Oxidación avanzada, alternativa para la eliminación de contaminantes emergentes en aguas

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  • OXAGUA tiene previsto evaluar la efectividad de procesos de oxidación avanzada sobre aguas reales

Tras dos años de investigación tenemos los primeros resultados experimentales del proyecto OXAGUA: el ozono como oxidante o como precursor de procesos de oxidación avanzada es una de las tecnologías potencialmente viables técnica y económicamente para degradar y eliminar pesticidas en aguas.

Los primeros resultados experimentales del proyecto OXAGUA (Estudio y diseño de procesos de oxidación avanzada para la degradación/eliminación de contaminantes emergentes en aguas) indican que mediante los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) es posible reducir la concentración de Clorpirifós-etilo, contaminante seleccionado, por debajo del valor que establece la Directiva Marco Europea para aguas superficiales continentales, es decir una concentración menor del 0.1 ppb (partes por billón)

Ozono como tratamiento de degradación y/o eliminación de contaminantes emergentes

Hemos identificado la tecnología de Ozono (O3) como un fuerte oxidante que presenta la ventaja de no introducir iones extraños al medio. Es muy eficaz en aplicaciones tales como:

  • la eliminación del color
  • desinfección
  • eliminación de olores y sabores
  • eliminación de compuestos orgánicos

En comparación con procesos convencionales de tratamiento de contaminantes orgánicos en aguas, los procesos de oxidación avanzada que emplean ozono, bien sólo o en combinación con otros agentes físico-químicos, han mostrado ser un tratamiento altamente efectivo frente a un gran espectro de contaminantes orgánicos emergentes en agua, como es el caso de los pesticidas, productos farmacéuticos, surfactantes, entre otros.

Clorpirifós-etilo

De todos los contaminantes emergentes, se ha seleccionado el Clorpirifós-etilo, un insecticida ampliamente empleado en agricultura para el control de plagas en cultivos de cítricos, entre otros. Se encuentra incluido en el listado de sustancias prioritarias, compuestos potencialmente tóxicos, en el ámbito de la Política de Aguas de la Unión Europea (Directiva Marco del Agua 2013/39/UE).

Sobre este pesticida se han realizado tres tipos de ensayos diferentes, en la planta piloto de ozono de ainia, con el objetivo de evaluar la eficacia del ozono sobre este contaminante emergente. Este ha sido el proceso.

Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) basados en Ozono

Se ha realizado una batería de experimentos de eliminación/degradación del pesticida de interés, basados en ozono, empleando tres técnicas.

1. Tratamiento a partir de ozono (O3).
2. Tratamiento de ozono en medio alcalino (O3+OH-).
3. Tratamiento de ozono en combinación con ultravioleta (O3+UV).

Las tres técnicas fueron aplicadas sobre dos matrices de agua sintética (agua destilada): con y sin materia orgánica, y contaminadas cada una con 50 ppb (partes por billón) del insecticida clorpirifós-etilo.

Estas muestras se han analizado, en el laboratorio de química de ainia, para conocer la concentración inicial y la concentración final del contaminante en agua, a través de técnicas cromatográficas. Cabe recordar, que los laboratorios de ainia tienen puesto a punto el método para comprobar la degradación de pesticidas en aguas.

Y, los resultados indican que mediante los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) estudiados es posible reducir la concentración de Clorpirifós-etilo por debajo del valor establecido en la Directiva Marco para aguas superficiales continentales, es decir una concentración menor del 0.1 ppb (partes por billón).

Además, se han llevado a cabo, en los laboratorios de ainia pruebas de ecotoxicidad aguda y biodegradabilidad de las muestras tratadas mediante los procesos de oxidación avanzada basados en ozono, que permitirán determinar posibles compuestos intermedios de degradación que pudieran tener consecuencias incluso más adversas sobre el medio ambiente que el propio pesticida. 

La investigación ahora está centrada en ajustar dosis y tiempos de exposición para optimizar el proceso. Asimismo, se están llevando a cabo experimentos para eliminar fármacos, concretamente Tetraciclina, mediante el empleo también de las mismas técnicas de AOPs.

OXAGUA tiene previsto en su tercera anualidad evaluar la efectividad de procesos de oxidación avanzada sobre aguas reales, como es el caso de aguas superficiales continentales, aguas residuales depuradas procedentes de EDARs y agua residual urbana.

El Instituto Tecnológico Metalmecánico (AIMME) junto con ainia centro tecnológico están desarrollando conjuntamente el proyecto OXAGUA. Financiado por el Institut Valencià de Competitivitat Empresarial (IVACE), dentro de su programa de proyectos en cooperación, y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana (2007-2013). El objetivo final es haber adquirido el conocimiento suficiente que permita desarrollar alternativas para la identificación y tratamiento de contaminantes emergentes en aguas. 

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