Aguas residuales en Hawái: contaminación terrestre

 

Ubicación

Condados de Hawaiʻi, Maui, Oʻahu y Kauaʻi de Hawaiʻi, EE. UU.

El desafío

Aunque Hawai'i prohibió la construcción de nuevos pozos negros en 2015, alrededor de 88,000 todavía están en uso en todo el estado. Los pozos negros son pozos que recogen y contienen aguas residuales. Por lo general, sin revestimiento, no tratan activamente las aguas residuales y son una fuente de contaminación de los cuerpos de agua cercanos. En Hawái, los pozos negros descargan aguas residuales no tratadas al medio ambiente todos los días, lo que pone en riesgo el agua potable además de contaminar el medio marino. Los ecosistemas cercanos a la costa y los arrecifes de coral son vulnerables a la afluencia de nutrientes que pueden causar enfermedades y el crecimiento excesivo de algas en los corales, que también se enfrentan al blanqueamiento y los efectos de la sobrepesca. Varios arrecifes alrededor de Hawai'i han sido clasificados por científicos como en condiciones “espantosas”. Los arrecifes de coral son una gran atracción para los turistas y su salud en declive amenaza a esta industria de importancia económica. Los pozos negros envían aproximadamente 53 millones de galones de aguas residuales sin tratar al medio ambiente todos los días en Hawai'i.

"Es impactante cuando piensas en cómo lo que descargan todos los días es más grande que el peor derrame de aguas residuales que hemos tenido en Hawái, que fue en Waikiki en 2006", dijo Stuart Coleman, cofundador de Wastewater, una organización sin fines de lucro con sede en Hawái. Alternativas e Innovación, en referencia a un incidente en el que se descargaron 48 millones de galones de desechos humanos en el Canal Ala Wai. “Todas las playas fueron cerradas de inmediato, fue noticia internacional. Todo el mundo recuerda eso. Eso lo pone en perspectiva cuando piensas que cada día se publica más que eso en Hawái ".

Sección transversal de un pozo negro

Las piscinas de aguas residuales son esencialmente agujeros en el suelo para recibir aguas residuales, pero que ofrecen poco o ningún tratamiento antes de que se descarguen las aguas residuales. De un pozo negro, contaminantes como patógenos y nutrientes pueden contaminar fácilmente los acuíferos y arroyos cercanos, que drenan al océano. Foto © Michael Mezzacapo

Al darse cuenta de la urgencia, en 2017 los legisladores hawaianos aprobaron una ley que exige que todos los pozos negros sean eliminados y reemplazados por sistemas de alcantarillado para 2050. Para cumplir con el mandato de 2050, se necesitarán reemplazar alrededor de 3000 pozos negros anualmente, pero el ritmo actual está muy por debajo de eso, en alrededor de 150 por año. Una de las complicaciones de este mandato fue que no especificó métodos de reemplazo. En Hawái, estamos identificando las condiciones necesarias para reemplazar con éxito decenas de miles de pozos negros con sistemas de alcantarillado. Por ejemplo, las soluciones deben probarse y comprobarse que funcionan en suelos volcánicos de Hawai. Los suelos volcánicos de alta permeabilidad en todo el estado hacen que muchos sistemas sépticos sean inadecuados, lo que requiere la exploración de opciones novedosas. Además, los sistemas de reemplazo deben ser asequibles.

Las leyes de los códigos de construcción y salud de Hawái deben ajustarse para tener en cuenta los sistemas no tradicionales. Los nuevos sistemas de tratamiento de aguas residuales requerirán conocimientos especializados de ingenieros, instaladores y mantenedores. Sin embargo, cumplir con el mandato del estado de convertir casi 90,000 pozos negros en las próximas tres décadas podría crear hasta 2,000 nuevos puestos de trabajo.

Acciones tomadas

Una organización sin fines de lucro con sede en Hawái, Wastewater Alternatives and Innovation (WAI) se lanzó en enero de 2020 con el objetivo de catalizar el reemplazo de pozos negros contaminantes con sistemas alternativos que protegerán la calidad del agua.

