La planta Shafdan recicla 97 millones de galones diarios, irrigando el Néguev con tecnología avanzada.
Planta Shafdan impulsa riego en el desierto del Néguev
Israel recicla cerca del 90% de sus aguas residuales, posicionándose como líder mundial en la reutilización de agua para agricultura. La planta Shafdan, ubicada en Rishon LeZion, a pocos kilómetros de Tel Aviv, procesa diariamente 97 millones de galones de efluentes municipales provenientes de 2.5 millones de habitantes en el área metropolitana. Este volumen representa entre el 25% y el 33% de las aguas residuales domésticas del país. La planta emplea un sistema avanzado de tratamiento que combina procesos biológicos secundarios y terciarios, incluyendo la recarga de acuíferos, para producir agua de alta calidad destinada al riego en el desierto del Néguev.
El proceso en Shafdan inicia con un pretratamiento que elimina sólidos grandes, como toallitas húmedas, que generan 30 toneladas diarias de desechos. Posteriormente, bioreactores con bacterias descomponen la materia orgánica en estanques de concreto. El agua tratada se somete a un tratamiento terciario mediante la infiltración en dunas de arena, un método conocido como tratamiento de acuíferos de suelo (SAT, por sus siglas en inglés). Este proceso, que dura entre seis meses y un año, filtra el agua a través de capas de arena, eliminando contaminantes residuales. El resultado es un agua que cumple con estrictos estándares internacionales, como los de California Title 22, apta para el riego sin restricciones.
El agua reciclada de Shafdan abastece el 60% de las necesidades de riego en el Néguev, una región árida donde la agricultura depende en gran medida de este recurso. La planta trata anualmente 130 millones de metros cúbicos de agua, que se transportan 100 kilómetros al sur para irrigar cultivos variados. Mekorot, la compañía nacional de agua, gestiona este proceso, asegurando que el agua no se mezcle con las reservas naturales del acuífero durante la recarga. Este sistema permite a Israel maximizar el uso del agua en un contexto de escasez hídrica, donde los recursos naturales como el lago Kinneret y los acuíferos costeros enfrentan retos de salinidad y contaminación.
La tecnología en Shafdan incluye un sistema de lodos activados con eliminación biológica de nitrógeno y fósforo, logrando efluentes con valores promedio de menos de 6 mg/L de demanda bioquímica de oxígeno (BOD), sólidos suspendidos totales (TSS) y nitrógeno Kjeldahl total (TKN). Además, la planta ha implementado mejoras recientes, como una nueva instalación de espesamiento y deshidratación de lodos, un tratamiento primario actualizado y una digestión anaeróbica termofílica de tres etapas, con un costo estimado de 300 millones de dólares. Estas mejoras buscan producir biosólidos de clase A para uso agrícola, eliminando la descarga de lodos al mar Mediterráneo desde 2016.
Datos clave sobre el reciclaje de agua en Israel
- 90% de aguas residuales recicladas: Israel lidera globalmente en reutilización de agua.
- Shafdan: Procesa 370,000 m³/día, el 92% de su capacidad total.
- Riego en el Néguev: Cubre el 60% de las necesidades agrícolas de la región.
- Tecnología SAT: Filtra agua en dunas de arena durante 6-12 meses.
- Estándares de calidad: Cumple con normas internacionales como California Title 22.
Tecnología MABR de Fluence optimiza tratamiento de agua
Empresas israelíes como Fluence, surgida de la fusión entre RWL Water y Emefcy en 2017, han desarrollado tecnologías avanzadas para mejorar la eficiencia del tratamiento de aguas residuales. La tecnología de biorreactores de membrana aerada (MABR, por sus siglas en inglés) reduce el consumo energético hasta en un 90% en comparación con métodos convencionales. Este sistema utiliza membranas permeables al oxígeno que permiten a las bacterias degradar contaminantes sin necesidad de inyectar aire mediante burbujeo, un proceso que consume grandes cantidades de energía. Fluence ha implementado soluciones MABR en plantas como Shafdan y en proyectos internacionales, incluyendo China y las Islas Vírgenes.
