Contaminación de las aguas residuales
El agua vertida de diversos procesos industriales durante la fabricación, la limpieza y otras operaciones comerciales puede contener sustancias disueltas. Estas incluyen productos químicos, aceites, pesticidas, productos farmacéuticos, productos químicos orgánicos sintéticos y otros subproductos industriales que son tóxicos.
Estos pueden tener efectos peligrosos para la salud humana y la vida acuática debido a la posible bioacumulación en la cadena alimentaria. Pueden incluir las clasificadas como sustancias persistentes, bioacumulables y tóxicas (PBT), que son compuestos con una alta resistencia a la degradación.
Además de las aguas residuales vertidas directamente desde los procesos industriales, existen otras numerosas vías por las que nuestras aguas naturales pueden contaminarse. Estas incluyen la escorrentía agrícola de productos agroquímicos como fertilizantes, pesticidas, herbicidas y residuos de cultivos, desechos animales y efluentes. Esto se considera una fuente significativa de contaminación del agua cuando el exceso de agua fluye desde los campos hacia las fuentes de agua cercanas.
Además, las aguas residuales de escorrentía pluvial, tras fuertes lluvias o tormentas, también están cobrando mayor importancia. Esta escorrentía puede contener muchos contaminantes tóxicos como aceites, pesticidas y productos químicos. Estos pueden ser arrastrados por los desagües y vertidos en las vías fluviales naturales cercanas, a menudo sin ningún tratamiento.
Por lo tanto, todos estos vertidos de aguas residuales pueden transportar una variedad de contaminantes que pueden afectar negativamente a la ecología de los lagos, arroyos y ríos receptores. El tratamiento eficaz de estos vertidos de aguas residuales es importante para el medio ambiente y para nuestra agua potable. Esto se debe a que estas fuentes de agua a menudo se convierten en el agua de alimentación de nuestras plantas de tratamiento de agua.
Normativa sobre aguas residuales
La normativa sobre el tratamiento de aguas residuales en Europa ha experimentado cambios significativos en los últimos años, en particular la Directiva sobre Emisiones Industriales y la Directiva sobre el Tratamiento de las Aguas Residuales Urbanas.
La Directiva sobre Emisiones Industriales original, conocida como DEI o Directiva 2010/75/UE, se adoptó en 2010. Su objetivo era controlar la contaminación ambiental estableciendo límites de vertido para las emisiones, específicamente para las instalaciones industriales.
La nueva Directiva 2024/1785 sobre emisiones industriales y de la cría de ganado (DEI 2.0) modifica la Directiva 2010/75/UE. Este es ahora el principal instrumento de la UE destinado a reducir estas emisiones al aire, al agua y al suelo.
La Directiva sobre el Tratamiento de las Aguas Residuales Urbanas (91/271/CEE) se adoptó por primera vez en 1991 y se refería al tratamiento y vertido de las aguas residuales urbanas y de ciertos sectores industriales.
Esta Directiva necesitaba actualizarse para abordar las nuevas fuentes de contaminación urbana y los nuevos contaminantes que han surgido. Por lo tanto, esta Directiva se ha revisado según los estándares más recientes para mejorar aún más la calidad del agua, abordando la contaminación restante de las aguas residuales urbanas con requisitos de cumplimiento más estrictos.
La Directiva actualizada se aplicará ahora a un abanico más amplio de zonas, incluidas las aglomeraciones más pequeñas a partir de 1.000 habitantes, y se aplicarán nuevas normas a los microcontaminantes. Ahora se requerirá un seguimiento sistemático de los PFAS.
La nueva ley garantizará que los costes del tratamiento avanzado sean cubiertos en su mayor parte por la industria responsable, en lugar de por las tarifas del agua o el presupuesto público. Las nuevas normas también pretenden mejorar la gestión de las aguas pluviales en las ciudades, algo cada vez más importante debido al cambio climático.
Tratamiento de aguas residuales con carbón activo
La filtración a través de un lecho de carbón activo permite eliminar o adsorber una amplia gama de contaminantes, incluidas muchas sustancias traza, antes de su liberación al medio ambiente. La adsorción es el proceso por el cual las moléculas se eliminan del líquido y se concentran en una superficie sólida, en este caso, el carbón activo.
