Reciclaje y reutilización de membranas desechadas para eliminación de fármacos de aguas hospitalarias

El empleo de la tecnología de membranas para la eliminación de fármacos ha sido ampliamente estudiado. El peso molecular de corte de las membranas de microfiltración (MF) y ultrafiltración (UF) es demasiado grande, por lo que no pueden rechazar estos compuestos. Sin embargo, las membranas de nanofiltración (NF) y de ósmosis inversa (OI) si son eficientes para este uso. Diferentes autores han encontrado que las membranas de OI pueden eliminar casi todos los tipos de fármacos en un 75%, aunque su rendimiento dependerá de diferentes factores como interacciones electrostáticas o la hidrofilia.

Serena Molina, Amaia Ortiz de Lejarazu y Junkal Landaburu – Instituto IMDEA Agua.

La tecnología de membranas se usa ampliamente para el tratamiento de aguas residuales. Sin embargo el ensuciamiento es una de las principales inconvenientes que presenta esta tecnología [1]. El tiempo de vida de las membranas está entre 5 y 10 años, por lo que miles de toneladas de membranas se depositan en los vertederos cada año [2]. Por ello, el uso de membranas recicladas y modificadas es una solución ecológica que podría usarse para la eliminación de emergentes.

En este sentido el Grupo de Tecnología de Membranas de IMDEA Agua está llevando a cabo varios proyectos donde estudia el empleo de membranas recicladas: i) proyecto europeo LIFE TRANSFOMEM (LIFE13 ENV/ES/000751), donde se han obtenido membranas de NF y UF recicladas a partir de membranas de OI desechadas.; ii) proyecto nacional INREMEM (CTM2015-65348-C2-1-R) en el que se están modificando membranas recicladas para mejorar sus características como hidrofilia, resistencia al ensuciamiento y rechazos usando recubrimientos. En este caso, IMDEA Agua investiga las nuevas aplicaciones de las membranas recicladas para el tratamiento de aguas residuales urbanas mediante el uso de biorreactores de membrana (BRM), para la regeneración de disoluciones osmóticas mediante la electrodiálisis (ED) y para el tratamiento de aguas superficiales con  biomembranas; y iii) el proyecto regional REMTAVARES (S2013/MAE-2716 REMTAVARES-CM), donde se están comparando membranas comerciales de NF con membranas recicladas y modificadas de NF y UF en la eliminación de fármacos.

Recientemente se han presentado los resultados preliminares del trabajo experimental que se está desarrollando para el proyecto REMTAVARES en el workshop: “Leading edge technologies for removal of emergent pollutants” celebrado en la Universidad Rey Juan Carlos I el 25 de Noviembre. Los primeros resultados de estas modificaciones superficiales son muy positivos y esperanzadores. Los resultados tanto en permeabilidad como en selectividad de las membranas de NF recicladas y modificadas son comparables a las membranas comerciales. Sin embargo para las membranas de UF todavía se están buscando las condiciones óptimas de modificación para conseguir una eliminación de fármacos similar o mejor que en las membranas comerciales. De esta forma, podría abrirse un amplio abanico de aplicaciones para estas membranas recicladas que evitaría su depósito en los vertederos.

Con todos estos proyectos, IMDEA Agua apuesta por el reciclaje de membranas y considera que la investigación sobre el aprovechamiento de membranas desechadas es un reto ambiental, social e industrial tanto a nivel nacional como internacional. Con ello pretende acercar esta tecnología hacia un modelo de economía circular, es decir, conseguir que membranas mantengan su utilidad más tiempo, minimizando los residuos y el uso de nuevos recursos.

Referencias:

[1] Landaburu-Aguirre, J., García-Pacheco, R., Molina, S., Rodríguez-Sáez, L., Rabadán, J., & García-Calvo, E. (2016). Fouling prevention, preparing for re-use and membrane recycling. Towards circular economy in RO desalination. Desalination, 393, 16-30.

[2] W. Lawler, Z. Bradford-Hartke, M. J. Cran, M. Duke, G. Leslie, B. P. Ladewig, et al. (2012), Toward new opportunities for reuse, recycling and disposal of used reverse osmosis membranes, Desalination 299 103–112.

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