Depuracin de aguas residuales

Depuracindeaguasresiduales

Lasaguas residualesgeneradasen laspoblacionesurbanasdeben regresar almedioambiente,yaseaatravsdelcaucedeunro,unlagooelmar.Estasaguasnodebenprovocarunacontaminacinenestosecosistemas.Porello,elagua residualse trataenplantasdedepuracindeaguapararebajarlacantidaddecontaminantes.

Elsistemaparaladepuracindelaguasedivideenvariasfases:

Tratamiento primario: engloba unafase depretratamiento de agua y unadepuracin primaria en undecantador.Seretirandelaguagrandesslidos (trapos, maderas, piezas decoche, escombros) mediante unafiltracin por rejillas. Se separan delagua lasgrasasysecorrigeelpHparapermitir un posterior ataque demicroorganismos a la materia disueltaen ella. En un decantador de grandesdimensiones se recogen los slidos,donde precipitan en el fondo,generando lodos que sern conducidosaundigestor.

Tratamiento secundario: tambinllamado depuracin secundaria. Seelimina la materia orgnica por accindemicroorganismos.Este tratamientoes aerobio y se comprueba suefectividad midiendo la cantidad deoxgeno consumido por losmicroorganismos en la oxidacin de lamateria orgnica. A medida quedisminuye la cantidad de materiaorgnicadelagua,tambindisminuyeelconsumodeoxgeno.

El agua que sale de este tratamiento entra en el tanque de decantacin en elque, por sedimentacin, se depositan en el fondo materiales inorgnicos yorgnicos insolubles. Una vez que sale el agua de este tanque en el que

permanece, al menos dos das, ha perdido el 95% de la materia orgnica quellevabadispersa.Despussevierteelaguaalmedioambiente.

Losrestosdepositadoseneltanquededecantacinsetrasladanalosdigestoresde cieno (lodo), donde las bacterias fermentadoras y bacteriasmetangenas, enun ambiente anaerobio, producen el denominado biogs, que puede utilizarsecomofuentedeenerga.

Los slidos depositados en el digestor de lodos se retiran peridicamente y,despus de eliminarse la mayor parte de los microorganismos, son utilizadoscomoabonoagrcola.

Reactores Biolgicos de Membrana (MBR): Unaalternativa de tratamiento para la reutilizacin delagua.

ReactoresBiolgicosdeMembrana(MBR):Unaalternativadetratamientoparalareutilizacindelagua.

Los Reactores Biolgicos de Membrana (reactor biolgico + ultrafiltracin) se incluyen en lasdenominadas tecnologas de membrana, las cuales han experimentado un gran desarrollo en la ltimadcada.LaaplicacindeestastecnologasalosMBRpermitelaseparacindelfangoyellquidomediantemembranas, obteniendo ventajas importantes frente a la separacin en los tradicionales decantadoressecundarios.Elaumentode lademandadeaguaha impulsado la implantacindeestossistemasaescalareal,especialmenteenaquelloscasosenqueseplantealaposibilidaddereutilizacindeagua.

La demanda de agua potable aumenta constantemente debido fundamentalmente al desarrolloindustrialyalaumentodeladensidaddepoblacinenzonasconcretasy,comoconsecuencia, lacantidadde agua residual que se vierte.Este incremento en la demanda y el volumende agua contaminada y suimpactosobreelmedioesthaciendoquelapresinsobrelosnivelesdecontaminacinseamsexigenteylacalidadrequeridaseacerquealosrequerimientosdereutilizacin.Losreactoresbiolgicosdemembranasuponen un adelanto a los sistemas tradicionales, incorporando en una nica etapa las operaciones deaireacin,decantacinsecundariayfiltracin.

Sufuncionamientosebasaenqueelaguadelreactorbiolgicoesfiltradapasandoatravsdelasparedesdeunamembrana,debidoaunapequeadepresinproducidaporunabombacentrfuga.Elaguafiltrada es extrada del sistema mientras el fango y los compuestos de tamao superior al poro de lamembranaquedanretenidosypermanecenoretornanalreactorbiolgico.

Esteciclosealternaconuncortocontralavado,enelqueseinvierteelsentidodelflujoparaforzarelpasodelaguafiltradadesdeelinterioralexteriordelamembranaparalimpiarla.Peridicamente,enfuncindelgradodeensuciamiento,serealizanlimpiezasqumicasenprofundidaddelasmembranasmediantesuinmersinenunasolucindelimpieza.

LosMBRestncompuestospordospartesprincipales:

Reactorbiolgico:responsabledeladegradacindeloscompuestospresentesenelaguaresidual.

Mdulodemembranas:encargadodellevaracabolaseparacinfsicadellicordemezcla.

Adems,estossistemaspuedenadoptardosconfiguracionesbsicas:

Membranas sumergidas o sistema sumergido: Las membranas se sitan dentro del propio reactorbiolgico,eliminandolasnecesidadesdebombeoyaprovechandolaagitacinmecnicadelaaireacin.

Membranasexternasosistemadebucleexterno:Elcontenidodereactorbiolgicosebombeaalmdulode membranas. Las ventajas de este modelo residen en que el propio mdulo de membranas sirve decontenedordelimpiezaparalasmismasyseevitasumanipulacin.

Laeleccindeun sistemauotrodependede cada caso, la ubicacin concreta y las instalacionesexistentes.

Estossistemaspresentanunaseriedeventajasydesventajasfrentealossistemastradicionales:

Operacindelaplantaconconcentracionesdefangosuperiores(MLSS:1020g/l)alasdeltratamientoconvencional(MLSS:34g/l).

Lafiltracinpormembranagarantizaunacalidaddeaguatratadaindependientementedeladecantabilidaddel fango. Lasmembranas retienen los slidos en suspensin y sustancias coloidales, lo que permite sureutilizacinparadiversosusos.

Plantaesmscompacta,alprescindirdeldecantadorsecundarioyreactorbiolgicomuchomspequeo(sepuedereducirhasta1/3).

Flexibilidad de operacin: SRT y HRT se pueden controlar independientemente y con ello se puedemantenerunaedaddel fangoelevadaquepermitael desarrollodemicroorganismosdecrecimiento lento(nitrificantes).

La oferta de nutrientes en el biorreactor respecto a la biomasa puede ser regulada, de forma que segenerantiemposdepermanenciaprolongadosdelabiomasaydelosnutrientesenelsistema,minimizandoaslaformacindelodosexcedentes.

Elevadocostedeimplantacinyexplotacin.

Lasaltasconcentracionesde fangopueden influirde formanegativaenel rendimientode lamembrana,aumentandoelTPM(TransmembranePressure)odisminuyendoelflujoatravsdelamembrana.

Actualmente,enEspaaexistenvariasinstalacionesdeestetipo,emplendosetantoparaaguasresidualesindustriales como para aguas urbanas, siendo especialmente utilizado en el tratamiento de aguas parareutilizacin.

Publicadoel11junio,2014

Nuevas investigaciones para la eliminacin demetales pesados

Nuevas investigaciones para la eliminacin de metalespesados

Losmetalespesadosson,engeneral, txicospara lossereshumanos,yademssucaractersticadeserbioacumulativos(nopuedensereliminadosporelcuerpo)provocaquelasconcentracionespermitidasenelaguadeconsumohumanoporlalegislacinvigente(RD140/03)seanmuypequeas.

Sehandesarrolladodiversosmtodosparalaeliminacindemetalespesadosdelasaguas,entrelosqueseencuentran laprecipitacin, coagulacin, adsorcinetc.Sinembargoen laactualidadesun campodeestudioqueestdandopieanumerosasinvestigaciones.

Eltrminometalpesado,apesardeserampliamenteutilizadoentrelosprofesionalesycientficos,notieneunabasecientficarigurosaounadefinicinqumica.Aunquemuchosde loselementosqueseencuadraneneltrminometalpesadotienenunadensidadelevada,existendiversasexcepcionesaestaregla.

