LA EVOLUCIÓN  DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES

Como las sociedades se movieron desde culturas nómadas a construir sitios más permanentes, la disposición de la basura. (sólido y las aguas residuales) se convirtió en una preocupación importante. Pues veremos ha sido una preocupación que se ha ocupado de diversas maneras, se ha perdido y se ha recuperado el conocimiento. Cuando los grupos vivían como cazadores, la descomposición natural se ocupó de las basuras y del ser humano naturalmente. Las ciudades desarrollaron otros mecanismos necesarios para tratar las emisiones de basura y líquidos cloacales.  Debemos entender que hasta hace poco tiempo, el saneamiento de las aguas residuales estaba centrado en la reducción al mínimo de los riesgos de salud, sobre todo en las enfermedades por  infecciones. Más recientemente, el alcance del gerenciamiento de las aguas residuales ha aumentado su alcance para incluir riesgos de salud crónicos y preocupaciones ambientales “(Burks y Minnis, 1994:1).

1.1       TRATAMIENTO de AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS  EN EL MUNDO ANTIGUO, 3500 B.C.E A 500 C. E.

Durante el período neolítico (c. 10.000 B.C.E.) el movimiento por las tribus nómadas, trató la basura creada por actividades humanas. Este movimiento nómada permitió a la tierra o a los suelos tratan la basura. En el mundo antiguo, las culturas o las sociedades desarrollaron tecnologías de tratamiento inútil. Éstas variaban por las habilidades que las varias culturas desarrollaron.La ciudad de Ur, por 3500 B.C.E., tenía una población media de 65.000 personas por  milla cuadrada (una alta densidad demográfica que produjo cantidades de basura considerable).El populacho de la ciudad se ocupó de forma inútil de su problema, simplemente barriendo sus basuras a las calles. Esto hizo que los niveles de la calle se levantaran, y lo que requeriría, cada tanto levantar el nivel de las puertas de sus casas. Éstas prácticas que eran satisfactorias en aldeas pequeñas semipermanentes no eran necesariamente convenientes en un ambiente urbano. (Savas, 1977:11). Ni están estas prácticas aceptadas hoy. Podemos comparar esto a las ciudades del valle de Indus (actual  Paquistán) de cerca de 2500 a 1500 B.C.E. Algunas casas tenían cuartos de baño con los tocadores que limpiaban con un chorro de agua el agua servida. Tenían alcantarillados bien diseñados. Las casas tenían canales inclinados para desperdicios, y había compartimientos para los desperdicios colocados alrededor de la ciudad para la disposición de la basura. Esto era un gran salto en el tratamiento inútil. (Kahn, 2000:119; Savas, 1977:11).Moviéndose de nuevo a las culturas mediterráneas, vemos progresos en las tecnologías del tratamiento inútil.En la ciudad egipcia de Herakopolis (B.C.E. 2100), la persona media trató sus basuras como ésas en Ur, ella lanzó las basuras a las calles. Sin embargo, “en la élíte y los cuartos religiosos, había un esfuerzo deliberado  para quitar todas las basuras, orgánica e inorgánico al exterior de las  áreas vivas y/o comunales, que significaban generalmente los ríos.”

También las enseñanzas religiosas  se ocuparon de la basura. La ley del mosaico (B.C.E. 1300) dice “quitar su propia basura y enterrarla en la tierra.”Nehemiah dice de reconstruir Jerusalén donde había una puerta de la basura donde debían  ser descargadas las basuras de la ciudad. Y el Talmud llamó para que las calles de Jerusalén  se lavaran diariamente (Savas, 1977:12).La cultura de Minoan en la isla de Crete entre 1500-1700 B.C.E. tenía un sistema altamente desarrollado en la gestión de desechos. Tenían la plomería muy avanzada y lugares diseñados para disponer de basuras orgánicas. Knossos, la ciudad capital, tenía un patio central con los baños que fueron llenados y vaciados usando las cañerías de terracotta.  Este sistema aflautado es similar a las técnicas usadas hoy. Tenían tocadores que limpiaban con un chorro de agua, con asientos de madera y un depósito  arriba. las “excavaciones revelan cuatro alcantarillados separados grandes que vaciaban en las alcantarillas grandes construidas de piedra.”Los royals de Minoan eran el grupo más antiguo en utilizar tocadores que limpiaban con un chorro de agua hasta la reutilización de esa tecnología en 1596 (Kahn, 2000: 119-120).

