Entre los problemas que se plantean en el tratamiento secundario en la EDAR, destacan por un lado la gran producci\u00f3n de fangos que han ser tratados y por otro la dificultad de eliminaci\u00f3n de los denominados contaminantes emergentes del agua. Los tratamientos biol\u00f3gicos anaerobios est\u00e1n cobrando mayor importancia a la hora de resolver estos problemas.<\/p>\n
Dra. Ana Karina Boltes, Universidad de Alcal\u00e1<\/p>\n
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Las aguas residuales que se generan diariamente en nuestras casas, lugares de trabajo y de ocio, son conducidas para su tratamiento a la Estaci\u00f3n Depuradora de Aguas Residuales (EDAR). Aqu\u00ed el agua se somete a una secuencia de operaciones y procesos para su depuraci\u00f3n y regeneraci\u00f3n con el fin de devolverla a los cauces naturales o bien reutilizarla para ciertos fines bajo condiciones controladas que minimicen los riesgos para el ecosistema acu\u00e1tico y las poblaciones humanas.<\/p>\n
Sin duda el coraz\u00f3n de una EDAR es el tratamiento biol\u00f3gico, tambi\u00e9n denominado tratamiento secundario. En esta etapa se procede a la eliminaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica f\u00e1cilmente biodegradable por la acci\u00f3n de microorganismos aerobios, que la utilizan como nutriente para su crecimiento. El proceso biol\u00f3gico m\u00e1s empleado con este fin se conoce como Fangos Activos, y aprovecha el metabolismo de las bacterias aerobias heter\u00f3trofas. Este proceso tiene la gran ventaja de su eficacia y capacidad de depurar caudales elevados de agua en poco tiempo (m\u00e1s de 1 mill\u00f3n de litros diarios), debido al r\u00e1pido crecimiento de las bacterias.<\/p>\n
Sin embargo, esta tecnolog\u00eda, tan instaurada en las EDAR, presenta los siguientes problemas:<\/p>\n
1) el coste energ\u00e9tico asociado al suministro de ox\u00edgeno, nutriente fundamental de las bacterias aerobias.<\/p>\n
2) la producci\u00f3n de gran cantidad de fangos derivada del r\u00e1pido crecimiento de las bacterias aerobias.<\/p>\n
3) el tratamiento y disposici\u00f3n final de los fangos generados (m\u00e1s de 1 tonelada al d\u00eda), subproducto que hay que acondicionar para que sea viable su reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n
4) la dificultad de eliminaci\u00f3n de los denominados contaminantes emergentes del agua, entre los que destaca la familia de los productos farmac\u00e9uticos y de cuidado personal (Pharmaceuticals and Personal Care Products-PPCPs)<\/em> (Rosal et al., 2010).<\/p>\n En la actualidad, y gracias a los avances de la qu\u00edmica, es posible detectar en el agua cientos de compuestos org\u00e1nicos presentes en concentraciones muy bajas (microgramos por litro o menos) que son el resultado de las actividades econ\u00f3micas y las costumbres de la sociedad. Estos compuestos se denominan contaminantes emergentes ya que no se conoce bien su peligrosidad y no existe normativa que regule sus niveles en el agua. Por estos motivos existe preocupaci\u00f3n a nivel mundial por conocer no solamente los efectos que tienen sobre los seres vivos, sino tambi\u00e9n por mejorar los procesos de depuraci\u00f3n.<\/p>\n De este gran n\u00famero de contaminantes emergentes, y en concreto en Espa\u00f1a, se han identificado unos 20 compuestos como los m\u00e1s importantes debido a las concentraciones y frecuencia de detecci\u00f3n en los efluentes de las estaciones depuradoras municipales. (Mart\u00ednez-Bueno et al., 2012). La familia m\u00e1s importante es la de compuestos farmac\u00e9uticos, y entre estos, los m\u00e1s relevantes son los analg\u00e9sicos y antiinflamatorios,\u00a0 como el Ibuprofeno. Les siguen de cerca otros medicamentos como los betabloqueantes para control de la hipertensi\u00f3n arterial, los antibi\u00f3ticos y los antidepresivos. Asimismo, existen en el agua varias sustancias dif\u00edciles de eliminar en la EDAR que proceden de los<\/p>\n productos de aseo personal, como Triclosan, un componente de cremas y pastas de dientes.