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Lunes, 31 Agosto 2020 10:01

Instalaciones centralizadas para la reutilización del agua en los edificios

PRO23 Articulo 2 Foto 0Tipología de las aguas a reutilizar en un edificio, las aguas grises de origen doméstico se dividen principalmente en aguas grises claras

 

 

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Estás incluyen las aguas procedentes del desagüe del lavabo o lavamanos, el plato de ducha y la bañera; y en aguas grises oscuras, que incluyen las aguas producidas por la lavadora, en el fregadero de la cocina y en el lavavajillas. 

 

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En general, a nivel doméstico, se reutilizan mayormente las aguas grises claras, es decir, aquellas con un menor nivel de contaminación, desechando las aguas grises oscuras por su mayor carga contaminante y mayor coste de tratamiento. 

Las aguas grises procedentes de duchas y bañeras están ligeramente contaminadas, cuando a estas se les añade el agua  procedente  del desagüe de la  lavadora, se  puede  esperar  una  concentración de substancias considerablemente más elevada y en consecuencia como se ha dicho, un mayor coste en el tratamiento de la misma. La adición de aguas procedentes de cocina (fregaderos, lavavajillas) aumentaría la carga contaminante a niveles todavía más altos. Por ello, no se consideran aguas grises aptas para su reutilización las aguas procedentes de fregaderos, bidés, lavaderos, lavadoras, lavavajillas, ni por supuesto inodoros (W.C), dada su importante carga contaminante, pasando estas a formar parte de las denominadas aguas residuales y negras.

 

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Las aguas grises, una vez tratadas, pueden utilizarse para la recarga de cisternas de inodoro, urinarios, riego de zonas ajardinadas, limpieza de vehículos y accesos u otros usos autorizados.

Por supuesto también, deberemos hablar de las aguas pluviales, es decir, de las aguas procedentes de la precipitación atmosférica. En la composición de estas aguas se observa en general la ausencia de substancias significativamente contaminantes, considerándose aguas de bastante calidad, que no precisan a priori de un tratamiento de desinfección.

En general, el agua de lluvia es un agua considerada como blanda, es decir, con un nivel de sales inferior en un 50% al que contiene el agua potable de consumo humano (<1,3 mmol/l de Ca2+ y Mg2+), de tendencia ácida, con pH, dependiendo de la zona geográfica de captación, comprendidos entre 5,0 y 7,5, así como con poco olor y sabor. Como se ha dicho, no suele requerir tratamiento, a no ser que adquiera un alto índice de contaminantes en su captación desde los tejados o cubiertas, con arrastre de substancias nocivas como el alquitrán o contaminación de tipo microbiana, debido a microorganismos, como materias fecales de pájaros, insectos o roedores, que puedan haber sido depositadas en el tejado o en las cubiertas de los edificios, en cuyo caso se podrá estudiar la necesidad de efectuar algún tipo de tratamiento.

 

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Para la mayoría de zonas urbanas de nuestras latitudes las concentraciones de substancias que a priori podrían considerarse perjudiciales están dentro de los límites marcados por la OMS (Organización Mundial de la Salud), en este caso, hay que considerar que no es lo mismo analizar las aguas precipitadas durante los primeros minutos de lluvia que analizarlas después de diez minutos de precipitación, dado que el efecto de limpieza atmosférica que provoca la propia lluvia es muy efectiva y se demuestra que las concentración de partículas potencialmente contaminantes disminuye exponencialmente cuanto más tiempo transcurre desde el inicio de la precipitación.

Del mismo modo que ocurría con las aguas grises tratadas o regeneradas, las aguas de lluvia una vez acumuladas y ocasionalmente tratadas, se podrán utilizar para la recarga de cisternas de inodoro, urinarios, riego de zonas ajardinadas, limpieza de vehículos y accesos, lavadoras de ropa u otros usos autorizados.

