¿A dónde va todo eso?

Todos los seres vivos necesitan eliminar sustancias de desecho y tienen, para ello, distintos mecanismos. Los humanos, en particular, lo hacemos de igual forma en función de nuestra anatomía y fisiología, aunque empleamos distintos elementos dependiendo fundamentalmente del nivel socioeconómico, lugar y acceso que tengamos a los recursos sanitarios. Podemos o no usar un inodoro o, en sus múltiples acepciones de la lengua española, sanitario, letrina, evacuatorio, excusado, retrete, wáter o taza. Sin dudas, si hay algo que nos une, es cuando la naturaleza llama. Le llamamos coloquialmente “ir al baño” o de cientos de maneras diferentes; y allí, en ese espacio privado y único dejamos ir o el “uno” o el “dos” o ambos, es decir la orina y todo el material derivado de los alimentos ingeridos que no se puede convertir en una forma absorbible; los excrementos.

Pero… parafraseando a Antoine-Laurent de Lavoisier, uno de los padres de la química moderna, si «Nada se pierde, nada se crea; todo se transforma», en referencia a una de las leyes elementales que indica que la materia no se crea ni se destruye solo se transforma, pero no se elimina, entonces, ¿qué pasa con eso que se va por el inodoro? ¿Alguna vez te has puesto a pensar qué pasa con tus excrementos una vez que los liberas en el retrete?

Primero lo primero, ¿qué es eso que se “va por el retrete”?

Creo que casi nadie desconoce que lo que eliminamos o “intentamos” eliminar puede ser o bien orina, o heces, o ambas, sumadas, por su puesto, a toda la serie de cosas que arrojemos por las cañerías… El punto es: ¿tenemos claro qué son estas dos sustancias? y, ¿cuáles son sus particularidades?

Desde el principio. Obtenemos los nutrientes del alimento y el agua; ésta es esencial porque todas las reacciones químicas de las células ocurren en solución acuosa. Los nutrientes animales se dividen en seis categorías principales: carbohidratos, lípidos, proteínas, minerales, vitaminas y agua. Estas sustancias satisfacen dos requisitos básicos para la supervivencia: proporcionan energía y materias primas para sintetizar las moléculas vitales. Las células dependen de un suministro continuo de energía para mantener su increíble complejidad y amplia gama de actividades. Sin esta energía, las células mueren en minutos. Los nutrientes que producen energía son los lípidos (grasas y aceites), carbohidratos (como la glucosa, la sacarosa o el almidón) y proteínas (vegetales o animales). Estas moléculas se degradan por medio de la digestión, que libera subunidades las cuales se usarán para generar ATP (energía) y también materias primas para sintetizar otras moléculas.

Las sustancias degradadas deben ser absorbidas por el organismo. Casi toda la absorción de nutrientes ocurre en el intestino delgado. Sin embargo, seamos omnívoros, vegetarianos o veganos, comemos cuerpos de otros organismos, y partes de dichos cuerpos se resisten a ser utilizadas como alimento. Por ejemplo, cada célula vegetal tiene una pared de celulosa que no es digerible por nosotros. Lo mismo ocurre con la carne donde el tejido conjuntivo de la misma (mayoritariamente colágeno) no es digerido por los seres humanos. Estas sustancias permanecen sin digerir porque carecemos de las enzimas que se necesitan para hidrolizarlas.

También podemos encontrar grasas sin digerir que permanecen de esta forma porque se han combinado con minerales de la dieta, como el calcio y el magnesio, que imposibilitan su digestión. Los materiales no digeridos o absorbidos se expulsan del cuerpo. Estas sustancias fluyen por el intestino grueso junto con el agua. En el intestino grueso, estos desechos entran en contacto con una población de bacterias (la flora) que sintetiza vitaminas, colabora con la digestión, y parte de ellas también se eliminan (las bacterias representan un tercio del peso seco de las heces). Por ende, además de los desechos mencionados, las heces se componen de bacterias, pigmentos, agua y moco (sustancia que lubrica el intestino). Los pigmentos biliares, sobre todo la bilirrubina, son productos de la rotura de los glóbulos rojos viejos a nivel hepático y son los responsables de la coloración parda de las heces.

La orina, por su parte, es necesaria para eliminar los desechos celulares del cuerpo. Se compone en un 95% de agua, en la que están disueltos varios tipos de sustancias (Ver diagrama).

Es decir que intentamos eliminar o bien una compleja solución acuosa que es la orina, o bien una sustancia semisólida cargada de bacterias y restos no digeridos de diversos componentes celulares y biomoléculas. Por ende, se dice que estos residuos tienen alta carga de materia orgánica, ya que tienen gran cantidad de compuestos orgánicos (ya sea completos o fragmentados) que alguna vez fueron parte de los seres vivos.

