Con la rápida evolución de la innovación y el desarrollo tecnológico, existe un impulso cada vez mayor en pos de un cambio de paradigma hacia la gestión de aguas como componente de una economía circular. En lugar de considerar la reutilización de agua como un agregado costoso en las plantas de tratamiento de aguas, suscita cada vez más atención la idea de transformarlas en «fábricas de recuperación de recursos» que utilicen aguas residuales y lodos como materia prima y que recuperen productos valiosos para luego comercializarlos a usuarios finales.
El avance histórico del tratamiento de aguas residuales
La evolución de la gestión de aguas residuales, especialmente en los países desarrollados, suele asociarse a la lucha contra epidemias y a los avances tecnológicos revolucionarios. A través de las tecnologías básicas de lodos activados del siglo XIX (tratamiento de aguas residuales con microorganismos para eliminar la materia orgánica) fue posible pasar del «oscurantismo sanitario» a la «época de las luces en el saneamiento y de la revolución industrial»
Los avances tecnológicos de fines del siglo XX se centraron en la eliminación de nutrientes (nitrógeno y fósforo) para así poder enfrentar el problema generalizado de la eutrofización y reducir las consecuencias ambientales de las aguas residuales. Justo al comienzo del siglo XXI, con el aumento constante de los requisitos de tratamiento de las aguas residuales y de las capacidades de gestión de las instituciones, el foco de la investigación y la tecnología pasó a estar en los procesos avanzados, para poder cumplir con una reglamentación y normas de efluentes más estrictas. En el futuro, es probable que las tendencias de investigación e innovación en materia de aguas residuales se centren en la recuperación de recursos para, de esa forma, reformular el aspecto económico del tratamiento y eliminación de aguas residuales y lodos. Existen, a su vez, necesidades de agua y otros recursos naturales que se contraponen, que también impulsan la investigación e innovación en materia de tecnología y gestión de aguas residuales.
El objetivo principal de las grandes innovaciones tecnológicas más recientes en materia de tratamiento de aguas residuales es mejorar la eficiencia del tratamiento.
Si bien en algunas partes del mundo desarrollado las nuevas plantas de tratamiento se construyen con tecnologías de punta, existe un deseo cada vez mayor de utilizar tecnologías adecuadas que respeten las restricciones de recursos institucionales de los países de bajos ingresos. Se trata de tecnologías que pueden funcionar casi sin energía externa y con menores costos de instalación, operación y mantenimiento que los sistemas de lodos activados, pero que de todas formas alcanzan el mismo nivel de rendimiento.