WAI ayudó a crear un hui, un consorcio de socios, para abordar muchos de estos desafíos. Con este hui, están construyendo un programa de empleos en todo el estado, Work-4-Water, con énfasis en el reemplazo de pozos negros. El programa está trabajando para crear condiciones propicias para conversiones de pozos negros seguras, oportunas y legales. El establecimiento de una conciencia generalizada del problema, nuevas políticas y regulaciones, esfuerzos de cambio de comportamiento, nuevas fuentes de financiamiento, soluciones asequibles y efectivas que funcionan en las condiciones locales y una fuerza laboral capacitada son los aspectos principales de este programa. Un desafío adicional es que la pandemia mundial ha exigido una rápida adaptación a un nuevo panorama político. Los flujos de financiación para muchos proyectos se volvieron escasos y el enfoque en la creación de empleo es ahora más crítico para la economía.

El programa Work-4-Water comenzará con el lanzamiento de 400 proyectos piloto de reemplazo de pozos negros, distribuidos entre Hawaiʻi, Maui, Oʻahu, Kauaʻi, durante tres años (2021 a 2023). Estos programas piloto se enfocarán en áreas de alta prioridad identificadas por el Departamento de Salud de Hawái y probarán varias tecnologías de saneamiento nuevas, recopilando datos sobre su desempeño.

Ubicaciones de cess pool en hawaii doh

El Departamento de Salud de Hawái ha trazado un mapa de las ubicaciones de los 88,000 pozos negros estimados en el estado. Las áreas amarillas indican aquellos que se consideran prioritarios para el reemplazo. Foto © Departamento de Salud del Estado de Hawái

Como parte del programa Work-4-Water, las universidades comunitarias de la Universidad de Hawai'i colaborarán con el Centro de Investigación de Recursos Hídricos de Hawai'i y el Departamento de Salud del Estado de Hawai'i para reclutar maestros y profesionales para capacitar a estudiantes y trabajadores desplazados para la instalación y el sistema de saneamiento. mantenimiento. Las clases proporcionarán capacitación para la instalación, inspección y mantenimiento de sistemas individuales de aguas residuales (IWS) e incluirán cursos de certificación. Estos pilotos servirán como modelo para la creación de programas de capacitación para miles de nuevos trabajadores que tendrán los conocimientos y las habilidades para reemplazar con éxito los 88,000 pozos negros de Hawai.

Las posibles tecnologías piloto incluyen variaciones de humedales artificiales, así como biofiltros reductores de nitrógeno o jardines de biorreactores. Estas soluciones pasivas de tratamiento de aguas residuales, basadas en investigaciones de la Universidad de Stony Brook y The Nature Conservancy, utilizan capas de arena, astillas de madera y biocarbón para eliminar patógenos, productos químicos y nutrientes de las aguas residuales. Para áreas con niveles freáticos poco profundos, cerca de la costa o donde el espacio es limitado, se pueden usar unidades de tratamiento aeróbico. Estos no solo eliminan los patógenos de los desechos, sino que también reducen los nitratos y otros nutrientes.

WAI está trabajando con Work-4-Water hui y utilizando trabajadores financiados por la Ley CARES para armar una base de datos de propietarios que se encuentran en áreas de Prioridad 1-3 (identificadas por el Departamento de Salud del estado), donde las aguas residuales de los pozos negros representan una amenaza para fuentes de agua potable, aguas subterráneas y aguas superficiales sensibles. La base de datos también incluirá una lista de ingenieros, contratistas, proveedores de equipos y recursos financieros certificados en aguas residuales.