Estrictamente,ydesdeelpuntodevistaqumico,losmetalespesadosestnconstituidosporelementosdetransicin incluyendo tambinalgunosnometalescomoelarsnicoyselenio.Estoselementos tienenunadensidad significativamente superior a la del sodio, calcio y otros metales ligeros. Por otro lado, estoselementossepresentanendiferenteestadodeoxidacinenagua,aireysueloypresentandiversosgradosdereactividad,cargainicaysolubilidadenagua.

Unaformaopcionaldenombraraestegrupoescomoelementostxicos,loscuales,deacuerdoalalistade contaminantes prioritarios de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (USEPA),incluyena lossiguienteselementos:arsnico,cromo,cobalto,nquel,cobre,zinc,plata,cadmio,mercurio,titanio,selenioyplomo.

Lassalessolublesenaguade losmetalespesadoscomoelplomo,cadmioymercuriosonmuy txicasyacumulables por los organismos que los absorben, que a su vez son fuente de contaminacin de lascadenasalimenticiasalseringeridosporalgunodesuseslabones.Alseringeridosporelhombreenelaguayalimentoscontaminadosporloscompuestosdemercurio,plomoocadmioleprovocanceguera,amnesia,raquitismo,miasteniaohastalamuerte.

Elmercuriolquidonoesvenenosoperosusvaporesysuscompuestossonmuytxicos.Comoelmercurioysus compuestos son casi insolubles en agua no eran considerados durante mucho tiempo, comocontaminantesymuchomenoscomocontaminantespotenciales.Elmercurioseutilizabacomocomponentedelasamalgamasdentales.

Posteriormente, los investigadores encontraron que el mercurio y algunos compuestos inorgnicos demercuriopuedensermetiladosporbacteriasanaerobiasenellododelfondodeloslagosytambinporlos

pecesy losmamferos,por loque, losdesechosquecontienenmercurioo susderivadosquesehan idoacumulando en los fondos fangosos de los lagos constituyen fuentes potenciales de contaminacin y porprocesosbioqumicospuedenincorporarsealasdiversascadenasalimenticias.Ademsloscompuestosdemercurio son del tipo de sustancias acumulables en los organismos y pueden llegar a alcanzarconcentracioneslosuficientementealtasparaservenenosos.

Elcadmioes txicoyelenvenenamientoseproduceal inhalarloo ingerirlo, tienegran tendenciaa formarcompuestoscomplejosacuosos.

Lacontaminacindelaguaporcadmioesprovocadapor lasprincipalesreasdeaplicacincomo sonelacabado de metales, la electrnica, la manufactura de pigmentos (pinturas y agentes colorantes), debateras (cadmionquel),deestabilizadoresplsticos,deplaguicidas (fungicidas), laelectrodeposicino laaleacionesdefierro,enlaproduccindefierroyzinc,yenelusodereactoresnucleares.

Arsnicoycobresonalgunosde losmetalespesadospresentesendiversoscuerposacuferos, loscualespuedenprovenirtantodesdefuentesnaturalescomodeactividadeshumanas,porejemploaguasresidualesdomsticas,agrcolaseindustriales.Ambasfuentesconstituyenunpeligrotantoparalasaludcomoparalavidaacutica.

Hayque sealar tambinqueenalgunos casosexistenaguasque sufrenunprocesodeenriquecimientonaturalenmetalespesadosalatravesaracuferosformadosporrocasqueloscontienenensucomposicin.

Losmetalespesadosson,engeneral, txicospara lossereshumanos,yademssucaractersticadeserbioacumulativos(nopuedensereliminadosporelcuerpo)provocaquelasconcentracionespermitidasenelaguadeconsumohumanoporlalegislacinvigente(RD140/03)seanmuypequeas.

Sehandesarrolladodiversosmtodosparalaeliminacindemetalespesadosdelasaguas,entrelosqueseencuentran laprecipitacin, coagulacin, adsorcinetc.Sinembargoen laactualidadesun campodeestudioqueestdandopieanumerosasinvestigaciones.

Recientemente, el Instituto Tecnolgico metalmecnico AIMME, a travs de su Unidad de TecnologasQumicas, ha desarrollado un prototipo de filtro, con posibilidad de incorporar nanopartculas de oro, quepermite la reduccin de la contaminacin del agua por metales pesados. Esta tecnologa est pensadabsicamenteparalasindustriasdelsectordelmetalcuyasaguasnecesitantratamientosespecialesparasudepuracin.

Esteinnovadormtododedepuracinlograreducirengrancantidadlacontaminacindelaguapormetalespesados, sobre todo las que se encuentran en concentraciones bajas, minimizando el impactometalmecnicosobreelmedioambiente.

Latcnicaqueutilizananopartculasdeoropermite tambin larecuperacindecomponentesquepuedenreutilizarsedespusdel filtrado, innovacinmuytilpara las industriasque fabricanmaquinariaparaotrasindustrias,cuyasaguasnecesitantratamientosespecialesdedepuracin.

OtroequipodeinvestigadoresdelDepartamentodeIngenieraMatemticaydelCentroGibmar,delCentrodeBiotecnologasUdeCdeChilehandesarrolladounfiltrodealgas.Enesteproyecto,sehallevadoacabolamodelacin,diseoydesarrollodeunsistemaautomatizadodebiofiltracinalternativo,utilizandoalgasinmovilizadasenunamatrizpolimricaparalaseparacindemetalespesados,desdeaguascargadastantode forma natural como mediante actividades industriales. Entre otros aspectos, la idea es tambin darcumplimientoa lasnormativassanitariayambiental (DS90yDS609)vigentesenChile,queestdirigidaamejorar la calidad del agua, ya sea para consumo humano como tambin para biorremediar efluenteslquidosindustrialesquepuedanserreutilizados.

Agua verde cianotxica?

Aguaverdecianotxica?Publicadoel13marzo,2015

Laprediccin,prevencinymitigacindebloomsdecianobacterias txicasen losembalsesy lagossehaconvertidoenunanecesidadanivelmundial.Paraellose requiere lamonitorizacinde losembalsesconriesgodeeutrofizaciny,encasodeserbloomtxico,procedera sueliminacinparaasegurar labuenacalidaddelagua.Pero,cmopodemoseliminarla?

Grupocianobacteriasy cianotoxinas.MarangelesLezcanoVegayJessMornLpez. Instituto IMDEAAgua

Algunavezhemospodidoencontrarnosconembalsesquetienenuncolorverde,especialmenteenveranooafinalesdelverano.Miramosdetenidamenteelaguaynosdamoscuentaquesonalgasosimilar,dudandosiesperjudicialconsumirlaobaarseenella.Estecrecimientodealgasyotrosproductoresprimarios,comolas cianobacterias, ocurre en las masas de agua cuando hay un enriquecimiento de nutrientes y lascondiciones ambientales son propicias para un crecimiento masivo. A este proceso se le denominaeutrofizacin(delgriegoeu,bueno,ytrophos,nutricin,alimento)ysetratadeunprocesonatural,peroquedebidoal incrementodenutrientesqueaadimosalmedioporactividadesganaderas,agrcolas,efluentesdeplantasdetratamientodeaguaresidual,etc.,sehaacabadoconvirtiendoenunprocesoincentivadoporelserhumano.

Foto1.BloomdeMicrocystisspp.

Foto2.CianobacteriaMicrocystisaeruginosadeaguadeembalsebajomicroscopio.

