{"id":2991,"date":"2021-10-29T07:09:07","date_gmt":"2021-10-29T05:09:07","guid":{"rendered":"https:\/\/aclima.eus\/soluciones-tecnologicas-para-el-tratamiento-del-agua\/"},"modified":"2024-10-08T17:32:45","modified_gmt":"2024-10-08T15:32:45","slug":"soluciones-tecnologicas-para-el-tratamiento-del-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aclima.eus\/en\/soluciones-tecnologicas-para-el-tratamiento-del-agua\/","title":{"rendered":"Soluciones tecnol\u00f3gicas para el tratamiento del agua"},"content":{"rendered":"

Como bien sabemos, el agua es un recurso indispensable para la vida. Pero, aunque cubre el 70% del planeta el agua dulce solo constituye el 6%<\/strong> del agua total, y dos tercios de ella se encuentran en glaciares congelados. Esto provoca que, en la pr\u00e1ctica, se trate deun bien escaso<\/strong><\/a>, por lo que su protecci\u00f3n y cuidado es un problema global. Seg\u00fan datos de la ONU, en 2040 la demanda de agua ser\u00e1 un 40% mayor que la oferta<\/strong><\/a>, y la agricultura absorber\u00e1 casi el 85% del agua dulce en 2030<\/a>. Adem\u00e1s, en Europa existen factores que a\u00f1aden presi\u00f3n a su conservaci\u00f3n: la actividad econ\u00f3mica, la urbanizaci\u00f3n del suelo y el aumento poblacional provocan que las aguas residuales presenten cada vez porcentajes m\u00e1s elevados de contaminaci\u00f3n y sean m\u00e1s dif\u00edciles de procesar. Uno de los problemas m\u00e1s acuciantes es el de los contaminantes emergentes<\/strong><\/a>, que empezaron a detectarse hace unos 25 a\u00f1os. Estas sustancias provocan riesgos en la salud humana y en el medio ambiente<\/strong> y est\u00e1 presentes tanto en aguas naturales comoresiduales, de origen industrial o urbano. Para tratarlos correctamente es indispensable la aplicaci\u00f3n de soluciones tecnol\u00f3gicas<\/strong> como complemento a las tradicionales, que posibilitan una gesti\u00f3n adecuada del agua para garantizar su seguridad.<\/p>\n

\"\"

 <\/p>\n

Aclima ha celebrado una jornada sobre este tema dentro de un ciclo de p\u00edldoras tecnol\u00f3gicas orientado a impulsar la transferencia tecnol\u00f3gica en el sector medioambiental. Mikel Ibarra, Director de Proyectos de Aclima y Responsable del \u00c1rea de Innovaci\u00f3n<\/strong><\/a>, ha sido el moderador delwebinar\u201cNuevos Materiales para Procesos de Tratamiento de Aguas<\/strong>\u201d, en la que han participado tambi\u00e9n Garbi\u00f1e Manterola<\/a>, Responsable de transferencia del conocimiento en BRTA-BasqueResearch&Technology Alliance<\/a>;Estibaliz Aranzabe<\/a>, Directora de la Unidad de Qu\u00edmica de superficies y Nanotecnolog\u00eda; Miren Blanco<\/a>, Investigador en Unidad de Qu\u00edmica de superficies y Nanotecnolog\u00eda; y Jos\u00e9 Rodr\u00edguez<\/a>, Responsable de Transferencia tecnol\u00f3gica en el \u00e1rea de Ingenier\u00eda de superficies y materiales, todos ellos de Tekniker<\/strong><\/a>. En Tekniker cuentan con cuatro \u00e1reas de investigaci\u00f3n<\/a>, y concretamente la referida a la Ingenier\u00eda de Superficies<\/strong><\/a> es en la que se engloban los proyectos de investigaci\u00f3n sobre tecnolog\u00edas para el tratamiento del agua. Su objetivo es buscar tecnolog\u00edas de impacto para su implantaci\u00f3n en el tejido industrial de Euskadi.<\/p>\n

Situaci\u00f3n y tratamientos del agua<\/u><\/strong><\/p>\n

En la Uni\u00f3n Europea la legislaci\u00f3n sobre la calidad y el tratamiento del agua deriva de la Directiva 2000\/60\/CE Directiva Marco del Agua<\/strong><\/a>, que se complementa con otras normativas m\u00e1s espec\u00edficas, como la Directiva 2008\/105\/CE<\/a>, que establece las normas de calidad ambiental para las 33 sustancias prioritarias y crea una lista de contaminantes emergentes, la Directiva 2013\/39\/CE<\/a>, donde se amplia a 45 sustancias prioritarias y restringe los valores de normas de calidad ambiental, o la Directiva 2020\/2184\/UE<\/a>, sobre la calidad de las aguas destinadas a consumo humano. Posteriormente, ha habido modificaciones en las listas de sustancias prioritarias y contaminantes emergentes. Estas directivas se trasponen a la legislaci\u00f3n de los pa\u00edses miembros.<\/p>\n

