Epidemiología y COVID-19

Este post hace un breve resumen del artículo liberado por el instituto independiente de investigación holandés KWR, una entidad formada en 2008 y especializada en el ciclo integral del agua. El artículo trata sobre los avances en el análisis de las aguas residuales en pos de la detección del COVID-19 y su posterior implicación en el seguimiento epidemiológico.

En este interesante artículo se pone a disposición de la comunidad un estudio preliminar, comprendido entre el 6 de febrero y 15 de marzo de este año, sobre la presencia del Coronavirus COVID-19 en las aguas residuales en Holanda, ya que durante estas fechas apareció el primer infectado en el país.

La interpretación de los resultados

Más allá de los los métodos llevados a cabo, que podéis consultar en su versión en inglés al final de este post, se llegó a las siguientes conclusiones preliminares:

  • Los resultados indican que el SARS-CoV-2 está presente en las aguas residuales.
  • El SARS-CoV-2 no se encontró en los efluentes, es decir, en las aguas depuradas después de ser tratadas en las EDAR.
  • El método no es todavía cuantitativo, pero se basa en la mayor o menor fuerza de la señal. La concentración del virus en las aguas residuales parece baja.
  • La estimación es que el riesgo de que los empleados de las EDAR se contagien de COVID-19 a través del contacto con las aguas residuales (aerosoles) es muy bajo.
  • En KWR piensan que el análisis del SARS-CoV-2 en las aguas residuales puede ser usado como una herramienta para medir la circulación del virus en una población (por ejemplo, una ciudad o un municipio más pequeño). Si podemos justificar y validar más este método, el sector del agua tendrá una herramienta que proporcionará información adicional valiosa sobre la propagación del virus en la población.

Llegados a este último punto, creo que es de lectura obligatoria el artículo escrito por el Grupo de Investigación ICRATech sobre la Sociología Basada en el Análisis de Aguas Residuales. No hay duda de que están trabajando sobre un tema crítico de cara a una próxima aplicación en el campo de la Epidemiología.

BIBLIOGRAFÍA

What we learn about the Corona virus through waste water research

WASH – Agua, Saneamiento e Higiene

WASH es el acrónimo de «Water, Sanitation & Hygiene». Según Naciones Unidas: «El acceso universal, asequible y sostenible al agua, el saneamiento y la higiene es una cuestión clave de salud pública en el marco del desarrollo internacional y es el centro del Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 (SDG6 o SDG 6), uno de los 17 objetivos de desarrollo sostenible de la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2015. Éste tiene por objeto lograr que el agua y el saneamiento sean equitativos y accesibles para todos, especialmente para mujeres y niños».

Estos días en los cuales estamos viendo que una de las medidas fundamentales en la prevención de la propagación del virus COVID-19 es lavarse las manos, quería hablaros de estos tres conceptos interrelacionados entre sí, y que conforman el concepto anteriormente denominado como WASH. Y es que sin un buen sistema de saneamiento (inodoros con sus respectivas redes de alcantarillado y depuración de aguas residuales) las aguas superficiales y subterráneas acaban contaminadas, a la vez que sin agua limpia no puede haber higiene para lavarse las manos.

Agua

El primer objetivo es tener la cantidad de agua suficiente para después mantenerla segura, esto es, libre de contaminación para poder consumirla como agua de boca y para aseo. Y qué volumen se considera hoy en día que haría falta para cubrir las necesidades básicas por habitante? Pues según la OMS alrededor de unos 100 litros/persona y día. Como ejemplo os pongo un par de gráficos.

Este es de la International Water Association, con datos de 2012:

Fuente: IWA 2014

Desconozco a qué se debe el elevadísimo consumo de Milán (incluso por encima de la media de EEUU, uno de los mayores consumidores per cápita del planeta), pero por el resto se puede apreciar que varias ciudades españolas tienen un consumo bastante ajustado, aunque faltaría comparar con otras ciudades de la zona sur de Europa para ver si estamos «en la media».

Este otro del Third World Centre for Water Management es de 2017:

Este otro gráfico complementa el anterior para hacerse una ligera idea del consumo en varias ciudades del planeta. Para sacar conclusiones nos faltarían muchos más datos, más diversos y con su evolución en períodos de tiempo. Si queréis entreteneros os dejo un link.