Estoscrecimientosmasivosobloomsson,enmuchoscasos,dominadosporlascianobacteriasdebidoalasventajasquesuscaractersticasfisiolgicasleproporcionan(vesculasdegas,diversospigmentosparahacerlafotosntesis,etc.)conrespectoalosdemsintegrantesdelfitoplanctondelosembalsesylagos.Algunosgnerossonhabitualmenteproductoresdetoxinas(cianotoxinas)queafectanalossereshumanosyaotrosanimales.Entreestastoxinasseencuentranlasmicrocistinasynodularinas(hepatotoxinas),anatoxinasysaxitoxinas(neurotoxinas),cilindrospermopsinas(citotoxinas),aplisiatoxinas(dermatotoxinas)ylipopolisacridos(efectosobrediversostejidos).Alrededordel35%delosembalsesespaolesdesarrollanbloomsdecianobacteriasconcarctertxico[1],siendolasmicrocistinaslastoxinasmsfrecuentes[2].Estosuponeunproblemaseriocuandoelaguadeembalsesedestinaaconsumohumanoorecreativo,establecindoseunvalorguaporlaOrganizacinMundialdelaSaludde1g/LdemicrocistinaLR(lavariantemstxica)enelaguadeconsumo,trasladadoalalegislacinespaolaenelRealDecreto140/2003,de7defebrero.

Laprediccin,prevencinymitigacindebloomsdecianobacteriastxicasenlosembalsesylagossehaconvertidoenunanecesidadanivelmundial.Paraellose requiere lamonitorizacinde losembalsesconriesgodeeutrofizaciny,encasodeserbloomtxico,procedera sueliminacinparaasegurar labuenacalidaddelagua.Pero,cmopodemoseliminarla?Elcontroldenutrientescomoel fsforo,agitacindelaguamedianteturbinas,etc.,sonalternativasparasuprevencin,perocuandotenemoselproblema,qusehaceparaevitarqueelaguaconcianotoxinas lleguea las redesdedistribucindeaguapotable?Lasplantas potabilizadoras de agua poseen varias tecnologas de eliminacin basadas en mtodos fsicos yqumicos. Estosmtodos principalmente englobanmecanismos de oxidacin qumica (ozono o hipocloritosdico) y captura mediante carbn activado [3]. Sin embargo, estos mtodos presentan una serie deinconvenientes entre los que destaca su alto coste econmico [4]. Debido a la limitacin de estastecnologas, estn apareciendo alternativas ms seguras, fiables, ecolgicamente sostenibles y de bajocosteenergticoparaafrontarestaproblemtica.ElgrupodecianobacteriasycianotoxinasdeIMDEAAgua,integrado por la Dra. Rehab ElShehawy, Mara ngeles Lezcano y Jess Morn, nos centramos en losmtodos biolgicos para solventar el problema y por ello estudiamos los procesos de degradacin demicrocistinasmediantebacteriashetertrofasaisladasdelmedionatural.

A da de hoy, distintas bacterias degradadoras demicrocistinas han sido aisladas en varias regiones delmundo,siendolafamiliaSphingomonadacaelamsrepresentativadelasespeciesdegradadorasaisladas.No obstante, los estudios sobre biodegradacin de microcistinas son limitados y actualmente no existendatos en la literatura cientfica sobre cepas aisladas en la Pennsula Ibrica. Nuestro grupo realizaseguimientosdebloomsdecianobacteriasenembalsesespaoles, investigandolosprocesosnaturalesdedegradacindemicrocistinasparaaportarconocimientosobreestecampo.

Referencias

[1]Quesada,A.,Sanchis,D.,&Carrasco,D.2004.CyanobacteriainSpanishreservoirs.Howfrequentlyaretheytoxic?Limnetica,23,109118.

[2]Carrasco,D.,Moreno, E., Sanchis,D.,Wrmer, L., Paniagua, T., DelCueto, A., &Quesada, A. 2007.Cyanobacterialabundanceandmicrocystinoccurrence inMediterraneanwater reservoirs inCentralSpain:microcystinsintheMadridarea.EuropeanJournalofPhycology,41(3),281291.

[3] Newcombe, G. 2009. (Ed.) The International Guidance Manual for the Management of ToxicCyanobacteria.GlobalWaterResearchCoalition,Australia.

[4]Westrick,J.a,Szlag,D.C.,Southwell,B.J.,&Sinclair,J.2010.Areviewofcyanobacteriaandcyanotoxinsremoval/inactivationindrinkingwatertreatment.Analyticalandbioanalyticalchemistry,397(5),170514.

BIOREM. Proyectos. Bioremediacin de disolventesorganoclorados en aguas subterrneas

REMEDIACIN:bioremediacindedisolventesorganocloradosenaguassubterrneas

Localizacin:BaixLLobregat(Barcelona)

Cliente:Privado

Fecharealizacin:diciembre2011enejecucin

Descripcin:

Losdisolventesorganocloradossonlosprincipalescontaminantesdelasaguassubterrneasenepisodiosdecontaminacinporfuentesdeorigenpuntualdespusdeloshidrocarburosderivadosdelpetrleo.Lagestindeestoscasosdecontaminacinescomplejaacausadelcomportamientodelosorganocloradosenelmedio,dondeseabsorbenenlamatrizslidayalavezsetransportanhastacapasfreticasprofundas,originandounadistribucinmuyheterognea.Lascaractersticasdelentorno,delusodelaparcela,ylageologadelmedio,puedenincrementarlacomplejidaddelcasoydificultarlastareasdecaracterizacinyremediacindelapluma.

Lastecnologasdebioremediacinhandemostradoviabilidaddeeliminacindeloscompuestosorganoclorados,yeltipodemicroorganismosyrutasmetablicascapacesdedegradarlosescadavezmayorynosofrecenuevasalternativasdeactuacin.Enesteproyectodiseamoseimplementamosunaactuacindebioremediacininsitumediantedecloracinreductiva.Elobjetivoescrearlascondicionesptimasparaparafavorecerlaactividadmicrobianadehalogenanteenelsubsuelo.

Las depuradoras de aguas residuales urbanasprovocan la resistencia de algunas bacterias a losantibiticos

Las depuradoras de aguas residuales urbanas provocan laresistenciadealgunasbacteriasalosantibiticosPublicadoel27febrero,2015

Cientficos de la Universidad deWarwick y Exeter en Reino Unido han llevado a cabo un estudio con elobjetivo de demostrar aumento en el nmero de genes de resistencia a antibiticos en un ecosistemaacuticonaturalcomoconsecuenciadeladescargadeunefluentedesalidadeunaestacindepuradoradeaguasresidualesenel roreceptor.Paraello tomaronmuestrasdeaguaysedimentosendistintospuntosdel roTmesisaguasarriba ydebajode ladescargade laEDARdeunaestacindepuradoradeaguasresidualessituadaenlasMidlands,ReinoUnido.Elresultadodelestudiopermiticonfirmarqueladescargadel efluente de aguas residuales ya tratadas de la EDAR fue la responsable del aumento del nmero decopiasdegenesderesistenciaenelro,poniendodemanifiestolaineficaciadelostratamientospresentesenlasdepuradorasparaeliminarestetipodecontaminantesemergentes.

CristinaPablos,GIQAURJC

:http://www.aguasresiduales.info/revista/noticias/lasdepuradorasdeaguasresidualesurbanasprovocanlaresistenciadelasbacterias9GlBz

Los frmacos se pueden introducir en las fuentes de agua a travs de aguas residuales que transportanexcretasdepersonasypacientesqueloshayanutilizadoporeliminacininapropiadademedicamentos(porejemplo, arrojndolos por el inodoro) y pormedio de residuos lquidos agrcolas, incluido el estircol delganado.Estoscontaminantessehanconvertidoenunacuestindecrecientepreocupacinparaelpblico,debidoaquepodranllegarinclusoalasfuentesdeaguapotable.

Elprincipalproblemadelapresenciadefrmacosenlasaguasesprincipalmenteeldesconocimientodelosefectospotencialestantoenecosistemasacuticoscomoenhumanoscomoconsecuenciadelaexposicina stos durante un largo periodo de tiempo. Algunos de estos efectos podran ser su accin txica yactividad como disruptores endocrinos hacia organismos acuticos o su bioacumulacin a travs de lacadenatrficadebidoasucarcternobiodegradable.

