El Agua

El grupo de investigación interuniversitario de Calidad de Aguas (CALAGUA), formado por personal del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA-UPV) y del Departamento de Ingeniería Química de la Universitat de València (IQ-UV), está desarrollando una metodología para valorizar el agua residual, al considerar esta como una fuente de energía y nutrientes, y por tanto un recurso reutilizable.

En primer lugar el agua residual de la EDAR se trata con un biorreactor anaerobio de membranas (AnMBR) que permite valorizar la materia orgánica, transformándola en energía, y obtener un efluente libre de materia orgánica y, por tanto, de sólidos. Sin embargo, el agua que sale del efluente contiene una elevada concentración de nutrientes (nitrógeno y fósforo), por lo que no se podría verter directamente al dominio público hidráulico.

Como la eliminación de nutrientes en esta corriente por la vía clásica no es viable, desde el grupo CALAGUA se está desarrollando, mediante Tecnología de Fotobioreactores de Membrana (MPBR), un sistema de tratamiento de las aguas residuales con Microalgas, – en lugar de las bacterias clásicas – que, por una parte, reduciría los nutrientes y, por otro lado, produciría biomasa que se reintroduciría en el proceso anaerobio transformando esa materia orgánica en metano. Además, otras de las ventajas es que estos organismos fotosintéticos tienen una alta velocidad de crecimiento (pueden llegar a duplicar su población entre 10 y 36 horas) y se desarrollan a partir de la luz solar y CO₂.

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La tecnología de membranas es una industria en rápido crecimiento, que contribuye sustancialmente al desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas al tratamiento del agua. Su bajo coste operacional, su superficie de operación relativamente pequeña y el estricto cumplimiento de las regulaciones medioambientales actuales son algunos de los principales beneficios que aporta esta tecnología.

Arcadio Sotto – URJC (más…)

El pasado mes de abril puede considerarse como el mes de abril más seco en lo que va de siglo. Las reservas hídricas en España se encuentran un 15% por debajo de la media de los últimos 10 años, siendo especialmente grave la situación en las cuencas del Júcar y el Segura pero también en la cuenca del Duero, donde la cantidad de agua embalsada apenas si llega a la mitad de la existente hace un año. Esta imagen de la situación actual, unida a las previsiones meteorológicas, parece adelantar un nuevo episodio de escasez de agua.

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Los productos químicos sintéticos para la producción de plásticos (como por ejemplo el bisfenol A), de gran consumo actualmente, se asemejan a los disruptores endocrinos (ED) y producen efectos en distintas variedades de organismos. Además,tras su uso pueden acabar liberados en las aguas superficiales y subterráneas, lo que puede suponer un riesgo para los ecosistemas de agua dulce. El empleo de ostrácodos de agua dulce (Ostracoda) para evaluar los efectos fisiológicos que tienen EDs es preferible, ya que estos microcrustáceos bentónicos han demostrado ser sensibles a estos productos químicos tóxicos; y en comparación con las especies planctónicas permiten una mejor comprensión de la relación que existe entre la biodisponibilidad de sustancias potencialmente peligrosas y sus efectos ecotoxicológicos.

Tadeus Namiotko, University of Gdansk, Poland (Research stage, Groundwater Ecology Group, IMDEA Water) (más…)

El grupo de investigación de Ingeniería Química de la Universidad de Alcalá, en colaboración con investigadores del Departamento de la Universidad de Almería, ha patentado un procedimiento para la fabricación de membranas activas basadas en fibras submicrométricas que combinan la acción antimicrobiana con la capacidad de retención de contaminantes apolares en solución acuosa. Las membranas se fabrican mediante electrohilado de mezclas acuosas poliácido-poliol y sobre las que se injertan dendrímeros con terminación amino utilizando agentes de acoplamiento. Este procedimiento, completamente novedoso, se puede aplicar al tratamiento de aguas potables, a la regeneración de aguas residuales, al tratamiento de aguas de proceso y también para la liberación controlada de sustancias activas, como fármacos o conservantes alimentarios.

 Georgiana Amariei, Universidad de Alcalá

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Uno de los equipos utilizados para el tratamiento de aguas residuales son los llamados decantadores lamelares. Uno de los principales problemas de estos equipos es que en los decantadores lamelares se crean canales preferenciales, o zonas dentro del decantador, que por su geometría tanto el agua como los sólidos en suspensión eligen caminos preferenciales dentro del lamelar. Ello genera que no todo el lamelar trabaje de manera uniforme. En este artículo, se propone un procedimiento de limpieza durante las paradas técnicas para mejorar el rendimiento de los módulos lamelares, y permitir así una mayor longevidad de la instalación.

