencialmente de un depósito tabicado verticalmente permitiendo dos cámaras independientes. Las aguas negras entran en el primer compartimiento, sedimentando en la parte inferior la materia más densa y dejando rebosar el sobrenadante más limpio a la segunda cámara. En éste, una serie de microorganismos efectúan una depuración, habitualmente incompleta por falta de oxígeno suficiente para realizar este proceso. El resultado suele ser un vertido de aguas que todavía llevan un alto contenido de materia orgánica sin descomponer. En otros países europeos en los que la legislación se cumple estrictamente con sus controles periódicos, estas fosas sépticas suelen disponer de un mecanismo de aireación que permite devolver a la naturaleza las aguas de acuerdo con la normativa vigente.

Además de las fosas sépticas existen infinidad de sistemas conocidos para la devolución de la materia orgánica al medio ambiente, por medios más o menos naturales, en los que no vamos a entrar en detalle. En general, se basan en la oxigenación del agua por circulación de aire, de forma que microorganismos naturales pueden depurar estas aguas devolviendo sus nutrientes a la naturaleza en forma adecuada y reaprovechable..

Algunas filosofías parten de la base de minimizar esta agua negras o bien reaprovecharlas para el crecimiento de especies vegetales de interés para el hombre. Por ejemplo, una forma de disminuir las aguas negras consiste en reutilizar las aguas grises en el interior de la vivienda de forma que el volumen total vertido sea inferior, aunque la carga orgánica seguirá siendo la misma aunque más concentrada. Otra posibilidad consiste en llevar el concepto de separatividad de aguas hasta el último extremo, llegando a lo que se denomina el váter seco. En éste, la orina y las heces van a compartimentos separados donde son tratadas de forma conveniente e independientemente. Los sistemas de lagunaje natural se basan en grandes superfícies de aguas residuales, en los que la poca altura de la lámina de agua permite que el oxígeno de la superficie llegue a la parte más profunda, pudiendo así producirse una degradación aeróbica.

Extraido de L'Aula de L'Aigua