Las primeras descargas fueron desarrolladas en  el circo de los Griegos (Atenas) 500 B.C.E. En el desarrollo de la gestión de desechos, Atenas, en 320 B.C.E., dicto el primer decreto conocido prohibiendo la disposición de la basura en las calles. En el desarrollo continuado de la gestión de desechos, por 300 B.C.E., una de las responsabilidades de la ciudad-estado griega era el retiro de la basura. “los costos [ para la eliminación de desechos estaban ] cubierta  por los aportes de terratenientes. Este sistema era suficientemente viable, dura por ochocientos años, hasta la interrupción general del orden civil”(Savas cívicos, 1977:13). En el uso del agua, los Griegos en forma temprana entendieron la relación entre la calidad del agua y la salud del público en general. Esta preocupación fue pasada a los Romanos. Las prácticas de gerenciamiento del tratamiento de los  Romanos eran los más desarrollados de cualquier civilización antes del siglo XIX. De hecho, los sistemas de gestión de desechos de los Romanos eran los mejores de las edades medias. Los Romanos fueron muy avanzados en su tecnología. Vemos la evidencia de esto en sus edificios, caminos, y acueductos que todavía  están de pie  y en algunos casos en uso. La preocupación de los Romanos por agua se ilustra lo  mejor posible en sus acueductos. Los desarrollaron para proporcionar el agua a sus ciudades. El agua fue utilizada para los baños, fuentes, conveniencias públicas, y para las alcantarillas que limpiaban con un chorro de agua. Los  Romanos fueron dirigidos a localizar buenos abastecimientos de agua, y fueron orientados a obtener el agua pura, según lo exigido por los médicos y los ingenieros antiguos (historia de la tecnología vol. II., 1956: 660-674).La república romana temprana fue orientada a la extensión del abastecimiento de agua de la ciudad, así como la construcción de acueductos. De hecho por 125 B.C.E., el abastecimiento de agua de la ciudad había sido duplicado para resolver la expansión rápida (historia de la tecnología vol. II., 1956:670). El desarrollo de estos acueductos requirió habilidades de ingeniería. Lo que debemos entender es que los sistemas de acueductos construídos por los Romanos era extenso. En cada parte de su imperio construyeron los acueductos, y la mayoría de los sistemas era subterránea. Lo que vemos es la extremidad del  iceberg. Como hemos visto el Romano usaba el agua en muchas aplicaciones Particularmente en Roma, utilizaron el agua para limpiar sus alcantarillas con un chorro de agua. “los dispositivos de agua que empleaban los Romanos para enviar sus basuras cerca al río Tiber vía alcantarillas abiertas desde el 6to siglo B.C.[E. ]. Por el 3ro siglo, las alcantarillas en Roma eran redes subterráneas  llamadas la cloaca Mixima “(Burks y Minnis, 1994:1).Estos proyectos  y “por el 4to siglo [ C.E. ], Roma tenía 11 baños públicos sobre 1300 fuentes públicas, y 856 baños privados. Había no solamente los tocadores agua-limpiados con un chorro de agua también los públicos. En [ C.E. ], 315 Roma tenía 144 [ público agua-limpiado con un chorro de agua los tocadores ] “(Kahn, 2000:121).

Ruinas de los tocadores públicos romanos.

Incluso con toda este avance en la gestión de desechos, Roma seguía siendo una ciudad malsana. La disposición de las aguas residuales al río y la descarga al  Tiber todavía provocan problemas de salud  en la ciudad (Savas, 1977:14). La caída de Roma, en el quinto siglo C.E., trajo al mínimo el desarrollo de la plomería (Burks y Minnis, 1994:2).De hecho “con la caída del imperio [ romano ] la carencia de la autoridad central y por lo tanto de fondos públicos adecuados condujo a la declinación de todos los servicios públicos. Su organización fue dejada a los ciudadanos privados o a las autoridades municipales. Solamente en ciertos centros urbanos grandes  los remanente de los sistemas romanos sobreviven “(historia de la tecnología, vol. II, 1956:689)

1.2            TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES  DOMESTICAS EN LAS EDADES MEDIAS, 500 C.E. A 1500 C.E.