El carbón activo se considera una tecnología muy eficaz para la eliminación de muchos compuestos orgánicos de las aguas residuales mediante adsorción. En este proceso, los contaminantes orgánicos se concentran en el interior del material poroso del carbón activo, donde permanecen hasta que pueden ser destruidos de forma segura en el proceso de reactivación.
La capacidad de adsorción de una molécula mejora al aumentar el peso molecular, lo que significa que muchos productos químicos orgánicos se adsorben muy bien en el carbón activo. En particular, esto incluye aquellos que son más complejos con un mayor número de grupos funcionales, como los dobles enlaces o los compuestos halógenos. Cuanto mejor se adsorba el compuesto o cuanto más compuesto pueda adsorber el carbón activo, más durará este.
¿Qué contaminantes de las aguas residuales se pueden eliminar con carbón activo?
El carbón activo, en forma granular o en polvo, es muy eficaz para la eliminación de una amplia gama de contaminantes orgánicos e hidrocarburos, compuestos no biodegradables y microcontaminantes de las aguas residuales. Estos incluyen pesticidas, herbicidas, insecticidas, fungicidas, así como aceites, color y olor.
En la tabla siguiente se indican algunos de los muchos contaminantes que pueden eliminarse eficazmente con la tecnología de carbón activo:
| 2,4-D (Ácido diclorofenoxiacético) | Ftalato de dietilhexilo (DEHP) | Tricloruro de monobutilestaño (MBTC) |
| Acetona* | Dimetilformamida | Naftaleno |
| Acetofenona | Sulfato de dimetilo (DMS) | Nitrobenceno |
| Ácido acético | Dinitrotolueno (DNT) | Nitrofenol |
| Acetonitrilo | 1,4-Dioxano | Nonilfenol |
| Acrilonitrilo | Dioxinas | Octilfenoles |
| Alcanos | Difenilcarbazida (DPC) | Compuestos orgánicos de estaño |
| Alquenos (Olefinas) | Carbono orgánico disuelto (DOC) | Fenol (Hidroxibenceno) |
| Anilina | Acetato de etilo | Compuestos fenólicos |
| Antraceno | Éter etílico | Fenilalanina |
| Compuestos aromáticos | Etilbenceno | Ácido ftálico |
| Bentazona | Ácidos grasos | Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) |
| Benceno | Fluoranteno | Polietilenglicol |
| Ácido benzoico | Glifosato | Propazina |
| Benzofenona | Grasa* | Piridina |
| Benzopireno | Hexano | Simazina |
| Benzotriazol | Hexanona (MBK) | Disolventes |
| Alcohol bencílico | Isooctano | Esteroles |
| Ftalato de bencilbutilo (BPP) | Melamina | Estireno |
| Bisfenol A (BPA) | Metolacloro | Tetrahidrofurano* |
| Bipiridina | 4,5-Metilbenzotriazol | Tolueno (Metilbenceno) |
| Ftalato de bis(2-etilhexilo) | Metilbencilamina | Carbono orgánico total (TOC) |
| Butilbenceno | Metilbutano | Cloruro de tributilestaño (TBTC) |
| Demanda química de oxígeno (DQO), | Metiletilcetona (MEK) | Trimetilbenceno |
| Clorotalonil | Metilisobutilcetona (MIBK) | Trinitrotolueno (TNT) |
| Cresol | Metilnaftaleno | Acetato de vinilo |
| Cibutrina | N-metil-2-pirrolidona (NMP) | Xileno |
| Ciclohexano | Metil-terc-butil éter (MTBE) | Xilenol |
| Ftalato de di-n-butilo |
* Consulte con un representante técnico de Chemviron para obtener más información
Los filtros de carbón activo granular también son tecnologías de tratamiento eficaces para eliminar compuestos orgánicos halogenados y compuestos PFAS del agua.
