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Materiales de bajo coste para tratar aguas residuales

Investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) e IMDEA Agua han comprobado que dos materiales reactivos baratos, el mineral clinoptilolita y la arcilla palygorskita, se pueden usar para retener y eliminar contaminantes emergentes de las aguas. Este método se podría aplicar en pequeñas poblaciones, donde los recursos económicos y técnicos son limitados.

Materiales de clinoptilolita y palygorskita, incluyendo detalles captados con el microscopio electrónico. / María Leal/URJC

Diversos materiales estudiados por investigadores del Área de Geología de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) y de IMDEA Agua podrían emplearse para el tratamiento terciario de las aguas residuales con el objetivo de eliminar un grupo de contaminantes orgánicos que ha despertado el interés y la preocupación de la comunidad científica en los últimos años: los denominados contaminantes emergentes.

El vertido de estas sustancias todavía no está regulado y entre ellas se encuentran productos, como la cafeína, y fármacos, como el anticonvulsivo carbamazepina (utilizado para controlar las crisis epilépticas y el trastorno bipolar) y el analgésico acetaminofén (conocido como paracetamol).

Se ha analizado la capacidad de retención de contaminantes emergentes, como los fármacos, de dos reactivos de bajo coste: la clinoptilolita y la palygorskita

El objetivo de esta investigación, cuyos resultados han sido publicados recientemente en la revista científica Chemosphere, ha sido analizar algunas capacidades de retención de determinados contaminantes emergentes en dos materiales reactivos de bajo coste: un mineral del grupo de las zeolitas, la clinoptilolita, y un tipo de arcilla, la palygorskita.

Los contaminantes analizados han sido el acetaminofén, los estimulantes cafeína y cotinina (metabolito de la nicotina), la carbamazepina y dos metabolitos del analgésico metamizol (4-AAA y 4-FAA). Todos estos compuestos son solubles en agua y se encuentran en su forma neutra en las condiciones experimentales.

Para el estudio de estos contaminantes emergentes orgánicos se han realizado análisis de sorción (retención de los compuestos en los materiales) y desorción (extracción de los contaminantes de los materiales) a escala de laboratorio.

“De los contaminantes emergentes estudiados, la cafeína es eficazmente retenida por ambos materiales, alcanzándose porcentajes de retención superiores al 90% en ambos casos”, según explica María Leal, profesora del Área de Geología de la URJC e investigadora principal del estudio. “También destaca la retención, cercana al 100%, de acetaminofén por parte de la clinoptilolita”, añade.

Una barrera reactiva

Estos resultados podrían utilizarse en la instalación de una barrera reactiva (capaz de retener dichas sustancias) para la recarga artificial de acuíferos a partir de aguas residuales tratadas, ya que la clinoptilolita y la palygorskita podrían ser empleadas para prevenir la contaminación de las aguas subterráneas.

“Muchos contaminantes emergentes presentan características que los hacen resistentes a los tratamientos convencionales aplicados en las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) y para eliminarlos las aguas depuradas deberían ser sometidas a un tratamiento previo a su vertido, lo cual adquiere especial importancia cuando se realizan actividades de regeneración de aguas residuales. De lo contrario, los contaminantes emergentes pueden acabar apareciendo en las aguas subterráneas tras su infiltración a través de la zona no saturada”, señala la investigadora.

Según sus promotores, este innovador tratamiento de bajo coste podría tener especial interés en pequeñas poblaciones, donde los recursos económicos y técnicos son limitados. En este estudio han participado también investigadores de los grupos Filver y de Reutilización de IMDEA Agua. El trabajo se enmarca en dos proyectos de investigación, REAGUAM y REAGUA2, financiados por el Ministerio de Ciencia e Innovación y el Ministerio de Economía y Competitividad respectivamente.

Referencia bibliográfica:

Leal, M.; Martínez-Hernández, V.; Meffe, R.; Lillo, J.; de Bustamante, I. "Clinoptilolite and palygorskite as sorbents of neutral emerging organic contaminants in treated wastewater: Sorption-desorption studies". Chemosphere 175: 534-542, 2017.

Fuente: URJC
Derechos: Creative Commons
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