Historia del Tratamiento del Agua Created by S.M. Enzler MSc

En los escritos antiguos en griego y sanscrito (India), que datan del 2000 a.C., fueron recomendados los métodos de tratamiento de agua. Las personas entonces ya sabían que calentando el agua podía purificarse, y fueron educados en filtración por arena y gravilla, ebullición y colado. El mayor motivo para purificar el agua era mejorar el sabor del agua potable, ya que la gente aun no distinguía entre agua limpia y agua sucia. La turbiedad era la principal fuerza conductora para el desarrollo de los primeros tratamientos de agua. No se sabía mucho acerca de microorganismos o contaminantes químicos.

Después del 1500 a.C., los primeros egipcios descubrieron el principio de coagulación. Ellos aplicaron el alumbre químico por asentamiento de partículas suspendidas. En las paredes de la tumba de Amenophis II y Ramsés II fueron encontradas imágenes de esta técnica de purificación.

Después del 500 a.C., Hipócrates descubrió los poderes curativos del agua. Él inventó la práctica de cribado de agua, y obtuvo la primera bolsa filtrante, la cual es llamada la “Hippocratic Sleeve”. El principal propósito de la bolsa era atrapar sedimentos que causaran mal sabor y olor.

En el 300 – 200 a.C., Roma construyó su primer acueducto. Arquímedes inventó su tornillo de agua.

Acueductos Los asirios construyeron la primer estructura que podía arrastrar agua desde un lugar a otro en el siglo VII a.C. tenía 10 metros de altura y 300 metros de longitud, y arrastraba el agua 80 kilómetros a través de un valle hacia Nínive. Después, los romanos empezaron a construir muchas de estas estructuras. Ellos los llamaron acueductos. Ya que, en latín, “agua” es “aqua”, y “cargar” corresponde a “ducere”. Los acueductos romanos eran piezas de ingeniería muy sofisticadas que eran potenciadas completamente por gravedad, y arrastraban agua a través de distancias extremadamente largas. Estas fueron aplicadas específicamente para proporcionar agua a las grandes ciudades y áreas industriales del Imperio Romano. Solo en la ciudad de Roma están presentes más de 400 km de acueducto, y tomó más de 500 años completar once de estos. La mayoría de los acueductos son estructuras subterráneas, para protegerlas en tiempos de guerra y para prevenir la contaminación. Juntos, podía proporcionar a Roma más de un millón de metros cúbicos de agua diariamente. Hoy en día, los acueductos también pueden ser encontrados en algunos lugares de Francia, Alemania, España y Turquía. Incluso, los Estados Unidos han tomado en cuenta nuevamente la construcción de acueductos para proporcionar agua a las grandes ciudades. Muchas de las técnicas de los romanos usadas en sus acueductos pueden ser vistas en los alcantarillados modernos y los sistemas de transporte de agua.    Tornillo de Arquímedes Arquímedes era un ingeniero griego que vivió entre 287 y 212 a.C., y fue responsable de muchos inventos diferentes. Una de sus creaciones fue un dispositivo para transportar agua desde cuerpos de agua más bajos hasta terrenos más altos. Él llamó a este invento “El Tornillo de Agua”. Es un tornillo largo dentro de un tubo que bombea agua hacia arriba hasta terrenos más altos. Originalmente, fue aplicado para irrigar campos de cultivo y para levantar aguas desde las minas y las sentinas de barcos. Hoy, este invento sigue siendo aplicado para transportar agua desde terrenos más bajos a terrenos más altos o cuerpos de agua. en los Países Bajos, por ejemplo, se pueden encontrar tales estructuras en la ciudad de Zoetermeer (ver fotografía), al este de La Haya. El Tornillo de Agua formó la base de muchas bombas industriales modernas.

Durante la Edad Media (500 – 1500 d.C.), el suministro de agua no fue más amplio y sofisticado como antes. Estos siglos son también conocidos como la Edad Negra, debido a la ausencia de innovaciones científicas y experimentos. Después de la guerra del Imperio Romano, las fuerzas enemigas destruyeron muchos acueductos y otros no fueron más utilizados. El futuro para el tratamiento de agua fue incierto.

Entonces, en 1627 la historia del tratamiento de agua continuó cuando Sir Francis Bacon empezó a experimentar con desalinización de agua de mar. Él intentó remover partículas de sal por principio de una no sofisticada forma de filtración de arena. No era exactamente funcional, pero allanó el camino para futuros experimentos de otros científicos.

Los experimentos de dos reconocidos fabricantes holandeses de lentes con led de aumento de objetos llevaron al descubrimiento del microscopio por Antonie Van Leeuwenhoek en los años 1670’s. Él molió y pulió los lentes y de esa manera consiguió mejorar el aumento. La invención permitió a los científicos observar partículas minúsculas en agua. en 1676, Van Leeuwenhoek fue el primero en observar microorganismos de agua.

