Contaminación por Residuos Municipales
Las aguas residuales de origen doméstico vertidas a las depuradoras incluyen contaminantes como jabones, líquidos de limpieza, productos farmacéuticos, medicamentos y productos de cuidado personal.
Los Principios Activos Farmacéuticos (APIs), en particular, se consideran difíciles de eliminar de las aguas residuales, ya que los sistemas de tratamiento más antiguos o menos sofisticados son mucho menos eficaces para eliminarlos. Estos abarcan una amplia gama de productos farmacéuticos y medicamentos veterinarios que se han convertido en contaminantes de preocupación emergente.
Estos productos incluyen antibióticos, antidepresivos, anticonvulsivos, antimicrobianos, antihistamínicos, antiinflamatorios, medicamentos para el corazón, reguladores de lípidos y tratamientos para la diabetes.
Los compuestos farmacéuticos pueden liberarse al medio ambiente natural después de que una persona haya tomado el medicamento y este haya pasado por su organismo, por la eliminación inadecuada de medicamentos no utilizados o por su uso en animales. Tras ser vertidos al alcantarillado, estos compuestos se liberan a los ríos a través del proceso estándar de tratamiento de aguas residuales o por desbordamiento de alcantarillado combinado (CSO). Estos sistemas de desbordamiento son de especial preocupación, ya que las aguas residuales sin tratar son una fuente significativa probable de estos compuestos.
Muchos de estos productos farmacéuticos o residuos medicinales vertidos en las aguas residuales urbanas pueden, por tanto, afectar negativamente al estado ecológico de nuestros ríos y arroyos. Se han encontrado concentraciones que se consideran de preocupación ecotoxicológica para la vida acuática. Esto también es un problema para la salud humana, ya que esta contaminación farmacéutica puede viajar río abajo y convertirse en la fuente de afluencia para nuestras plantas de tratamiento de agua potable. Pueden tener efectos peligrosos para la vida humana y acuática debido a la posible bioacumulación en la cadena alimentaria.
Algunos de estos contaminantes pueden incluir lo que se clasifica como sustancias persistentes, bioacumulativas y tóxicas (PBT), que son compuestos con alta resistencia a la degradación.
Además, aunque las aguas residuales pueden tratarse hasta cierto punto en las depuradoras, el producto sólido restante se conoce como «lodo». Este lodo es rico en nutrientes y, en algunas regiones, los agricultores lo extienden en la tierra para que actúe como fertilizante y beneficie al suelo.
Sin embargo, existe una creciente preocupación de que este lodo de depuradora también contenga un cóctel de contaminantes, incluidos productos farmacéuticos y productos químicos PFAS, que pueden llegar más fácilmente a los sistemas fluviales.
Reglamento sobre Aguas Residuales Urbanas
La normativa sobre el tratamiento del agua y las aguas residuales en Europa ha experimentado cambios significativos en los últimos años para incluir sustancias encontradas en las descargas de aguas residuales urbanas y domésticas.
La Directiva sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas – 91/271/CEE, fue adoptada por primera vez en 1991, y se refería al tratamiento y vertido de aguas residuales urbanas y de determinados sectores industriales.
Esta Directiva ha sido actualizada para abordar nuevas fuentes de contaminación urbana y nuevos contaminantes que han surgido, como los micropolutantes farmacéuticos y cosméticos.
La Directiva actualizada se aplica a un ámbito más amplio y se aplicarán nuevas normas a los micropolutantes, incluida la supervisión sistemática de PFAS que ahora se exige. La nueva ley tiene como objetivo garantizar que los costes de cualquier tratamiento avanzado sean cubiertos en su mayor parte por la industria responsable, en lugar de por las tarifas del agua o el erario público.
Mientras que la Directiva Marco del Agua (DMA) 2000/60/CE original estableció la política hídrica de la UE, la Directiva sobre Aguas Subterráneas (DAS) 2006/118/CE proporcionó un marco para la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación. La Directiva 2008/105/CE estableció entonces las normas de calidad ambiental del agua. Todas ellas fueron modificadas en 2022 para establecer nuevas normas para una serie de sustancias químicas preocupantes con el fin de abordar la contaminación química en el agua. Los anexos de esta propuesta, en particular, detallan las sustancias específicas de preocupación.