Otroefecto importante, depreocupacincrecienteanivelmundial, esel aumentode la resistenciade losmicroorganismosalosmedicamentosantimicrobianosalosqueinicialmenteeranvulnerables.Laevolucindelascepasresistentesesunfenmenonaturalqueocurrecuandolosmicroorganismossevenexpuestosafrmacosantimicrobianos,yesposibleunintercambiodecaractersticasderesistenciaentreciertostiposdebacterias, reduciendo laeficaciade los frmacospara tratarlas.Actualmente,este fenmenonaturalseveaceleradonosloporelusoinapropiadodemedicamentosantimicrobianos,sinotambinporactividades

humanasquecontribuyenasuaparicinypropagacin,aumentandoaslacomplejidaddeesteproblema.

En este estudio se ha investigado el papel de la descarga de efluentes ya tratados de una EDAR en laprevalencia en ecosistemas naturales acuticos de genes de resistencia a antibiticos. Para ello seanalizaron diferentesmuestras de agua y sedimentos del ro Tmesis aguas arriba y abajo del punto dedescarga de la depuradora. Como consecuencia de dicha descarga una gran cantidad de genes deresistenciasevioamplificadaennmeroaguasabajo.Losgenesderesistenciaa laampicilina,antibiticopertenecientealaclasedelosbetalactmicos,fueronlosmsabundantesenelroantesytrasladescarga.Losgenesderesistenciaalaamikacina,frmacopertenecientealgrupodelosaminoglucsidos,fueronlosquemostraronunmayorincrementotrasladescargadelaEDAR,siendostedehasta7veces.Estenivelde amplificacin fue seguido por la ciprofoxacina (antibitico del grupo de las fluoroquinolonas) y laneomicina(pertenecientealgrupodelosaminoglucsidos).Portanto,elestudioponedemanifiestolafaltade eficacia de los tratamientos actuales presentes en las EDAR para eliminar este tipo de contaminanteemergente, as como su contribucin a la propagacin y desarrollo de resistencias antibiticas enmicroorganismospresentesenecosistemasacuticos[1].Adems,puestoquelosrossonfuentedeaguadeconsumoparaanimalesdomsticosyganado,ypuedenserusadosenactividadeshumanascomoriegodecultivosyactividadesrecreacionales,lasEDARpodrancontribuirpotencialmentealaumentodegenesderesistencia en animales y humanos debido a la exposicin directa a aguas contaminadas. De hecho, losautoresdelestudioapuntanaestehechocomocausadelaumentodelosnivelesdegenesderesistenciaenel ganado en Reino Unido [1]. Por ello es necesaria la creacin y refuerzo de lneas de investigacincentradaseneldesarrollodenuevostratamientosquepermitaneliminarestetipodecontaminacin.

Dentro del grupode losProcesosAvanzadosdeOxidacin (PAOs), los procesos fotocatalticos conTiO2han sido estudiados extensamente desde comienzos del siglo XX para la eliminacin de compuestosorgnicos,ydesde1985conelobjetivodereducir lacontaminacinmicrobianaenaguas.El intersporelusodeprocesos fotocatalticospara laeliminacindemicrocontaminanteshaaumentadoenestosltimosaos, comomuestra el reciente incremento en el nmero de trabajos de investigacin centrados en ello,mostrandoademssereficacesenlaoxidacindecontaminantesemergentes[2].

Porotro lado, lanecesidadde fuentesdeaguaalternativas,asociadasconel incrementode los requisitoslegales para la descarga de vertidos de aguas residuales, han derivado en el desarrollo de polticas yestrategias para la reutilizacin de aguas residuales depuradas, convirtiendo las aguas regeneradas,reguladas por el Real Decreto 1620/2007, en una nueva fuente de recursos hdricos. En consecuencia,recientemente ha comenzado a valorarse la posible aplicacin de este proceso fotocataltico comotratamientoterciariodedesinfeccinenunaEDAR.

Dada la creciente preocupacin por la existencia de contaminantes emergentes en el agua de salida deefluentesdedepuradora[3],lautilizacindeunprocesoterciariodedesinfeccindeaguasresidualesconelobjetivo de su reutilizacin podra ser utilizado tambin para la degradacin de dichos contaminantes.AunqueexistenalgunasreferenciasutilizandootrastecnologasavanzadasdeoxidacinbasadasenozonoyUV/H2O2[4],noexistenencambiopublicacionessobreaplicacionesfotocatalticasendesinfeccindeaguasyeliminacinsimultneadecontaminantesemergentes.Puededecirseportanto,queexisteuninteresantecampodeestudiosobrelapotencialaplicacindelosprocesosfotocatalticoscomotratamientoterciarioenlaregeneracindeaguasresidualesdepuradasconvistasasureutilizacin,campoenelqueelgrupodeIngenieraQumicayAmbientaldelaUniversidadReyJuanCarlosestapostando[5].

Referencias:

[1]Amos,G.C.A.,Zhang,L.,Hawkey,P.M.,Gaze,W.H.yWellington,E.M.Functionalmetagenomicanalysisreveals rivers are a reservoir for diverse antibiotic resistance genes. VeterinaryMicrobiology, 171 (2014)441447.

[2] Ikehata, K., Naghashkar, N.J. y Gamal ElDin, M. Degradation of aqueous pharmaceuticals by

ozonizationandadvancedoxidationprocesses:Areview.Ozone:ScienceandEngineering,28(2006)353414.

[3]Rosal,R.,Rodrguez,A.,PerdignMeln, J.A.,Petre,A.,GarcaCalvo,E.,Gmez,M.J.,Agera,A. yFernndezAlba, A.R. Occurrence of emerging pollutants in urban wastewater and their removal throughbiologicaltreatmentfollowedbyozonation.WaterResearch,44(2010)578588.

[4] Gagnon, C., Lajeunesse, A., Cejka, P., Gagn, F. y Hausler, R. Degradation of selected acidic andneutralpharmaceuticalproductsinaprimarytreatedwastewaterbydisinfectionprocesses.Ozone:ScienceandEngineering,30(2008)387392.

[5] Pablos, C., Marugn, J., van Grieken, R. y Serrano, E. Emerging micropollutant oxidation duringdisinfection processes using UVC, UVC/H2O2, UVA/TiO2 and UVA/TiO2/H2O2. Water Research, 47(2013)12371245.

Humedales artificiales como sistemas naturales dedepuracin de aguas residuales. Conceptos ehistoria.Humedalesartificialescomosistemasnaturalesdedepuracindeaguasresiduales.Conceptosehistoria.

Los humedales artificiales son zonas construidas por el hombre en las que, de forma controlada, sereproducen mecanismos de eliminacin de contaminantes presentes en aguas residuales, que se danen los humedales naturales mediante procesos fsicos, biolgicos y qumicos.

El carcter artificial de este tipo de humedales viene definido por: el confinamiento del humedal, elcul se construye mecnicamente y se impermeabiliza para evitar prdidas de agua al subsuelo, elempleo de sustratos diferentes del terreno original para el enraizamiento de las plantas y laseleccin de las plantas que van a colonizar el humedal.

La tecnologa de humedales artificiales puede ser considerada como un ecosistema en el que losprincipales actores son:

El sustrato: sirve de soporte a la vegetacin, permitiendo la fijacin de la poblacin microbiana,que va a participar en la mayora de los procesos de eliminacin de los contaminantes.La vegetacin (macrofitas): contribuye a la oxigenacin del sustrato, a la eliminacin denutrientes y sobre la que su parte subterrnea tambin se desarrolla la comunidad microbiana.El agua a tratar: circula a travs del sustrato y de la vegetacin.