Reutilización centralizada del agua en edificios

De los numerosos estudios realizados y las experiencias que hasta el momento se tienen sobre la implantación de instalaciones y equipos para la reutilización y aprovechamiento de aguas grises y pluviales en edificios, se deriva que estas presentan una cierta rentabilidad y una amortización relativamente asumible, principalmente en inmuebles residenciales. En algunos casos, pueden obtenerse periodos de amortización de solo 3 años en bloques residenciales comprendidos entre 40 y 50  viviendas, con una tendencia clara al aumento de este periodo de amortización cuantos menos usuarios se benefician de la instalación, es decir, en residencias unifamiliares o bloques edificados de pocas viviendas. A su vez, el ahorro de agua que se obtiene como media con la implantación de estos equipos oscila entre el 35 % y 40% de toda el agua que se utiliza a nivel doméstico, especialmente en aquellos edificios que disponen de piscina y superficies exteriores de riego, lo que se denomina edificación plurifamiliar semi-intensiva.

 

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Aún con este argumento de tipo económico, hay que considerar todos los argumentos medioambientales y es que no tiene ningún sentido verter al alcantarillado 6 ó 3 litros de agua potable cuando se descarga la cisterna de un inodoro, para utilizarlos directamente en el arrastre  y evacuación de residuos orgánicos, como tampoco lo tiene efectuar el riego de superficies ajardinadas o limpieza de vehículos privados, con agua potabilizada de la red, cuando pueden utilizarse perfectamente las aguas grises de una ducha o un recurso natural como el agua de lluvia previamente acumulada en un depósito.

Normativa y legislación actual 

Como ya he comentado en otros artículos sobre esta temática, a fecha de hoy no existe una normativa específica sobre las instalaciones de reutilización y aprovechamiento de aguas grises y pluviales en los edificios. Si existe sin embargo, regulación local sobre estas instalaciones, principalmente a nivel municipal, mediante las conocidas ordenanzas municipales. 

En la mayoría de estas ordenanzas municipales se regula bajo qué condiciones de edificación se considerará obligatoria la instalación de una reutilización centralizada de aguas, habitualmente en edificios de viviendas de nueva construcción a partir de 8 viviendas y generalmente con superficie de jardín y/o piscina determinada. De forma complementaria, en estos documentos de ámbito municipal se especifican también las condiciones técnicas y de mantenimiento que deben de tener los equipos utilizados. La realidad, es que los criterios técnicos que afectan a la selección, instalación y mantenimiento de estos equipos pueden ser muy dispares entre unos municipios y otros, por lo que se hace necesaria una cierta regulación común tanto a nivel técnico como sanitario para todo el territorio de la geografía española.

Afortunadamente en 2019 se publico la Norma UNE-EN 16941-1. “SISTEMAS IN SITU DE AGUA NO POTABLE” - PARTE 1: «SISTEMAS PARA LA UTILIZACIÓN DE AGUA DE LLUVIA» un documento perfectamente válido para las instalaciones ubicadas en edificios de todo ámbito, a la que seguirá, probablemente durante este mismo año 2020, la publicación de la Norma UNE-EN 16941-2. “SISTEMAS IN SITU DE AGUA NO POTABLE” - PARTE 2: «SISTEMAS PARA LA UTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES», actualmente en desarrollo. Esto supondrá disponer de una normativa más acotada al ámbito de la edificación, que permitirá establecer ciertos criterios comunes en la selección y diseño de estas instalaciones. Claro está, que mientras estas Normas UNE no sean citadas en ningún reglamento de ámbito general (HS4ó HS5 del CTE) su aplicación será de aplicación voluntaria. Hay que recordar que en el actual CTE ni se contempla ni se cita el posible aprovechamiento del agua de lluvia, ni mucho menos las grises, aún a pesar de ser en una normativa del año 2006 y en un país con una situación de estrés hídrico preocupante. 

 

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Estructura de las instalaciones de reutilización de aguas grises 

Toda instalación para la reutilización de las aguas grises en un edificio, debe disponer de unos elementos mínimos y componentes que facilitarán que el agua, después de una serie de fases, quede en las condiciones óptimas para su reutilización en el llenado de cisternas de WC, riego de zonas ajardinadas u otros usos autorizados citados.