Un método utilizado para determinar el umbral permitido para estos productos es la concentración prevista sin efecto (PNEC). La PNEC es la concentración de la sustancia química que marca el límite por debajo del cual no se miden efectos adversos a su exposición en un ecosistema.
Los valores PNEC se utilizan como objetivo de tratamiento o como herramienta de evaluación ambiental. La PNEC es ampliamente utilizada en Europa por la Agencia Europea de Sustancias Químicas, el programa de Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas (REACH) y otras agencias de toxicología para evaluar el riesgo ambiental.
Tratamiento de Aguas Residuales con Carbón Activado
El carbón activado tiene una estructura extremadamente porosa con una enorme superficie que le permite adsorber una amplia gama de contaminantes antes de su posible liberación al medio ambiente. Por lo tanto, el carbón activado se considera una forma muy eficaz de eliminar sustancias traza como productos farmacéuticos y medicamentos de las aguas residuales.
El carbón activado se utiliza típicamente en la cuarta etapa de tratamiento en las depuradoras, con un uso creciente de carbón activado granular para esta aplicación. El carbón activado granular se instala típicamente en lechos filtrantes o recipientes, a veces sobre arena o grava, donde el agua a tratar pasa típicamente a través de él en flujo descendente. Una vez que el carbón granular se ha saturado con los orgánicos adsorbidos y/o es menos eficaz en su funcionamiento, puede reciclarse mediante reactivación térmica para su reutilización, lo que reduce la huella de CO2 del tratamiento de purificación.
Históricamente, el carbón activado en polvo (PAC), que consiste en partículas muy pequeñas de carbón activado —típicamente entre 1 y 100 μm de diámetro—, se ha utilizado para esta aplicación. El PAC se añadiría directamente a las aguas residuales, se agitaría, se dejaría en contacto con la solución durante un período de tiempo y, posteriormente, se separaría por filtración.
El PAC tiene la ventaja de que puede utilizarse fácilmente durante períodos cortos, es decir, cuando existen problemas puntuales, y luego detenerse cuando dicho tratamiento ya no es necesario. Sin embargo, el PAC no puede reutilizarse y se elimina mediante gasificación o incineración de lodos biológicos. Por lo tanto, el PAC tiene una huella de CO2 más importante en comparación con el uso de carbón activado granular reutilizable.
La gama de carbones vírgenes, reactivados y renovables de Chemviron está diseñada para ser altamente eficiente en la eliminación de contaminantes traza. Estaremos encantados de asesorarle sobre el carbón más adecuado para sus necesidades específicas.
¿Qué contaminantes farmacéuticos y medicinales pueden eliminarse con carbón activado?
El carbón activado, en forma granular o en polvo, es altamente eficaz para la eliminación de una amplia gama de contaminantes orgánicos e hidrocarburos, compuestos no biodegradables y micropolutantes de las aguas residuales.
Algunos de los Principios Activos Farmacéuticos, productos medicinales y de cuidado médico que se han encontrado en aguas residuales y pueden eliminarse con tecnología de carbón activado se indican en la siguiente tabla:
| Acetaminofén | Diclofenaco | Ketoprofeno |
| Amisulprida | Eritromicina | Metformina |
| Atenolol | Estrona | Metilbenzotriazol |
| Azitromicina | Etinilestradiol | Metoprolol |
| Benzotriazol | Fexofenadina | Naproxeno |
| Benzoilecgonina | Fluoxetina | Norfluoxetina |
| Beta estradiol | Furosemida | Orlistat |
| Cafeína | Gabapentina | Paracetamol |
| Candesartán | Hidroclorotiazida | Primidona |
| Carbamazepina | Hidroquinona | Propranolol |
| Epóxido de carbamazepina | Irbesartán | Simvastatina |
| Cetirizina | Ibuprofeno | Sotalol |
| Citalopram | Iohexol | Sulfametoxazol |
| Claritromicina | Iomeprol | Sulfanilamida |
| Cocaína | Iopamidol | Trimetoprim |
| Ciclofosfamida | Iopromida | Venlafaxina |
| Diatrizoato |
Dado que muchas sustancias API pueden ser bastante difíciles de eliminar de las aguas residuales, Chemviron puede proporcionar asesoramiento técnico y apoyo sobre la probable eficacia del carbón activado como solución adecuada.