Figura 1.Esquema general del funcionamiento y elementos de un Humedal Artificial

Los mecanismos involucrados en la eliminacin de los principales contaminantes presentes en lasaguas residuales urbanas, mediante el empleo de humedales artificiales son:

Eliminacin de slidos en suspensin mediante procesos de sedimentacin, floculacin yfiltracin.Eliminacin de materia orgnica mediante los microorganismos presentes en el humedal,principalmente bacterias, que utilizan esta materia orgnica como sustrato. A lo largo delhumedal existen zonas con presencia o ausencia de oxgeno molecular, por lo que la accin delas bacterias sobre la materia orgnica tiene lugar tanto a travs de procesos biolgicos aerobioscomo anaerobios.Eliminacin de nutrientes como el nitrgeno y el fsforo, principalmente mediante mecanismosde nitrificacin desnitrificacin y precipitacin.Eliminacin de patgenos mediante adsorcin, filtracin o depredacin.Eliminacin de metales pesados como cadmio, cinc, cobre, cromo, mercurio, selenio, plomo, etc.

El concepto del uso de los sistemas de Humedales Artificiales plantados con vegetacin propia delos humedales naturales empez hace ms de 50 aos con el trabajo de la Doctora Seidel delInstituto Max-Planck en Alemania. Seidel observ que la aena comn (Schoenoplectus lacustris) eracapaz de reducir gran cantidad de sustancias orgnicas e inorgnicas existentes en aguascontaminadas. Por otro lado, observ que determinadas bacterias (Coliformes, Salmonella yEnterococos) desaparecan pasando a travs de la plantacin de aenas. As mismo observaba unaeliminacin de metales pesados e hidrocarburos.

Sin embargo, se puede decir que fue el trabajo del Doctor Kickuth en las dcadas de los 70 y los 80el que realmente estimul el inters en la tecnologa de Humedales Artificiales en Europa. Estosestudios se basaban en los procesos de tratamiento del agua que ocurren en la zona de la raz delcarrizo comn (Phragmites australis) y en el suelo en el que las plantas crecen.

Durante los aos 70 y 80 la principal utilizacin de los humedales Artificiales fue como estaciones dedepuracin de aguas residuales urbanas. Pero es a partir de la dcada de los 90 cuando losHumedales Artificiales, adems de los usos mencionados, se han utilizado con xito en eltratamiento de distintas aguas residuales industriales.

En la actualidad, en muchos pueblos, las plantas de tratamiento ya no cumplen sus objetivos porobsolescencia y/o por mayor carga debido a la actividad industrial. El construir nuevas plantas dedepuracin o el conectarse plantas lejanas ya existentes implica un elevado coste, con lo queconectar las antiguas plantas con humedales artificiales puede ser una alternativa econmica yecolgicamente aceptable, ya que este tipo de sistemas son de construccin fcil, bajo costo,mantenimiento reducido y con una depuracin confiable, incluso cuando hay altas variaciones en elcaudal.

REFERENCIAS

Performance of a constructed wetland in treating brackish wastewater from commercialrecirculating and super-intensive shrimp growout Systems. Yonghai Shi, Genyu Zhang, JianzhongLiu, Yazhu Zhu, Jiabo Xu

Tratamiento y reutilizacin de aguas residualesmediante humedales: Alternativa ecolgica parapoblaciones con problemas de abastecimientoTratamientoyreutilizacindeaguasresidualesmediantehumedales:Alternativaecolgicaparapoblacionesconproblemasdeabastecimiento

La falta de acceso a agua potable puede considerarse uno de los mayores problemas en laactualidad, localizada fundamentalmente en pases clasificados del Tercer Mundo o en vas dedesarrollo. Los problemas de abastecimiento se ven agravados debido a la infiltracin de aguasresiduales procedentes de los pueblos a las corrientes y fuentes de agua utilizados para consumohumano, agricultura y ganadera, provocando su contaminacin y la proliferacin de enfermedadescomo diarreas, gastroenteritis, malaria, fiebres, clera, tifus, etc. En el caso de zonas donde lassequas sean frecuentes, todos estos problemas se ven agravados y ampliados, unindose los riesgosde desertizacin, muerte cosechas y ganado, enfermedades, etc. que las sequas pueden causar. Laalternativa para estas poblaciones pasa por encontrar tratamientos del agua residual que seaneconmicos, a la vez que ecolgicos, y que permitan una reutilizacin del agua tratada para ciertosusos como alternativa de abastecimiento. El caso de los humedales artificiales construidos por elRural Development Trust de la Fundacin Vicente Ferrer en la provincia de Anantapur (India),constituyen un interesante ejemplo de aplicacin de sistemas econmicos, ecolgicos y efectivospara el tratamiento de aguas residuales.

[Grupo de Ingeniera Qumica y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos]. Informacin facilitada por D. Javier Montero , coordinador y supervisor del proyecto de construccin de humedales de la Fundacin RDT-FVF -Anantapur

La falta de acceso a agua potable puede con siderarse uno de los mayores problemas en laactualidad, localizada fundamentalmente en pases clasificados del Tercer Mundo o en vas dedesarrollo. Los problemas de abastecimiento se ven agravados debido a la infiltracin de aguasresiduales procedentes de los pueblos a las corrientes y fuentes de agua utilizados para con sumohumano, agricultura y ganadera, provocando su con taminacin y la proliferacin de enfermedadescomo diarreas, gastroenteritis, malaria, fiebres, clera, tifus, etc. En el caso de zonas donde lassequas sean frecuentes, todos estos problemas se ven agravados y ampliados, unindose los riesgosde desertizacin, muerte cosechas y ganado, enfermedades, etc. que las sequas pueden causar. Laalternativa para estas poblaciones pasa por en con trar tratamientos del agua residual que sean econ micos, a la vez que ecolgicos, y que permitan una reutilizacin del agua tratada para ciertosusos como alternativa de abastecimiento. En este sentido, la con struccin de humedales artificialespuede ser una solucin que cumple con los requisitos mencionados.

Humedales artificiales (Constructed wetlands)

Los humedales naturales son grandes extensiones de terrenos encharcados de agua, como cinagaso marismas. Estos sistemas actan como biofiltros natural, eliminando sedimentos y con taminantes(por ejemplo metales pesados) de las aguas. Frente a estos, los humedales artificiales se puedendefinir como sistemas especficamente con struidos para el con trol de con taminantes y la gestinde residuos acuosos en lugares donde no existen humedales de forma natural. Los humedales

artificiales se han usado con xito para el tratamiento de aguas residuales con diferentes tipos, comoprocedentes de hospitales, aguas residuales municipales, procedentes de la actividad agrcola o deldrenaje de minas. La vegetacin presente en un humedal proporciona un sustrato orgnico (races,tallo y hojas) en el que los microorganismos capaces de asimilar batera orgnica residual (accindepuradora) pueden fijarse y crecer. Esto, junto con procesos qumicos naturales, permite laeliminacin de con taminantes y la depuracin efectiva del agua residual. En la figura 1 se representade manera esquemtica la estructura de un humedal artificial.

Figura 1. Estructura interna de un humedal artificial (Fuente: Javier Montero, coordinador delproyecto de humedales artificiales de RDT-FVF-Anantapur).Estos sistemas de depuracin permiten tratar aguas residuales con diferentes tipos de contaminantes y en diferente con centracin, permiten el reciclado y reutilizacin del agua de unamanera relativamente sencilla, los gastos de operacin y mantenimiento son bajos y no requierenpersonal cualificado ni maquinaria especfica para su operacin.

Humedales artificiales instalados en Anantapur (La informacin, figuras y fotografas que aquaparecen has sido facilitadas por D. Javier Montero Tejada, coordinador y supervisor del proyectopara el RDT-FVF Anantapur).

Un ejemplo de la aplicacin de humedales artificiales para el tratamiento de aguas lo en con tramosen la India , ms con cretamente en la provincia de Anantapur. Esta zona, con una poblacin de 4millones de habitantes, ha sufrido ms de 45 pocas de sequa severa en los ltimos 100 aos. LaFundacin Vicente Ferrer en la India (Rural Development Trust-FVF-Anantapur) ha propuesto unaserie de programas para combatir las sequas y mitigar los efectos adversos como la desertificacinen esta zona. Uno de estos programas, referido al tratamiento y reutilizacin del agua, busca la

implantacin de mtodos sencillos y baratos para el tratamiento de aguas residuales por mediosnaturales y ecologicos (humedales), que benefician al hombre y al medio ambiente sin coste paraambos. En este sentido, el RTD-FVF-Anantapur empez en 2006 la con struccin de un humedalartificial para el tratamiento de agua residual de un hospital y su reutilizacin para el riego deplantas de la zona. Desde entonces, otros 2 humedales ms han sido con struidos por estaorganizacin, utilizando tecnologa y bajo la supervisin tcnica de The Ecovillage Institute.