La estructura de toda instalación contiene como mínimo:

Fase de captación: Se realiza mediante tuberías, generalmente termoplásticas, que unen los desagües de los aparatos citados anteriormente con el punto de entrada del equipo de tratamiento. La red de captación de aguas grises deberá ser completamente independiente de la red de residuales o pluviales y deberá estar inequívocamente identificada para evitar el cruce de aguas de distintos orígenes.

Fase de filtración primaria: Supone el primer elemento del equipo de tratamiento y consiste en situar un filtro de gruesos a la entrada del equipo, para discriminar las partículas y residuos de mayor tamaño, hasta 0,35 mm, como pelos, cabellos, hilos textiles de la ropa y similares.

Fase de acumulación: Las aguas grises una vez filtradas deben quedar acumuladas en depósitos o tanques, estancos a la penetración de la luz y protegidos de eventuales excesos de calor y humedad. Por ello, es muy común el uso de depósitos de polietileno, polipropileno, PVC y PRFV. 

Fase de tratamiento: Básicamente existen tres tipos de equipos para el tratamiento de aguas grises en edificios:

> Equipos con aireación secuencial (SBR)

> Equipos con tratamiento por dosificación química (básicamente de cloro o sus derivados)

> Equipos con biorreactores de membrana, utilizando la filtración bio-mecánica mediante módulos de membranas de ultrafiltración

La tendencia actual es la utilización de equipos con funcionamiento por biorreactores de membrana (Figura 3), capaces de discriminar incluso bacterias y virus. 

Fase de distribución: Consistente en la instalación del trazado de tuberías necesario para procurar la llegada de las aguas grises tratadas a cada uno de los puntos de consumo citados (cisternas de WC, grifos de riego o limpieza, etc.) Habitualmente si el equipo de tratamiento queda situado en una planta sótano o planta baja del inmueble, se precisará del apoyo de un pequeño grupo de presión para presurizar el agua gris tratada hasta los puntos receptores de la misma.

En este sentido, hay que recordar que debe quedar garantizado el suministro del agua  a todos los puntos de consumo, por lo que será necesario establecer los dispositivos que garanticen el suministro de agua de red (potable) en el caso que no se dispusiera del volumen suficiente de aguas grises tratadas.

 

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Adicionalmente al tratamiento de depuración principal efectuado, pueden pautarse ocasionalmente también tratamientos de carácter secundario o complementario, con el objetivo de dotar al agua de un plus de seguridad sanitaria, implementando dosificación de biocidas en el depósito final, dosificación de ozono o provocando que el agua pase a través de lámparas UV, antes de proceder a su distribución final. En general, este tipo de tratamiento complementario no suele ser necesario en equipos de tipo MBR (membranas de ultrafiltración).

Estructura de las instalaciones de aprovechamiento de aguas pluviales

La estructura de toda instalación para el aprovechamiento de aguas pluviales contiene como mínimo:

Fase de captación: Se realiza mediante tuberías, generalmente termoplásticas, que conectan los canalones de los tejados y los  sumideros en cubiertas planas y terrazas, con la entrada al filtro de gruesos y al depósito de acumulación posterior. La red de captación de aguas pluviales deberá ser completamente independiente de la red de residuales o grises y deberá estar inequívocamente identificada para evitar el cruce de aguas de distintos orígenes.

Fase de filtración primaria: Supone el primer elemento del equipo, es especialmente importante escoger un sistema de filtrado que además de discriminar vegetación y residuos sólidos (plumas de pájaros, etc.) discrimine las primeras aguas de lluvia (5 ó 6 primeros minutos), dado que son las que mayor carga contaminante arrastran de las superficies de recogida, evitando así la entrada de estas aguas en el depósito.

Fase de acumulación: Una vez las aguas de lluvia han atravesado el filtro de gruesos, deben quedar acumuladas en depósitos o tanques, estancos a la penetración de la luz y protegidos de eventuales excesos de calor y humedad. Por ello, es muy común el uso de depósitos de polietileno, polipropileno, PVC y PRFV. Aunque en pequeñas instalaciones existen depósitos vistos y hasta decorativos, es muy frecuente contar con depósitos enterrados de medio y gran volumen, por lo que las instrucciones de asentamiento e instalación de los mismos, serán de vital importancia. 

