El carbonoorgánico disuelto (COD) es un parámetro importante en el tratamiento de aguas industriales y residuales e indica la concentración de compuestos de carbono orgánico presentes en el agua en forma disuelta. Este parámetro desempeña un papel decisivo en la evaluación de la calidad del agua, ya que los compuestos orgánicos influyen en diversos procesos de tratamiento y pueden repercutir negativamente en la eficacia de los sistemas.

Antecedentes técnicos e importancia del DOC

El DOC es un parámetro de suma que incluye todas las sustancias orgánicas disueltas en el agua. Esto incluye tanto compuestos de origen natural, como sustancias húmicas y ácidos fúlvicos, como contaminantes sintéticos y antropogénicos, como productos químicos industriales, pesticidas y contaminantes procedentes del tratamiento de aguas residuales. El DOC es especialmente relevante en el tratamiento del agua potable, ya que las impurezas orgánicas afectan al sabor y al olor y pueden dar lugar a la formación de subproductos nocivos como los trihalometanos (THM) durante la desinfección con cloro.

El DOC como indicador en el tratamiento del agua

La medición del COD es crucial para controlar la eficacia de los procesos de tratamiento biológico y químico-físico. Un alto contenido de DOC en el agua puede promover la formación de biopelículas en las superficies de las membranas, lo que conduce a la bioincrustación. En los procesos de tratamiento biológico, el DOC sirve como indicador de la degradabilidad de las sustancias orgánicas y es decisivo para el control de los fangos activados o de los biorreactores de membrana.

Métodos de determinación del DOC

El COD se determina oxidando los compuestos de carbono orgánico y midiendo después el dióxido de carbono (CO₂) resultante. Entre los métodos habituales se incluyen:

• Combustión a alta temperatura: En este proceso, el agua se oxida a altas temperaturas (650-900 °C). El carbono liberado se mide como CO₂ y refleja el contenido en DOC. Este método se utiliza especialmente en el control de procesos y en los análisis de agua potable.
• Oxidación con persulfato UV: Los compuestos orgánicos se oxidan por irradiación con luz UV y adición de iones de persulfato. Este método es especialmente adecuado para concentraciones bajas y mediciones sensibles.

La elección del método depende del tipo de muestra de agua, de la precisión requerida y de los requisitos específicos de la aplicación.

Aplicaciones e influencia del DOC en los procesos industriales de tratamiento de aguas y aguas residuales

1. Tratamiento del agua potable:

   • Un alto contenido de DOC en el agua bruta puede favorecer la formación de subproductos de la desinfección potencialmente nocivos para la salud humana. En el tratamiento del agua potable, el COD suele eliminarse mediante carbón activado o filtros biológicos para minimizar estos riesgos.

2. Ósmosis inversa y filtración por membrana:

   • La materia orgánica disuelta contribuye a la formación de biopelículas en las membranas, lo que se conoce como bioincrustación. En los sistemas de ósmosis inversa, un alto contenido de COD puede reducir significativamente la eficacia y acortar la vida útil de las membranas. Pretratamientos como la biofiltración o el uso de agentes antiincrustantes se utilizan para reducir el riesgo de bioincrustación.

3. Tratamiento biológico de aguas residuales:

   • En los procesos biológicos, como los fangos activados o los biorreactores de membrana, el DOC sirve como fuente de alimento para los microorganismos. Un contenido adecuado de DOC favorece la degradación microbiana y mejora el rendimiento de los reactores biológicos. En sistemas con insuficiente DOC, puede ser necesario añadir sustancias orgánicas para estabilizar la población bacteriana y optimizar la degradación de los compuestos orgánicos.

4. Tratamiento de aguas residuales industriales:

   • Muchas aguas residuales industriales, en particular las procedentes del procesado de alimentos, la industria farmacéutica y la producción química, contienen altos valores de COD. Estos compuestos pueden ser tóxicos o aumentar el agotamiento del oxígeno en las aguas río abajo. En estos casos, el COD se elimina mediante procesos como precipitación y floculación, biofiltración o procesos de oxidación química como proceso Fenton específicamente reducido.

5. Tratamiento del agua de refrigeración:

   • Un mayor contenido de DOC en el agua de refrigeración puede favorecer el crecimiento de biopelículas y microorganismos, lo que provoca incrustaciones en los circuitos de refrigeración. En los circuitos de refrigeración abiertos, el COD se controla para optimizar el riesgo de incrustaciones y la eficacia de la refrigeración. Para ello se utilizan biocidas o procesos de oxidación adecuados.