Mas Agua Para Todos
Adapting to CC and Mitigating Water Scarcity by Innovative UWM in Cuba

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Debido a su ubicación geográfica, topografía y carácter insular, Cuba es particularmente vulnerable a los efectos del cambio climático, de los cuales la escasez de agua es de vital importancia. El objectivo principal de este proyecto es el de contribuir a disminuir los problemas de escasez de agua en Cuba mediante dos actividades de investigación y demonstración y una actividad de desarrollo, capacitación y entrenamiento en prácticas innovadoras en el manejo de agua en ciclos urbanos.

    

Resultados esperados

Las actividades de este proyecto tienen como propósito contribuir a incrementar la disponibilidad de agua en Cuba mediante (i) la reducción de la demanda de agua potable y (ii) el fomento del tratamiento de aguas residuales y su reuso, protegiendo el ambiente. 

Garantizar la disponibilidad de agua en la cantidad y calidad requerida y apropiada es de vital importancia para el desarrollo, reducir la pobreza, asegurar el bienestar y la salud de la población, así como también para contribuir a alcanzar la seguridad alimentaria y apoyar las actividades económicas de una región. Por lo tanto, el objetivo general de este proyecto es el de contribuir a la adaptación y mitigación de los efectos causados por el cambio climático sobre la escasez de agua en Cuba mediante la introducción de prácticas innovadoras de gestión y manejo de aguas urbanas en Cuba. 

Para alcanzar el objetivo general, este proyecto contempla actividades de desarrollo e investigación en prácticas innovadoras para la gestión y manejo de las aguas urbanas en Cuba, combinadas con actidades de fortalecimiento académico, institucional, capacitación y entrenamiento. Las actividades antes mencionadas est;an reflejadas en tres objetivos específicos: 

  • Uso integral de aguas salinas como aguas de calidad secundaria en el ciclo urbano del agua en Cuba
  • Incrementar el reuso del agua tratada en Cuba
  • Fortalecer el conocimiento, la educación e investigación en prácticas innovadoras en el ciclo urbano del agua en Cuba

 

Resultado 1. Uso integral de aguas salinas como aguas de calidad secundaria en el ciclo urbano del agua en Cuba

El agua salina (agua de mar y salobre) es la mayor reserva de agua del mundo ya que contiene aproximadamente el 96% del agua que existe en el planeta Tierra. Por el contrario, las reservas de agua dulce abarcan el restante 4% de las cuales el ser humano solo puede acceder y utilizar el 0.08%. Dado que, de un total de 200-300 L de agua dulce por persona por día consumidos en un hogar solo 2-3 L son utilizados para consumo directo (por ejemplo, para beber) pero que hasta 40-50 L por persona por día son utilizados para saneamiento (descargas sanitarias), el potencial uso de agua salina (ya sea de mar o salobre) para descargas sanitarias podría reducir el consumo de agua dulce entre 15 y 25%. Dicha reducción podría ser más alta si el agua salina se utiliza en otros usos y aplicaciones (como para enfriamiento). La implementación de estas medidas y prácticas pueden contribuir a un uso más eficiente de los recursos hídricos mediante la reducción de la demanda de agua dulce y potable.

 

Hong Kong es el pionero en la demonstración innovadora a escala completa del uso de agua salina para saneamiento urbano, subrayando el considerable potencial que el uso de agua de mar para descargas sanitarias y otros usos puede tener con el fin de alcanzar un manejo sostenible del ciclo del agua. El éxito de esta innovadora práctica se ha incrementado con la sistema SANI (Sulfate and Autotrophic Nitrogen removal Integrated system), desarrollado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST, por sus siglas en inglés) en conjunto con la Universidad Tecnológica de Delft. Comparado con los sistemas convencionales (como el proceso de lodos activados), el sistema SANI permite tratar las aguas residuales salinas de una manera innovadora alcanzando: (i) altas eficiencias de remoción de materia orgánica y de nutrientes, (ii) bajos consumos energéticos, (iii) menores emisiones de gases invernadero, (iv) bajas producciones de lodo y (v) relativamente altas remociones de coliformes fecales.

 

Mediante la demonstración de una planta SANI piloto y con el apoyo de un consorcio internacional de colaboración en investigación y desarrollo (SALINE project) encabezado por IHE Delft en el uso de agua salina como una fuente de agua de calidad secundaria en medios urbanos, este resultado contribuye a la protección del medio ambiente en una manera económica y efectiva, permitiendo y apoyando la implementación de prácticas innovadoras para el ahorro de agua dulce mediante su reemplazo con agua salina (de mar o salobre) para descargas sanitarias. También, proporciona un tratamiento eficiente para aguas residuales municipales que contienen altas concentraciones de sal debido a (i) la intrusión salina en las redes de drenaje y alcantarillado, y (ii) a la salinización de pozos de agua dulce y del manto freático debido a una combinación de los efectos causados por la extracción e intrusión salina, problemas que se presentan con frecuencia en zonas costeras. Esto último permite mantener el suministro de aguas salinas de esos pozos para satisfacer las necesidades básicas de saneamiento.

Resultado 2. Incrementar el reuso del agua tratada en Cuba

El reciclaje y reuso de agua son prácticas claves para ayudar a contrarrestar la escasez de agua causada por los efectos del cambio climático y (parcialmente) reducir la alta presión que existe sobre los recursos hídricos para contribuir a satisfacer las demandas futuras. Desde esta perspectiva, es de vital importancia la introducción de tecnologías eficientes de tratamiento de aguas residuales que permitan el reuso del agua.

 

Con el fin de promover el reuso del agua, el objetivo de este resultado es el de mejorar el desempeño de las plantas de tratamiento de agua residual e industrial a través de (i) la optimización de los procesos de tratamiento de aguas residuales con la ayuda de prácticas modernas de ingeniería y proceso, las cuales incluyen la caracterización de las aguas residuales, el monitoreo del proceso y su modelación, y mediante (ii) la mejora de las plantas de tratamiento de aguas residuales con la introducción, implementación y operación de un bioreactor móvil y compacto de membrana (membrane bioreactor, MBR). Con particular interés, se explorará el potencial que tiene el reuso del agua tratada en la agricultura, acuacultura y en la agroindustria, además del turismo, sectores productivos vitales que pertenecen a un grupo altamente dependiente del agua.

 

Bioreactor Sumergido de Membrana (MBR) (Fuente: Henze et al. 2008))

Resultado 3. Fortalecer el conocimiento, la educación e investigación en prácticas innovadoras en el ciclo urbano del agua en Cuba

Para asegurar la implementación de las actividades del proyecto, el propósito inicial de esta actividad es el de formar, capacitar y entrenar en Los Países Bajos (IHE Delft) y en Cuba al personal que pertenece a las entidades colaboradoras y socios del proyecto de CUJAE, INRH e IIIA en investigación y desarrollo en prácticas innovadoras en aguas urbanas obtenidas a través del conocimiento y la experiencia adquiridas del proyecto SALINE, y en optimización de los procesos de tratamiento de aguas residuales mediante el uso y aplicación de prácticas modernas de ingeniería y proceso (como modelación matemática y tecnologías de bioreactores de membrana).

 

Con el objetivo de expandir el carácter y contexto innovador del proyecto más allá de su duración, las actividades y resultados del proyecto serán transferidas en materiales didácticos y de texto que puedan ser utilizados para complementar parte de la currícula en la universidades Cubanas no solo para nivel de pre-grado, grado y pos-grado sino también para capacitar a los usuarios finales a través de la ejecución de cursos cortos. Dada la naturaleza interdisciplinaria de los cursos, estos podrán ser utilizados en diferentes instituciones y facultades. El proyecto también contempla la ejecución de cursos-talleres de la modalidad "Entrenamiento de Entrenadores Locales" encabezados por IHE Delft, CUJAE, IIIA, y expertos mundiales en la temática, para profesionales Cubanos del agua de diferentes sectores (ministerios, educativos, consultoría, industria). Ello tendrá un impacto directo en el fortalecimiento y consolidación de las instituciones locales y entidades emergentes centralizadas, incrementando el conocimiento en Cuba en prácticas innovadoras en el manejo del agua. 

Evaluación de la planta de tratamiento de aguas residuales de Punta Hicacos, Varadero, Matanzas