Advertencia de playa

El letrero advierte a los nadadores que no deben nadar en aguas contaminadas. Foto © WAI

En octubre de 2020, el programa de conversión de pozos negros a gran escala aún se encuentra en la etapa de planificación y desarrollo y aún no se ha implementado. Los miembros de Work-4-Water hui actualmente están educando y comunicando a los financiadores y las partes interesadas locales. El hui está en proceso de solicitar grandes subvenciones federales y estatales para financiar el programa, incluida la búsqueda de fondos del Departamento de Trabajo y la Asociación de Desarrollo Económico. Se anticipa que la mayor parte de los fondos provendrá del segundo paquete de estímulo del gobierno federal para ayudar con el desarrollo de la fuerza laboral.

¿Qué tan exitoso ha sido?

Mientras espera la financiación que permitirá ampliar los esfuerzos, WAI tiene 10 proyectos actuales en marcha que están en camino de completarse antes de febrero de 2021. A través de estos proyectos, WAI está introduciendo nuevas opciones tecnológicas que podrían transformar el saneamiento tradicional. Un ejemplo es el proyecto piloto WAI que utiliza el inodoro incinerador Cinderella, un sistema sin agua que quema desechos sólidos y líquidos para crear cenizas inodoras y libres de patógenos. WAI también está trabajando con el tratamiento de conversión de residuos en energía de Cambrian Innovation que recupera y recicla el agua para otros usos.

Inodoro cenicienta

Un inodoro incinerador Cinderella importado de Noruega, instalado en el Instituto de Biología Marina de Hawai'i en Kaneohe Bay, el 30 de septiembre de 2020. Produce cenizas libres de patógenos como su único producto de desecho, funciona con propano y se puede usar completamente fuera de la red. . Foto © WAI

Lecciones aprendidas y recomendaciones.

WAI todavía está aprendiendo, enfrentando desafíos y estableciendo mejores prácticas. Stuart Coleman reflexiona sobre esto y dice que “el compromiso cívico es fundamental. Si desea una solución, debe rodearse de personas que quieran soluciones. Este país fue fundado por personas que estaban de acuerdo con la idea de 'por la gente, por la gente, para la gente' ”.

Ofrece un estímulo optimista, "Reúna a las personas adecuadas, que puedan pensar fuera de la caja".

Además de reconocer la necesidad de una colaboración continua, los proyectos WAI también demuestran la naturaleza incremental del cambio. “Recuerde siempre a la gente el panorama general. Es muy fácil perderse en los detalles. Seguimos recordándole a la gente: 'Este es un gran problema, no va a desaparecer, nadie está haciendo nada al respecto y tenemos que hacer que esto suceda'. Recuerde a la gente por qué hacemos lo que hacemos. Se trata de agua limpia ". - Stuart Coleman

Resumen de financiación

El programa Work 4 Water es un programa piloto a gran escala en todo el estado para lanzar un programa de diversificación económica y mejora de infraestructura de $ 4.5 mil millones. Financiamiento solicitado para la fase de planificación utilizando fondos de la Ley CARES: $ 150,000.00

Financiamiento solicitado por tres años:
Año 1: $ 6,634,000.00
Año 3: $ 7,583,000.00
Año 2: $ 8,783,000.00
Total: $ 23,000,000.00 USD

Organización líder

WAI: Alternativas e innovaciones de aguas residuales

Consorcio

Universidad de Hawái en el Centro de Investigación de Recursos Hídricos de Mānoa
Programa universitario Sea Grant de la Universidad de Hawaiʻi
Alternativas e innovaciones de aguas residuales
Universidades comunitarias de la Universidad de Hawaiʻi
Departamento de Salud y Aguas Residuales de Hawái
Centro de Investigación de Recursos Hídricos de la Universidad de Hawaii

Recursos

Se abre en una nueva ventanaInnovación y alternativas de aguas residuales
Se abre en una nueva ventanaExcelerador elemental
Se abre en una nueva ventanaInnovación cámbrica
Se abre en una nueva ventanaControles de biomasa
Se abre en una nueva ventanaInformación del Cesspool del Departamento de Salud de Hawái
Se abre en una nueva ventanaDescripción general de los sistemas de eliminación en el sitio de la EPA

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