La recolección o reutilización de aguas pluviales es la recolección, acumulación, tratamiento o purificación y almacenamiento de aguas pluviales para su eventual reutilización. Mientras que la recolección de agua de lluvia recolecta la precipitación principalmente de los tejados, la recolección de agua de lluvia se ocupa de la recolección de la escorrentía de arroyos, barrancos, arroyos efímeros y otros transportes terrestres. También puede incluir áreas de captación de superficies desarrolladas, como carreteras o estacionamientos, u otros entornos urbanos como parques, jardines y campos de juego .
El agua que entra en contacto con superficies impermeables o superficies saturadas incapaces de absorber más agua se denomina escorrentía superficial . A medida que la escorrentía de la superficie recorre una distancia mayor sobre superficies impermeables, a menudo se contamina y acumula una cantidad cada vez mayor de contaminantes . Un desafío principal de la recolección de aguas pluviales es la eliminación de contaminantes para que esta agua esté disponible para su reutilización. [1]
Los proyectos de captación de aguas pluviales a menudo tienen múltiples objetivos, como reducir la escorrentía contaminada a aguas sensibles, promover la recarga de aguas subterráneas y aplicaciones no potables como la descarga de inodoros y el riego. [2] La recolección de aguas pluviales también se practica en áreas de los Estados Unidos como una forma de abordar la creciente demanda de agua a medida que aumenta la población. [2] A nivel internacional, Australia es notable en su búsqueda activa de captación de aguas pluviales.
Sistemas
Los sistemas de captación subterránea canalizan el agua desde un área de captación preparada hacia el almacenamiento. Estos sistemas a menudo se consideran en áreas donde el agua de lluvia es escasa y no hay otras fuentes de agua disponibles. Si se diseñan adecuadamente, los sistemas de captación subterránea pueden recolectar grandes cantidades de agua de lluvia. En las tierras áridas del rancho, se puede construir un tanque de agua de captación o un tanque de ganado a través de lavados efímeros poco profundos para incautar y recolectar la poca agua de lluvia que se genera allí. Esta agua no tratada es de fácil acceso y utilizada por el ganado. Se necesitan sistemas de recolección y procesamiento más complejos para que la recolección de aguas pluviales se reutilice para usos humanos.
Captura de aguas pluviales
Cinco pasos básicos: uso final, recolección, tratamiento, almacenamiento y distribución [3]
- Uso final
- Los recursos hídricos se vuelven más escasos a medida que crece la población humana. Las poblaciones necesitan crear sistemas y métodos para minimizar el consumo de agua en todos los niveles, mientras que simultáneamente diseñan nuevos métodos de reutilización del agua. Para propósitos de agua no potable con necesidades de menor calidad del agua, las personas pueden usar aguas pluviales para la descarga de inodoros, jardinería, extinción de incendios , irrigación , etc. Para el uso de agua potable de mayor calidad, las aguas pluviales deben ser altamente tratadas antes de su uso final. Este último rara vez se ha utilizado en todo el mundo. [1] Algunos sistemas de recolección de aguas pluviales tienen como objetivo simplemente reducir la cantidad de escorrentía de aguas pluviales que fluye hacia una vía fluvial cercana. Los beneficios de estos sistemas incluyen la reducción de la contaminación [4] en arroyos, lagos y entornos costeros cercanos a la costa, así como la promoción de la recarga de las aguas subterráneas. El uso final previsto de un sistema determinará el nivel de tratamiento y procesamiento de las aguas pluviales recolectadas.
- Colecciones
- La recolección de aguas pluviales es un proceso de dirigir el agua hacia el almacenamiento desde la recolección de aguas pluviales, como la escorrentía urbana . Generalmente, hay dos tipos, almacenamientos en línea y almacenamientos fuera de línea. Los almacenamientos en línea son una forma convencional de adquirir aguas pluviales directamente de cursos de agua o desagües. Por ejemplo, el sistema de drenaje urbano de canales y tuberías conduce las aguas pluviales a las instalaciones de almacenamiento, [5] a menudo con tratamiento en el almacenamiento o justo antes del mismo. Un inconveniente de este diseño de colección es el mantenimiento requerido que los sistemas pueden requerir para la integridad estructural para evitar fallas en los conductos que resulten en fugas de aguas pluviales. El diseño urbano sensible al agua, o WSUD , es un proceso integral de planificación y diseño que incorpora el almacenamiento de aguas pluviales en línea en los modelos de desarrollo urbano. Los almacenamientos fuera de línea requieren instalaciones adicionales para conducir el agua de las vías fluviales indirectamente y pueden servir como almacenamiento de aguas pluviales antes del tratamiento. [6] Por ejemplo, los vertederos desvían los flujos hacia la contención de aguas pluviales y contribuyen a una gran parte de la captación de aguas pluviales de una ciudad, donde luego se almacenan para su tratamiento y distribución futuros. La recolección de aguas pluviales también se practica ampliamente con fines de escorrentía urbana y mitigación de inundaciones. [7]
- Tratamiento
- El tratamiento de aguas pluviales es el mayor desafío para la recolección de aguas pluviales. Los procesos de tratamiento del agua dependen del uso final previsto y del equipo de captación, que determina el nivel de contaminantes a filtrar y eliminar. Por ejemplo, los usos de la construcción solo pueden requerir agua no potable donde el procesamiento del agua incluye solo filtración y desinfección . Sin embargo, para usos potables de agua de mayor calidad, el proceso de tratamiento requiere cribado, coagulación, filtración , adsorción de carbón y desinfección .
