Aguas grises

Las aguas grises (o aguas grises , sullage , también escritas como aguas grises en los Estados Unidos) se refieren a las aguas residuales domésticas generadas en hogares o edificios de oficinas a partir de arroyos sin contaminación fecal, es decir, todos los arroyos excepto las aguas residuales de los inodoros. Las fuentes de aguas grises incluyen lavabos , duchas , baños , lavadoras o lavavajillas . Como las aguas grises contienen menos patógenos que las aguas negras , generalmente son más seguras de manipular y más fáciles de tratar y reutilizar en el sitio para la descarga de inodoros , el riego de jardines o cultivos y otros usos no potables . Las aguas grises aún pueden tener algún contenido de patógenos del lavado de ropa sucia o la limpieza del área anal en la ducha o el baño.

La aplicación de la reutilización de aguas grises en los sistemas de agua urbanos proporciona beneficios sustanciales tanto para el subsistema de suministro de agua , al reducir la demanda de agua limpia y fresca , como para los subsistemas de aguas residuales, al reducir la cantidad de aguas residuales transportadas y tratadas. ^[1] Las aguas grises tratadas tienen muchos usos, como la descarga de inodoros o el riego. ^[2]

Las aguas grises suelen contener restos de desechos humanos y, por lo tanto, no están libres de patógenos. ^[3] Los excrementos proceden del lavado de la zona anal en la bañera y la ducha o de la colada (lavado de ropa interior y pañales). La calidad de las aguas grises puede deteriorarse rápidamente durante el almacenamiento porque suelen estar calientes y contienen algunos nutrientes y materia orgánica (por ejemplo, células cutáneas muertas), así como patógenos. Las aguas grises almacenadas también provocan molestias por olores por la misma razón. ^[4]

Los productos sintéticos para el cuidado personal (por ejemplo , pasta de dientes , gel de baño y gel de ducha ) que normalmente se enjuagan con aguas grises pueden contener microperlas , una forma de microplásticos . ^[5] Es probable que las aguas grises que se originan al lavar ropa hecha de tejidos sintéticos (por ejemplo, nailon ) también contengan microfibras . ^[5]

En los hogares con inodoros con descarga convencional, las aguas grises representan aproximadamente el 65% del total de aguas residuales producidas por ese hogar. ^[3] Puede ser una buena fuente de agua para reutilización porque existe una estrecha relación entre la producción de aguas grises y la demanda potencial de agua para la descarga del inodoro.

Las conexiones incorrectas de las tuberías pueden provocar que los tanques de aguas grises contengan un porcentaje de aguas negras. ^[6]

Los pequeños restos de heces que entran en la corriente de aguas grises a través del efluente de la ducha, el lavabo o la lavadora no plantean peligros prácticos en condiciones normales, siempre que las aguas grises se utilicen correctamente (por ejemplo, percoladas de un pozo seco o utilizadas correctamente en el riego agrícola).

El tratamiento por separado de las aguas grises se enmarca en el concepto de separación en origen , que es un principio que se aplica habitualmente en los enfoques de saneamiento ecológico . La principal ventaja de mantener las aguas grises separadas de las aguas residuales de los inodoros es que la carga de patógenos se reduce considerablemente y, por lo tanto, las aguas grises son más fáciles de tratar y reutilizar. ^[3]

Cuando las aguas grises se mezclan con las aguas residuales del inodoro, se denominan aguas residuales o aguas negras y deben tratarse en plantas de tratamiento de aguas residuales o en una instalación de aguas residuales en el lugar, que a menudo es un sistema séptico.

Las aguas grises de los fregaderos de cocina contienen grasas , aceites y grasas , así como grandes cantidades de materia orgánica. Deben someterse a un tratamiento previo para eliminar estas sustancias antes de verterlas en un tanque de aguas grises. Si esto resulta difícil de aplicar, se pueden dirigir al sistema de alcantarillado o a un alcantarillado existente . ^[7]

La mayoría de las aguas grises son más fáciles de tratar y reciclar que las cloacales debido a que tienen niveles más bajos de contaminantes. Si se recogen mediante un sistema de tuberías separado del de las aguas negras, las aguas grises domésticas se pueden reciclar directamente en el hogar, el jardín o la empresa y se pueden utilizar inmediatamente o procesar y almacenar. Si se almacenan, se deben utilizar en un plazo muy breve o comenzarán a pudrirse debido a los sólidos orgánicos que contiene el agua. Las aguas grises recicladas de este tipo nunca son seguras para beber , pero se pueden utilizar una serie de pasos de tratamiento para proporcionar agua para lavar o tirar de la cadena de los inodoros.