La caída del imperio romano en el oeste transformó una sociedad urbana en rural. “por 500 [ C.E. ], ‘estos cambios fueron dando vuelta por lo restante de Europa sin cambios por los próximos casi 1000  años: La tecnología del saneamiento incorporó sus edades oscuras “(Kahn, 2000:121). Había despoblación masiva de Roma y de la mayoría del imperio occidental. La des urbanización del oeste cambió el tratamiento inútil. “la densidad demográfica reducida, por lo tanto, hizo métodos tradicionales de disposición inútil  más viables” (Savas, 1974:14). También, sin la supervisión de las alcantarillas y de las calles, las condiciones higiénicas bajaron debajo de los estándares romanos imperiales (historia de la tecnología, vol. II., 1956:689-690). Esta  desaparicióm en saneamiento trajo detrás “el fuera de la casa, los fosos abiertos, y el pote del compartimiento... en todos los niveles de la sociedad” (Kahn, 2000:122).

Esta pérdida de conocimiento y de práctica higiénica trajo muchos problemas. Durante las edades medias, “la vieja práctica de separar el agua potable y basuras humanas fue abandonada en gran parte, y las basuras humanas podrían emigrar fácilmente de los hoyos a los pozos. Las epidemias rabiaron en las ciudades, pero la relación entre el excremento y la enfermedad no fue reconocida “(Burks y Minnis, 1994:2). En las edades medias la gente lanzó simplemente su basura en las calles. los “canales abiertos en el centro de las calles llevaron la basura, mientras que el agua de lluvia que vertía de las azoteas no fue drenada correctamente. Las calles, pavimentadas raramente, eran a menudo las fango-piscinas de las cuales las excreta de cerdos y de otros animales se escaparon de los pozos y diagramas privados “(historia de la tecnología vol. II, 1956:690). Los hábitos de la vida rural, que pudieron ser inofensivos en la granja, podrían y demostraron ser fatales en las ciudades crecientes de Europa medieval. En un cierto plazo en la era medieval, las ciudades comenzaron a crecer. El tamaño de la ciudad fue determinado por las paredes; esto aumentó la densidad demográfica, y con la gente todavía que practicaba sus hábitos rurales, el potencial para la enfermedad se desarrollaba. En este período los ríos de las dos ciudades europeas principales, Londres y París, eran alcantarillas abiertas (Savas, 1974:14 y Kahn, 2000:122-124). Las condiciones sanitarias en ciudades medievales conducen a la enfermedad y a la muerte desenfrenadas durante la edad media. La basura y el excremento proporcionaron el alimento para las ratas, así trayendo moscas y pulgas que transmitían enfermedades al contacto con humanos. Estas condiciones de relacionan directamente a la muerte de centenas de miles de habitantes en la edad media. Esto con disentería incluida, tifus (que viene del mal saneamiento y es altamente contagioso), y fiebre tifoidea (de las heces y de la orina humanas)”(Kahn, 2000:124). Las condiciones en poblados y ciudades medievales como la urbanización se convirtió en algo muy pobre. La preocupación griega y romana con agua segura fue perdida en este período. La tecnología para asegurar el agua segura también fue perdida.Cuando se decidieron en la  edad media, los cambios ocurrieron. La mayoría de los cambios ocurrieron por órdenes  religiosas. “cerca de Milan, el Cistercians introdujo el uso de la basura de la ciudad y del agua de la alcantarilla como fertilizantes en su tierra cerca de 1150 C.E. (historia de la tecnología vol. II, 1956:681-690). Incluso durante el período sucio, “muchas abadías en Gran Bretaña habían instalado tubos para el agua antes de 1200 [ C.E. ]. El monasterio de Christchurch en Cantorbery, por ejemplo, tenía la agua corriente, tanques de la purificación, y drenaje de las aguas residuales de tocadores, y el monasterio fue protegido de la plaga negra en el 1349”(Kahn, 2000:122).Para el final del siglo XII y del principio del XIII, los cambios comenzaron a ocurrir. Después de las plagas principales del siglo XII, la gestión de desechos se convirtió en una prioridad.  Edward III en1372  en Inglaterra proclamó que las “acometidas que lanzan, la bosta, la basura y otras cosas del inmundicia y dañosas en el[ Thames ] no mas serán permitidos” (Savas, 1974:15). Después de esta línea, en 1388 un acto del parlamento “prohibió lanzar  inmundicia y la basura en zanjas, en los ríos, y en el agua” y por  último en el siglo XIV Londres tenía un sistema organizado de limpieza (la gente circularía y tomaría animales muertos); con todo esto, legislación y barrido resultó ser relativamente ineficaz. Esto no estaba, sin embargo, ligado  a ignorancia y si a que tanto los infractores como los no infractores no podian idear alternativas adecuadas para la recolección y disposición final de los desechos . Por otra parte, a excepción de ésas en áreas pesadamente contaminadas, la opinión popular estaba mucho contra tales medidas “(Savas, 1974:15-16, historia de la tecnología vol. II, 1956:691).Durante el renacimiento más dedicación  fue dada a las condiciones de la salud y del agua. El pozo negro era uno de los progresos técnicos del renacimiento. Es un hoyo simple que permitió que los sólidos sedimentaran y el líquido se  filtrara en la tierra. Periódicamente, los pozos negros tendrían que ser limpiados hacia fuera (Burks y Minnis, 1994:3). En el siglo XV vino a un cierre, había otros cambios de la gerencia que afectaron el saneamiento. Henry VI (Inglaterra) estableció una Comisión de las alcantarillas, que “previsto las penas severas para la contaminación de corrientes y las provisiones especiales hechas para la disposición de las basuras de las curtiembres  y de los cerveceros.” Henry VII proscribió mataderos en poblados o ciudades, debido a el peligro de enfermedad para la gente (Savas, 1974:16).Había un nuevo conocimiento del papel que las basuras humanas y animales desempeñaron en la salud humana antes del  fin del siglo XV.