En la actualidad, los tratamientos de las aguas residuales son:<\/p>\n

-Pretratamiento. <\/strong>Busca acondicionar el agua residual para facilitar los tratamientos propiamente dichos y preservar la instalaci\u00f3n de erosiones y taponamientos. Incluye labores de desbaste, desarenado y desgrasado, para eliminar sustancias y sedimentos.<\/p>\n

-Tratamiento primario o f\u00edsico-qu\u00edmico.<\/strong>Reduce la materia suspendida mediante la precipitaci\u00f3n o sedimentaci\u00f3n, con o sin reactivos por medio de diversos tipos de oxidaci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n

-Tratamiento secundario o tratamiento biol\u00f3gico. <\/strong>Para eliminar la contaminaci\u00f3n org\u00e1nica disuelta, dif\u00edcil de abordar por tratamiento f\u00edsico-qu\u00edmicos. Consiste en la oxidaci\u00f3n aerobia de la materia org\u00e1nica o su eliminaci\u00f3n anaerobia en digestores cerrados. Ambos sistemas producen fangos que deben tratarse para su reducci\u00f3n, acondicionamiento y destino final.<\/p>\n

-Tratamiento terciario.<\/strong>De car\u00e1cter f\u00edsico-qu\u00edmico o biol\u00f3gico. Usa t\u00e9cnicas similares a los tratamientos primarios o secundarios, pero con el objetivo de pulir o afinar el vertido final, mejorando sus caracter\u00edsticas. Si se aplica intensivamente se puede conseguir agua apta para abastecimiento agr\u00edcola, industrial e incluso agua potable.<\/p>\n

Los principales retos que presenta el tratamiento del agua son los nuevos contaminantes que llegan al agua potable, y que fundamentalmente son de dos tipos:<\/p>\n

Contaminantes emergentes<\/strong><\/a>:<\/strong>sustancias previamente desconocidas o no reconocidas como tal, cuya presencia en el medio ambiente no es necesariamente nueva, pero s\u00ed la preocupaci\u00f3n por sus posibles consecuencias.A\u00fan no est\u00e1n del todo regulados en gran medida a sus niveles de trazas y a que su destino y efectos potenciales no se conocen con exactitud. Se trata de plaguicidas, productos farmac\u00e9uticos y de cuidado personal, hormonas, plastificantes, aditivos alimentarios, conservantes de madera, detergentes para la ropa etc. Pueden encontrarse tanto en el agua de mar, como en el suelo, organismos y tambi\u00e9n en el cuerpo humano. Para tratarlos correctamente en el agua es necesario un tratamiento terciario<\/p>\n

Micropl\u00e1sticos<\/strong><\/a>:<\/strong>Se trata de residuos pl\u00e1sticos, derivados del petr\u00f3leo, cuyo origen est\u00e1 tanto en la actividad industrial como en el consumo humano y que pueden encontrarse en la cadena tr\u00f3fica marina a trav\u00e9s de los vertidos fluviales, ya sea urbanos como industriales. Su origen est\u00e1 tanto en posibles fugas o accidentes industriales como en el consumo humano (desgaste de la ropa sint\u00e9tica y residuos de los productos de cuidado personal). Han sido descubiertos recientemente y es preocupante su presencia en el agua de consumo, tanto embotellada<\/a> como agua del grifo<\/a>.<\/p>\n

Tratamientos de oxidaci\u00f3n avanzados<\/u><\/strong><\/p>\n

Los Procesos Avanzados de Oxidaci\u00f3n (PAO) se basan en procesos f\u00edsico-qu\u00edmicos capaces de provocar cambios importantes en la estructura qu\u00edmica de los contaminantes<\/strong>.Son una fuente de radicales hidroxilo<\/strong> altamente oxidativos y no-selectivos, por lo que son capaces de descomponer gran variedad de compuestos org\u00e1nicos, y adem\u00e1s normalmenteno generan barros que haya que tratar. Por lo tanto, son muy \u00fatiles contra contaminantes refractarios<\/strong> que resisten otros procesos, como los biol\u00f3gicos y tambi\u00e9n sirven para tratar contaminantes en baja concentraci\u00f3n<\/strong>. Una de sus principales ventajas es que consumen menos energ\u00eda que otros procesos. Principalmente son de dos tipos:<\/p>\n