Los procesos de tratamiento que se pueden utilizar son en principio los mismos que los utilizados para el tratamiento de aguas residuales, excepto que normalmente se instalan a menor escala (nivel descentralizado), a menudo a nivel de hogar o de edificio:

• Sistemas biológicos como humedales construidos o muros vivos y sistemas más naturales de "patio trasero" a pequeña escala, como pequeños estanques o paisajes biodiversos que purifican naturalmente las aguas grises. ^[8]
• Biorreactores o sistemas más compactos como los biorreactores de membrana que son una variación del proceso de lodos activados y también se utilizan para tratar aguas residuales.
• Sistemas mecánicos ( filtración con arena , sistemas de filtrado de lava y sistemas basados ​​en radiación UV )

En los humedales artificiales, las plantas utilizan contaminantes de las aguas grises, como partículas de alimentos, como nutrientes para su crecimiento. Los residuos de sal y jabón pueden ser tóxicos tanto para los microbios como para la vida vegetal, pero pueden ser absorbidos y degradados a través de los humedales artificiales y las plantas acuáticas, como las ciperáceas , los juncos y las hierbas.

Los recursos hídricos mundiales se están agotando. Según un informe de las Naciones Unidas, la escasez de agua afectará a 2.700 millones de personas en 2025, lo que significa que 1 de cada 3 personas en el mundo se verá afectada por este problema. ^{[ cita requerida ]} La reutilización de aguas grises se ha convertido en una buena forma de resolver este problema, y ​​la reutilización de aguas residuales también se denomina agua reciclada o recuperada . ^[9]

La demanda de agua potable convencional y la presión sobre los sistemas de tratamiento de aguas residuales se reducen con el uso de aguas grises. La reutilización de aguas grises también reduce el volumen de efluentes cloacales que ingresan a los cursos de agua, lo que puede ser beneficioso desde el punto de vista ecológico. En épocas de sequía, especialmente en áreas urbanas, el uso de aguas grises en sistemas de riego o sanitarios ayuda a lograr algunos de los objetivos del desarrollo ecológicamente sostenible .

Los posibles beneficios ecológicos del reciclaje de aguas grises incluyen:

• Reducción de la extracción de agua dulce de ríos y acuíferos
• Menor impacto de la infraestructura de fosas sépticas y plantas de tratamiento
• Reducción del consumo de energía y de la contaminación química derivada del tratamiento.
• Recarga de aguas subterráneas
• Recuperación de nutrientes
• Mayor calidad de las aguas superficiales y subterráneas cuando se conservan mediante la purificación natural en las capas superiores del suelo que mediante procesos de tratamiento de aguas generadas ^[10]

En el suroeste de Estados Unidos y el Medio Oriente, donde los suministros de agua disponibles son limitados, especialmente en vista del rápido crecimiento demográfico, existe un fuerte imperativo para la adopción de tecnologías hídricas alternativas.

Los posibles beneficios económicos del reciclaje de aguas grises incluyen:

• Puede reducir la demanda de agua dulce , y cuando las personas reducen el uso de agua dulce, el costo del consumo doméstico de agua se reduce significativamente, aliviando al mismo tiempo la presión sobre los recursos hídricos globales. ^{[ cita requerida ]}
• Puede reducir la cantidad de aguas residuales que ingresan al alcantarillado o al sistema de tratamiento in situ. ^[11]