Saneamiento

Aquí la defecación al aire libre (se calcula que la practican alrededor de 1000 millones de personas alrededor de todo el planeta, la mayoría en áreas rurales y pobres) es el mayor problema por lo que respecta a la mejora en el saneamiento y en lo que la salud se refiere. Hay un consenso entre las partes implicadas de que el acceso a inodoros debe ir acompañado de un cambio de hábitos para erradicar esta mala praxis que lleva asociadas varias enfermedades como el cólera, tifus, etc. Aún así, el marketing o los mensajes al uso no suelen funcionar en estos casos, por lo que se ha visto que recurrir a los líderes de las comunidades para mejorar la implementación de programas de saneamiento e higiene es mucho más efectivo.

Fuente: Sierra Club

Higiene

Last but not least, vuelvo al inicio de este post cuando hablaba del lavado de manos como medida preventiva principal para combatir las enfermedades infecciosas pero… qué hacer cuando no se dispone de agua limpia o no existen las condiciones mínimas para dotarse de un buen sistema de saneamiento? Ahí vemos de forma clara que una cosa no puede ser sin la otra y me lleva a valorar lo que ya tenemos en nuestros hogares y tanta falta hace en otros.

Enlaces

Resumen del año 2019

A unos días de acabar el año y a modo de repaso os dejo los enlaces a los audios más escuchados y a los posts más leídos de este 2019:

PODCAST

  1. Agència Catalana de l’Aigua (II): Presas y Embalses
  2. Inteligencia Artificial y Aguas Potables (I)
  3. Juan M. Lema y Manel Poch: un diálogo sobre BIOGRUP y LEQUIA
  4. Jordi Robusté y Marc Moliner, Dept. de Explotación de Sistemas de Saneamiento de la ACA
  5. Ruth Canicio – CEO de Hydrokémos

BLOG

  1. Forward Osmosis (I): Introducción
  2. Grupo ICRATech (II): reutilización de aguas con fines potables
  3. Forward Osmosis (II): Proceso
  4. Grupo ICRAtech (I): Economía Circular y NBS
  5. Forward Osmosis (III): Membranas, DS y Fouling

Mientras que en el apartado del podcast hay variedad temática (aunque tenemos dos audios sobre la ACA), en el blog los lectores se decantan por la innovación: en segundo y cuarto lugar quedan dos de los tres artículos escritos hasta la fecha por el grupo de investigación ICRATech, e intercalando la primera, tercera y quinta posición quedan mis posts sobre Osmosis Directa. Sin duda unos resultados a tener en cuenta de cara a 2020.

También me gustaría que siguierais enviándome (vía mail a jordi@aigues.net o mediante el formulario ubicado en el lateral de este blog) propuestas de posts y audioentrevistas que sean de vuestro interés para que Aigues.net siga creciendo como espacio de divulgación sobre el Ciclo Integral del Agua.

Por último, no me queda más que agradecer las visitas a este blog y las escuchas del Podcast de Aigues.net, sin vuestra presencia este proyecto carecería sentido.

Seguimos en 2020!

Reutilización: tipos, gestión y visión estratégica

Heraclito de Efeso

Friedrich Nietzsche

LINEAL O CIRCULAR?

«Un hombre no puede bañarse dos veces en el mismo río» Esta frase, atribuida al filósofo presocrático Heráclito de Efeso, trata de que todo está siempre en movimiento, el tiempo pasa y todo cambia: nosotros y también el río. Cuando volvemos a bañarnos esta ya no es la misma, ni sus partículas, ni los minerales que lo acompañan… ni siquiera los átomos de hidrógeno y oxígeno. Esta concepción lineal del paso del tiempo no mezcla bien con conceptos como agua reciclada, regenerada o reutilizada pero si bien esta frase daría para una buena conversación entre amigos aficionados a la Filosofía, en este caso quizás encaja mejor una concepción circular como la Friedrich Nietzsche y su Eterno Retorno.

Aplicado al ciclo del agua, la idea circular del filósofo alemán quedaría así: a lo largo del cauce de un río hay varias poblaciones, la primera capta el agua, la utiliza, la vierte al alcantarillado, la depura mediante EDAR y la devuelve al mismo río pero aguas abajo donde, a continuación, el siguiente pueblo hará el mismo procedimiento… y así hasta la llegada de este río a su desembocadura. De este modo, la misma agua es captada, usada, ensuciada y limpiada para volver a empezar en otro punto del curso del río hasta su desembocadura, donde pasará a formar parte de un ciclo más grande que la traerá de vuelta mediante la evaporación y lluvia al nacimiento del río.

