Pesticidas y contaminantes orgánicos persistentes
El problema de los pesticidas en las aguas superficiales o subterráneas es una preocupación mundial. Los pesticidas son sustancias que se utilizan para controlar las plagas, y el término incluye insecticidas, herbicidas, biocidas y fungicidas. Estas sustancias pueden acumularse en los organismos acuáticos y en los sedimentos, lo que supone un riesgo para nuestra salud y el medio ambiente.
Debido a su uso generalizado en aplicaciones agrícolas como la protección de cultivos, el almacenamiento de alimentos y el control de malas hierbas, los pesticidas pueden filtrarse a los cursos de agua. Aquí pueden encontrarse como tales o como moléculas más pequeñas generadas por su degradación, conocidas como metabolitos. Estos pueden filtrarse en el suelo y acabar llegando a las aguas superficiales y subterráneas. Su presencia como contaminantes en el agua destinada al consumo humano es, por tanto, un problema.
Muchos pesticidas y herbicidas forman parte de un grupo más amplio de contaminantes químicos conocidos como contaminantes orgánicos persistentes (COPs), que son sustancias orgánicas que también son motivo de preocupación mundial. Dado que son muy persistentes en el medio ambiente, ya que se descomponen lentamente, tienen potencial de transporte a larga distancia y se introducen en las cadenas alimentarias. Los COPs también son lipofílicos, lo que significa que pueden bioacumularse en los organismos vivos, especialmente en el tejido graso de animales y humanos. Por lo tanto, suponen un riesgo para nuestra salud y el medio ambiente.
Normativa sobre agua potable
Los COPs más frecuentes son los pesticidas organoclorados, los productos químicos industriales y los subproductos no intencionados formados durante los procesos industriales. El reglamento sobre COPs de la Unión Europea, titulado Reglamento (UE) 2019/1021, prohíbe o restringe la producción y/o el uso de COPs en los estados miembros.
Se han añadido varias sustancias adicionales a la lista de contaminantes orgánicos persistentes. Se trata de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) cancerígenos y ciertos retardantes de llama bromados, así como compuestos organometálicos como el tributilestaño (TBT).
La Directiva Marco del Agua establece normas de calidad ambiental para los pesticidas en las aguas superficiales. La Directiva establece concentraciones máximas admisibles de 0,1 µg/l para cualquier pesticida y de 0,5 µg/l para el total de pesticidas. La Directiva sobre el Agua Potable (UE) 2020 (2020/2184) actualizada protege la calidad del agua potable y forma parte de la regulación del suministro de agua y el saneamiento en la Unión Europea.
El Pacto Verde Europeo pretende fijar nuevos objetivos para reducir el uso y los riesgos de los pesticidas químicos en un 50% para 2030.
La Directiva Marco del Agua (DMA) 2000/60/CE original estableció un marco para la política de aguas 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 las normas de calidad ambiental de las aguas. 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 del agua.
Los anexos de esta propuesta detallan las sustancias específicas de interés.
Eliminación de pesticidas y COPs con carbón activo
El carbón activo (también conocido como carbón activado) es uno de los medios más eficaces para eliminar una amplia gama de contaminantes orgánicos del agua destinada al consumo humano. En particular, es muy eficaz para la eliminación de pesticidas y contaminantes orgánicos persistentes.
Desde su primera aplicación hace más de 50 años para la purificación de agua potable, el carbón activo granular se ha consolidado como una solución reconocida universalmente por su eficacia probada tanto para contaminantes históricos como para nuevos retos como los PFAS, el clorotalonil y muchos otros COP.
Además, el carbón activo granular instalado en las plantas de tratamiento de agua puede reciclarse mediante reactivación térmica. El carbón reactivado puede devolverse a la planta de la que se recogió y volver a utilizarse durante varios años más.
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¿Qué pesticidas y COPs pueden eliminarse con carbón activo?
