El sistema seleccionado, será el adecuado respecto a la composición del efluente y aplicación.

¿Cuál tecnología seleccionar?

Para ello, se deberán definir las variables inherentes al proyecto estas permitirán determinar cuál será el “traje a la medida” que realmente se requerirá, partiendo principalmente desde:

• Caudal medio diario y Caudal pico diario: definirá la magnitud y los parámetros hidráulicos de diseño.
• Calidad del agua de ingreso: permitirá definir el proceso a ser aplicado.
• Aplicación para reúso: establece el alcance que deberá tener la planta de tratamiento, dependiendo si la aplicación será para riego de jardines, agricultura, procesos industriales, consumo humano directo o incluso indirecto, en pocas palabras, ¿Qué calidad de agua se necesitará?
• El área disponible para el emplazamiento del proyecto: base fundamental en el árbol de toma de decisiones, el área podría permitirnos proponer sistemas de bajo costo de inversión y menor costo operativo, pero abarcando grandes extensiones de terreno.
• Capacidad financiera de los inversionistas: hoy en día hay tecnologías de alta gama que bien pueden resolver gran parte de los problemas actuales respecto a efluentes, sobre todo industriales, con la particularidad de que este tipo de soluciones son de elevados CAPEX, por lo que si la capacidad de inversión es limitada. al inversionista se verá obligado a adquirir sistemas menos eficientes, pero que cumplen con las metas trazadas en cuanto a calidad de agua.

Todo esto quiere decir que… ¿Los sistemas de desalinización desaparecerán?

No, no van a desaparecer, si los profesionales del agua comprenden la simbiosis que se puede generar entre sistemas de desalinización y sistemas de reúso, lo más seguro es que lo común en el futuro a mediano plazo sea la ejecución de proyectos híbridos, sumando así a la economía circular y al desarrollo sostenible.

En vista de esto, ¿A qué nos enfrentamos los profesionales del agua? ¿Cuál es nuestro reto?

Además de romper paradigmas, como se dijo anteriormente, aún hay retos técnicos que debemos trabajar para minimizar los márgenes de errores y fallas, por ejemplo:

Retos en sistemas de desalinización:

• Ensuciamiento de las membranas: este sin duda es uno de los costos de mantenimiento más significativos en la vida útil de la osmosis, para ello se deberá plantear procesos de pretratamiento de alta eficiencia y además seguir desarrollando el diseño y evolución de las membranas RO.
• Disposición del rechazo: el proceso ideal sin duda sería recuperar el 100% del agua y tener como residuo las sales cristalizadas solamente. Este es un problema que se hace necesario resolver en el que se va por buen camino gracias al desarrollo de evaporadores y cristalizadores que permiten hasta un 95% de recuperación en cuanto a agua producto.
• Remoción de contaminantes: se debe desarrollar con mayor ahínco estudios sobre contaminantes emergentes como microplásticos y fármacos que ahora son parte de las fuentes naturales de agua, la información sobre esto aún es muy vaga y en consecuencia, los tratamientos y las normas de cada país no están enfocadas en esta problemática.
• Consumo energético: sin duda uno de los flagelos a vencer para los profesionales de agua, el estigma sobre la desalinización aparte del rechazo es el alto consumo de energía, para lo cual día a día se desarrollan y mejoran sistemas de recuperación y aprovechamiento de la energía en sistemas SWRO.

Retos en sistemas de reúso:

• Monitoreo: la cantidad y variedad de nuevos contaminantes presentan un verdadero reto no solo en cuanto a los procesos de tratamiento, también debe evolucionar la medición y el control en tiempo real de los procesos, aprovechando las nuevas herramientas tecnológica e involucrando los procesos de tratamiento junto con la industria 4.0, Internet de las Cosas, migración de procesos a sistemas Cloud, entre otros. Esto aplica no solo a los sistemas de reúso, a todo proceso industrial realmente.
• Contaminantes emergentes: la tendencia en el mundo actual, la contaminación prolongada y sin control, además de los hábitos de consumo han generado la aparición de nuevos contaminantes para los cuales se deberán desarrollar soluciones factibles económicamente para mitigar este impacto ambiental negativo, la única manera será a través de desarrollo de nuevas tecnologías para lograr la oxidación de estos elementos. 

¿Hacia dónde vamos?

Es fácil avizorar una próxima Época Dorada del Reúso de Efluentes, esto porque las tecnologías ya existen, están entre nosotros y son económicamente, socialmente y ambientalmente factibles, sostenibles y sustentables, por ello debemos prestar total atención a desarrollos como los que se mencionan a continuación: 

• Desarrollos como los sistemas Hidro Ópticos Ultravioleta de media presión que nos permiten desinfectar flujos de agua con ciertos grados de turbidez, algo antes impensable en la aplicación de sistemas UV, e incluso, la tecnología en sí misma, ya es considerada propiamente un sistema de reúso para aplicaciones específicas como reúso de condensados en la industria lechera mediante la pasteurización en frio, método aprobado y homologado por la EPA, y reúso de condensados en Ingenios Azucareros.
• El desarrollo de filtros autolimpiables que evitan el uso de filtros con medios filtrantes como multimedia y zeolitas, que en presencia de cargas de nutrientes pueden generar ambientes propensos para el crecimiento de microorganismos como bacterias, larvas y parásitos, por lo que la aplicación de estos filtros optimizará el ingreso a tratamientos terciarios en el tratamiento de efluentes, prolongando la vida útil de equipos y sistemas UF, NF o RO.
• La evolución de membranas RO de bajo ensuciamiento mejoradas con nanocompuestos que permiten mayor producción de permeado, optimización del consumo energético y reducción de la tasa de ensuciamiento lo que prolonga la vida de la membrana al demandar menor frecuencia en limpiezas químicas.
• El desarrollo de químicos antiincrustantes y de limpieza para sistemas de Nanofiltración y Ósmosis Inversa con capacidad de prevenir fouling e incrustaciones en aguas con altos contenidos de fosfatos, sulfatos y aún ante la presencia de remanente de coagulantes férricos entre otros, que a diferencia de años atrás, el uso de sistemas RO para aguas provenientes de plantas de efluentes, se traducía en proyectos de alto CAPEX con un OPEX injustificable.
• La consolidación de los Reactores de Biopelícula de Membrana Aireada como tratamiento de bajo costo operativo y bajo consumo energético para efluentes domésticos.
• La consolidación de los sistemas Bioreactores de Membrana (MBR por sus siglas en ingles), que hace pocos años era impensable clasificarlos como un tratamiento convencional y ahora presentan resultados envidiables tanto en calidad de efluente como en OPEX al comparar el precio por m³ de agua tratada en un sistema SWRO y un sistema MBR.
• Y, por último, siempre habrá la posibilidad de integrar todo esto a sistemas cogeneradores de energía, que nos permitirían transformar todos estos pasivos ambientales, en verdaderos activos generadores valor dentro de la industria.