Sustancias contaminantes y nocivas en el agua residual

Las aguas residuales sanitarias e industriales son muy diversas. Su composición y grado de contaminación deben considerarse siempre en cada caso en particular. Por otro lado, debido al desarrollo industrial y social surgen una y otra vez nuevas tareas, que DAS aborda en el marco de proyectos de investigación.

Sustancias nocivas en efluentes y sus límites permitidos

La definición de sustancias nocivas y sus respectivos valores límites están dados principalmente por agencias medioambientales locales y también por organizaciones políticas nacionales e internacionales. Las sustancias nocivas pueden diferenciarse de muchas maneras distintas. Por ejemplo, los contaminantes físico-químicos son los metales pesados (p.ej. cromo, zinc, níquel), las partículas orgánicas (p.ej. cabellos, restos de alimentos, fibras de papel) o también gases y medicamentos además de hormonas.

Entre los contaminantes biológicos se encuentran las bacterias, virus, protozoos y parásitos. A continuación realizamos una síntesis de los contaminantes físico-químicos según sus posibilidades de tratamiento.

Contaminantes que pueden ser separados mediante procesos mecánicos

El tratamiento de las aguas residuales comienza frecuentemente con la deshidratación de lodos y/o mediante la separación de los sólidos y los líquidos. Entre estas sustancias sólidas se encuentran materias orgánicas e inorgánicas en suspensión, arena y polvos, pero también impurezas, que son específicas en función del origen de las aguas residuales.

Ejemplos típicos de impurezas y sustancias contaminantes en efluentes sanitarios son los pañales, cabellos y toallas higiénicas. En la industria, entre los contaminantes que pueden ser separados mecánicamente, encontramos por ejemplo, etiquetas de papel, paja y virutas de madera o desechos de producción como cáscara de papas, restos de peladuras y fibras textiles.

 

Contaminantes biodegradables

Los contaminantes orgánicos típicos se originan sobre todo en la industria de bebidas y alimentos y también en la agroindustria. La tecnología de aguas residuales debe tratar generalmente azúcar diluida, clara de huevo y grasa, pero también restos de heces animales.

Un desafío mayor se presenta para la biología cuando se deben tratar sustancias orgánicas contenidas en las aguas residuales, como el amonio, el nitrato o las concentraciones de carbono orgánico disuelto (p.ej. isopropanol). Los compuestos de nitrógeno y azufre solubles en agua, los sulfatos y cloruros, típicos de los lixiviados de vertedero, entre otros, también pueden ser sometidos a un proceso de biodegradación.

En la industria papelera además de restos de fibras se encuentran también entre las sustancias nocivas típicas los químicos para extraer tinta del papel usado, blanqueadores, productos químicos de proceso y aditivos. No hay que olvidarse de las sustancias de difícil degradación y los detergentes utilizados en la industria cosmética.

Sustancias nocivas tratadas mediante procesos físico-químicos

En el tratamiento de las sustancias nocivas mediante procesos de físico-químicos existe un ámbito de aplicación muy grande. Una opción puede ser la separación de pequeñas partículas o gotitas de líquidos con ayuda de microburbujas para la precipitación de aceites, grasas y partículas sólidas finamente suspendidas de las aguas residuales. Esto es habitual en la industria cosmética, en la que se generan sustancias nocivas como detergentes, colorantes, aceites y emulsiones.

Debemos mencionar también la separación de sólidos (ultrafiltración, microfiltración) o de iones (nanofiltración, ósmosis inversa) como una opción de limpieza de las aguas residuales.

Otras opciones diseñadas específicamente para industrias son:

  • Precipitación de metales pesados
  • Reducción de iones de metales pesados
  • Precipitación de fluoruros
  • Precipitación de sulfatos y fosfatos
  • Precipitación de hidróxidos
  • Oxidación de arsenito trivalente en arseniato pentavalente con posterior filtración o precipitación
  • Aplicación de carbón activado dopado para eliminación de arsénico y metales pesados
  • Carbón activado para eliminar sustancias orgánicas polares (compuestos organohalogenados adsorbibles – COA) entre otros,  u oligoelementos antropogénicos