1.3  TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES  DOMESTICAS EN EL MUNDO MODERNO, C.E. 1500 A C.E. 1900

En la primer parte del período moderno seguía siendo pequeño el cambio en la comprensión y la disposición de basuras humanas. Las basuras todavía eran dispuestas en los ríos, y las fuentes de agua eran contaminadas. Estas prácticas fueron traídas al mundo nuevo. Con el progreso vinieron ciudades, las colonias tuvieron que tratar las emisiones emisiones  inútiles. En 1644 dieciocho años después de tomar el control de la isla de Manhattan, ordenaron a los “residentes juntar todas las basuras de la fortaleza,” y en 1648 una ley fue aprobada que prohibía la circulación de los cerdos y las cabras  en las calles (Savas, 1974:17-19). Los mayores y principales cambios  en el tratamiento vinieron en el siglo XIX.En Louis 1860 Moureas inventó el tanque séptico; sin embargo, no sería dado este nombre hasta 1895. Los tanques sépticos eran grandes y fueron utilizados en esta etapa para tratar las aguas residuales de comunidades. “el propósito principal de estos tanques era quitar los sólidos gruesos antes de su descarga en la corriente o el río más cercano.” Aquí vemos una comprensión de quitar los sólidos, un problema potencial para la salud pública. Sin embargo, seguía habiendo un problema: el “efluente era contaminación en gran parte sin tratar causando contaminación de corrientes y de los ríos” (Kahn, 2000:135-136). La contaminación del agua no fue solucionada por un tanque séptico. Incluso con el pre tratamiento, la necesidad de la tecnología de la disposición llegaba a ser evidente.