El uso de aguas grises para riego parece ser una práctica segura. Un estudio epidemiológico de 2015 no encontró ninguna carga adicional de enfermedades entre los usuarios de aguas grises que riegan regiones áridas. ^[12] También se ha estudiado la seguridad de la reutilización de aguas grises como agua potable . Se encontraron algunos microcontaminantes orgánicos, incluido el benceno, en aguas grises en concentraciones significativas, pero la mayoría de los contaminantes estaban en concentraciones muy bajas. ^[13] La contaminación fecal, los patógenos periféricos (por ejemplo, piel y tejido mucoso) y los patógenos derivados de los alimentos son las tres principales fuentes de patógenos en aguas grises. ^[14]

La reutilización de aguas grises para el riego de jardines y el vaciado de inodoros puede producir aerosoles , que podrían transmitir la enfermedad de la legionela y suponer un riesgo potencial para la salud de las personas. Sin embargo, el resultado de la investigación muestra que el riesgo para la salud debido a la reutilización de aguas grises para el riego de jardines o el vaciado de inodoros no fue significativamente mayor que el riesgo asociado con el uso de agua clara para las mismas actividades. ^[15]

Se debe suponer que la mayoría de las aguas grises tienen algunos componentes del tipo de las aguas negras, incluidos los patógenos . Las aguas grises se deben aplicar por debajo de la superficie siempre que sea posible (por ejemplo, a través de una línea de goteo sobre el suelo, debajo del mantillo o en zanjas llenas de mantillo) y no se deben rociar, ya que existe el peligro de inhalar el agua en forma de aerosol .

En cualquier sistema de aguas grises, es importante evitar materiales tóxicos como blanqueadores, sales de baño , tintes artificiales, limpiadores a base de cloro , ácidos fuertes / álcalis , solventes y productos que contienen boro , que es tóxico para las plantas en niveles altos. La mayoría de los agentes de limpieza contienen sales de sodio , que pueden causar una alcalinidad excesiva del suelo , inhibir la germinación de las semillas y destruir la estructura de los suelos al dispersar la arcilla. Los suelos regados con sistemas de aguas grises se pueden modificar con yeso ( sulfato de calcio ) para reducir el pH . Los productos de limpieza que contienen amoníaco son seguros de usar, ya que las plantas pueden usarlo para obtener nitrógeno. ^[16] Un estudio de 2010 sobre el riego con aguas grises no encontró efectos importantes en la salud de las plantas y sugiere que la acumulación de sodio depende en gran medida del grado en que las aguas grises migran verticalmente a través del suelo. ^[17]

Algunas aguas grises se pueden aplicar directamente desde el fregadero al jardín o al campo de contenedores, recibiendo un tratamiento adicional de la vida del suelo y las raíces de las plantas.

Se recomienda el uso de jabones y productos de cuidado personal no tóxicos y bajos en sodio para proteger la vegetación cuando se reutilizan aguas grises para fines de riego. ^[18]

Las aguas grises recicladas de las duchas y bañeras se pueden utilizar para descargar los inodoros en la mayoría de las jurisdicciones europeas y australianas, así como en las jurisdicciones de los Estados Unidos que han adoptado el Código Internacional de Plomería .

Se estima que un sistema de este tipo podría suponer una reducción del 30% en el consumo de agua en un hogar medio. El peligro de contaminación biológica se evita mediante:

• Un tanque de limpieza, para eliminar elementos que flotan y se hunden.
• Un mecanismo de control inteligente que elimina el agua recolectada si ha estado almacenada durante suficiente tiempo como para ser peligrosa; esto evita por completo los problemas de filtración y tratamiento químico.

El reciclaje de aguas grises sin tratamiento se utiliza en determinadas viviendas para aplicaciones en las que no se requiere agua potable (por ejemplo, riego de jardines y terrenos, descarga de inodoros ). También se puede utilizar en viviendas en las que las aguas grises (por ejemplo, las de lluvia ) ya están bastante limpias para empezar y/o no han sido contaminadas con productos químicos no degradables, como jabones no naturales (por lo que se utilizan en su lugar productos de limpieza naturales). No se recomienda utilizar agua que haya estado en el sistema de filtración de aguas grises durante más de 24 horas, ya que las bacterias se acumulan y afectan al agua que se está reutilizando.