En los años 1700’s se aplicaron los primeros filtros de agua para usos domésticos. Estos fueron hechos de lana, esponja y carboncillo. En 1804 fue construida en Escocia la primera planta municipal de tratamiento de agua, diseñada por Robert Thom. El tratamiento de agua estaba basado en filtración lenta de arena, y el agua distribuida en carreta y caballos. Unos tres años después, fueron instaladas las primeras tuberías de agua. la indicación era hacer que cada persona tuviera acceso a agua potable segura, pero tomaría algún tiempo más antes de que realmente esta práctica se llevara a cabo en muchos países.

En 1854 se descubrió que una epidemia de cólera se propagaba a través del agua. el brote parecía menos severo en áreas donde estaban instalados los filtros de arena. En científico británico John Snow encontró que la causa directa del brote era la contaminación del agua en la bomba por agua de alcantarilla. Él aplicó cloro para purificar el agua, y esto abrió el camino hacia la desinfección de agua. Dado que el sabor y el olor en el agua había sido normal, la conclusión finamente fue que la imagen del buen sabor y olor no garantizaba la seguridad en el agua potable. Este descubrimiento llevó a los gobiernos a empezar a instalar filtros de agua municipal (filtros de arena y cloración), y por lo tanto implementar la primera regulación gubernamental de agua pública.

En los años 1890s en América se empezó l construcción de grandes filtros de arena para proteger la salud pública. Estos resultaron ser todo un éxito. A cambio de la filtración lenta por arena, fue aplicada la filtración rápida por arena. La capacidad del filtro fue mejorada al limpiarlos con vapor de chorro potente. En consecuencia, el doctor Fuller encontró que la filtración rápida por arena funcionaba mucho mejor cuando era procesada por coagulación y técnicas de sedimentación. Mientras tanto, tales enfermedades transmitidas por el agua como Cólera y Tifoidea se vuelven menos y menos comunes a medida que la cloración del agua gana terreno alrededor del mundo.     

Pero la victoria obtenida con la invención de la cloración no duró mucho. Después de algún tiempo se descubrieron los efectos negativos de este elemento. El cloro se evapora mucho más rápido que el agua, y era maligno para la agravación y causa de enfermedades respiratorias. Los expertos empezaron a buscar alternativas a los desinfectantes de agua. En 1902 fueron mezclados el hipoclorito de calcio y el cloruro férrico en un suministro de agua potable en Bélgica, resultando tanto en coagulación como en desinfección. En 1906, el ozono fue aplicado primero en Francia, como un desinfectante. Adicionalmente, la gente empezó a instalar filtros de agua para el hogar y filtros de ducha para prevenir los efectos negativos del cloro en el agua.

En 1903 fue inventado el ablandamiento del agua, como una técnica para la desalinización de este. Los cationes fueron removidos desde el agua intercambiándolos por sodio u otros cationes, en intercambiadores iónicos.

Eventualmente, empezando 1914 fueron implementados los estándares de agua potable para suministros de agua en tráfico público, basado en el crecimiento coliforme. Tomaría hasta los años 1940’s antes de que los estándares de agua potable fueran aplicados al agua potable municipal. En 1972, fue aprobada la Clean Water Act (Ley de Agua Limpia) en los Estados Unidos. En 1974 se formuló la Ley de Agua Segura (SDWA en inglés). El principio general en el desarrollo mundial ahora era que cada persona tuviera derecho al agua potable segura.

Empezando 1970, lo concerniente a la salud pública pasó de enfermedades transmitidas por el agua causadas por microorganismos causantes de tales enfermedades, a contaminación antropogénica de agua, como residuos de pesticidas, lodos industriales y químicos orgánicos. La regulación ahora se enfoca en residuos industriales y contaminación industrial de agua y las plantas de tratamiento de agua se adaptan. Entonces fueron aplicadas técnicas tales como aireación, floculación y adsorción por carbón activado. En los 1980’s, el desarrollo de membranas para Ósmosis Inversa fue adherido a la lista. Después de 1990 fueron habilitadas las evaluaciones de riesgo.

Los experimentos de tratamiento de agua actuales, principalmente se enfocan en la desinfección de subproductos. Un ejemplo es la formación de Trihalometano (THM) desde la desinfección de cloro. Estos orgánicos fueron vinculados al cáncer. El plomo también se tomó en cuenta después de ser descubierto por corroer las tuberías de agua. el nivel alto de pH de agua desinfectada permitió la corrosión. Hoy, otros materiales han reemplazado muchas tuberías de agua de plomo.

Links

Historia del Tratamiento de Agua Potable

Historia de la Desinfección del Agua

Libro de la Historia del Agua

Sources

Baker M.N., Taras M.J., 1981, The quest for pure water – The history of the twentieth century, volume I and II, Denver: AWWA

Christman K., 1998, The history of chlorine, Waterworld 14: page 66-67

Crittenden J.C., Rhodes Trussell R., Hand D.W., Howe K.J., Tchobanoglous G., 2005, Water treatment: Principles and design, 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc.

Diodorus Siculus, 1939, Library of history, volume III, Loeb Classical Library, Harvard University Press, Cambridge, UK

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http://www.historyofwaterfilters.com/

http://www.waterhistory.org

http://www.wikipedia.org