Edward Frankland, en 1868, desarrolló tecnología de goteo del filtro de arena. Él ideó un 6´  que consistía en un sistema alto, los cilindros anchos de  10”, llenando cada uno de diversos medios como la arena y el suelo. Él entonces filtró las aguas residuales en diversas dosis a través de los diversos tanques. Él calculaba las capacidades de los diversos medios en la purificación de las aguas residuales. Desafortunadamente, pocos datos están disponibles para divulgar los resultados obtenidos en esa época. La estación experimental en Lorenzo, Massachusetts, creado en 1887, por el consejo estatal de salud del estado de Massachusetts  trabajando en la disposición final, publica. “en la estación en 1893, una cama de la arena primero fue utilizada para filtrar el efluente de un tanque séptico, reduciendo las áreas de la tierra necesitadas para la disposición de aguas residuales. Las valores de filtración de la tierra fueron establecidas para mantener un sand-filter de eficiente-trabajo “(Burks y Minnis, 1994:3-5).¿Qué conducía estos cambios? Enfermedades—esto empujó la plomería y el desarrollo de la disposición. El azote del siglo XIX era cólera. La urbanización de ciudades y la revolución industrial también aumentaron las poblaciones de la ciudad,  conduciendo a un aumento de la basura del ser humano. En el mitad del siglo XIX una epidemia mundial del cólera ocurrió. El cólera era peor en las áreas pobres, pero uniforme, los ricos no eran inmunes (Kahn, 2000:123-125). La relación del cólera con el agua fue descubierta por el físico inglés John Snow . Él remontó esta enfermedad a sus orígenes en la India y la ruta que la llevó a Europa.  John Snow  relacionó la contaminación a los pozos públicos, de que era contaminada por las cámaras acorazadas domesticas en la epidemia de 1854 en Londres (Kahn, 2000:125, Burks y Minnis, 1994:2-4). Así, la alcantarilla fue desarrollada. “los ingenieros británicos condujeron la manera en la construcción de la alcantarilla y la separación de basuras del agua potable” (Kahn, 2000:125). Pero esto llevó solamente la aplicación el saneamiento el río. La contaminación de los ríos, especialmente el Thames en Londres, comenzó la atención para el tratamiento de las aguas residuales. La necesidad de solucionar esta preocupación del cuidado médico en ciudades grandes marcó el siglo XIX como el principio del socialismo municipal (Savas, 1974:19-20). El ejemplo clásico de este esfuerzo es New York City.

1.4              UN ESTUDIO DE CASO – EL DESARROLLO DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CIUDAD DE NEW YORK.

 New York  proporciona un estudio del caso excelente en el desarrollo de la gerenciamiento de las aguas residuales. En el siglo XIX New York City era un centro urbano que se convertía, que carecía de la infraestructura para tratar sus aguas residuales. En la ciudad en la primera parte del siglo, la “gente obtuvo su propia agua de pozos y de cisternas y era responsable de desechar sus basuras” (Goldman, 1997:11). El abastecimiento de agua y la disposición final eran materias privadas en la ciudad. El esfuerzo de la ciudad de manejar basuras era particularmente ineficaz. Cada casa era responsable de su disposición final, que significó que en ella se construyó privadas. las “regulaciones asignaron que por mandato las privadas estén construidos de piedra, de mortero, y de ladrillo y cavados por lo menos a cinco pies de profundo.” Las privadas terminados debían también ser examinados.