Los humedales artificiales, de tipo flujo horizontal bajo superficie como el que se muestra en lafigura 1, tratan las aguas residuales de el Hospital del RDT y el Care & Support centre en Bathalapalliy el hospital de la fundacin en Kalynadurg (Figura 2).

Figura 2. Humedales artificiales con struidos por el RDT-FVF-AnantapurLas fases de con struccin de un humedal estn representadas en la figura 3. En la figura 4 serepresenta el flujo de agua residual desde su produccin hasta su reutilizacin despus de serdepurada en el humedal. Esta fase se ve reforzada por un tratamiento de desinfeccin con radiacinultravioleta antes de su utilizacin. Parte del agua residual que se llega a la fosa sptica se dirige alhumedal mediante un sistema flow splitter. Tras su paso por el humedal, las aguas se recogen en untanque colector, se somente a un sistema de desinfeccin en lnea y finalmente se lleva a un tanquede almacenamiento para su uso posterior en riego de plantas.

Figura 3. Construccin del humedal

Figura 4. Direccin de flujo del agua residual y fases del tratamiento

Por ltimo, en la figura 5 se resumen los aspectos ms importantes en cuanto a dimensiones,capacidad de tratamiento de los humedales, coste, as como la efectividad de los mismos para eltratamiento de aguas residuales (tomando como ejemplo el tratamiento de aguas residuales en elCare & Support centre de Bathalapalli).

Figura 5. Dimensiones, capacidad de tratamiento y efectividad de los humedales en la provincia deAnantapur

Biorem. Proyectos. Prueba piloto debiorremediacin de aguas subterrneas

Pruebapilotodebiorremediacindeaguassubterrneas

Localizacin:

Barcelona

Cliente:

AgenciaCatalanadelAgua

Fecharealizacin:

marzo2006septiembre2008

Descripcin:

En2007,trasunafasedecaracterizacinydiseo,instalamoslaprimeraplantabiodesnitrificaciinsitudeCatalua.Elproyecto,enmarcadoenlagestinderecursossubterrneosdelaAgenciaCatalanadelAgua,seplantecomoalternativatecnolgicaparalarecuperacindepozosclausuradosporexcesodenitratos.

Reduccin de la contaminacin subterrneaReduccindelacontaminacinsubterrnea

Lasaguassuperficialesysubterrneasestnconectadasfrecuentemente,porlotantolaescorrentapuedecontaminaraamboscuerposdeagua.Debedeexistirunapolticadeproteccin.Porejemplo,introduciendoregulacionesqueespecifiqueneltipoycantidaddepesticidasquesepermitenutilizarenunareaprohibiendovertederosoestacionesdegasolinaenzonasdeaguassubterrneasquealimentanpozosyzonasdeextraccinprohibiendooperacionesygranjasconanimalesconfinadoscercadezonasvulnerablesdeaguassubterrneasoprohibiendoactividadesintensivasdeganaderayagricultura.Sielaguasubterrneaestacontaminadasepuedeinstalarunabarreraenelsueloparaevitarelmovimientodecontaminantes,osepuedeninducirreaccionesqumicasobiolgicasparaneutralizaroinmovilizarloscontaminantes.

Unavezlasaguasestncontaminadaspuedesermuycostosodesdeunpuntodevistaeconmicoellimpiarlasaguas.Adems,puedesernoefectivoofactibleconlastecnologasactualesaunquelomasutilizadoeselbombeoyextraccinytratamientoinsituparapoderrestauraroremediarlacalidaddelagua:elaguaseextraealasuperficie,setrataparaeliminaryextraercontaminantesysedevuelvealafuente.Losmtodosdetratamientodelaguacontaminadaincluyeosmosisinversa,ozonificacin,coagulacinprecipitacin,tratamientobiolgicoaerbicoycarbnactivo.Aveceseltratamientodelasaguassubterrneasesinsitu,estosignificaqueelaguanoseextraedesusitio:porejemplomediantelainstalacindetoneladasdehierromezcladoconarenaenelcaminodeloscontaminantesenlasaguassubterrneas.Algunoscontaminantesorgnicospuedenreaccionarconelhierroylodescomponeenotroscompuestos.Otratcnicaqueestasiendoexploradaenelmomentoespormediodemicroorganismosanaerbicosquedegradenloscontaminantesinsitu.[10].

Mayorinformacin:ContaminantesNitratosArsnicoshierro

Masinformacinrelacionadaconlacalidaddelasaguassubterrneas,fuentesdecontaminacindelaguasubterrnea,reduccindelacontaminacindeaguasubterrnea.

Presioneaquparaconocerdefinicionesrelacionadasconlasaguassubterrneas,oconocermasdepropiedades,origenycantidadyfuentesenEuropa.

IreneRelda 05/12/2013

Entrevista a Irene Jubany, responsable de Proyectosde suelos y aguas subterrneas de CTM

ProyectoInSiTrate

Elaguasubterrneaconstituyeunodelosprincipalesrecursosdeaguadulcedenuestroplaneta,sinembargo,enlaactualidadsucontaminacinpornitratoslimitaenmuchoscasoslaposibilidaddeutilizaresterecursocomoaguaparaconsumo.ElproyectoInSiTrate,lideradoporFundaciCTMCentreTecnolgic,tienecomoobjetivodemostrar,medianteunapruebapilotoenelmunicipiodeSantAndreudeLlavaneres(Maresme,Catalua),latecnologadebiorremediacininsitudenitratosenaguassubterrneas.IreneJubanyGell,responsabledeproyectosdesuelosyaguassubterrneasdelcentrotecnolgico,nosexplicaenquconsiste.

IreneJubany,responsabledeProyectosdesuelosyaguassubterrneasdeCTM.

EntrevistaaIreneJubany,responsabledeProyectosdesuelosyaguassubterrneasdeCTM

Lacontaminacindelaguasubterrneapornitratospreocupahoyalacomunidadcientfica.Cungraveeslasituacin?

Enelmbitoeuropeo,lagravedaddelaproblemticahizoquelaComisinEuropearedactaseen1991unadirectivaespecficaparaprotegerlasmasasdeaguasuperficialysubterrneadelacontaminacinpornitratosapartirdefavorecerbuenasprcticasagrarias(DirectivadeNitratos91/676/EEC).Desdelaimplementacindeestadirectiva,todoslosEstadosmiembroestntrabajandoparacontrolarydisminuirlapresenciadenitratosensusmasasdeagua.Aunas,secontabilizaqueenelperiodo20082011,un14,4%delasestacionesdeaguassubterrneasenlaUE27superelnivelestablecidocomolmiteyun5,9%seencontrabaenvaloresprximosalvalorlmite{COM(2013)683final}.

Quproblemasacarreaopuedeacarrearenunfuturoestacontaminacinpornitratos?

Lapresenciadenitratosenelagualimitasususospotencialesyperjudicaelecosistemaacutico.Enelaguadeconsumopuedeconllevarproblemasparalasaludhumanacomolametahemoglobinemia,enfermedadtambinconocidacomosndromedelbebazul,ycaracterizadaporladisminucindelacapacidaddelasangreparatransportaroxgeno.Adems,incrementaelriesgodepadecercncer.Porello,laOrganizacinMundialdelaSalud(OMS)haestablecidounnivelmximode50mg/l.Porotrolado,supresenciapuedeacarrearlaeutrofizacindelasaguassuperficialesycosteras.