- Almacenamiento
- Hay tres factores a considerar en términos de almacenamiento: función, ubicación y capacidad. El planificador es responsable de determinar el uso final de las aguas pluviales almacenadas, tales como extinción de incendios, suministro de agua industrial, agricultura y riego, recreación, mitigación de inundaciones , recarga de aguas subterráneas, etc. Con respecto a la ubicación de un sistema y su almacenamiento, un tanque de agua en la proximidad al uso final de las aguas puede ser el mejor diseño. Si el sistema de recolección está destinado a ralentizar la escorrentía y / o recargar un acuífero, se puede considerar un sistema de infiltración subterráneo en el sitio. [8] Las opciones entre almacenamientos en línea y fuera de línea pueden afectar los sistemas acuáticos naturales circundantes y producen diferentes costos de mantenimiento y efectividad de mitigación de inundaciones . La capacidad de un sistema de almacenamiento estará determinada por el tipo de uso final en un clima o período de tiempo particular.
- Distribución
- Generalmente, existen dos tipos de sistemas de distribución de aguas pluviales. El primero son los sistemas de riego para espacios abiertos. [9] Esta aplicación utiliza aguas pluviales tratadas para regar espacios abiertos como parques, espacios verdes municipales, campos de golf, etc., y se puede implementar a escala hiperlocal (es decir, la captación y la reutilización ocurren en el mismo parque). Otro sistema es un sistema de distribución no potable que distribuye aguas pluviales tratadas para ser utilizadas en cosas como descarga de inodoros, extinción de incendios y algunos usos industriales. Este sistema puede requerir infraestructura adicional, como una red de tercer conducto para la distribución.
Preocupaciones
Las principales preocupaciones para los proyectos de recolección de aguas pluviales incluyen la rentabilidad, así como la calidad, cantidad y confiabilidad de la recuperación, así como la infraestructura de gestión del agua existente y las características del suelo . Algunos proyectos han estimado que la recolección de aguas pluviales es dos veces más costosa por unidad, cuando se incluyen los costos operativos, en comparación con otras alternativas de agua potable . La nueva construcción de redes de terceros conductos en entornos urbanos puede resultar prohibitivamente cara; por lo tanto, el proyecto ideal producirá aguas pluviales recicladas de calidad potable para aprovechar la infraestructura de distribución existente. Lograr agua de calidad y de cantidad útil a partir de la recolección de aguas pluviales presenta desafíos de eficacia de filtración, así como de confiabilidad y previsibilidad de la fuente. Sin embargo, otros beneficios valiosos (y difíciles de calcular) incluyen la reducción de la erosión del suelo al disminuir las tasas de flujo y la reducción de la demanda de los acuíferos locales , así como la reducción de la contaminación en las vías fluviales locales.
Ver también
Referencias
- ^ a b McArdle, P; et al. (2011). "Captación centralizada de aguas pluviales urbanas para uso potable". Ciencia y Tecnología del Agua . 63 : 16-24 - vía Web of Science.
- ^ a b "Proyecto de gestión de aguas pluviales ASBS Monterey-Pacific Grove" (PDF) . 2014 . Consultado el 8 de noviembre de 2020 .
- ^ McMahon, Joseph (octubre de 2008). "Revisión de las prácticas de recolección de aguas pluviales" . Informe técnico de la Alianza de Investigación en Seguridad del Agua Urbana - vía ResearchGate.
- ^ Heyvaert, Alan C .; et al. (2006). "SUBALPINO, CLIMA FRÍO, TRATAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES CON UN HUMEDAL DE FLUJO SUPERFICIAL CONSTRUIDO". Revista de la Asociación Estadounidense de Recursos Hídricos . 42 : 45–54 - vía Wiley.
- ^ "Proyecto de gestión de aguas pluviales ASBS Monterey-Pacific Grove" (PDF) . 2014 . Consultado el 8 de noviembre de 2020 .
- ^ Consejo Ministerial de Manejo de Recursos Naturales; et al. (2009). "Directrices australianas para el reciclaje de agua: recolección y reutilización de aguas pluviales" (PDF) . Calidad del agua en Australia . ISBN 1 921173 45 9. Consultado el 10 de noviembre de 2020 .
- ^ "Informe del Consejo de recursos nacionales: gestión de aguas pluviales urbanas en los Estados Unidos" (PDF) . Agencia de Protección Ambiental . Consultado el 23 de octubre de 2020 .
- ^ "Sitio de hormigón permeable de Villanova" (PDF) . Consultado el 8 de noviembre de 2020 .
- ^ Rahman, MM (2016). Uso de agua reciclada para riego de espacios abiertos: beneficios y riesgos . Springer, Cham. págs. Cap. 17. ISBN 978-3-319-28110-0.