A lo largo de las últimas décadas se han realizado grandes inversiones para la instalación de plantas de tratamiento y sistemas de abastecimiento de agua en países en desarrollo, en particular en las áreas urbanas. Sin embargo, diversos problemas (de mantenimiento, falta de reactivos y componentes, y económicos, entre otros) provocan que a menudo estas plantas no lleguen a producir agua segura para el consumo humano. Además, la escasez de agua produce interrupciones en el abastecimiento y las fugas en los sistemas de distribución empeoran la situación. El rápido crecimiento de la población en las áreas urbanas impone una excesiva carga sobre la infraestructura existente y crea enormes problemas en la planificación y construcción de nuevos sistemas de suministro y saneamiento.

Por lo tanto, los habitantes de muchos centros urbanos en los países en desarrollo, además de la población rural, sólo tienen acceso a agua de mala calidad. En consecuencia, el tratamiento del agua para hacerla segura para el consumo humano sigue siendo responsabilidad de cada familia. Las opciones que dependen de soluciones centralizadas con uso intensivo de tiempo y recursos dejarían a cientos de millones de personas sin acceso a agua potable, por lo que es necesario promocionar métodos que apoyen directamente a las familias. Por lo general, para reducir la contaminación fecal del agua utilizada para el consumo humano, se recomiendan los siguientes métodos de tratamiento de aplicación doméstica.

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Ebullición

Hervir el agua empleando un combustible es el método doméstico de tratamiento de agua más antiguo y también el más habitualmente utilizado. Según la OMS, el agua debe ser calentada hasta la aparición de las primeras grandes burbujas para asegurarse de que se encuentra libre de patógenos. Numerosas organizaciones recomiendan hervir el agua tanto en países en desarrollo como como en situaciones de emergencia en cualquier parte del planeta, aunque es un proceso laborioso que requiere una elevada cantidad de energía. La ebullición sólo mata los microorganismos patógenos, pero no elimina la turbidez o la contaminación química del agua. Por ello, antes de hervirla, el agua puede ser purificada por sedimentación o filtración.

 

Efectividad e Impacto en la Salud

Hervir el agua hasta alcanzar la temperatura de ebullición resulta efectivo para matar bacterias, virus, protozoos, helmintos y la mayoría de los patógenos presentes en el agua empleada para consumo. La inactivación incompleta de los patógenos en esta agua hervida se debe a que los usuarios no han calentado el agua hasta alcanzar el punto de ebullición y/o a la recontaminación de la misma durante su almacenamiento. La ebullición no elimina la turbidez, compuestos químicos (por ejemplo, arsénico), sabor, olor o color del agua. Por lo tanto, a menudo es necesaria una sedimentación previa o incluso filtración (a través de un trapo, o con un filtro lento o biológico de arena).

 

Costes de Instalación y Aplicación

Este método de desinfección es adecuado para aquellas áreas con amplia disponibilidad de combustible (leña, queroseno, electricidad, gas, carbón, etc.) y coste asequible. Hervir el agua con leña no es conveniente por la sobreexplotación de los recursos madereros, especialmente en zonas densamente pobladas, así como otros daños ambientales subsecuentes, como son la erosión del suelo y la desertificación. El agua hervida puede causar quemaduras si no se maneja adecuadamente. Además, la exposición al humo de los fogones puede provocar otras enfermedades respiratorias; por ello, los espacios interiores para cocinar deben estar bien ventilados.

 

Ventajas

  • Mata la mayoría de los patógenos de un modo efectivo
  • Método de desinfección fácil, sencillo y ampliamente aceptado
  • Los hornillos de gas pueden ser alimentados con metano
 

Inconvenientes

  • Puede resultar costoso debido al consumo de combustible
  • El uso de combustibles tradicionales (leña, gas/queroseno) contribuye a la deforestación y a la contaminación del interior de la vivienda
  • Potenciales objeciones del usuario por el sabor
  • Riesgo de lesiones, especialmente con niños alrededor
  • No elimina la turbidez, compuestos químicos, sabor, olor y color
  • Requiere un tiempo prolongado
  • El agua debe enfriarse antes de su consumo, excepto para bebidas calientes
Pasteurización

A diferencia de la creencia general, no es necesario llevar el agua a ebullición para hacer seguro su consumo. Calentar el agua a 65°C durante 6 minutos, o a temperaturas más elevadas durante tiempos más cortos, también matará todos los gérmenes, virus y parásitos: este proceso se denomina pasteurización.