El sistema MABR de Fluence produce efluentes que cumplen con estándares estrictos, como los de China Clase 1A, ideales para la reutilización en agricultura. En Israel, esta tecnología complementa el tratamiento en Shafdan, donde el agua reciclada no solo irriga cultivos, sino que también se utiliza para fines ambientales, como aumentar el caudal de ríos y combatir incendios. La capacidad de Fluence para implementar soluciones modulares, como el sistema Aspiral, permite su uso en plantas descentralizadas, adaptándose a las necesidades de comunidades rurales o urbanas con menor infraestructura.
El enfoque de Israel en el reciclaje de agua responde a décadas de desafíos hídricos. Desde los años 60, cuando se construyó Shafdan como un sistema de lagunas de oxidación, hasta las mejoras modernas, el país ha invertido más de 750 millones de dólares en infraestructura de reutilización de agua. Este esfuerzo incluyó la construcción de 67 plantas de tratamiento, de las cuales las 10 mayores, incluyendo Shafdan, manejan el 56% de las aguas residuales del país. La inversión ha permitido a Israel superar la escasez hídrica, complementando el reciclaje con la desalinización y la gestión eficiente de recursos naturales.
El tratamiento en Shafdan enfrenta desafíos operativos, como el biofouling en las tuberías de efluentes, que se controla con compuestos clorados, y la limitada capacidad de infiltración en los acuíferos. Para abordar estos problemas, se realizan investigaciones en el centro de I+D de la planta, en colaboración con instituciones como la Universidad Hebrea y el programa CoWERC de Northwestern University. Los estudios buscan alternativas más rápidas y eficientes al sistema SAT, que requiere grandes extensiones de terreno y largos períodos de filtración.
Impacto global de las tecnologías hídricas de Israel
Las innovaciones de Israel en el reciclaje de agua han atraído atención internacional. La Organización de las Naciones Unidas destacó a Shafdan en 2012 como un modelo global por su uso de filtración natural en dunas de arena. Países como India, África y California han adoptado tecnologías israelíes para enfrentar sus propios desafíos hídricos. Gilad Erdan, exministro de Asuntos Estratégicos, afirmó: “Hoy, casi el 90% de nuestras aguas residuales se reciclan. Esto es cuatro veces mayor que cualquier otro país del mundo”. Esta capacidad ha permitido a Israel exportar conocimientos y tecnologías a regiones con escasez de agua.
El sistema de Shafdan también aborda preocupaciones sobre contaminantes emergentes, como compuestos disruptores endocrinos (EDC). Investigadores como Benny Chefetz de la Universidad Hebrea analizan los residuos farmacéuticos en el agua reciclada, asegurando que los niveles son mínimos y no representan riesgos para los cultivos o la salud humana. Además, la planta colabora con empresas como Ostara, que implementará en 2025 un sistema de recuperación de nutrientes para producir fertilizantes de liberación lenta a partir de fósforo y amoníaco, reduciendo la acumulación de estruvita en las tuberías.
La infraestructura de Shafdan incluye una red de tuberías de color púrpura, un estándar internacional que identifica el agua reciclada. Esta red transporta el agua tratada desde Tel Aviv hasta el Néguev, asegurando un suministro constante para los agricultores. La planta también genera 70,000 toneladas de fertilizante al año a partir de lodos tratados, maximizando el uso de subproductos. Estas prácticas han permitido a Israel transformar un recurso desechado en un activo económico y ambiental.
El éxito de Israel en el reciclaje de agua se basa en políticas públicas y una visión estratégica. Desde el Plan Nacional de Alcantarillado en los años 70, impulsado tras un brote de cólera, el país ha priorizado la reutilización de agua para proteger sus recursos naturales. La combinación de tecnologías avanzadas, como MABR y SAT, con una gestión eficiente ha convertido a Israel en un referente mundial en sostenibilidad hídrica, demostrando que la innovación puede superar los límites de la escasez.