Por más que parecía ser un código riguroso, las peticiones para los privadas de madera fueron aprobados regularmente. La ciudad conseguiría solamente aplicarla si los privadas eran abiertamente una amenaza a la salud pública. La otra preocupación era cámaras acorazadas privadas fue funcionar como el almacenamiento temporal para las basuras, ellas no estaban para la disposición permanente (Goldman, 1997:19-21). La comprensión del tratamiento de la basura era muy limitada en este tiempo. “la creencia que los efluentes purificados del agua corriente fueron sostenidos extensamente durante la primera mitad del siglo XIX, así que el potencial para la contaminación del agua no levantó la preocupación que los ‘ fastidios en tierra existían” (Goldman, 1997:22). Vemos que,  de tiempo en tiempo, el tratamiento era disponer del efluente desagradable particular de privadas directamente al río. El tratamiento de la basura en sitio era, en un sentido, una cámara acorazada y un transporte. Todavía, la ciudad tenía un sistema de alcantarilla. El sistema que existió en el inicio del siglo XIX fue desarrollado para manejar el agua de lluvia. Había acceso limitado a estos sistemas de alcantarilla debido a que el acceso limitado al agua que era necesaria para limpiar la basura con un chorro de agua a través de las alcantarillas.. Antes de 1840 había progresos limitados de la alcantarilla; a excepción de algunas vecindades ricas, la mayoría de la ciudad fue dejada a sumergirse en humedad. Las aguas de la inundación llevaron la ruina de la calle y las basuras animales a través de las calles. “las alcantarillas más nuevas eran fosos simplemente abiertos colocados  en el centro o en los lados de una calle.” Esto era un problema para la salud, porque el sol calentaría el agua desechada  y aceleraría la descomposición, produciendo un caldo malsano. (Goldman, 1997:40-45). En la primera parte del siglo XIX, el tratamiento de la basura en New York City era poco diferente de las últimas edades medias. Durante este período las alcantarillas fueron hechas sobre la  base de la calle-por-calle. Esto podría incluso ser bloqueado si los vecinos se opusieron en la calle a tener cloacas. En este tiempo ellos se opusieron a las alcantarillas “temian que las alcantarillas produjeran olores ofensivos malsanos y generados.”Este sistema de oposición imposibilitó cualquier posibilidad de un sistema organizado e integrado. No había diseño total para que la ciudad disponga del agua de la tormenta, mucho menos aguas residuales (Goldman, 1997:44-46). El abastecimiento de agua limitado hizo un sistema a base de agua inútil, inaceptable. Sin embargo, con la llegada del acueducto de Croton, el agua abrumó los sistemas de alcantarilla existentes. Esto requirió un cambio en el pensamiento con respecto a un sistema a base de agua de disposición. Para el final de 1860’s los médicos y los ingenieros eran parte de la gerencia de la ciudad trabajando a tiempo completo, a lo largo de todo el año (Goldman, 1997:146). Este cambio afectó grandemente el desarrollo de las condiciones de la salud pública y el desarrollo de cloacas en la ciudad. El departamento del acueducto de Croton puso 39.000 pies lineares de alcantarillas en 1865. Para el final de la década el departamento había puesto 271.000 pies lineares adicionales. Drenaban la ciudad. “cada distrito fue acercado como entidad y tratado en su totalidad. El sistema de las alcantarillas que interceptaban fue planeado para que tomaren el grado de la calle en consideración y anticipen el volumen de las aguas residuales.. La meta era asegurar el flujo liso y continuo de las aguas residuales de las cañerías pequeñas a las más grandes y finalmente a un número limitado y especificado de los sitios para la disposición en los ríos “(Goldman, 1997:158). La ciudad puso el recurso económico para construir alcantarillas en las manos de los ingenieros. Y construyeron un sistema comprensivo de la disposición de las aguas residuales. Todavía, incluso en 1880’s  su proyecto todavía no era completo. En algunas vecindades afluentes los problemas todavía existieron. los “dueños  habían construido drenajes en la casa pero nunca las habían conectado con las alcantarillas, de modo que las aguas residuales descargadas fluían a la roca floja que llenaba las calles. En otras veces, los drenajes de la casa vaciaron su contenido en arroyos subterráneos. Todos, demasiado a menudo, los dueños  buscaron economía a expensas de eficiencia y de eficacia “(Goldman, 1997:162). La tarea de realizar las cloacas en Nueva York era una tarea larga y ardua. La meta de la alcantarilla de la ciudad fue alcanzada financiando el público, empujado por preocupaciones de la salud pública.

Los problemas del tratamiento de aguas residuales y de la reutilización serán siempre una parte de la preocupación de la sociedad. El desarrollo de las plantas de tratamiento grandes o municipales, que era considerada la solución en la última mitad del siglo XIX, no  es  más consideraba la respuesta. El costo de construir estas plantas es demasiado alto, y la mayoría de los municipios locales no pueden permitirse construirlas, y el gobierno nacional no está mirando para ayudar a financiar las plantas nuevas. Esto es evidente en la respuesta de las 1997 agencias de protección del medio ambiente al congreso sobre el uso de los sistemas de tratamiento de aguas residuales descentralizados (EPA 832-R-97-001b).