Todo depende

Suponiendo que estamos ante adecuadas condiciones sanitarias, en un pueblo o en una ciudad, una vez terminada ‘la faena’ presionamos el botón o “tiramos la cadena” y se libera el agua que acompañará a los residuos durante este trayecto. El primer paso consiste en salir del laberinto de tuberías de nuestro hogar hasta llegar, o bien a la red de alcantarillado (red cloacal) donde se unen con el resto de desperdicios de otros ciudadanos, o bien, si no hay cloacas, a un sistema séptico. Las excretas se mezclarán, a su vez, con las llamadas aguas residuales, es decir, aguas que contienen material disuelto y en suspensión, y provienen de lavamanos, tinas de baño, duchas, lavaplatos, lavaderos y otros artefactos que no descargan materias fecales. O sea, ahora nuestra mezcla es bastante compleja.

En ambos casos se requiere de un adecuado “tratamiento” de este material de desecho ya que las heces humanas se consideran un riesgo para la salud si no se disponen adecuadamente debido a su potencial para transmitir enfermedades. Esto se debe a que tienen una gran cantidad de microorganismos, muchos de ellos posibles causantes de enfermedades. Además, la falta de tratamiento de las aguas residuales es una de las principales causas de contaminación del agua subterránea.

Si estamos ante la primera situación, mediante la red cloacal –en el mejor de los casos– las “aguas negras” desembocarán en una Estación de Tratamiento de Aguas donde se realizan una serie de procesos para purificarlas, eliminar contaminantes y hacer que estos desechos disminuyan en cantidad y el agua pueda ser liberada a los cursos de agua o reutilizada. Sin embargo, en algunos países como Argentina, solo el 12 % de las aguas residuales recolectadas son tratadas antes de verterlas a los ríos. Aquí, si bien muchas ciudades poseen plantas de tratamiento de efluentes cloacales, la mayoría no están operativas o cuentan con un deficiente estado de mantenimiento.

En el segundo de los casos, cuando no hay una red cloacal, estamos ante la presencia de los sistemas sépticos que se usan para tratar y disponer de las aguas residuales provenientes de una casa. Están conformados generalmente por una trampa de grasas, un tanque séptico, una caja distribuidora, un campo de oxidación y un pozo de absorción o pozo ciego. Cada uno de los componentes va quitando las grasas y residuos sólidos y dejando pasar solo el líquido. El fin es el mismo, realizar un tratamiento de estos líquidos residuales.

No es residuo, es ¿alimento?

Los tratamientos que se le aplican a los efluentes pueden ser diversos, pero se clasifican en tres grandes tipos: físicos, químicos y biológicos. Los primeros transfieren los contaminantes del agua a una segunda fase, pero sin eliminarlos. Son, por tanto, procesos no destructivos. Los tratamientos químicos tales como la oxidación húmeda, la ozonización (aplicación de ozono), la radiación UV, entre otros, actúan sobre aquellas moléculas susceptibles de oxidación. Son, por tanto, procesos no selectivos y, además muy costosos. Los tratamientos biológicos se basan en el empleo de microorganismos, fundamentalmente bacterias, para la depuración. La contaminación del agua constituye el sustrato o alimento de la comunidad de microorganismos. ¿Cómo es esto?

Si revisamos otra vez la composición de los efluentes (dejando de lado las sustancias tóxicas industriales y considerando los efluentes más simples), estos poseen alta carga de materia orgánica, como mencionamos; materia fecal, papel higiénico, restos de alimentos, jabones y detergentes, (éstos también son moléculas orgánicas), entre otros. Todos estos residuos no son el final de una cadena, y de ellos aún puede obtenerse energía. ¿Quiénes pueden hacerlo? En su mayoría son microrganismos que pueden vivir en condiciones aeróbicas o anaeróbicas (sin oxígeno), alimentándose de estas sustancias y transformándolas en otras más inocuas o con potencial energético como el dióxido de carbono, el metano, el nitrógeno molecular, y el agua. La mineralización de compuestos contaminantes mediante microorganismos es, por tanto, un proceso destructivo completo. Todo aquello que puede ser degradado por los seres vivos se considera biodegradable.

Por ende, «todo lo que se va por el retrete puede finalmente quedar reducido a un grupo de moléculas inorgánicas y gran cantidad de biomasa» (toda la masa seres vivos que creció a expensas de ese alimento). Estas bacterias tienen también la propiedad de aglomerarse entre ellas y adherirse a partículas inertes del medio, creando así flóculos. Esta última propiedad permite la separación física del agua clara purificada de los lodos formados por los flóculos. Y… ¡voilà, aguas depuradas!

Dato: si las aguas con alta carga de materia orgánica son liberadas a los ecosistemas acuáticos sin tratamiento, no solo pueden ser fuente potencial de enfermedades, sino que propician el desarrollo desmedido de algas y malezas acuáticas en arroyos, ríos y lagunas en un fenómeno que se conoce como eutrofización.

Hoy en día las plantas de tratamientos de efluentes emplean una combinación de los tres métodos, físicos químicos y biológicos. El punto es, ¿cuán eficiente o ineficientemente son empleados esos tratamientos? ¿Se puede generar energía a partir de éstos?