El carbón activo, principalmente en forma granular o en polvo, tiene una excelente capacidad de adsorción para una amplia gama de productos químicos tóxicos y microcontaminantes orgánicos altamente persistentes en el agua potable. En las tablas siguientes se indican algunos de los contaminantes que se eliminan eficazmente con la tecnología de carbón activo:
| 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) | Cipermetrina | Isodrina |
| Acetamiprid | DDT (Dicloro-difenil-tricloroetano) | Isoproturón |
| Acetocloro | Deetilatrazina (DEA) | Lindano |
| Aclonifén | Deisopropilatrazina (DEDIA) | Linurón |
| Alacloro | Diclorvós | Malatión |
| Aldrina | Deltametrina | MCPA (ácido 2-metil-4-clorofenoxiacético) |
| Alguicidas | Demeton-O | Mecoprop (MCPP) |
| Ácido aminometilfosfónico (AMPA) | Diazinón | Metabolitos |
| Atrazina | 3,4- Dicloroanilina | Metaldehído |
| Azinfós-etilo | 1,4 -Diclorobenceno | Metolacloro |
| Benzotriazol | 2.4- Diclorofenol | Metazacloro ESA y OXA |
| Bentazona | 1,3- Dicloropropeno | Metiocarb |
| Bifenox | Dicofol | Monurón |
| Bifenilo | Dieldrina | Mirex |
| Bifentrina | Dikegulac (ácido diprogúlico) | Nicosulfurón |
| Bromacilo | Dimetoato | N-nitrosodimetilamina (NDMA) |
| Carbendazima | Dinitro-orto-cresol (DNOC) | Productos de descomposición del ozono |
| Carbofurano | Dinoseb | Paratión |
| Clordano | Diurón | Pendimetalina |
| Cloridazona y metabolitos | Compuestos disruptores endocrinos (EDC) | Permetrina |
| Clorfenvinfós | Endosulfán | Picloram |
| Clorpirifós | Endrina | Propizamida |
| Ciclodienos | Esfenvalerato | Propazina |
| Clormecuat | Etofumesato | Quinoxifén |
| Clorotalonil | Flufenacet | Simazina |
| Clorotolueno | Glifosato | Terbutrina |
| Clorotolurón | Heptacloro y epóxido | Tiacloprid |
| Clopiralida | Hexaclorobenceno | Tiametoxam |
| Clotianidina | Hexaclorobutadieno | Toxafeno |
| Cianazina | Hexaclorociclohexanos | Triclopir |
| Ciazofamida | Imazapir | Triclosán |
| Cibutrina | Imidacloprid | Trifluralina |
El carbón activo granular (CAG) también se utiliza ampliamente para eliminar hidrocarburos halogenados de las aguas subterráneas, ya que no suelen encontrarse en las aguas superficiales debido a su volatilidad. Son poco biodegradables y persisten en las aguas subterráneas durante largos periodos de tiempo. La eficacia de eliminación del CAG para los hidrocarburos clorados depende del tamaño molecular, la polaridad y el número de átomos de cloro.
En las tablas siguientes se indican algunos de los muchos otros productos químicos orgánicos sintéticos, contaminantes de hidrocarburos y compuestos no biodegradables que se eliminan con la tecnología de carbón activo:
| Acrilamida | 1,2 -Dicloroetano | PFAS (Sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) |
| Alcanos | 1,1 -Dicloroetileno | PFOS (Sulfonato de perfluorooctano) |
| Anilina | Diclorometano (cloruro de metileno DCM) | PFOA (Perfluorooctanoato) |
| Antraceno y benzoantraceno | Dicloropropano | PFBS (Ácido perfluorobutano sulfónico) |
| Compuestos aromáticos | Ftalato de dietilhexilo DEHP | PFHxS (Perfluorohexano sulfonato) |
| BDEs (Bromodifeniléteres) | Ftalato de dietilo | Fenoles |
| Benceno | Dioxinas | Bifenilos policlorados (PCB) |
| Benzoperileno | Fluoranteno y benzofluoranteno | Policlorodibenzo-p-dioxinas |
| Benzopireno | Geosmina | Policlorodibenzofuranos |
| Benzotriazol | Hexabromobifenilo | Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) |
| BPA (Bisfenol A) | Hexabromociclododecano (HBCDD) | Tetracloroetano |
| Tetracloruro de carbono – (Tetraclorometano) | Indenopireno | Tetracloroetileno (Tetracloroeteno/PCE y perc) |
| Clorobenceno | 2- Metilisoborneol (MIB) | Tetraclorometano |
| Cloroalcanos | Naftaleno | Tolueno |
| Clorocresol | Nonilfenol (NP) | Tributilestaño (TBT) |
| Bis(2-cloroetil) éter | Octilfenol | Triclorobencenos |
| Cloroformo (Triclorometano TCM) | Pentaclorobenceno | Tricloroetileno (Tricloroeteno TCE) |
| 4-Cloro-2-nitrotolueno | Pentaclorofenol | Cloruro de vinilo (cloroeteno) |
| Criseno |
¿Cómo puede ayudar Chemviron?
El carbón más eficaz para el tratamiento del agua puede depender de varios factores. Entre ellos se encuentran la naturaleza de los contaminantes que deben eliminarse, su rango de concentraciones, el nivel de tratamiento final requerido y la operación de tratamiento global implicada.