Debido a la tecnología de tratamiento limitada, las aguas grises tratadas aún contienen algunos químicos y bacterias, por lo que se deben tener en cuenta algunas cuestiones de seguridad al utilizarlas en el hogar. ^[19]

Un sistema de aguas grises de una lavadora de ropa está dimensionado para reciclar las aguas grises de una o dos viviendas familiares utilizando el agua recuperada de una lavadora (produce 15 galones por persona por día). ^[20] Depende de la bomba de la lavadora o de la gravedad para regar. Este sistema en particular es el más común y el menos restringido. En la mayoría de los estados de los Estados Unidos, este sistema no requiere permisos de construcción. Este sistema a menudo se caracteriza como Laundry to Landscape (L2L). El sistema depende de válvulas, drenaje a un depósito de mantillo o al área de riego para ciertas características del paisaje (un depósito de mantillo para un árbol requiere 12,6 pies ^cuadrados ). El sistema de goteo debe calibrarse para evitar una distribución desigual de las aguas grises o la sobrecarga. ^[21]

Las aguas grises recicladas de los electrodomésticos también se pueden utilizar para descargar el inodoro. ^[22] Su aplicación se basa en normas establecidas por los códigos de plomería. La reutilización de aguas grises en interiores requiere un tanque de limpieza eficiente para los desechos insolubles, así como un mecanismo de control bien regulado.

El Código Uniforme de Plomería , adoptado en algunas jurisdicciones de EE. UU., prohíbe el uso de aguas grises en interiores. Sin embargo, el Código de Plomería de California, derivado del UPC, lo permite.

Actualmente existen dispositivos que capturan el calor de las aguas grises residenciales e industriales a través de un proceso llamado recuperación de calor del agua de drenaje, recuperación de calor de aguas grises o reciclaje de calor de agua caliente .

En lugar de fluir directamente a un dispositivo de calentamiento de agua , el agua fría que entra pasa primero por un intercambiador de calor donde se precalienta con el calor del agua gris que sale de actividades como lavar los platos o ducharse. Los dispositivos domésticos típicos que reciben agua gris de una ducha pueden recuperar hasta el 60% del calor que de otro modo se desperdiciaría. ^{[ cita requerida ]}

La reglamentación gubernamental que rige el uso de aguas grises domésticas para riego de paisajes (desvío para reutilización) todavía es un área en desarrollo y continúa ganando un apoyo más amplio a medida que se consideran los riesgos y beneficios reales y se ponen en una perspectiva más clara.

En algunas jurisdicciones, las "aguas grises" (por definición legal pura) se consideran "aguas residuales" (todas las aguas residuales, incluidas las aguas grises y los desechos de los inodoros), pero en los estados de EE. UU. que adoptan el Código Internacional de Plomería , se pueden usar para riego subterráneo y para la descarga de inodoros, y en los estados que adoptan el Código Uniforme de Plomería , se pueden usar en campos de eliminación subterráneos que son similares a los campos de eliminación de aguas residuales poco profundos.

Wyoming permite el riego superficial y subterráneo y otros usos no específicos de las aguas grises en virtud de una política del Departamento de Calidad Ambiental promulgada en marzo de 2010. California , Utah , Nuevo México y algunos otros estados permiten el verdadero riego por goteo subterráneo con aguas grises. En los casos en que las aguas grises todavía se consideran aguas residuales, están sujetas a los mismos procedimientos reglamentarios promulgados para garantizar que se instalen sistemas de eliminación de efluentes y fosas sépticas diseñados adecuadamente para una larga vida útil del sistema y para controlar la propagación de enfermedades y contaminación. En dichas jurisdicciones reglamentarias, esto ha significado comúnmente que la desviación de aguas grises domésticas para el riego de paisajes no estaba permitida o era desalentada por los costosos y complejos requisitos de aprobación del sistema de alcantarillado. Posteriormente, la desviación legítima más amplia de aguas grises comunitarias para el riego de paisajes se ha visto obstaculizada y ha dado como resultado que la reutilización de aguas grises continúe siendo ampliamente realizada por los propietarios de viviendas fuera y en preferencia a las vías legales.

Sin embargo, como la conservación del agua se ha convertido en una necesidad en un número cada vez mayor de jurisdicciones, la presión empresarial, política y comunitaria ha hecho que los reguladores reconsideren seriamente los riesgos reales frente a los beneficios reales.