Recursos de retretes

Podemos dejar de usar plásticos, disminuir el consumo de ciertos objetos, y llevar adelante otras acciones que sean más ‘amigables’ con el medio ambiente, sin embargo, no podemos dejar de eliminar los desechos de nuestro metabolismo, es parte de nuestra función vital.
Si pensamos a lo grande, es decir, en toda la población humana las cantidades son abrumadoras. Actualmente somos 7.600 millones de personas en el mundo que producimos un volumen de 3.800 billones de litros – 3,8 1012- de excrementos anuales (basados en 500 L de excrementos anuales por persona). Y, por supuesto, esta cantidad aumenta siguiendo al crecimiento poblacional.

¿Qué tal si esos excrementos son considerados como “recursos”? Según un informe elaborado por el Instituto del Agua, el Medio Ambiente y la Salud de la Universidad de las Naciones Unidas (INWEH, por sus siglas en inglés) del año 2015, los desechos humanos constituyen una mina de oro, ya que son una potencial fuente de energía. ¿Cómo? Gracias al biogás obtenido a partir de desechos humanos. El biogás tiene aproximadamente 60% de volumen de metano (CH4) y es generado por la descomposición bacteriana en sistemas anaeróbicos. Tal es así que los desechos humanos pueden ser denominados “Recursos de Retretes”. Las heces adecuadamente tratadas y reutilizadas poseen un gran potencial como fuente asequible y sostenible de energía, nutrientes y agua; pueden ser utilizados para generación eléctrica o como fertilizantes en la producción de alimentos. Además del potencial económico, energético y sanitario, el proyecto también plantea los beneficios ecológicos de utilizar los excrementos en sustitución del carbón de leña. El informe destaca que la utilización de las heces, debidamente procesadas y carbonizadas, podría ayudar a reducir la deforestación del planeta. En la actualidad, el biogás se aprovecha en diversas plantas de tratamiento de aguas residuales, sin embargo, según los autores del estudio, se ha prestado poca atención a la posibilidad de utilizar la materia fecal procesada como alternativa al carbón. Hay que considerar que el 80% de las aguas residuales generadas por la población mundial regresan al medio ambiente sin ser tratadas o reutilizadas. ¡Cuánto estamos desaprovechando! ¿no?

Lidiar adecuadamente con nuestros excrementos no solo se relaciona con evitar peligros, también tiene que ver con aprovechar una oportunidad. Esto es lo que se denomina la economía del saneamiento circular: los recursos de nuestros retretes pueden ofrecer soluciones para la alimentación, agricultura, agua, energía y salud. Este concepto fue implementado por la Toilet Board Coalition o TBC: una plataforma creada en 2014 que facilita la participación del sector privado, conecta a empresas y garantiza la colaboración entre los sectores privado, público y sin fines de lucro bajo un objetivo común de acelerar el negocio del saneamiento para todos.

Incluso para concientizar respecto los desechos humanos y los temas vinculados con el saneamiento la ONU ha implementado el Día Mundial del Retrete, que se celebra cada 19 de noviembre. Pensando además que, si se pone de manifiesto el valor de las heces humanas, se podría mejorar la situación de muchas de estas personas.

Si bien muchas son las ideas y potencialidades del tema, el tratamiento de desechos aún requiere de mucha tecnología y grandes inversiones de los gobiernos, ya sea locales o nacionales. Sin embargo, alguien famoso ya estuvo pensando en eso y viene trabajando desde hace varios años. La Fundación Bill y Melinda Gates también ha identificado el saneamiento como un problema de salud mundial importante y ha establecido en el año 2011 un desafío llamado Reinvent the Toilet Challenge (Reinventar el retrete) para abordar este problema y ayudar a entregar nuevos tipos de inodoros sin alcantarillado que satisfagan las necesidades de las personas. Afortunadamente el magnate creador de Microsoft ha anunciado recientemente que muchas de las soluciones creadas para ese desafío ya están listas para licenciarse. En este video puedes verlas.

Creo que nunca abordé un tema desde una óptica donde la sustentabilidad tuviese tanto sentido. Ojalá en pocos años podamos tener toda una serie de dispositivos de saneamiento, a bajo costo o al menos plantas de tratamiento empleando los desechos como recursos. Si comprendemos los ecosistemas y su funcionamiento y nos adecuamos a los ciclos ecológicos podremos vivir armónicamente y de forma saludable.

Bibliografía y fuentes consultadas:

-Audesirk, Teresa; Audesirk, Gerald; Byers, Bruce E. Biología. La Vida en la Tierra con fisiología. 9° Edición. México. Pearson Educación de México, 2013.
-Thibodeau & Patton. Anatomía Y Fisiologia. 6º Edición. España, 2007.
-Joseph Charpentier. Tratamiento de aguas residuales con lodos activados. CUADERNO TECNOLÓGICO Nº6 INTI – UE. 2014
-Informe del estado del Ambiente 2016. Ministerio de Ambiente y Desarrollo sustentable, Argentina.
–www.toiletboard.org
–inweh.unu.edu
–medlineplus.gov
–www.gatesnotes.com
–https://www.gatesfoundation.org