Pruebas de laboratorio de carbón activo Reactivación
Evaluación del rendimiento para garantizar que se propone la solución más eficaz
Dado que cada fuente de agua puede contener diferentes combinaciones de contaminantes, puede ser conveniente realizar primero una prueba de laboratorio con una muestra de agua representativa. Dicha prueba serviría para evaluar el rendimiento probable del carbón y considerar así la solución técnica más adecuada. Nuestro equipo técnico puede ayudar en una primera evaluación del tratamiento del agua gracias a nuestra experiencia mundial de más de 70 años en el tratamiento de agua potable.
Las pruebas de isotermas para evaluar la eliminación de compuestos orgánicos de líquidos mediante carbón activo son rápidas, pero a menudo resultan más eficaces para comparar distintos carbones que para obtener resultados de rendimiento definitivos. Las pruebas piloto son mucho más eficaces para indicar el uso probable del carbón. Sin embargo, pueden llevar mucho tiempo, pero Chemviron puede proporcionar apoyo y asesoramiento con nuestras unidades piloto, que incluyen nuestra gama de filtros de carbón móviles más pequeños.
Como alternativa, nuestra empresa desarrolló la prueba de columna acelerada (ACT) como una técnica mejorada que combina la rapidez de una prueba de isoterma con la precisión de una columna piloto. El ACT es un procedimiento a escala de laboratorio que simula un sistema a escala real para proporcionar datos de pruebas de ruptura para la eliminación de impurezas orgánicas en el agua, pero en un tiempo mucho más corto.
El ACT puede aplicarse a todo tipo de aguas y, como Chemviron lleva realizando estas pruebas más de cuarenta años, disponemos de una amplia biblioteca de referencias.
FILTRASORB® Carbones activos de alto rendimiento
Los carbones FILTRASORB® son los carbones granulares más utilizados para el tratamiento de agua potable. Esto se debe principalmente a su excelente capacidad de adsorción, su vida útil probada y su alta durabilidad para múltiples ciclos de reactivación.
Los carbones activos FILTRASORB® son carbones activos reaglomerados. Se producen a partir de grados seleccionados de carbón bituminoso, mediante un proceso de dos etapas que aglomera el producto antes de la activación por vapor. Esta etapa de aglomeración proporciona una cinética mejorada que puede aumentar significativamente la capacidad de adsorción con respecto a un producto de activación directa en una sola etapa que pueda tener especificaciones similares sobre el papel.
El proceso de reaglomeración crea una estructura de poros dentro de los carbones FILTRASORB® que es particularmente eficaz para la eliminación de trazas de impurezas en el agua potable. Estos carbones han demostrado un excelente rendimiento para una amplia gama de pesticidas y PFAS.
Gracias a su elevada capacidad de adsorción y a su gran número de poros de transporte, la gama de carbón activo granular FILTRASORB® es un referente para atrapar las nuevas generaciones de microcontaminantes. Con nuestra amplia experiencia en este campo, Chemviron puede colaborar con usted para asesorarle sobre los carbones adecuados para su aplicación específica.
Reciclaje de carbón agotado y filtros de carbón móviles para la sostenibilidad y el ahorro de costes
Una vez que el carbón activo granular instalado en las plantas de tratamiento de agua pierde eficacia con el uso, puede reciclarse mediante reactivación térmica. El carbón reactivado puede devolverse a la planta de la que se recogió y volver a utilizarse durante varios años más. La reactivación térmica consiste en tratar el carbón agotado en un horno de alta temperatura bajo una atmósfera controlada donde los compuestos orgánicos indeseables del carbón se destruyen térmicamente. El reciclaje del carbón activo 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 la aplicación del tratamiento es para aguas subterráneas, tratamiento temporal o de picos, ¿por qué no considerar el uso de filtros de carbón móviles disponibles para alquiler? Se trata de filtros de carbón activo que pueden utilizarse in situ como recipiente de purificación de agua y, a continuación, transportarse desde y hacia el emplazamiento sin necesidad de realizar ningún intercambio de carbón in situ. Chemviron dispone de una gama de unidades de diferentes tamaños y capacidades para el tratamiento del agua. Además, el carbón agotado puede devolverse fácilmente en el filtro de carbón móvil a nuestro centro de reactivación para su reciclaje mediante reactivación para su reutilización.
Si necesita asistencia técnica para evaluar el tratamiento propuesto, ayuda con la elección del carbón activo, nuestro servicio de reactivación, nuestro servicio de filtros de carbón móviles o simplemente algún asesoramiento adicional en su solución de diseño de carbón activo, póngase en contacto con nosotros: contacte con nuestro equipo técnico.