^{En la actualidad, un número cada vez mayor de organismos reguladores} reconoce y acepta ^que los riesgos microbiológicos de la reutilización de aguas grises en viviendas unifamiliares, donde los habitantes ya tenían un conocimiento íntimo de dichas aguas, son en realidad un riesgo insignificante, cuando se gestionan adecuadamente sin necesidad de procesos de aprobación onerosos. Esto se refleja en las normas de desviación de aguas grises publicadas recientemente por el Departamento de Agua y Energía del Gobierno de Nueva Gales del Sur , y en la reciente aprobación de la legislación sobre aguas grises en Montana . ^[23] En la sesión legislativa de 2009, el estado de Montana aprobó un proyecto de ley que amplía el uso de aguas grises a los edificios multifamiliares y comerciales. El Departamento de Calidad Ambiental ya ha redactado normas y directrices de diseño para los sistemas de reutilización de aguas grises en todas estas aplicaciones. El personal existente revisaría los sistemas propuestos para las nuevas subdivisiones junto con la revisión de todos los demás componentes del sistema de aguas residuales. ^[24]

Los estrictos requisitos de permisos en Austin, Texas , llevaron a la emisión de solo un permiso de aguas grises residenciales desde 2010. Se formó un grupo de trabajo para agilizar el proceso de permisos y, en 2013, la ciudad creó un nuevo código que ha facilitado los requisitos, lo que resultó en cuatro permisos más. ^[25]

En California, en los últimos años se ha hecho un esfuerzo para abordar el problema de las aguas grises en relación con los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero del estado (véase AB 32 ). Como se utiliza una gran cantidad de energía (electricidad) para bombear, tratar y transportar agua potable dentro del estado, la conservación del agua se ha identificado como una de las diversas formas en que California busca reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. ^[26]

En julio de 2009, la Comisión de Normas de Construcción de California (CBSC, por sus siglas en inglés) aprobó la incorporación del Capítulo 16A "Sistemas de reutilización de agua no potable" al Código de plomería de California de 2007. Posteriormente, en agosto de 2009, se presentaron ante el Secretario de Estado de California las reglamentaciones de emergencia que permiten los sistemas de reutilización de aguas grises, que entraron en vigencia inmediatamente después de su presentación. El Proyecto de Ley 371 de la Asamblea (Goldberg 2006) y el Proyecto de Ley 283 del Senado (DeSaulnier 2009) ordenaron al Departamento de Recursos Hídricos de California (DWR, por sus siglas en inglés), en consulta con el Departamento de Servicios de Salud del Estado, que adoptara y presentara a la CBSC las reglamentaciones para una versión estatal del Apéndice J (rebautizado Capítulo 16 Parte 2) del Código Uniforme de Plomería para proporcionar normas de diseño para instalar de manera segura sistemas de plomería en edificios con agua potable y reciclada. En noviembre de 2009, la CBSC votó por unanimidad para aprobar el Código de plomería dual de California, que establece estándares estatales para sistemas de plomería de agua potable y reciclada en edificios comerciales, minoristas y de oficinas, teatros, auditorios, condominios, escuelas, hoteles, apartamentos, cuarteles, dormitorios, cárceles, prisiones y reformatorios. Además, el Departamento de Vivienda y Desarrollo Comunitario de California tiene estándares para aguas grises y el DWR también ha propuesto estándares de diseño de plomería dual.

En Arizona, las aguas grises se definen como aguas con una DBO5 inferior a 380 mg/L, TSS <430 y un contenido de grasas, aceites y grasas (FOG) inferior a 75 mg/L. La Autoridad del Agua de Arizona ha emitido un aviso en el que se recomienda a las personas evitar el contacto directo con las aguas grises. La mayor parte del uso de las aguas grises se realiza mediante riego por goteo subterráneo , ya que el riego superficial no está permitido. Hay tres tipos de uso en Arizona: hasta una cuota de 400 gpd por familia (cerca de 1500 L por día) no se requiere permiso para el uso de aguas grises, entre 400 y 3000 gpd (1500 y 11 355 L por día, respectivamente) se requiere permiso y por encima de 3000 gpd (>11 355 L por día) se considera una operación de aguas residuales convencional. Otras limitaciones incluyen restricciones al contacto, restricciones al uso en plantas herbáceas alimenticias, exclusión de materiales peligrosos y separación efectiva de la escorrentía de aguas superficiales. ^[27]

El Código Uniforme de Plomería, adoptado en algunas jurisdicciones de EE. UU., prohíbe el uso de aguas grises en interiores.