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El sistema productivo actual, basado en la extracción de materias primas y su transformación en productos, tiene serios riesgos de sostenibilidad a medio-largo plazo (Lovins, 2008). La causa principal es el uso de materiales no renovables, tales como combustibles fósiles, nutrientes agrarios esenciales como el fósforo y metales escasos empleados en la producción de dispositivos electrónicos. La necesidad de trasformar de forma circular los ciclos de producción y permitir la sostenibilidad de los recursos está condicionando que, en ciertas regiones como Europa o Japón, se tienda cada vez más a una bioeconomía autosuficiente. Estos fuertes condicionantes están obligando a cambiar el sistema productivo actual, y las siguientes dos décadas se consideran clave para lograr alcanzar una sociedad tecnológica sostenible. El concepto de economía circular anticipa un desarrollo global sostenible si el sistema productivo llegar a ser auto-regenerativo y los residuos generados en los ciclos tecnológicos y biológicos se convierten en materia prima. Entre estos residuos se incluyen los residuos agrícolas e industriales, así como los derivados del consumo humano directo (Pearce and Turner, 1990). Este concepto se conoce como “de la cuna a la cuna” (cradle-to-cradle), el cual está sustituyendo al actual modelo de la triple-R (reciclar, reutilizar, recuperar) por un paradigma más eficiente en el que los residuos no son únicamente reciclados, sino que se emplean como materia prima, y en el que todos los procesos productivos funcionan con energía renovable (McDonough and Braungart, 2010).

Daniel Puyol  [Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) Universidad Rey Juan Carlos] (más…)

Investigadores de la Sección de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Madrid desarrollan un sistema de oxidación avanzada asistido con microondas para la eliminación de contaminantes orgánicos. Para ello, emplean materiales carbonosos como catalizadores de bajo coste, que aumentan la eficacia del proceso gracias a la formación de puntos calientes en su superficie.

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El estudio de contaminantes emergentes (ECs), entre ellos los compuestos farmacéuticos se ha convertido en una de las mayores preocupaciones mundiales por diversas razones: primero, diferentes clases de ECs  tales como productos farmacéuticos tanto de uso humano como animal, drogas de abuso, tensioactivos, productos de cuidado personal, compuestos relacionados con el estilo de vida (cafeína) se han detectado en los efluentes de plantas de tratamiento de agua residual y en los ecosistemas acuáticos que lo reciben (ríos, aguas subterráneas). En segundo lugar, muchos ECs son compuestos disruptores endocrinos (EDCs). Los EDCs se encuentran en una amplia gama de productos, y se han demostrado sus efectos negativos sobre aspectos reproductivos tanto en seres humanos como en la vida silvestre. En tercer lugar, los ECs pueden ser tóxicos y persistentes, a pesar de ser emitidos en muy bajas concentraciones, su emisión se realiza de manera continua lo que está permitiendo que sean detectados en bajas concentraciones en los ecosistemas acuáticos, concentraciones a las cuales se está demostrando que pueden producir efectos potencialmente nocivos sobre los ecosistemas y la salud humana, sin mencionar que algunos de los productos de degradación (DP) de algunos compuestos tales como alquilfenoles son aún más tóxicos que los productos de origen.

Agueda Verónica Isa Miranda¹, Andrea Castaño²

¹Universidad de Alcalá, ² IMDEA Agua  (más…)

La mirada sobre los recursos hídricos y su gestión es, con frecuencia, parcial, limitada, limitante. Observamos la escasez estructural o las sequías y desatendemos el riesgo de inundaciones, analizamos la contaminación difusa y no siempre lo hacemos con el debido análisis de los usos del suelo. Esto es especialmente evidente en relación a fenómenos complejos como la desertificación.

La desertificación tiene dos orígenes básicos: la aridez del territorio y la actividad humana inadecuada en el uso del suelo. Las zonas susceptibles de desertificación son aquellas áreas áridas, semiáridas y subhúmedas secas, que en España suponen ya más de dos tercios del territorio.

Por ello, de cara a combatir la desertificación, es necesario repensar el modelo de gestión del agua, vincularlo de modo más claro al modelo de desarrollo económico y social, invertir en reutilización de aguas residuales regeneradas, reducir la sobreexplotación de acuíferos, o restaurar ecosistemas acuáticos.

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