<\/p>\n Todos estos contaminantes emergentes suelen ser dif\u00edciles de eliminar en los procesos biol\u00f3gicos convencionales, posiblemente por los tiempos de contacto muy cortos o porque no se favorece el metabolismo de los microorganismos m\u00e1s especialistas y por tanto capaces de llevar a cabo dicha degradaci\u00f3n. Si bien es cierto que es posible eliminarlos mediante procesos fisicoqu\u00edmicos espec\u00edficos, que en una EDAR se agrupan en lo que se denomina tratamientos terciarios del agua y que normalmente llevan asociado un elevado consumo de energ\u00eda.<\/p>\n Ante tal situaci\u00f3n, los tratamientos biol\u00f3gicos anaerobios est\u00e1n cobrando un renovado impulso ya que son una opci\u00f3n para reducir el gasto energ\u00e9tico y minimizar la generaci\u00f3n de fango. En la misma l\u00ednea, es muy deseable mejorar las t\u00e9cnicas habitualmente aplicadas en los tratamientos terciarios para la eliminaci\u00f3n de contaminantes org\u00e1nicos dif\u00edciles de degradar.\u00a0 En este contexto, la investigaci\u00f3n en tecnolog\u00edas electroqu\u00edmicas microbianas (MET, por sus siglas en ingl\u00e9s), <\/strong>como las pilas de combustible microbianas (MFC), constituye una de las tendencias m\u00e1s novedosas en el campo de la depuraci\u00f3n de aguas.<\/p>\n La presencia de material conductor de la electricidad (electrodos) en estos dispositivos act\u00faa como aceptor de electrones para captar los electrones generados en la oxidaci\u00f3n microbiana de la materia org\u00e1nica. De esta manera se estimula la capacidad depuradora de los microorganismos y aumentan las tasas de eliminaci\u00f3n de materia org\u00e1nica. Adem\u00e1s, las bacterias electrog\u00e9nicas poseen un menor rendimiento celular por lo que generan menos fangos y producen energ\u00eda el\u00e9ctrica como subproducto de la depuraci\u00f3n.<\/p>\n La tecnolog\u00eda todav\u00eda no est\u00e1 lista para su aplicaci\u00f3n industrial, pero la inversi\u00f3n en su desarrollo crece tanto en Europa como en EE.UU. y Asia, con la intenci\u00f3n de crear grupos multidisciplinares que encuentren nuevos dise\u00f1os para hacer posible el cambio de escala del proceso.<\/p>\n El grupo Bioelectrog\u00e9nesis del \u00c1rea de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la Universidad de Alcal\u00e1, perteneciente a la red REMTAVARES, investiga varias l\u00edneas del proceso de bioelectrog\u00e9nesis para su aplicaci\u00f3n a escala industrial. En una de estas l\u00edneas, se est\u00e1 estudiando la capacidad de un reactor bioelectrog\u00e9nico de alta carga para eliminar compuestos farmac\u00e9uticos y de cuidado personal del agua residual. Ya se dispone de evidencias que demuestran que este reactor anaerobio es capaz de eliminar materia org\u00e1nica f\u00e1cilmente biodegradable y contaminantes emergentes de manera m\u00e1s eficiente que un reactor anaerobio de alta carga convencional, como los que se emplean a escala industrial para tratar aguas residuales de la industria alimentaria. Actualmente se est\u00e1 trabajando en la optimizaci\u00f3n de las condiciones de operaci\u00f3n y el acoplamiento del proceso biol\u00f3gico con otros procesos fisicoqu\u00edmicos habituales en las EDAR.<\/p>\n Referencias<\/span><\/p>\n Rosal, R., Rodr\u00edguez, A., Perdig\u00f3n-Mel\u00f3n, J.A., Petre, A., Garc\u00eda-Calvo, E., G\u00f3mez, M.J., Ag\u00fcera, A., Fern\u00e1ndez-Alba, A.R. Occurrence of emerging pollutants in urban wastewater and their removal through biological treatment followed by ozonation. Water Res<\/em>. 44, 578\u2013588 (2010).<\/p>\n Mart\u00ednez Bueno, M.J., Gomez, M.J., Herrera, S., Hernando, M.D., Ag\u00fcera, A..; Fern\u00e1ndez-Alba, A.R. Occurrence and persistence of organic emerging contaminants and priority pollutants in five sewage treatment plants of Spain: Two years pilot survey monitoring. Environmental Pollution<\/em> 164: 267 \u2013 273 (2012)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Entre los problemas que se plantean en el tratamiento secundario en la EDAR, destacan por un lado la gran producci\u00f3n de fangos que han ser tratados y por otro la dificultad de eliminaci\u00f3n de los denominados contaminantes emergentes del agua. Los tratamientos biol\u00f3gicos anaerobios est\u00e1n cobrando mayor importancia a la hora de resolver estos problemas. Dra. 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