-Procesos Fenton \/ fotoFenton: <\/strong>usadoscuando se requiere una alta reducci\u00f3n de Demanda Qu\u00edmica de Ox\u00edgeno. Consisten en la adici\u00f3n de H2<\/sub>O2<\/sub> y una sal de Hierro que act\u00faa de catalizador (en oscuridad-Fenton o con luz-fotoFenton). Sus ventajas son el bajo coste, que son procesos qu\u00edmico y biol\u00f3gicamente inertes y que pueden emplearse con radiaci\u00f3n solar. En cambio, producen lodos con alta concentraci\u00f3n de hierro, y es necesaria la desactivaci\u00f3n del hierro por la formaci\u00f3n de agentes complejantes, tambi\u00e9n requieren pH \u00e1cido. Son una alternativa viable para descontaminar las aguas residuales de la industria textil y aguas con contaminantes emergentes.<\/p>\n

-Proceso de fotocat\u00e1lisis heterog\u00e9nea:<\/strong>Llamados as\u00ed porque el tratamiento transcurre en la fase heterog\u00e9nea y la luz UV activa un fotocatalizador y genera radicales de hidr\u00f3xilo que degradan tanto la materia org\u00e1nica como la inorg\u00e1nica. Sus ventajas son el bajo coste, que es un proceso qu\u00edmico y biol\u00f3gicamente inerte, no emplea agentes qu\u00edmicos, no es t\u00f3xico, el fotocatalizador puede ser reutilizado, y puede usarse radiaci\u00f3n solar. Sin embargo, presentan una baja eficiencia para algunos microcontaminantes espec\u00edficos, y su eficiencia es limitada bajo radiaci\u00f3n visible, adem\u00e1s de que es necesario recuperar el fotocatalizador del medio. Algunas de las innovaciones que han surgido en su uso son el uso de nanopart\u00edculas<\/strong>, que\u00a0 permite mejorar el \u00e1rea de contacto entre fotocatalizador y contaminante, reducir el consumo de reactivos y la reutilizaci\u00f3n para reducir costes; el uso de nanopart\u00edculas en composite<\/strong>, que permite reducir el consumo de reactivos y la reutilizaci\u00f3n (reducci\u00f3n de costes), y el desarrollo de materiales multifuncionales (como contenedores para tratamiento de aguas); y los recubrimientos fotocataliticos<\/strong>, para trabajar con luz visible, reducir el tiempo de curado y el band-gap de los recubrimientos. Pueden usarse en interiores, consiguen mayor eficiencia, y aumentan el tipo de sustratos<\/p>\n

Filtraci\u00f3n y desalinizaci\u00f3n<\/u><\/strong><\/p>\n

La desalinizaci\u00f3n<\/strong> es un proceso para eliminar la sal del agua de mar y as\u00ed conseguir agua dulce. De esta forma se obtiene agua potable (puede necesitar tratarse) y salmuera, que es muy contaminante. Otra desventaja es su alto coste.<\/p>\n

Fundamentalmente se trabaja con dos tipos de procesos de filtraci\u00f3n:<\/p>\n

Filtraci\u00f3n por adsorci\u00f3n:<\/strong>se captan las sustancias solubles en la superficie de un s\u00f3lido, que quedan retenidas en los canales y paredes interiores. El s\u00f3lido es el adsorbente y la sustancia disuelta el adsorbato. Puede eliminar sustancias como virus, bacterias y compuestos org\u00e1nicos (benceno, gasolina, pesticidas, solventes y \u00e1cidos). Entre sus ventajas est\u00e1 que los nanoadsorbentes ofrecen una mejora significativa gracias a su elevada \u00e1rea superficial espec\u00edfica, adem\u00e1s presentan una baja distancia de difusi\u00f3n interparticular, el tama\u00f1o de poro es ajustable y puede mejorarse su qu\u00edmica superficial. En cambio, la eficiencia de los adsorbentes est\u00e1 limitada por su \u00e1rea superficial o sitios activos. Otras desventajas son la falta de selectividad y la cin\u00e9tica de adsorci\u00f3n.<\/p>\n

Filtraci\u00f3n por membranas<\/strong>: El flujo pasa a trav\u00e9s de un sistema de membranas que lo separa en 2 corrientes: permeado y retenido. Permite separar mol\u00e9culas de distintos tama\u00f1os y caracter\u00edsticas<\/p>\n

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Como bien sabemos, el agua es un recurso indispensable para la vida. Pero, aunque cubre el 70% del planeta el agua dulce solo constituye el 6% del agua total, y dos tercios de ella se encuentran en glaciares congelados. 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