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La percolación es un proceso natural en el que el agua superficial se filtra gradualmente a través del suelo hacia los acuíferos.
Cuando las aguas subterráneas se agotan, se puede introducir agua reciclada en los acuíferos dejando que se filtre gradualmente a través del suelo
Cuando escuchas la palabra «percolación», probablemente te viene a la mente hacer café. Eso no es incorrecto, pero genéricamente la palabra también puede utilizarse para describir el movimiento de un líquido a través de un medio.
¿Qué es la percolación?
En el contexto del ciclo del agua, el Centro de Previsión de Ríos del Noroeste de la Administración Nacional de Océanos y Atmósfera describe la percolación como «el movimiento del agua a través del suelo y sus capas, por gravedad y fuerzas capilares.»
Es un proceso natural importante que los científicos y los gestores del agua pueden calcular y aprovechar para garantizar la pureza y potabilidad de las aguas superficiales y subterráneas. Es un proceso especialmente importante en la recarga gestionada de acuíferos.
La tecnología de retención de agua subterránea, otra herramienta de gestión del agua, es esencialmente lo contrario de la recarga de acuíferos. Según Alvin Smucker, profesor de la Universidad Estatal de Michigan que ha trabajado en este sistema, impide que el agua se filtre a los acuíferos mediante la instalación de una membrana de barrera bajo las tierras de cultivo. Esto no sólo ayuda a mejorar la producción agrícola, sino que también contribuye a proteger los suministros de agua subterránea de la excesiva contaminación por nutrientes de los fertilizantes.
Modelación de la percolación
El agua generalmente se filtra a través de los estratos de suelo y limo hasta llegar a la roca sólida, donde se detiene y permanece en un acuífero. Varias características del suelo afectan a la rapidez con la que el agua pasa. Entre ellas se encuentran la porosidad del suelo y el grado de saturación de agua que pueda tener la tierra. El esquisto y la arcilla, por ejemplo, son porosos, pero suelen restringir la percolación, mientras que la arena permite que el agua se filtre rápidamente.
La percolación en estos diferentes medios puede modelarse matemáticamente y comprobarse en una prueba de percolación o perc, que determina la velocidad de percolación en función de factores como la composición y la compactación del suelo. La información obtenida de la prueba puede ayudar a situar ventajosamente las instalaciones de tratamiento de aguas residuales.
Recolación de agua regenerada
La recarga gestionada de acuíferos (MAR) se ha definido como, «la recarga intencionada de agua a los acuíferos para su posterior recuperación o beneficio medioambiental.» Es una estrategia eficaz para mejorar la sostenibilidad de las aguas subterráneas, y la percolación juega un papel importante, especialmente en las técnicas de infiltración para la recarga de acuíferos no confinados. Al recargar los acuíferos, el agua se desvía a «estanques de percolación», «pozos de infiltración» o «cuencas de infiltración», desde donde se filtra a las aguas subterráneas. La fuente de agua para este tipo de programas puede ser el agua de lluvia, el exceso de caudal de los ríos en los años húmedos, o incluso los efluentes altamente tratados derivados de las aguas residuales municipales.
En 2015, la Autoridad de Servicios Públicos del Condado de Clay (Florida) construyó una serie de estanques de percolación que permitirían hasta 2.En 2015, la Autoridad de Servicios Públicos del Condado de Clay (Florida) construyó una serie de estanques de percolación que permitirían que hasta 2,2 MGD de agua regenerada se filtrara gradualmente a través del suelo hasta el acuífero local poco profundo. El sistema elimina los posibles problemas asociados al vertido directo de las aguas tratadas a los cursos de agua superficiales.
En California, los hidrólogos, las autoridades del agua y los cultivadores del Valle Central están tratando de «capturar los ríos atmosféricos», como dijo Tim Quinn, antiguo director de la Asociación de Agencias del Agua de California. En lugar de dejar que el agua se precipite río abajo hacia el mar, el plan consiste en desviar el exceso de agua hacia «aparcamientos», donde pueda filtrarse al acuífero. Hacerlo ayudaría a California a almacenar agua durante los años inusualmente húmedos, cuando las lluvias torrenciales de las tormentas del Pacífico vierten agua sobre el estado, y luego podría utilizarse para mitigar las cada vez más frecuentes y graves sequías.
Reciclaje de aguas residuales
Además, en el Centro de Recuperación de Recursos Codiga (CR2C) de la Universidad de Stanford, en California, una nueva tecnología de tratamiento denominada reactor de biopelícula aireado por membrana (MABR) se sometió recientemente a un periodo de pruebas de un año para establecer el cumplimiento de las estrictas normas del Título 22 del Estado. El tratamiento MABR puede convertir incluso las aguas residuales municipales en un efluente de alta calidad que es seguro para la percolación en los acuíferos agotados por la agricultura del Valle Central.
Las unidades MABR de Fluence Aspiral™ están empaquetadas en contenedores de transporte para un fácil manejo y son adecuadas para el tratamiento descentralizado, lo que significa simplemente ubicar plantas de tratamiento pequeñas o medianas cerca del suministro, la demanda o, idealmente, ambos para ahorrar el coste de una larga canalización.
Predicción de la lixiviación
La percolación puede utilizarse para predecir factores de transporte de agua como la tasa de lixiviación, o el flujo de materiales en el agua. Esto se utiliza más a menudo en la agricultura para determinar el movimiento de los fertilizantes o el contenido de sal del suelo. La lixiviación también se refiere al movimiento del agua a través de sustancias como los productos químicos alterados durante la minería, o los residuos presentes en los vertederos, que pueden afectar a los suministros de aguas subterráneas.
El término «percolación» también se utiliza en el tratamiento del agua para describir una tecnología conocida como filtro percolador, o filtro percolador. Los filtros percoladores son un proceso de tratamiento biológico de aguas residuales: el agua se oxida y purifica mediante el proceso de goteo a través de un medio de filtración. Esta forma de tratamiento aeróbico de las aguas residuales puede utilizarse en lugar de las balsas de aireación en las plantas de tratamiento de aguas residuales empaquetadas o en las plantas de aireación más grandes.
La percolación es un proceso que repone los acuíferos y, como en California, muchas regiones están empezando a tratar los acuíferos como una valiosa infraestructura natural de almacenamiento de agua que puede gestionarse para la seguridad hídrica.
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