Explicados los fundamentos conceptuales, es el momento de poner en práctica dos tipos de reutilización de aguas superficiales para riego: en un caso tenemos una reutilización no planificada o simplemente «de facto» y en el otro una de consciente o planificada. Cómo funciona cada una? Lo explico en base al documento «Characterization of unplanned water reuse in the EU», de la Universidad Técnica de Munich.

Reutilización no planificada del agua

O también denominada «de facto» es la que se produce, por ejemplo, cuando se consume el agua del río en un punto aguas abajo donde previamente una EDAR vierte su agua depurada. En función de los caudales del río y el efluente de la depuradora se producirá un mayor o menor efecto de dilución. Dicho esto, hay dos factores importantes a tener en cuenta:

  • La relación de caudales del agua depurada y el agua del río provocan que el efecto dilución sea más o menos importante. En el caso del esquema es 5/95 pero se puede dar la situación inversa.
  • Derivado del primer punto, si un 80-90% del caudal es agua depurada para un 10-20% del río, aunque la EDAR cumpla con los límites legales de vertido habrá muy poca dilución, provocando una concentración más alta de contaminantes persistentes (antibióticos, derivados del plástico, detergentes, etc.) y microorganismos como E. coli. Esta situación es consecuencia de que la ley no contempla la eliminación ni reducción de estos parámetros para los efluentes de agua depurada.

Reutilización planificada del agua

En este caso tenemos una EDAR que proporciona una parte de su agua depurada a usuarios interesados para riego de cultivos. Aquí previamente se pone en marcha una solicitud administrativa basada en la legislación RD 1620/2007 donde se incluyen unos parámetros límite. Para cumplir con estos la depuradora dispone de un tratamiento terciario compuesto por un sistema de filtración y desinfección que hace que el agua acabe siendo apta para el uso en cuestión.

Un recurso más para la gestión hídrica

Comparando los riesgos asociados a los dos tipos de reutilización, queda claro que en el caso de la no planificada nos encontramos con un fenómeno inevitable que abre muchos interrogantes de cara a la propia seguridad de su uso. Además, normalmente las aguas superficiales captadas para potabilización suelen ser de peor calidad que las del terciario de una EDAR, es por eso que tiene todo el sentido del mundo reconducir el agua regenerada de la EDAR del Prat de Llobregat a la cabecera de la potabilizadora de Sant Joan Despí para convertirse en un recurso extra de 2m3/s en épocas de sequía.

Una reflexión final

El tiempo dirá si las intenciones del actual gobierno catalán forman parte del tacticismo habitual de nuestros políticos o van más allá en una visión estratégica en materia de gestión hídrica. Si la segunda idea es cierta bienvenidos sean todos los esfuerzos para cerrar el círculo. Nietzsche estaría muy satisfecho de ello.

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Las sinergias del agua regenerada

El agua de origen

La EDAR de Castell-Platja d’Aro dispone de un tratamiento terciario capaz de producir agua regenerada para potenciales usuarios interesados, ahorrando de forma diaria unos 6000 m3 que de otro modo serían captados del acuífero del río Ridaura.

Este terciario funciona desde el 1998, mejorando de forma significativa su gestión a partir de la automatización del control de parámetros en 2012. Jordi Muñoz, Jefe de Proceso de la depuradora, remarca la importancia de tener un agua de salida del tratamiento secundario de calidad: «Si tenemos unos buenos parámetros el tratamiento terciario no sufrirá y obtendremos una agua apta para su reutilización. Si no fuera así, podría darse un exceso de turbidez y colmataciones regulares de los filtros de arena». Debido a esta potencial problemática, si los lazos de control detectan un nivel de turbidez por encima del límite establecido se cierra la compuerta que deriva el agua depurada a estos filtros. Otro control fundamental es el redox presente en el agua después de ser clorada: «Estamos entre los 250 y 350 mV para asegurar la desinfección total y ausencia de E. coli«.

El control de la instalación se hace por SCADA, así se ve de forma rápida si hay alguna desviación que afecte el rendimiento del terciario para poder actuar y avisar los usuarios afectados:

El esquema de tratamiento terciario del EDAR de Castell-Platja d’Aro es el siguiente: filtros de arena y desinfección mediante luz ultravioleta e hipoclorito sódico. «En nuestro caso, la presencia de sales de hierro en el agua provoca una disminución de la transmitancia causando una reducción en el rendimiento de desinfección de la luz UV», puntualiza Muñoz, «a pesar de que elimina bien los clostridios y huevos de nemátodos».

Tanto la depuradora como el tratamiento terciario de regeneración es explotado de forma integral por la misma empresa concesionaria, EMACBSA. Muñoz justifica una de las ventajas de que sea así: «Somos los primeros interesados en obtener un agua de calidad del decantador secundario para no tener problemas en el terciario. Si estuviese repartido en dos explotadores costaría más de coordinar, además de la falta de incentivos por una de las partes».

En 2017, el terciario ha aportado unos 800000 m3 desglosados de la siguiente manera:

  • 300000 m3 Golf d’Aro-Mas Nou.
  • 210000 m3 Golf Costa Brava.
  • 160000 m3 Regante principal (campos de maíz).
  • 100000 m3 Comunidad de regantes del entorno de la EDAR.
  • 30000 m3 Pitch & Putt Mas Torrellas.

El agua ya regenerada es bombeada y repartida en tres líneas principales para llegar a todos estos usuarios, los cuales pagan por la gestión diaria del tratamiento terciario: reposición de cloro, analíticas de control, componentes del sistema de desinfección por UV, etc.

Al final de la visita Muñoz reflexiona sobre el valor de este agua: «Gracias a la aportación de agua regenerada el acuífero puede respirar, sobre todo en la época de verano ya que esta zona es muy turística. Pensándolo bien, el terciario hace que el agua tenga un coste razonable que, en su ausencia y en épocas de sequía prolongada, podría llegar a ser mucho más elevado».

Golf Costa Brava

Después de la visita a la EDAR me he desplazado hasta el Golf Costa Brava, en Santa Cristina d’Aro, para hablar con Benjamí Ferrer, actual greenkeeper y responsable de la gestión hídrica: «El Golf Costa Brava fue de los primeros en plantearse la opción de regar con agua regenerada debido a la evolución de los campos hacia una imagen cuidada más extensiva, más allá del espacio de juego. A partir de este momento en que se amplía este espacio de riego nos encontramos con problemas durante los veranos… los pozos de la zona ya no daban para más». También menciona la figura clave de Xavier Millet en la puesta en marcha del proyecto: «Él lo inició, construyéndose los 2 km de tubería que van desde la depuradora de Castell d’Aro hasta este golf».

Para Ferrer, lo más importante de todo es que ahora disponen de agua los 365 días del año, no tienen que sufrir por la falta de ésta y el nivel freático de la zona lo agradece, pero también hay algún inconveniente: «Los niveles de nitrógeno amoniacal elevados nos perjudican. Al final hemos optado por montar un sistema de tratamiento mediante ozono previo al riego. No es óptimo para la remoción de nutrientes pero almenos elimina el biofilm que se forma en las paredes del colector y los malos olores derivados».

Campo del Golf Costa Brava

Riego de cultivo de maíz

Joan Pijoan es el responsable de una explotación ganadera de producción de leche al por mayor. También dispone de varios campos donde planta, entre otros cereales, maíz. Desde el 2004 es usuario del agua regenerada del terciario de Castell-Platja d’Aro: «Estoy bastante satisfecho, sobre todo cuando empezamos a ver de que en verano nos quedábamos cortos de agua a pesar de disponer de varios pozos propios. De las 50 Ha de campo productivo, la mitad la regamos con agua regenerada». También me comenta la agilidad en llevar a la práctica la conexión a la red: «Fue relativamente fácil, puesto que tan sólo tuvimos que alargar un poco más el colector que ya llegaba al Golf Costa Brava, unos 3 Km», explica Pijoan. De este modo, tanto el golf como la explotación ganadera forman una mini comunidad de regantes que puede ser una buena experiencia para iniciativas futuras.

Por lo que respecta a la presencia de nitrógeno, al contrario de Ferrer, él lo ve como una ventaja al reducir el uso de nutrientes externos: «Gasto mucho menos fertilizante que cuando capto agua de pozo». Sin embargo, Pijoan también ve algún inconveniente: «La administración es muy exigente con el hecho de no pasarnos de los límites recomendables de nitrogeno a nivel ambiental, en este sentido hay margen para la mejora».

Aigua regenerada
Campos de maíz regados con agua regenerada