Dedndeprocedenesosnitratos?Cmolleganalaguasubterrnea?

Lacontaminacinpornitratossedebebsicamentealafertilizacinexcesivadeloscultivosmediantefertilizantesinorgnicosyestircol.Elexcesodenitrgenoaplicadoenelcamposepierdeporlixiviacinatravsdelsueloyresultaenunaconcentracincrecientedenitratosenlasaguassubterrneas.

Qutcnicasseutilizanenlaactualidadparadescontaminarlasaguassubterrneasdenitratos?

Enprimerlugarsedebemencionarqueenlaactualidadlosacuferoscontaminadospornitratosnosedescontaminan.LaproblemticadenitratosenaguasubterrneaseestabordandoenEuropaincidiendoenmejorarlasprcticasagrcolasparaminimizarelaportedenitratosenlasmasasdeagua.Lastcnicasdeeliminacindenitratosdelaguasubterrneaseutilizananivellocalenlosmunicipiosquenotienenotraalternativadefuentedeaguay,porlotanto,tienenqueaprovecharesterecurso.Enestoscasosserealizauntratamientode'pumpandtreat'.

Enquconsiste?

Enextraerelaguaytratarla.Lossistemasdetratamientodisponiblessonvarios.Entreelloscabedestacarelintercambioinico,lasmosisinversa,laelectrodilisisyladesnitrificacinbiolgica.Engeneral,todosestostratamientostienenunelevadocosteenergticoygeneranunresiduoconcentradoquedebesergestionadodeformaespecfica.

YqusepretendeconseguirconelproyectoInSiTrate?

Latecnologaqueseaplicarenesteproyectoesunatecnologainsitu,loquesignificaqueeltratamientoserealizaenelpropioacufero.Elobjetivoesconseguiraguadecalidadaptaparaelconsumohumanoquepuedaserextradayutilizadadelamismaformaqueelaguadeunacuferonocontaminado.Latecnologautilizadaesladesnitrificacinbiolgicaqueconsisteenfavorecerelprocesonaturaldeeliminacindenitratos,ladesnitrificacin,realizadoporuntipodemicroorganismospresentesenelpropioacufero.Estoseconsiguemediantelainyeccindemateriaorgnicabiodegradableeinocua.Deestemodoserecuperalacalidaddelaguaenlazonatratadayserestablecensuspropiedadesambientalesysususospotenciales.

SobreInsitrate

ElproyectoInSiTrate,cofinanciadoporlaUninEuropeamedianteelprogramaLife+Environment,seinicieljuliode2013ytendrunaduracinde4aos.Actualmente,seesttrabajandoenlacaracterizacinhidrogeolgicadelacufero.Posteriormente,sediseareinstalarelpilotodebiorremediaciny,paraconcluir,seiniciarnlaspruebasdebiorremediacinquesellevarnacaboduranteunao.

Elproyectotambincontempladeformarelevantefomentarlaparticipacinsocialdelapoblacinyagentesimplicados.As,alolargodelmismoserealizarndiversasactividadesdedifusinynetworkingparainformardelosavancesdelproyecto,discutirlosresultadosymostrarlainstalacindelpiloto.

Elproyecto,lideradoporFundaciCTMCentreTecnolgic,cuentaconlaparticipacindelasempresasAmphos21yCatalanadePerforacionsyconelsoportedelAjuntamentdeSantAndreudeLLavaneresylaAgnciaCatalanadelAigua(ACA).Setratadeunproyectomultidisciplinarenelqueintervieneningenieros,hidrogelogos,ambientlogosyqumicos.

Elpresupuestototalesde1.200.000euros.

Quesexactamentelabiorremediacindenitratos?

Labiorremediacindenitratoseslatecnologadedescontaminacinquesebasaenlareaccinbiolgicadeciertosmicroorganismos(llamadosdesnitrificantes)queconvierteelnitratoennitrgenogasencondicionesdeausenciadeoxgeno.Estosmicroorganismosutilizanelnitratodeformahabitualensumetabolismoal

mismotiempoqueconsumenmateriaorgnica.Laausenciademateriaorgnicaenlosacuferoscontaminadospornitratoevitaqueestosprocesostenganlugardeformanatural.Esenesteaspectoenelqueincideestatecnologa,enproporcionarlamateriaorgnicanecesariaparaquelosmicroorganismosdesnitrificantespresentesenelacuferopuedanrealizarlareaccindeconversindelnitratoanitrgenogas.Porestemotivosehabladequeestatecnologaaceleraelprocesodedesnitrificacin.

Paraqutipodeinstalacionespodraseraplicable?Qucondicionesdebereunirelentornoparaqueseatilsusistema?

Engeneral,estatecnologapodraaplicarseencualquieracufero,aunqueparatenerunfuncionamientoptimosedebencumpliralgunosrequisitoscomo,porejemplo,queelacuferoseadetrticoynoconfinado.Otrascaractersticascomolaprofundidaddelnivelfreticoyladisponibilidaddepozosyespacioensuperficieparainstalarlosequiposdeinyeccinycontrolnotienenimplicacionestcnicasperoseconmicas.

Conquresultadossedaranporsatisfechosunavezconcluidoelproyecto?

Nuestroprincipalobjetivoesquealolargodelproyectosepuedademostraryvalidarlatecnologadebiorremediacindenitratosinsitudesdeelpuntodevistatcnico,econmicoyambiental.Adems,sepretendedesarrollarunaherramientadediseodelaestrategiadebiorremediacinbasadaenunmodelomatemticoquenospermitaextrapolarlatecnologaaotrosacuferoscontaminados.Porotrolado,elproyectotambinquiereconcienciaralapoblacinyagentesimplicadosdelaimportanciadelacontaminacinpornitratosypromoverlaaceptacinsocialdelatecnologadebiorremediacininsituparaeltratamientodeacuferoscontaminados.

LabiorremediacinanaerbicamejoradaeslasolucinqueRockwellAutomationbuscabaparalimpiarelaguasubterrneacontaminadaenFlorida.

Usamos la biorremediacin anaerbica mejoradapara tratar solventes cloradosarchivarcomo:MedioAmbiente,Biorremediacin,NorteAmrica,EstadosUnidos

SaneamosaguasubterrneacontaminadaenelterrenoUSAMOSLABIORREMEDIACINANAERBICAMEJORADAPARAREMEDIARSOLVENTESCLORADOS

Despusdeaosdeesfuerzosexhaustivos,RockwellAutomationfinalmentedescubriunamaneraderemediarlossolventescloradosdeaguassubterrneaspocoprofundas:Traslaadquisicindelasinstalacionesindustrialesactualesydescubrirelaltocontenidodecompuestoscontaminantesorgnicosvoltilesensusaguas,lacompaadecontrolesdeautomatizacinpasomomentosdifcileshastaencontrarunremediosostenibleyeficaz.Nuestrasolucinfuelabiorremediacinanaerbicamejorada(EAB),queaprovechalasbacteriasnaturales,alimentadasconlactatosimple,paralimpiarelaguasubterrneacontaminadaenellugar.

Elcomplejoeinnovadorsistemaoptimizaeltratamiento,sacandoaguadelacuferoyadicionndolelactatoenunaplantadetratamientovecina.Elagua,mejoradaconlactatoseinyectanuevamenteenzonasclavesdeaguassubterrneasdondeseaceleraelprocesodedecloracin,loqueayudaalasbacteriasDehalococcoidesspp.adescomponerlossolventesyconvertirlosensubproductosinofensivos.Uninnovadorsistemadepozosquecomprenderecuperacinhorizontaleinyeccinverticaldepozosrecirculacontinuamentelasaguassubterrneasparagarantizarqueellactato,lasbacteriasyloscontaminantespermanezcanencontacto,creandounambientesinigualparadescontaminar.