En la tabla siguiente se indican algunos de estos contaminantes organohalogenados que pueden eliminarse eficazmente con la tecnología de carbón activo:
| Halógenos orgánicos adsorbibles (AOX) | Clorotolueno | Compuestos perfluorados |
| Bromato* | Dibromo-3-cloropropano | Sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS) |
| Éteres de difenilo bromados (BDE) | Dibromoclorometano | Ácido perfluorooctanoico (PFOA) |
| Bromodiclorometano | Diclorobenceno | Sulfonato de perfluorooctano (PFOS) |
| Bromoformo | Diclorocresol | Bifenilos policlorados |
| Bromofenol | Dicloroetano | Dibenzofuranos policlorados |
| Compuestos clorados | Difluorobenzofenona | Policlorodibenzo-p-dioxinas |
| Cloraminas | Epiclorhidrina | Naftalenos policlorados (PCN) |
| Cloroalcanos | Espuma contra incendios (PFAS o PFHxA) | Tetracloroetano |
| Clorobenceno | Hexaclorobutadieno | Tetracloroetileno |
| Cloroetano | Cloruro de metilo (Clorometano) | Triclorobenceno |
| Cloroformo | Cloruro de metileno (Diclorometano DCM) | Tricloroetileno |
| Clorofenol | Pentaclorobenceno (PeCB) | Ácido trifluoroacético (TFA) |
| Cloropropano | Pentaclorofenol | Trihalometanos (THM). |
* Consulte con un representante técnico de Chemviron para obtener más información
¿Cómo puede ayudarle Chemviron?
La selección del carbón activo más adecuado puede depender de varios factores. Estos incluyen los tipos y la gama de compuestos o contaminantes que deben eliminarse, sus concentraciones y el pH de la corriente de residuos implicada.
Con nuestra amplia experiencia en este campo, en Chemviron podemos trabajar con usted para evaluar la eficacia del régimen de tratamiento considerado. Sin embargo, cada fuente de agua es diferente y puede contener diferentes combinaciones de contaminantes. Por lo tanto, puede ser conveniente realizar primero una prueba de laboratorio en una muestra de agua representativa. Esto permitiría evaluar el rendimiento probable del carbón y considerar así la solución técnica más adecuada.
Las pruebas de isotermas para evaluar la eliminación de compuestos orgánicos del agua son rápidas, pero a menudo resultan más eficaces para comparar diferentes carbones que para generar resultados de rendimiento definitivos. Las pruebas piloto son mucho más eficaces para indicar el uso probable del carbón, pero pueden requerir mucho tiempo. No obstante, Chemviron puede proporcionar apoyo y asesoramiento utilizando nuestras unidades piloto, que incluyen nuestra gama de filtros de carbón móviles más pequeños.
Para acortar el proceso, nuestra empresa desarrolló la Prueba de Columna Acelerada (ACT). Se trata de una técnica mejorada que combina la rapidez de una prueba de isoterma con la precisión de una columna piloto. La ACT es un procedimiento a escala de laboratorio que simula un sistema a escala real y puede proporcionar datos de ruptura para probar la eliminación de impurezas orgánicas en el agua, pero en un tiempo mucho más corto. La técnica ACT puede aplicarse para evaluar la eliminación de contaminantes tanto en agua potable como en aguas residuales.
Dado que llevamos realizando estas pruebas durante más de cuarenta años, Chemviron ha creado una amplia biblioteca de referencia para proporcionar datos de apoyo para esta aplicación.
Reciclaje de carbón agotado y filtros de carbón móviles
Una vez que el carbón activo granular instalado en el filtro se ha saturado de compuestos orgánicos y resulta menos eficaz en su funcionamiento, puede reciclarse mediante reactivación térmica para su reutilización. La reactivación consiste en tratar el carbón agotado en un horno de alta temperatura 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 se trata de una aplicación de tratamiento nueva o localizada, ¿por qué no considera el uso de nuestros filtros de carbón móviles, disponibles para alquiler? Estos pueden utilizarse como recipiente de tratamiento en el sitio y luego emplearse para transportar el carbón hacia y desde la instalación, sin necesidad de realizar 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 al tratamiento de líquidos corrosivos.
Si necesita asistencia técnica para evaluar sus posibles opciones de tratamiento, ayuda con la elección del carbón activo, el uso de nuestro servicio de reactivación, la ayuda de nuestro servicio de filtros de carbón móviles o simplemente algún asesoramiento adicional, póngase en contacto con nosotros: contacte con nuestro equipo técnico.