 

 

Un método simple de pasteurizar el agua consiste en situar recipientes ennegrecidos llenos de agua en una cocina solar. La cocina solar refleja la luz solar en el recipiente y así se calienta el contenido. Este equipo puede ser una caja aislada hecha de madera, cartón, plástico o paja trenzada, con paneles reflectantes para concentrar la radiación solar sobre el recipiente de agua. La cocina solar debería ser orientada frecuentemente para asegurar la mayor captación de luz solar posible y evitar la sombra en todo momento. Un termómetro o indicador resulta necesario para conocer cuándo se alcanza la temperatura de pasteurización y poder monitorizar los 6 minutos de exposición. Los dispositivos habituales para controlar la temperatura del agua utilizan cera de abeja, que funde a 62°C, o grasa de soja, a 69°C.

 

Efectividad e Impacto en la Salud

Al calentarse el agua con la radiación solar, la temperatura entre 65° y 75°C puede matar o inactivar una parte importante de los patógenos habitualmente transmitidos por el agua, bacterias, virus, helmintos y protozoos. Pero las esporas son más resistentes a la inactivación térmica que las células vegetativas; el tratamiento térmico para eliminarlas requiere alcanzar el punto de ebullición, garantizando suficiente tiempo y temperatura para su inactivación. Además, la pasteurización solar no mejora la turbidez, olor, sabor, color y contaminación química del agua.

 

En zonas rurales de Kenia, un simple indicador térmico que cambia de color a 70°C fue utilizado para mostrar a los miembros de las familias cuándo se alcanzaba la temperatura de pasteurización. Así se logró aumentar el número de hogares con agua de consumo sin presencia de coliformes desde el 10,7 al 43,1%, reduciendo significativamente la incidencia de diarrea severa en comparación con el grupo de control.

 

Costes de Instalación y Aplicación

La pasteurización solar se ha mostrado como un método de desinfección de muy bajo coste para producir agua potable a partir de agua dulce no turbia. Sin embargo, no es una técnica fácil de implementar y monitorizar, por ello no es un método muy extendido para el tratamiento de agua en el punto de consumo. Calentar el agua hasta la temperatura de pasteurización en vez de al punto de ebullición reduce la energía requerida al menos un 50%, pero la pasteurización solar resulta efectiva únicamente si el agua tratada se protege contra la contaminación posterior durante el almacenamiento.

 

La pasteurización solar parece más adecuada a un nivel doméstico que para producir grandes cantidades de agua potable. Como se basa en la radiación solar, su efectividad depende de las horas de sol diarias en la zona de utilización. Este método puede ser una opción válida tanto a nivel doméstico como para pequeñas poblaciones, pero resulta más competitivo en el primer caso, ya que a mayor escala existen otras alternativas con costes de tratamiento mucho más bajos. Los equipos solares existentes tienen un coste para la desinfección de agua un orden de magnitud menor que la ebullición.

 

Ventajas

  • El sistema no requiere inversiones adicionales (electricidad, compuestos químicos o combustible) tras su instalación
  • Diseños sencillos se encuentran disponibles a bajo coste y el equipo puede ser construido con piezas disponibles en la mayoría de los países
  • Cualquiera puede ser formado para construir una cocina solar y su fabricación no reviste ningún peligro particular
  • Los equipos para pasteurización solar también pueden ser empleados como cocinas solares para preparar comida
  • En comparación con la ebullición, la pasteurización no consume leña, carbón u otra biomasa como fuente de energía (es más sostenible ambientalmente) y no requiere el tiempo y energía de acopio
 

