Sistema descentralizado de tratamiento de aguas residuales de eThekwini (Sudáfrica)

Gestión circular y resiliente del agua en el entorno urbano)

August 2025

ICLEI-Local Governments for Sustainability

El municipio metropolitano de eThekwini, situado en la costa este de Sudáfrica, es la tercera ciudad más grande del país, con 4,24 millones de habitantes (2022). Su escarpado relieve costero, propenso a las inundaciones, está expuesto a riesgos hidrológicos cada vez mayores, entre los que destacan la sequía y los daños causados por las tormentas. Durante la sequía de 2014-2016, se instalaron limitadores de caudal en más de medio millón de conexiones de agua para gestionar la demanda. En 2022, unas graves inundaciones dañaron las carreteras y las infraestructuras de tratamiento de aguas residuales, lo que provocó vertidos de aguas residuales al río Umbilo y el cierre prolongado de las playas debido a niveles peligrosos de E. coli. Estas crisis recurrentes, unidas a la rápida urbanización y a la expansión de los barrios informales, han llevado al servicio de agua y saneamiento de eThekwini a explorar enfoques más resilientes y descentralizados para la gestión de las aguas residuales.

El programa DEWATS (Sistemas Descentralizados de Tratamiento de Aguas Residuales) se ha desarrollado para responder a estos retos mediante la implantación de estaciones depuradoras modulares, que funcionan por gravedad y están descentralizadas, en los barrios informales de Durban. Este sistema, desarrollado en colaboración con BORDA (Bremen Overseas Research & Development Association) y la Universidad de KwaZulu-Natal (UKZN), tiene como objetivo reforzar la resiliencia hídrica, proteger la salud pública y los cursos de agua, al tiempo que se recuperan agua, energía y nutrientes para una gestión sostenible. La planta piloto de Newlands-Mashu, operativa desde 2014, trata hasta 41 000 litros de aguas residuales domésticas al día para 84 hogares (750 usuarios).

Soluciones implementadas

• Sistema DEWATS modular : Incluye un tanque de decantación de dos cámaras, tres reactores anaeróbicos con deflectores paralelos, dos filtros anaeróbicos y un sistema híbrido de humedales (flujo vertical para eliminar el amoníaco y flujo horizontal para refinar el tratamiento).

• Funcionamiento por gravedad : No requiere electricidad, lo que garantiza la continuidad del servicio incluso en caso de corte de corriente, una ventaja fundamental en zonas propensas a cortes frecuentes.

• Captación de biogás : El biogás rico en metano producido durante la digestión anaeróbica se capta y se utiliza para cocinar o calentar, creando así una fuente local de energía renovable.

• Reutilización de los efluentes : Las aguas residuales tratadas se utilizan en sistemas de riego por goteo automatizados para cultivos alimentarios como los plátanos y los taro, lo que reduce la demanda de agua dulce y de fertilizantes comerciales.

• Compostaje de lodos : Las espumas y los lodos se compostan en lechos de secado, lo que produce un compost rico en nutrientes que se reutiliza en la agricultura y el paisajismo locales.

Resultados clave

• Tratamiento y reciclaje de aguas residuales : se tratan diariamente hasta 41 000 litros de aguas residuales domésticas, que se reutilizan para fines no potables, como el riego agrícola.

• Mejora de la calidad del agua y de la salud ambiental  : en comparación con los efluentes sin tratar, las aguas vertidas por el DEWATS contienen un 85 % menos de contaminantes orgánicos y un 75 % menos de sólidos en suspensión, lo que reduce el riesgo de eutrofización y mejora la biodiversidad acuática en los cursos de agua adyacentes, como el río Umgeni.

• Mejora de la salud pública : la reducción de los vertidos de aguas residuales sin tratar durante las inundaciones ha permitido reducir el número de casos de contaminación por E. coli. El seguimiento a largo plazo de la planta de demostración DEWATS de Newlands-Mashu muestra una reducción del 98,4 % en la presencia de E. coli entre el efluente sin tratar y el efluente tratado.

• Seguridad alimentaria : el uso de aguas residuales tratadas para el riego favorece la productividad agrícola, lo que contribuye a la seguridad alimentaria de la comunidad.

• Fortalecimiento de la resiliencia hídrica : en otras instalaciones, los sistemas DEWATS mejoran la resiliencia hídrica durante las sequías y las crisis al permitir la reutilización de las aguas residuales tratadas para fines no potables, como la descarga de los inodoros, garantizando así un suministro de agua fiable y seguro para las necesidades básicas.

Impactos climáticos y medioambientales

• Mitigación del cambio climático : las instalaciones DEWATS capturan el metano procedente de las aguas residuales para su uso en la cocina o la calefacción, reduciendo así la dependencia de los combustibles fósiles. Funcionan sin electricidad, lo que reduce la demanda de electricidad de la red y disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). En comparación con las plantas depuradoras centralizadas convencionales, los sistemas DEWATS generan unas emisiones de GEI notablemente menores gracias a su bajo consumo energético y a sus procesos de tratamiento biológico más sencillos.

• Adaptación y resiliencia climática : los DEWATS funcionan íntegramente por gravedad, sin bombas ni suministro eléctrico externo, lo que garantiza un tratamiento ininterrumpido en caso de cortes de electricidad, inundaciones u otras perturbaciones.

Su diseño descentralizado permite tratar las aguas residuales a nivel local, lo que reduce la presión sobre las infraestructuras centralizadas y evita los desbordamientos de las alcantarillas durante fenómenos climáticos extremos, como las inundaciones.

• Biodiversidad : el sistema DEWATS de Newlands-Mashu elimina el 95 % de los contaminantes orgánicos y el 75 % de los sólidos en suspensión de las aguas residuales, reduciendo así las cargas de nutrientes y sedimentos vertidas en los cursos de agua cercanos, como el río Umgeni. Esto crea ecosistemas más saludables y aumenta la diversidad de especies acuáticas, animales y vegetales.

Factores de éxito

• Valores :

  - Reconocimiento de las aguas residuales domésticas como una fuente de agua, energía y nutrientes, en lugar de como un simple residuo que hay que eliminar.

  - Concienciación sobre las ventajas de los sistemas descentralizados a escala humana para reforzar la resiliencia climática y reducir la vulnerabilidad ante las perturbaciones.

• Conexiones :

  - Conexiones físicas : Los DEWATS ofrecen una solución modular fuera de la red que integra el tratamiento de las aguas residuales, su reutilización y la valorización de los recursos.

  - Conexiones sociales : El éxito de la iniciativa se basa en el intercambio de conocimientos y en la participación activa de la comunidad :

  La formación y la colaboración con los residentes locales permiten una gestión y un mantenimiento comunitarios del sistema, lo que refuerza el sentido de apropiación.

  Una comunicación regular a través de talleres y materiales didácticos permite difundir la cultura de la reutilización de las aguas residuales y la valorización de los recursos.

  Una red mundial de investigadores y profesionales, coordinada por BORDA, apoya la implantación de los DEWATS a través de foros, publicaciones académicas e intercambios técnicos.

• Inversiones : Los bajos costes de inversión y explotación, combinados con una gestión y un mantenimiento a cargo de la comunidad, crean un modelo económico viable y reproducible a gran escala.

Sources

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