Los depósitos incorporaran las sondas de nivel correspondientes, así como los rebosaderos y sifones para regular en todo momento la entrada de agua sobrante e impedir al mismo tiempo el acceso de organismos extraños, roedores o insectos al depósito.

Fase de distribución: Consistente en la instalación del trazado de tuberías necesario para procurar la llegada de las aguas de lluvia desde el interior del depósito hasta cada uno de los puntos de consumo citados (cisternas de WC, lavadoras, grifos de riego o limpieza, etc.) Generalmente se instala una bomba de superficie o bien sumergida en el interior del depósito, junto a los elementos de regulación y actuación complementarios, para permitir la llegada del agua en las condiciones hidráulicas apropiadas. En este sentido y del mismo modo que ocurría con los equipos de aguas grises, hay que recordar que debe quedar garantizado el suministro del agua  a todos los puntos de consumo, por lo que será necesario establecer los dispositivos que garanticen el suministro de agua de red (potable) en el caso que no se dispusiera del volumen suficiente de aguas grises tratadas.

Complementariamente, se pueden implementar determinados tratamientos para mejorar las condiciones del agua de lluvia distribuida o incluso acumulada. Algunos de estos tratamientos pueden ser:

Instalación de conjuntos de filtros multietapa. 

Instalación de filtros de anillas.

Dosificación controlada de hipoclorito sódico (NaClO) o algún otro tipo de biocida. 

Instalación de sistemas de depuración y desinfección mediante lámparas UV.

 

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Conclusiones

Por todo lo comentado a lo largo de este artículo, la reutilización centralizada de las aguas grises y también pluviales que se generan en los edificios puede suponer claramente ahorros para los usuarios de hasta un 35 % ó 40% del agua potable de red. En la valoración de estos ahorros, debe tenerse en cuenta necesariamente el precio medio actual del agua, no solo en nuestro país, sino también a nivel local. 

Hay que considerar, al mismo tiempo, que, debido a las perspectivas climáticas y los recurrentes episodios de sequía que se prevén, junto a la importante inversión en la mejora de infraestructuras hidráulicas que se precisa en muchas zonas, el precio del agua potable sufrirá probablemente en los próximos años un aumento gradual; hecho que justifica la progresiva implantación de estas tecnologías y que acortará, sin duda, el periodo de amortización actual de estas instalaciones, dependiendo siempre y entre otros factores, de las características del edificio y el colectivo ocupante.

La formación en este ámbito de las instalaciones se hace imprescindible, cada vez son más los planes de estudio, en formación profesional y universidades, que incorporan en sus programas académicos la reutilización de las aguas grises y el aprovechamiento de las pluviales, puesto que supone una materia esencial para la sostenibilidad hídrica, energética y medioambiental.

El lector puede obtener más información en torno a estas instalaciones en diversas fuentes bibliográficas, desde las guías técnicas y de recomendaciones de Aqua España, pasando por las Normas UNE-EN citadas o adquiriendo la publicación monográfica de Editorial Marcombo presentada recientemente y cuya portada ilustra el inicio de este artículo. 

Bibliografía:

• Reutilización y aprovechamiento de aguas grises y pluviales en edificios – Editorial Marcombo – Albert Soriano Rull / Marta Oliver Tizón – ISBN: 978-84-267-2820-3.

• Guía técnica de recomendaciones para el reciclaje de aguas grises en edificios – Aqua España – 2016

• Guía técnica de aprovechamiento de aguas pluviales en edificios –  Aqua España – 2016

• Norma UNE-EN 16941-1:2019: Sistemas in situ de agua no potable - Parte 1: Sistemas para la utilización de agua de lluvia.

• Imágenes de GRAF Ibérica / • Imágenes de Marcomb

 

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Publicado en TÉCNICO, ACS, AGUA