¿Cómo puede ayudarle Chemviron?
La selección del carbón activado más adecuado puede depender de varios factores. Esto incluye los tipos y la gama de compuestos o contaminantes que deben eliminarse, sus concentraciones, el esquema de tratamiento implicado y también el pH del flujo de residuos en cuestión.
Como fabricante de carbones activados de carbón, coco y madera, tanto en forma granular como en polvo, Chemviron puede producir y seleccionar el producto más adecuado para la solución de tratamiento requerida.
Evaluación del rendimiento para garantizar la selección de la solución más eficaz
Dado que cada fuente de agua puede contener diferentes combinaciones de contaminantes, puede ser apropiado realizar una prueba de laboratorio en una muestra de agua representativa. Dichas pruebas pueden evaluar la probable eficacia del carbón activado para cumplir con los requisitos de tratamiento necesarios y permitirnos proponer la solución técnica más adecuada.
La prueba de isotermas es un método de laboratorio rápido para evaluar la eliminación de orgánicos del agua. La prueba piloto es mucho más eficaz para indicar el uso probable de carbón, pero puede llevar mucho tiempo. Sin embargo, Chemviron puede proporcionar apoyo y asesoramiento utilizando nuestras unidades piloto, que incluyen nuestra gama de filtros de carbón móviles más pequeños.
Alternativamente, existe la Prueba de Columna Acelerada (ACT), que fue desarrollada por nuestro propio equipo de científicos e ingenieros. Se trata de un procedimiento de laboratorio mejorado que combina la velocidad de una prueba de isoterma con la precisión de una columna piloto. La ACT simula un sistema de tratamiento a gran escala para proporcionar datos de prueba de ruptura para la eliminación de las impurezas orgánicas definidas, pero en un tiempo mucho más corto.
La ACT se puede aplicar a todo tipo de agua y, dado que Chemviron lleva realizando estas pruebas durante más de cuarenta años, contamos con una extensa biblioteca de referencias. Con esta amplia experiencia técnica, Chemviron puede trabajar con usted para asesorarle y recomendarle el producto de rendimiento óptimo para su aplicación específica.
Reciclaje de Carbón Usado y Filtros de Carbón Móviles para la Sostenibilidad y el Ahorro de Costes
Cuando se utiliza carbón activado granular, una vez que el carbón instalado en el filtro ha disminuido su eficacia en el funcionamiento, puede reciclarse mediante reactivación térmica para su reutilización. La reactivación implica tratar el carbón usado en un horno de alta temperatura donde los orgánicos indeseables del carbón son destruidos térmicamente. El reciclaje de carbón activado mediante reactivación térmica es una tecnología sostenible y respetuosa con el medio ambiente que cumple todos nuestros objetivos de minimizar los residuos y reducir las emisiones de CO2.
Si se trata de una aplicación de tratamiento nueva o localizada, ¿por qué no considera el uso de nuestros filtros de carbón móviles que están disponibles para alquiler? Estos pueden utilizarse in situ como recipiente de tratamiento y luego para transportar el carbón desde y hacia el lugar, sin necesidad de ningún intercambio de carbón in situ. Chemviron dispone de una gama de estos filtros de carbón móviles de diferentes tamaños y capacidades, incluidos los destinados a entornos con pH bajo.
Si necesita soporte técnico para evaluar sus posibles opciones de tratamiento, ayuda con la elección del carbón activado, el uso de nuestro servicio de reactivación, la ayuda de nuestro servicio de filtros de carbón móviles o simplemente más asesoramiento, póngase en contacto con nosotros: contacte con nuestro equipo técnico.