Inconvenientes

  • Precisa tiempo soleado y no funciona con precipitaciones continuas, días muy nublados, o en condiciones de helada
  • Tras enfriar el agua es posible su recontaminación ya que no contiene desinfectante residual; el almacenamiento seguro resulta esencial
  • No reduce la turbidez, olor, sabor o color, ni elimina la contaminación química del agua
  • Los usuarios requieren un termómetro o un dispositivo indicador de pasteurización
  • El agua debe enfriarse antes de su consumo
  • Las cocinas solares están fabricadas con materiales ligeros y poco resistentes
Cloración

El Sistema de Agua Segura (Safe Water System, SWS) fue desarrollado en los años 90 en respuesta a la epidemia de cólera en Sudamérica por los Centros para el Control y Prevención de Enfermedades (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) y la Organización Panamericana de la Salud. El método de tratamiento para SWS consiste en la cloración del agua in situ por los propios consumidores con una disolución diluida de hipoclorito sódico (lejía, también denominada cloro o lavandina). Las familias deben añadir un tapón de botella lleno de disolución de hipoclorito sódico a un contenedor de tamaño estándar de agua transparente (o dos tapones si el agua es turbia), agitar y esperar 30 minutos antes de beber.

Efectividad e Impacto en la Salud

En las concentraciones empleadas en los programas de tratamiento doméstico de agua, la disolución de hipoclorito es efectiva para inactivar la mayoría de las bacterias y virus que provocan enfermedades diarreicas. Sin embargo, no resulta efectiva inactivando algunos protozoos como los Cryptosporidium. Numerosos estudios han mostrado la eliminación total de patógenos bacterianos en el agua tratada por SWS en países en desarrollo. En siete ensayos aleatorios controlados, el SWS ha logrado una reducción de la incidencia de enfermedades diarreicas en los usuarios en el rango de 22-84%. Estos estudios se han llevado a cabo en áreas rurales y urbanas, e incluyen adultos y niños pobres, viviendo con VIH o consumiendo agua con elevada turbidez.

Costes de Instalación y Aplicación

Una botella de disolución de hipoclorito sódico capaz de tratar 1.000 litros de agua cuesta alrededor de 0,10 € empleando botellas reutilizables y hasta 0,50 € utilizando botellas desechables, lo que supone un coste de 0,01 a 0,05 céntimos por litro de agua tratado. Los programas de SWS pueden ser además totalmente subvencionados en situaciones de emergencia. En un proyecto en Zambia, el coste medio de producción, promoción y distribución por botella (para tratar 1.000 litros) era 1,88 US$ al inicio del proyecto en 1999. Este valor se redujo un 82% hasta 0,033 centavos de dólar por litro de agua en 2003, cuando se vendieron 1,7 millones de botellas, demostrando que se puede obtener una mayor eficiencia económica al aumentar la escala del programa.

 

Ventajas

  • Reducción comprobada de la mayoría de las bacterias y virus en el agua
  • Protección residual contra la recontaminación
  • Fácil de usar y buena aceptabilidad
  • Reducción comprobada de la incidencia de enfermedades diarreicas
  • Buena escalabilidad y bajo coste
 

Inconvenientes

  • Relativamente baja protección contra protozoos
  • Baja efectividad de desinfección en aguas turbias
  • Potencial oposición al sabor y olor del agua
  • Necesidad de asegurar un control de la calidad de la disolución empleada
  • Efectos potenciales de los subproductos de cloración a largo plazo
Polvos Floculantes y Desinfectantes

La compañía Procter & Gamble desarrolló su purificador de agua (P&G Purifier of Water™) en colaboración con el CDC. Los sobres de P&G™ se producen actualmente en Pakistán de manera centralizada y son distribuidos a ONGs de todo el mundo. Este producto contiene sulfato férrico (floculante) e hipoclorito cálcico (desinfectante) en polvo. Para tratar agua los usuarios deben abrir el sobre, añadir los contenidos a un cubo con 10 litros de agua y remover durante 5 minutos. Tras permitir que los sólidos se sedimenten en el fondo, se filtra el agua a través de un paño de algodón a un segundo contenedor y se esperan otros 20 minutos para dejar que el hipoclorito inactive los microorganismos.

