Diagnóstico y remoción de contaminantes emergentes en aguas superficiales y cloacales

Abstract

Los contaminantes emergentes detectados en los cursos de aguas por actividades antrópicas son una preocupación constante para la biota acuática y la salud humana, ya que pueden provocar efectos adversos, incluso en concentraciones traza. Los tratamientos de aguas residuales actuales no son eficientes para eliminar muchos de estos compuestos; además no están regulados en ninguna normativa. Por lo tanto, en este estudio se monitorearon dos fármacos: carbamazepina (Cbz) y sildenafil (Sil), y un producto de cuidado personal: metilparabeno (Mp), representativos de los cuerpos de agua superficiales de Argentina y Colombia. Fue evidente la presencia de los tres compuestos en los diferentes sitios muestreados, con concentraciones de Cbz, Sil y Mp entre 0,04μg/L - 11μg/L; 0,44μg/L - 2,64μg/L; y 0,03μg/L – 7,24μg/L, respectivamente. Consecuentemente, se estudiaron diferentes técnicas para remover estos contaminantes. Inicialmente se evaluaron dos tratamientos biológicos a escala piloto, los contactores biológicos rotativos (CBR) y los humedales construidos o artificiales. Con ambas tecnologías se obtuvieron eficiencias de eliminación superiores al 90 % para el Mp, al igual que para la materia orgánica. El Sil presentó remociones inferiores al 10% en los CBR, pero superiores al 90 % en los humedales. La Cbz fue recalcitrante ante ambos tratamientos. Luego, como tecnologías alternativas, se estudiaron el carbón activado granular (CAG) y el carbón en polvo (CAP). En los estudios de laboratorio en batch se determinó que el CAP presentaba mayor velocidad y capacidad de adsorción que el CAG, con valores promedio de 0,2 1/h y 300 mg/g, respectivamente, alcanzando remociones superiores al 90% en menos de 8 h de contacto. Para el CAG fueron de 0,02 1/h y 150 mg/g, respectivamente, con remociones inferiores al 10 %. Se diseñó una columna en lecho fijo a escala de laboratorio con CAP, trabajando con 1 g del mismo a una velocidad superficial de 1,1 cm/min. Se logró remover más del 90 % de Sil durante 25 días de funcionamiento en continuo, pero se alcanzó la saturación con la Cbz, determinándose remociones superiores al 50 % en menos de 12 días. En la columna a escala piloto, que trabajó con 40 g de CAP y una velocidad de 0,4 cm/min, se obtuvieron remociones superiores al 90 % para ambos fármacos durante 3 meses de operación. Éste el primer diseño reportado para columnas de lecho fijo con CAP. Se concluye que implementar y combinar tecnologías alternativas, contribuye a reducir la magnitud de los efectos adversos que provocan los CE sobre los recursos hídricos, la biota acuática y la salud humana.