Construcción de una planta potabilizadora de agua en Etiopía

La planta potabilizadora se situaría en Etiopía, un país del continente africano.

Hemos decidido situarla en esta región, por la cercanía al afluente del río Nilo; el Nilo Azul, o el Lago Tana.

A través de este afluente suministraríamos el agua necesaria por una

tubería que iría desde el río hasta la zona de los decantadores, donde, se filtraría el agua.

El agua pasaría después a los filtros de arena donde se produciría la decantación y la arena quedaría depositada en el fondo de los filtros, pasando finalmente limpia y potabilizada hacia los depósitos, donde se distribuiría por las diferentes zonas con necesidad de agua potable.

La escasez de agua

 20-25 litros de agua por día es lo que precisa cada ser humano para asegurar sus necesidades básicas, para beber, cocinar e higiene. Sin embargo 1 de cada 6 personas en el Mundo (894 millones) no tiene acceso a un bien tan necesario como el agua.

Males como la diarrea, tan fáciles de curar en países desarrollados, es una de las principales causas de muerte en cifras globales. El 88% de los casos de muerte por diarrea se deben a la falta de acceso a fuentes de agua limpias, escasez de agua para la higiene y por deshidratación.

Actualmente 2,5 billones de personas, incluyendo casi 1 billón de niños vive sin tan siquiera los procesos básicos de higiene debido a la falta de agua. Se calcula que cada 20 segundos muere un niño debido a esta causa. Un proceso tan sencillo como lavarse las manos con jabón podría reducir las muertes por diarrea en un 47%.

En zonas como África Subsahariana el tratamiento de la diarrea supone más del 12% del presupuesto sanitario.

Los ríos, lagos, humedales y arroyos son las principales fuentes de agua dulce. La población a través del tiempo se ha establecido cerca de éstos debido a su gran importancia vital. Uno de los mayores problemas a los que se enfrenta el ser humano hoy en día es la idea de la escasez de agua, y de que algún día este recurso se acabe, puesto que los suministros de agua son limitados, y la contaminación es una amenaza constante. 

A medida que crece la población, aumenta el número de países que confrontan condiciones de escasez de agua. Se dice que un país experimenta tensión hídrica cuando el suministro anual de agua desciende a menos de 1.700 metros cúbicos por persona. Cuando desciende a niveles de 1.700 a 1.000 metros cúbicos por persona, pueden preverse situaciones de escasez periódica o limitada de agua. Cuando los suministros anuales de agua bajan a menos de 1.000 metros cúbicos por persona, el país enfrenta escasez de agua. Una vez que un país experimenta esa situación, puede esperar una escasez crónica que amenace la producción de alimentos, obstaculice el desarrollo económico y dañe los ecosistemas. Según INFO, hay 50 países que ya enfrentan escasez de agua; algunos de ellos son Irak, Angola, Costa de Marfil, Egipto, Somalia, Madagascar, Jordania, Afganistán, Túnez y Kuwait.

Causas de la escasez de agua

-Aumento de la población mundial:

Si la cantidad de habitantes del mundo sigue aumentando (se estima que pasaremos de ser 6.000 millones a 8.900 millones para 2050), se necesitará más agua para alimentarla. El incremento en la demanda de agua dulce a nivel mundial también se debe al aumento del desarrollo tecnológico, (compañías dedicadas a esta sección muchas veces cuentan con suministros singulares e independientes de agua), la urbanización masiva, y los altos niveles de vida (un kilo de carne de una vaca que se alimenta con granos necesita al menos 15 metros cúbicos.

-Calentamiento global:

Las sequías y la progresiva falta de lluvias en distintas zonas del planeta, especialmente en África subsahariana, están haciendo que los ríos de régimen pluvial disminuyan sus caudales, que lagos, lagunas y embalses disminuyan sus niveles y que a la larga se arruinen los suelos destinados a cultivos. Esto es especialmente grave para poblaciones que ven en la lluvia su principal fuente de agua dulce. Y, al revés, abundantes precipitaciones en zonas no preparadas para ello, además de causar inundaciones, hacen que toda esa agua caída no pueda ser aprovechada. A eso podemos agregar que el aumento en la temperatura del planeta está provocando el derretimiento de glaciares y hielos, que concentran el 70% del agua dulce del planeta.

-Progresivo deterioro de la calidad del agua dulce:

La falta de fondos para proveer a las poblaciones de fuentes permanentes de agua potable, un tema que a ojos de los especialistas se ha descuidado mucho y cuyas magnitudes no son conocidas en algunos países.

Donde más se ve este factor es en el sector de la agricultura, pues el 69% del agua que se utiliza en la actualidad en el mundo está destinada a ella. El 23% lo utiliza la industria y el 8% restante va hacia el uso doméstico. El problema se halla en que los productos químicos que se usan como fertilizantes llegan hasta las aguas subterráneas, también llamadas freáticas. Estas aguas son de vital importancia porque son una fuente de agua para beber y para el riego agrícola. Sin embargo, es fácil de agotar o contaminar porque se renueva muy lentamente. Cuando el agua freática llega a contaminarse no puede depurarse por sí misma, como el agua superficial tiende a hacerlo, debido a que los flujos de agua freática son lentos. Estas aguas subterráneas se encuentran sólo a escasos metros del suelo, por lo tanto, cuando en una plantación se aplican fertilizantes, éstos toman poco tiempo en llegar hasta las fuentes. Lo mismo sucede en el caso de la basura. Los líquidos tóxicos que emanan de la basura debido a su descomposición llegan hasta las capas subterráneas. Aunque toma más tiempo que los fertilizantes, el daño es el mismo.