Efectividad e Impacto en la Salud

Se ha demostrado que este polvo floculante y desinfectante puede eliminar una amplia mayoría de bacterias, virus y protozoos, incluso en aguas con elevada turbidez. También se ha documentado en cinco estudios aleatorios controlados que reduce la incidencia de enfermedades diarreicas desde un 90% hasta menos de un 16%. Este producto también elimina metales pesados (como arsénico) y contaminantes químicos (por ejemplo, pesticidas) del agua. Los estudios que muestran su eficacia han sido llevados a cabo con aguas muy turbias en laboratorio, en países en desarrollo, en áreas rurales y urbanas, campos de refugiados e incluyen grupos de todas las edades.

Costes de Instalación y Aplicación

Cada sobre de P&G™ es distribuido a organizaciones de asistencia en emergencias y otras organizaciones no gubernamentales por 3,5 centavos de dólar, sin incluir el envío desde Pakistán por transporte marítimo. Estos sobres se distribuyen gratuitamente en situaciones de emergencia.

Ventajas

  • Reducción demostrada de bacterias, virus y protozoos en agua
  • Eliminación de metales pesados y compuestos químicos
  • Protección mejorada con el cloro libre contra la recontaminación
  • Reducción demostrada de enfermedades diarreicas
  • Mejoría visual del agua y mejor aceptación
  • Transporte sencillo
  • Largo período de conservación de los sobres
 

Inconvenientes

  • Múltiples pasos son necesarios: requiere un entrenamiento o demostración previa
  • Requiere bastante equipamiento (dos cubos, un paño y un agitador)
  • Coste relativamente elevado por litro de agua tratada
 

 

Otros productos similares disponibles comercialmente:

Flo-Chlor

Watermaker

Desinfección Solar o Método SODIS

El método SODIS (Solar Disinfection) fue desarrollado en los años 80 para desinfectar el agua utilizada en soluciones de rehidratación oral de manera económica. En 1991, el Instituto Federal de Ciencia y Tecnología Ambiental suizo comenzó a investigar e implementar SODIS como una opción de tratamiento doméstico de agua para la prevención de la diarrea en países en desarrollo. Los usuarios de SODIS rellenan botellas de plástico de 0,3-2,0 litros con agua de baja turbidez, las agitan para oxigenar, y las sitúan en un estante adecuado o un tejado durante 6 horas (si el tiempo es soleado) o 2 días completos (si está nublado). El efecto combinado del daño inducido por la radiación UV en el ADN, la inactivación termal y la destrucción fotooxidativa, es capaz de inactivar los organismos patógenos presentes.

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Efectividad e Impacto en la Salud

En ensayos de laboratorio, SODIS ha demostrado inactivar los virus, bacterias y protozoos que causan enfermedades diarreicas. Estudios de campo en países en desarrollo también han mostrado la reducción de esos microorganismos en el agua tratada con SODIS. En cuatro estudios controlados y aleatorios SODIS ha logrado reducir la incidencia de enfermedades diarreicas en un rango de 9-86%.

Costes de Instalación y Aplicación

SODIS, una tecnología con un coste cero teóricamente, se enfrenta a dificultades de marketing. Desde 2001, ONGs locales en 28 países han extendido el uso de SODIS a través de la preparación de formadores, la educación a un nivel comunitario, proporcionando asistencia técnica a organizaciones colaboradoras, presionando a los agentes fundamentales actores y estableciendo redes de información. La experiencia obtenida ha mostrado que las instituciones locales con experiencia en educación sanitaria son las que logran una mejor promoción de SODIS. Tanto el Instituto Federal Suizo de Tecnología e Investigación del Agua como la Fundación SODIS proporcionan asistencia técnica a ONGs que implementan SODIS.