Alcomienzo,lazonademayorconcentracindeclorurodemetilenoeramayora2miligramosporlitro.Durantelosprimeros6mesesdeoperacin,lamasadeCompuestosOrgnicosVoltiles(COV)seredujoenmsde90porciento,ydespusde6meses,elclorurodemetilenoseremeditotalmenteynohasidodetectadonuevamentedesdeentonces.Ladestruccindeloscontaminantesenelsuelodisminuyelosriesgos,comoaquellosporescapesaccidentales,dandoasproteccinalostrabajadoresyalMedioAmbiente.

Tratamientos bioelectrognicos, una alternativaprometedora para la degradacin decontaminantes emergentes del agua residual

Tratamientos bioelectrognicos, una alternativaprometedora para la degradacin de contaminantesemergentesdelaguaresidualPublicadoel6febrero,2015

EntrelosproblemasqueseplanteaneneltratamientosecundarioenlaEDAR,destacanporunladolagranproduccin de fangos que han ser tratados y por otro la dificultad de eliminacin de los denominadoscontaminantes emergentes del agua. Los tratamientos biolgicos anaerobios estn cobrando mayorimportanciaalahoraderesolverestosproblemas.

Dra.AnaKarinaBoltes,UniversidaddeAlcal

Las aguas residuales que se generan diariamente en nuestras casas, lugares de trabajo y de ocio, sonconducidas para su tratamiento a la EstacinDepuradora deAguasResiduales (EDAR). Aqu el agua sesomete a una secuencia de operaciones y procesos para su depuracin y regeneracin con el fin dedevolverla a los cauces naturales o bien reutilizarla para ciertos fines bajo condiciones controladas queminimicenlosriesgosparaelecosistemaacuticoylaspoblacioneshumanas.

SindudaelcorazndeunaEDAReseltratamientobiolgico,tambindenominadotratamientosecundario.Enestaetapaseprocedealaeliminacindelamateriaorgnicafcilmentebiodegradableporlaaccindemicroorganismos aerobios, que la utilizan como nutriente para su crecimiento. El proceso biolgico msempleado con este fin se conoce como Fangos Activos, y aprovecha el metabolismo de las bacteriasaerobiashetertrofas.Esteproceso tiene lagran ventajade sueficacia y capacidaddedepurar caudaleselevados de agua en poco tiempo (ms de 1milln de litros diarios), debido al rpido crecimiento de lasbacterias.

Sinembargo,estatecnologa,taninstauradaenlasEDAR,presentalossiguientesproblemas:

1)elcosteenergticoasociadoalsuministrodeoxgeno,nutrientefundamentaldelasbacteriasaerobias.

2)laproduccindegrancantidaddefangosderivadadelrpidocrecimientodelasbacteriasaerobias.

3)eltratamientoydisposicinfinaldelosfangosgenerados(msde1toneladaalda),subproductoquehayqueacondicionarparaqueseaviablesureutilizacin.

4) la dificultad de eliminacin de los denominados contaminantes emergentes del agua, entre los quedestacalafamiliadelosproductosfarmacuticosydecuidadopersonal(PharmaceuticalsandPersonalCare

ProductsPPCPs)(Rosaletal.,2010).

En la actualidad, y gracias a los avances de la qumica, es posible detectar en el agua cientos decompuestosorgnicospresentesenconcentracionesmuybajas(microgramosporlitroomenos)quesonelresultadodelasactividadeseconmicasylascostumbresdelasociedad.Estoscompuestossedenominancontaminantesemergentesyaquenoseconocebiensupeligrosidadynoexistenormativaqueregulesusniveles en el agua. Por estosmotivos existe preocupacin a nivelmundial por conocer no solamente losefectosquetienensobrelosseresvivos,sinotambinpormejorarlosprocesosdedepuracin.

Deestegrannmerodecontaminantesemergentes,yenconcretoenEspaa,sehanidentificadounos20compuestos como los ms importantes debido a las concentraciones y frecuencia de deteccin en losefluentes de las estaciones depuradoras municipales. (MartnezBueno et al., 2012). La familia msimportante es la de compuestos farmacuticos, y entre estos, los ms relevantes son los analgsicos yantiinflamatorios,comoelIbuprofeno.Lessiguendecercaotrosmedicamentoscomolosbetabloqueantespara control de la hipertensin arterial, los antibiticos y los antidepresivos.Asimismo, existen en el aguavariassustanciasdifcilesdeeliminaren laEDARqueprocedende losproductosdeaseopersonal,comoTriclosan,uncomponentedecremasypastasdedientes.

Todos estos contaminantes emergentes suelen ser difciles de eliminar en los procesos biolgicosconvencionales, posiblemente por los tiempos de contacto muy cortos o porque no se favorece elmetabolismo de los microorganismos ms especialistas y por tanto capaces de llevar a cabo dichadegradacin.Sibienesciertoqueesposibleeliminarlosmedianteprocesosfisicoqumicosespecficos,queenunaEDARseagrupanenloquesedenominatratamientosterciariosdelaguayquenormalmentellevanasociadounelevadoconsumodeenerga.

Ante talsituacin, los tratamientosbiolgicosanaerobiosestncobrandounrenovado impulsoyaquesonunaopcinparareducirelgastoenergticoyminimizarlageneracindefango.Enlamismalnea,esmuydeseablemejorar lastcnicashabitualmenteaplicadasen lostratamientosterciariospara laeliminacindecontaminantes orgnicos difciles de degradar. En este contexto, la investigacin en tecnologaselectroqumicasmicrobianas (MET, por sus siglas en ingls), como las pilas de combustible microbianas(MFC),constituyeunadelastendenciasmsnovedosasenelcampodeladepuracindeaguas.

Lapresenciadematerialconductordelaelectricidad(electrodos)enestosdispositivosactacomoaceptordeelectronesparacaptar loselectronesgeneradosen laoxidacinmicrobianade lamateriaorgnica.Deesta manera se estimula la capacidad depuradora de los microorganismos y aumentan las tasas deeliminacindemateriaorgnica.Adems,lasbacteriaselectrognicasposeenunmenorrendimientocelularporloquegeneranmenosfangosyproducenenergaelctricacomosubproductodeladepuracin.

Latecnologatodavanoestlistaparasuaplicacinindustrial,perolainversinensudesarrollocrecetantoen Europa como en EE.UU. y Asia, con la intencin de crear grupos multidisciplinares que encuentrennuevosdiseosparahacerposibleelcambiodeescaladelproceso.

ElgrupoBioelectrognesisdelreade IngenieraQumicade laUniversidaddeAlcal,pertenecientea lared REMTAVARES, investiga varias lneas del proceso de bioelectrognesis para su aplicacin a escalaindustrial.Enunadeestas lneas, seestestudiando lacapacidaddeun reactorbioelectrognicodealtacargaparaeliminarcompuestos farmacuticosydecuidadopersonaldelaguaresidual.Yasedisponedeevidencias que demuestran que este reactor anaerobio es capaz de eliminarmateria orgnica fcilmentebiodegradableycontaminantesemergentesdemaneramseficientequeunreactoranaerobiodealtacargaconvencional, como los que se emplean a escala industrial para tratar aguas residuales de la industriaalimentaria. Actualmente se est trabajando en la optimizacin de las condiciones de operacin y elacoplamientodelprocesobiolgicoconotrosprocesosfisicoqumicoshabitualesenlasEDAR.

Referencias

Rosal, R., Rodrguez, A., PerdignMeln, J.A., Petre, A., GarcaCalvo, E., Gmez, M.J., Agera, A.,FernndezAlba, A.R. Occurrence of emerging pollutants in urban wastewater and their removal throughbiologicaltreatmentfollowedbyozonation.WaterRes.44,578588(2010).

Martnez Bueno, M.J., Gomez, M.J., Herrera, S., Hernando, M.D., Agera, A.. FernndezAlba, A.R.Occurrence and persistence of organic emerging contaminants and priority pollutants in five sewagetreatmentplantsofSpain:Twoyearspilotsurveymonitoring.EnvironmentalPollution164:267273(2012)

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