Eliminación de contaminantes emergentes presentes en aguas por métodos físicos y químicos

Abstract

Los contaminantes emergentes constituyen un amplio grupo de sustancias que son detectadas en concentraciones cada vez mayores en diferentes sistemas acuáticos empleados para la potabilización de agua. Varios estudios han demostrado que estos contaminantes no son eliminados eficientemente en la depuración de aguas residuales urbanas y en consecuencia son vertidos a los cauces públicos. Dado que estas substancias resultan ser tóxicas y dañinas para los seres vivos, es necesario proceder a su eliminación mediante nuevas técnicas de depuración, tanto físicas como químicas.

Por su frecuente presencia en diversas aguas, se han elegido los cinco contaminantes modelo siguientes: benzotriazol (utilizado en protectores solares), nortriptilina clorhidrato (fármaco antidepresivo), DEET (repelente de mosquitos), metilindol (fijador de fragancias) y clorofeno (desinfectante).

Las técnicas de eliminación de estos contaminantes elegidas para el presente trabajo abarcan un amplio rango de procesos físicos, químicos, procesos avanzados de oxidación y combinación de procesos físicos y químicos. Estas técnicas se aplican a la eliminación de los compuestos mencionados en distintas matrices: agua ultra‐pura, superficial del embalse de Peña del Águila (situado en las cercanías de la ciudad de Badajoz) y efluentes secundarios de las plantas de depuración de aguas residuales de Badajoz y de La Albuera. En el presente trabajo se pretende modificar diversas variables operativas, obtener las constantes cinéticas de reacción y proponer con todo ello un modelo que permita predecir la eliminación de estos compuestos en distintas aguas, además de identificar los intermedios de reacción generados.

Emerging contaminants constitute a broad group of aquatic contaminants that have been increasingly detected in several water sources used for the production of drinking water. Several studies have revealed that these compounds are not removed efficiently in conventional in municipal wastewater treatment processes, and consequently, these contaminants are disposed to ground and surface waters. Since emerging contaminants constitute a potential risk for human health, there is a need to investigate new technologies for their elimination.

Due to their presence in different waters, five contaminants were chosen as model compounds: benzotriazole (used in sunscreens), nortriptyline hydrochloride (antidepressant drug), DEET (insect repellent), methylindole (fragrance fixative) and chlorophene (disinfectant).

The techniques chosen in this study for the removal of these trace contaminants cover a wide range of processes: physical, chemical, advanced oxidation processes and combination of physical and chemical processes. These techniques were applied to the elimination of the mentioned compounds in several matrices (ultra‐pure, mineral, ground water, reservoir water, and secondary effluents from different municipal wastewater treatment plants located in Extremadura) with the aims of establishing the influence of the operating variables, obtaining the reaction rate constants and proposing a model to predict the removal of these compounds in different waters, as well as to identify the by‐products formed.