 

Ventajas

  • Reducción demostrada de virus, bacterias y protozoos en agua
  • Reducción demostrada de la incidencia de enfermedades diarreicas
  • Simplicidad de uso y buena aceptación
  • Coste cero si se emplean botellas de plástico recicladas
  • El cambio de sabor del agua es mínimo
  • La recontaminación es mínima porque el agua es almacenada y servida en las mismas botellas
 

Inconvenientes

  • Requiere pretratamiento del agua con elevada turbidez mediante floculación y/o filtración
  • Volumen limitado de agua que puede ser tratado al mismo tiempo
  • Larga duración del tratamiento
  • Requiere una cantidad importante de botellas de plástico adecuadas, íntegras y limpias
Filtración cerámica

Los filtros cerámicos producidos a escala local se han utilizado tradicionalmente en todo el mundo para tratar agua a nivel doméstico. Actualmente, el filtro de cerámica más ampliamente distribuido es el diseñado por Ceramistas por la Paz. El filtro, con forma de maceta, contiene alrededor de 8-10 litros de agua y se sitúa en el interior de un recipiente de plástico o cerámica. Para utilizar los filtros de cerámica, las familias llenan el recipiente superior con agua, que fluye a través del filtro o filtros hasta un recipiente de almacenamiento. El agua tratada se recoge desde una espita empotrada en este recipiente. Estos filtros son fabricados a nivel local en plantas de cerámica, y después impregnadas con plata coloidal para asegurar la eliminación completa de bacterias en el agua tratada, y para prevenir el crecimiento de bacterias en el propio filtro. Numerosos filtros cerámicos comerciales así como otros fabricados localmente se encuentran fácilmente disponibles en países desarrollados y en desarrollo.

 

Efectividad e Impacto en la Salud

La efectividad de los filtros cerámicos para eliminar bacterias, virus y protozoos depende de la calidad de fabricación del filtro. La mayoría de estos filtros resultan efectivos para eliminar protozoos de gran tamaño y bacterias, pero no para los virus. Algunos estudios han mostrado una eliminación adecuada de patógenos en el agua filtrada a través de filtros de cerámica de alta calidad fabricados localmente en países en desarrollo, documentando una reducción del 60-70% en la incidencia de enfermedades diarreicas de los usuarios. También se ha observado una significativa contaminación bacteriana cuando los filtros empleados son de baja calidad, o cuando el recipiente se ha contaminado a nivel doméstico. Es muy relevante la formación adecuada de los usuarios acerca del cuidado y mantenimiento del filtro cerámico y el recipiente de agua, ya que este sistema carece de protección por cloro residual.

 

Costes de Instalación y Aplicación

Los filtros cerámicos fabricados localmente de acuerdo al diseño de Ceramistas por la Paz tienen un coste en el rango 6,50-25€. La distribución, educación y motivación de la comunidad puede aumentar significativamente los costes del programa. Algunos programas de filtración cerámica pueden ser totalmente subvencionados, como en situaciones de emergencia. Si una familia filtra 20 litros de agua al día (operando el filtro continuamente) y el filtro dura 3 años, el coste por litro de agua tratada (considerando sólo el coste del filtro) es 0.030-0.12 céntimos de euro. El coste de los sistemas de filtración cerámica disponibles comercialmente varía desde decenas a cientos de euros, dependiendo de dónde son fabricados y comprados, y de la calidad de los mismos.

 

Ventajas

  • Reducción demostrada de bacterias y protozoos en el agua
  • Sencillez de uso y buena aceptación
  • Reducción demostrada de la incidencia de enfermedades diarreicas entre los usuarios
  • Larga vida útil del filtro, mientras no se rompa
  • Un gasto único y con bajo coste
 

Inconvenientes

  • No es tan efectivo contra los virus
  • Carece de protección residual, por lo que puede aparecer recontaminación
  • La calidad de los filtros fabricados localmente es variable
  • Los filtros pueden romperse con el tiempo, se necesitan recambios
  • Flujo lento de 1-3 litros/hora para agua no turbia
  • Los filtros y recipientes necesitan limpieza periódica, especialmente tras filtrar aguas turbias
Filtración Lenta de Arena