Además, estas aguas subterráneas están sufriendo una baja velocidad de renovación. Aunque parezca extraño, el crecimiento de las zonas urbanas afecta a las provisiones de agua dulce, y no sólo por el crecimiento de la población. Cuando llueve, el suelo pavimentado impide la absorción del agua y que así llegue a las capas subterráneas. Ese líquido se estanca o se acumula en lugares poco aptos donde, en el peor de los casos, puede contaminarse.

Iniciativas contra la escasez de agua

El problema de la escasez de agua dulce no se terminará en un plazo corto. Sólo es crear conciencia entre la ciudadanía para que así el recurso pueda mantenerse limpio de manera que se pueda utilizar. Se aconseja racionar el agua que se use en todo ámbito: doméstico, agrícola (con sistemas de riego que no exijan muchos recursos) e industrial. Algunos países incluso están tratando el agua desechada, para hacerla potable otra vez. 

Organismos implicados:

-El Consejo Mundial del Agua (CMA)        

                                                                   

-La UNESCO tiene también un Programa Hidrológico Internacional    

                                                          

-La ONU celebra cada 22 de marzo el Día Mundial del Agua

Tatamiento de aguas

Fases del tratamiento de aguas para el consumo humano:

1. Pretratamiento: 

El primer paso es hacer un cribado para la eliminación de cuerpos extraños presentes en el agua.

En la preoxidación, se usa cloro gas o permanganato de potasio diluido. El tratamiento se realiza a la entrada de la planta para conseguir repartirlo de la forma más uniforme posible.

2. Coagulación-floculación: 

En esta fase se separan las partículas que flotan en el agua para extraerlas de la misma. Con el fin de favorecer la sedimentación, se emplean distintos productos químicos, al mismo tiempo que se realiza una agitación con el fin de facilitar su mezcla con los componentes disueltos en al agua.

La primera sustancia empleada se denomina coagulante, que desestabiliza la carga de las partículas disueltas. La segunda es el floculante, sustancia que acelera el proceso de agregación, formando partículas de mayor tamaño que sedimentan a mayor velocidad.

3. Decantación:

 Una vez floculada, el agua está lista para pasar a los tanques de decantación donde las partículas se depositan en el fondo. Más tarde el fango se retira con una tubería de purga.

Los fangos se conducirán más tarde a un depósito donde se les eliminará toda el agua que aún contengan, y de ahí se llevarán a un vertedero autorizado.

4. Filtrado sobre lecho de arena: 

El agua, que aún contiene micropartículas, se hace pasar por un filtro de arena que retiene todas las sustancias que no se eliminaron en la decantación.

5. Desinfección: 

Finalmente se emplea cloro para terminar de eliminar los posibles microorganismos y se bombea hacia el suministro público o hacia unos tanques donde se guardara hasta su uso.

En el siguiente enlace se puede ver de forma gráfica el funcionamiento de este tipo de plantas:

http://www.aguasdevalencia.es/portal/web/ComunicacionPrensa/Aprendiendo/PlantaPotabilizacion.html

Disposición planta potabilizadora

Contaminantes

Se distinguen ocho grupos a la hora de catalogar los distintos contaminantes que el agua puede presentar y que son nocivos tanto para el ser humano como para otros seres vivos:

1.    Microorganismos patógenos:

Son los diferentes tipos de bacterias, virus, protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los países en vías de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de niños. 

Normalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. Por esto, un buen índice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el número de bacterias coliformes presentes en el agua. La OMS (Organización Mundial de la Salud) recomienda que en el agua para beber haya 0 colonias de coliformes por 100 ml de agua. 

     2.Desechos orgánicos:

Son el conjunto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc. Incluyen heces y otros materiales que pueden ser descompuestos por bacterias aeróbicas, es decir en procesos con consumo de oxígeno. Cuando este tipo de desechos se encuentran en exceso, la proliferación de bacterias agota el oxígeno, y ya no pueden vivir en estas aguas peces y otros seres vivos que necesitan oxígeno. Buenos índices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de oxígeno disuelto en agua, o la DBO (Demanda Biológica de Oxígeno).

     3. Sustancias químicas inorgánicas:

En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. Si están en cantidades altas pueden causar graves daños a los seres vivos, disminuir los rendimientos agrícolas y corroer los equipos que se usan para trabajar con el agua.

     4. Nutrientes vegetales inorgánicos:

Nitratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. Cuando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el oxígeno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable.

     5. Compuestos orgánicos:

Muchas moléculas orgánicas         como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos períodos de tiempo, porque, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares complejas difíciles de degradar por los microorganismos.

      6. Sedimentos y materiales suspendidos:

Muchas partículas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, junto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son, en términos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. La turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, rías y puertos.

       7. Sustancias radiactivas:

 Isótopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos tejidos vivos que las que tenían en el agua.

       8. Contaminación térmica:

El agua caliente liberada por centrales de energía o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de ríos o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener oxígeno y afecta a la vida de los organismos. 

Zonas con escasez de agua