El reciclaje de aguas grises es relativamente poco común en el Reino Unido, en gran medida porque el coste financiero y el impacto ambiental del agua de red son muy bajos. Los sistemas de aguas grises deben cumplir con la norma BS8525 y las Normas de suministro de agua (accesorios de agua) para evitar riesgos para la salud. ^[28]

Las aguas grises de instalaciones con alcantarillado único tienen el potencial de ser reutilizadas en el lugar para riego ornamental, de jardines y césped, y para la descarga de inodoros. Las opciones de reutilización incluyen lechos de juncos de flujo horizontal (HFRB), lechos de juncos de flujo vertical (VFRB), sistema de reciclaje de agua de techo verde (GROW), biorreactor de membrana (MBR) y reactor químico de membrana (MCR). ^[29]

Aunque Canadá es un país con abundante agua, el centro del país se congela en invierno y hay sequías en algunos veranos. Hay lugares en los que el riego al aire libre está restringido en la estación seca, parte del agua debe transportarse desde una fuente externa o los costos in situ son elevados. En la actualidad, las normas para la reutilización de aguas grises no son estrictas en comparación con otros países. ^[29]

El Código Nacional de Plomería, que es adoptado en su totalidad o en parte por las provincias, indica que los sistemas de agua no potable sólo deben utilizarse para abastecer los inodoros y los sistemas de riego subterráneo, y la recolección de agua de lluvia con canaletas de techo se incluye como una forma de agua gris. ^{[30] [31]} Health Canada ha publicado una guía para utilizar aguas grises para la descarga de inodoros y el código de construcción de Columbia Británica incluye el riego subterráneo con aguas grises. ^{[32] [33]} En Alberta, "las aguas residuales recuperadas de cualquier fuente no pueden utilizarse a nivel doméstico a menos que estén aprobadas y cumplan con las pruebas y el control de calidad del agua por parte del municipio local". ^[34] Saskatchewan también trata las aguas grises como aguas residuales. ^[35]

Las aguas grises domésticas de un único lugar contaminado pueden reutilizarse en el lugar para regar jardines ornamentales y césped, para descargar inodoros y lavar la ropa, según el tipo de agua gris y el nivel de tratamiento. Algunas personas reutilizan sabiamente el peso bruto, pero otras lo utilizan incluso peor (sin ningún tratamiento), como bañándose en la bañera o simplemente transfiriendo el agua de la lavadora al césped, donde los niños y las mascotas pueden estar expuestos directamente. El Departamento de Salud y Servicios Comunitarios (DHCS) se centra en proteger la salud pública y luego toma medidas para controlar y minimizar los riesgos para la salud pública asociados con la reutilización de aguas grises. ^[29]

El Gobierno de Chipre ha implementado cuatro subsidios para el ahorro de agua: instalaciones de perforación, perforaciones con baños, instalación de sistemas de circulación de agua caliente e instalación de sistemas de reciclaje de aguas grises. ^[29]

El énfasis en el uso de aguas grises en Jordania tiene dos propósitos principales: la conservación del agua y los aspectos socioeconómicos. La Red Islámica de Desarrollo y Gestión del Agua de Ammán (INWRDAM) en Jordania promovió la investigación sobre la reutilización de aguas grises en Jordania. En la actualidad, la investigación sobre aguas grises en Jordania está financiada principalmente por el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (IDRC) en Ottawa, Canadá, para instalar y utilizar sistemas de aguas grises basados ​​en el establecimiento de pequeños sistemas de humedales en hogares privados. El costo de este sistema es de aproximadamente 500 dólares estadounidenses por hogar. ^[29]

• Recolección de agua de lluvia
• Conservación del agua
• Purificación de agua