Un filtro lento de arena es un filtro de arena adaptado para el uso doméstico. Aunque a menudo se habla de los filtros BioSand, este término se refiere a un diseño registrado en particular, y esta página trata de cualquier filtro lento de arena. La versión más ampliamente implementada consiste en camas de arena y grava en un contenedor de cemento o plástico con 0,9 m de altura y 0,3 m de lado. El nivel del agua se debe mantener 5-6 cm por encima de la arena, mediante la colocación adecuada de la tubería de salida. Esta lámina de agua poco profunda permite el crecimiento de una capa bioactiva sobre la arena, que contribuye a la reducción de los organismos patógenos. Una placa difusora previene la alteración de la biocapa cuando se añade agua. Para utilizar el filtro, los usuarios simplemente vierten agua en la parte superior y con un cubo recogen el agua tratada de la tubería de salida. Con el tiempo, especialmente si se emplea agua turbia, el flujo puede disminuir. En este caso, los usuarios pueden limpiar el filtro agitando el nivel superior de arena. También se puede evitar la reducción del flujo mediante un pretratamiento del agua turbia antes de la filtración.

 

 

Efectividad e Impacto en la Salud

Los estudios en laboratorio de la efectividad de la filtración lenta con la biocapa madura han mostrado una reducción del 99,98% de los protozoos, 90-99% de bacterias y valores más variables para los virus. Otros estudios de campo han obtenido rangos de eliminación de E. coli del 80-98%. Dos estudios del impacto en la salud presentan una reducción de la incidencia de enfermedades diarreicas en los usuarios del 44-47%. La experiencia ha demostrado que el mantenimiento apropiado de los filtros es necesario para un rendimiento óptimo, por lo que una formación adecuada de los usuarios resulta crítica para obtener buenos resultados. Además, estos filtros se emplean habitualmente sin cloración posterior, por lo que los usuarios también deben aprender a cuidar y mantener seguro el contenedor de almacenaje.

 

Costes de Instalación y Aplicación

El coste medio de construcción de un filtro lento de arena varía entre 15 y 55 euros, dependiendo de si se emplean materiales locales o importados. Los programas de promoción de filtración pueden estar total o parcialmente subvencionados mediante donaciones. Los planes de motivación y educación de la comunidad, la distribución y el seguimiento posterior del programa pueden aumentar significativamente los costes. Para la ONG Samaritan’s Purse, el gasto total medio es de unos 90€ por filtro. Considerando que puede durar unos 10 años y las familias filtran 40 litros al día, el coste del agua tratada es de 0.06 céntimos por litro. Algunas ONGs han intentado formar a empresarios locales para fabricar, promover y vender los filtros en su propia comunidad con un éxito muy limitado, debido principalmente a los importantes costes iniciales y a la dificultad de identificar a los socios adecuados. Actualmente se está explorando la posibilidad de distribuir modelos comerciales.

 

Ventajas

  • Reducción demostrada de protozoos y de la mayoría de las bacterias
  • Elevada velocidad de tratamiento, con flujos de hasta 0,6 litros por minuto
  • Facilidad de uso y buena aceptación
  • Mejora visual del agua
  • Permite producir suficiente cantidad de agua para todos los usos domésticos
  • Fabricación local de los filtros (si hay disponibilidad de arena limpia y apropiada)
  • Instalación inicial con pocos requisitos de mantenimiento
  • Larga duración de uso (estimada > 10 años) sin gastos periódicos
 

Inconvenientes

  • No es tan efectivo contra los virus
  • No hay una protección residual que pueda evitar la recontaminación
  • La limpieza rutinaria puede dañar la capa bioactiva y reducir la efectividad
  • Difícil de transportar debido a su peso y coste inicial elevado

Para saber más


Household Water Treatment and Safe Storage Systems (Sustainable Sanitation and Water Management)


The efficacy of chlorine-based disinfectants against planktonic and biofilm bacteria for decentralised point-of-use drinking water


Household Water Treatment and Safe Storage (Centre for Affordable Water and Sanitation Technology)


Ceramistas por la Paz // Potters for Peace


Evaluación de métodos para el tratamiento doméstico del agua: metas sanitarias y especificaciones de eficiencia microbiológica (Organización Mundial de la Salud)


Household Water Treatment (Centers for Disease Control and Prevention)


Desinfección de agua potable en situaciones de emergencia (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos)