El tratamiento del agua, historia de la potabilización

Ya hemos revisado los objetivos de la Agenda 2030, dentro de los cuales destaca el No. 6, que tiene que ver con agua limpia y saneamiento, el cual incluye metas como la de garantizar la cobertura al 100% de agua potable a la población mundial, una gestión sostenible del recurso hídrico y el tratamiento de las aguas residuales generadas.

Seringtec como empresa de ingeniería está interesada que todo su entorno; que abarca desde nuestros colaboradores hasta los seguidores en redes sociales entiendan la importancia de este recurso y por eso queremos profundizar en tres (3) tópicos sobre el agua para ampliar los conocimientos y al final, entre todos contribuir al Objetivo No. 6:

  • ¿Por qué se trata el agua?
  • El agua potable
  • El tratamiento del agua residual y su reúso

Primero debemos entender dónde surge todo este tema, ya que a priori, podríamos pensar que las soluciones para mejorar la calidad y la seguridad del agua para consumo humano son desarrollos recientes, sin embargo, son el resultado de perfeccionar las técnicas utilizadas desde hace miles de años.

Encontramos entonces, que entre los años 4.000 y 2.000 A.C. se utilizaban métodos de potabilización, como hervir el agua, ponerla al sol,  filtrarla usando carbón de leña o arena y almacenándola en recipientes de cobre, entre otras.

Los egipcios, en los años 1500- 400 A.C., purificaban el agua hirviéndola con fuego, calentándola al sol o sumergiendo una pieza de hierro caliente dentro de la misma. Otro de los métodos más comunes era el filtrado del agua hervida a través de arena o grava para luego dejarla enfriar.

En el caso de los griegos, se tienen registros de Hipócrates (460 – 354 A.C.) sobre salubridad pública, donde la recomendación, tal como se ha identificado en otras culturas antiguas era hervir y filtrar el agua para su consumo.

Con el tiempo, el desafío cada vez se hacía más grande, ya que el asentamiento de grandes grupos poblacionales traía dos retos importantes, por un lado la distribución de agua potable y el segundo, la proliferación de enfermedades, los cuales en muchos casos se descubriría que estaban ligados.

A pesar que se tienen registros de inicios del siglo XIX donde por ejemplo en Escocia se implementaron sistemas de distribución de agua filtrada para la ciudad de Glasgow, en muchos lugares del mundo estos sistemas se convirtieron en eficientes transmisores de patógenos responsables de grandes brotes de enfermedades y fatalidades, con el surgimiento de la microbiología a mediados de ese siglo, se reafirma la necesidad de desinfectar el agua para el óptimo consumo humano.

La mayoría de los países en Europa comenzaron a utilizar técnicas de desinfección del agua a finales del siglo XIX o principios del siglo XX. Y, especialmente, el cloro, que fue descubierto como elemento químico en 1807 por el británico Elmer Humphry Davy, se ha utilizado desde un principio con este propósito.

El ejemplo más antiguo que se conoce de su aplicación en técnicas de desinfección del agua fue en Middelkerke (Bélgica), donde en 1902 se puso en marcha la primera planta de cloración permanente de agua.

Este recorrido por la historia del tratamiento del agua nos trae al presente, donde con el crecimiento poblacional, el agotamiento de las fuentes nos enfrentamos nuevamente a retos importantes para garantizar la distribución a grandes grupos de población, en condiciones de salubridad que no afecten la salud de las personas.

Sabemos que el planeta tierra está compuesto por un 70% de agua, donde el 2.5% equivale a agua dulce y el restante es agua salada. Dentro de las fuentes de agua dulce podemos identificar las aguas superficiales, las cuales están constituidas por ríos, lagunas y manantiales y las subterráneas, que son aquellas que están bajo la superficie terrestre (denominados acuíferos). Están también las aguas residuales, cuyas fuentes pueden ser domésticas e industriales, pero de estas trataremos en nuestro próximo blog. 

Para ambos casos, su tratamiento depende de la fuente, la composición fisicoquímica y microbiológica, así como del uso final. Así, por ejemplo, si se quiere consumir agua, se realizará un tratamiento a las aguas dulces porque las concentraciones de algunos componentes pueden exceder los límites máximos para no generar molestias en el organismo del ser humano.

Dentro de los principales parámetros fisicoquímicos tratados en aguas dulces se encuentran:

  • pH
  • Metales como hierro (Fe) y manganeso (Mg)
  • Sólidos suspendidos totales (SST) y disueltos (TDS)
  • Carbono orgánico total (COT)
  • Coliformes totales y fecales
  • Color y Olor

Por eso es importante realizar una adecuada caracterización del efluente y determinación de la demanda a tratar para que el sistema de tratamiento sea el adecuado.

Los seres humanos necesitamos dos litros de agua al día para garantizar que nuestro organismo funcione adecuadamente. Dentro de las principales fuentes de captación para agua potable se encuentran las aguas dulces y las aguas saladas (mar), su principal diferencia varía en la composición fisicoquímica de sólidos disueltos totales producto de la concentración de sales presentes elevadas en el agua de mar.

Cuando hablamos de esquemas de tratamiento de para agua dulce partimos de lo mencionado anteriormente, donde se identificaron dos tipos de aguas; subterráneas y superficiales. En la siguiente tabla se observa un paralelo de las concentraciones según literatura para este tipo de fuentes:

ParámetroSuperficialSubterránea
Turbiedad (NTU)Máx. 20050
pH6-85.5 a 9
Color (Pt-Co)8080
Hierro (ppm)0-23-7
Manganeso (ppm)0-23-7
Carbono orgánico total (ppm)2525

Fuente:  Suez Water Handbook

Como pudimos observar por este recorrido, muchos de los principales hitos en la historia del tratamiento del agua ocurrieron en el siglo XIX e inicios del siglo XX, sin embargo, la industria ha seguido evolucionando y perfeccionando el proceso de tratamiento del agua. El ritmo de la invención y la innovación en el siglo XX y lo transcurrido de este siglo XXI ha superado por mucho a todos los desarrollos que se han producido a lo largo de los siglos anteriores.

Actualmente, se sigue perfeccionando la comprensión y el desarrollo de la industria del tratamiento del agua, las tecnologías de filtración y las técnicas de desinfección, y afrontando nuevos retos derivados de las propias tecnologías, como puede ser la presencia de los subproductos de la desinfección del agua por cloración, nocivos para la salud o la sostenibilidad ambiental de los procesos de desinfección del agua.

También el crecimiento acelerado de la era de la informática y todas sus tecnologías, relacionadas con el monitoreo y el control, continúan cambiando la naturaleza misma del tratamiento del agua. Los avances en la microbiología y la capacidad de la industria para detectar y controlar la contaminación en cantidades cada vez menores afectará también sin duda al tratamiento del agua en las próximas décadas. Como Seringtec, desde el punto de vista de la planificación y ejecución de proyectos, seguiremos fomentando el uso de las técnicas y tecnologías de vanguardia que permitan el acceso con calidad a este líquido vital.

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