Las sustancias traza son compuestos químicos que aparecen en concentraciones muy bajas (del orden de micro a nanogramos por litro) en los sistemas de agua y aguas residuales. Proceden de diversas fuentes, como residuos de medicamentos, pesticidas, productos químicos industriales o cosméticos. A pesar de sus bajas concentraciones, pueden tener un impacto significativo en el medio ambiente y la salud, ya que muchas sustancias traza son persistentes, se acumulan en los organismos o tienen efectos hormonales.
Origen y vías de entrada
- Residuos farmacéuticos: entran en las aguas residuales a través de las excreciones o la eliminación de medicamentos caducados.
- Pesticidas y herbicidas: Entran en las aguas superficiales y subterráneas a través de las aplicaciones agrícolas.
- Productos químicos industriales: compuestos como las sustancias alquiladas perfluoradas y polifluoradas (PFAS) proceden de procesos industriales.
- Productos de consumo: Las sustancias procedentes de cosméticos o productos químicos domésticos también contribuyen a la contaminación por sustancias traza.
Retos técnicos
Las sustancias traza plantean un reto especial, ya que son difíciles de detectar en concentraciones bajas y a menudo no pueden eliminarse adecuadamente con los métodos convencionales. Pueden alterar los ecosistemas, por ejemplo, al perjudicar la reproducción de los organismos acuáticos o favorecer la resistencia de los microorganismos.
Índice
Proceso de tratamiento para la eliminación de sustancias traza
1. adsorción con carbón activado
El carbón activado, especialmente en forma granular (CAG) o en polvo (HAP), se utiliza a menudo para eliminar sustancias traza. La estructura porosa del carbón activado proporciona una gran superficie específica en la que pueden adsorberse las moléculas de las sustancias traza. Este proceso es especialmente eficaz para los compuestos orgánicos y las sustancias lipofílicas.
Foto: Nuestros filtros de carbón activo ALMA FIL AK
2. ozonización
El ozono es un potente agente oxidante que puede convertir las sustancias traza orgánicas en compuestos menos nocivos o mineralizarlas por completo. La ozonización es especialmente adecuada para sustancias traza como hormonas, productos farmacéuticos y pesticidas.
3. Procesos avanzados de oxidación (AOP)
Los AOP combinan agentes oxidantes como el ozono o el peróxido de hidrógeno con la radiación UV para generar radicales hidroxilo. Estos radicales altamente reactivos oxidan eficazmente una amplia gama de sustancias traza orgánicas.
Foto: Reactor UV junto con la dosificación de ozono o peróxido de hidrógeno en nuestro sistema ALMA OXI UV.
4. proceso de membrana
- Nanofiltración (NF) y ósmosis inversa (OI) proporcionan una barrera física contra las sustancias traza. Separan las moléculas disueltas en función de su tamaño y carga.
- La microfiltración y la ultrafiltración pueden utilizarse en combinación con procesos de adsorción o sistemas biológicos para aumentar la eficacia.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO Process para la eliminación de PFAS, instalado en el contenedor de la sala técnica ALMA MODUL.
5. procesos biológicos
- Proceso de fangos activados y MBBR (reactor de biopelícula de lecho móvil): Algunos microorganismos son capaces de descomponer ciertas sustancias traza.
- Biofiltración: En los sistemas de biofiltro como el BioFil de ALMA BHU, las biopelículas pueden utilizarse de forma selectiva para eliminar sustancias traza específicas.
Foto: Diseño en 3D de nuestro sistema de biofiltración ALMA BioFil Compact
6. tratamiento químico-físico
Los sistemas CP combinan varios procesos físico-químicos para eliminar eficazmente las trazas de sustancias de las aguas residuales. Se utilizan procesos como la precipitación, la floculación, la neutralización, la filtración y la oxidación. La eficacia de este método es especialmente evidente en el pretratamiento de aguas residuales industriales que contienen altas concentraciones de contaminantes.
Ventajas:
- Gran flexibilidad en la eliminación de sustancias traza orgánicas e inorgánicas.
- Pretratamiento eficaz para procesos posteriores como la tecnología de membranas o los sistemas biológicos.
Aplicaciones en diversas industrias
Industria farmacéutica
Las aguas residuales suelen estar contaminadas con residuos farmacéuticos que se tratan mediante procesos de membrana o AOP.Industria química
Aquí aparecen diversas sustancias traza orgánicas, que pueden eliminarse eficazmente mediante combinaciones de ozonización y carbón activado.Plantas municipales de tratamiento de aguas residuales
Cada vez se aplica más una cuarta etapa de tratamiento para eliminar sustancias traza y mejorar de forma sostenible la calidad del agua.Producción y reciclado de plásticos
Las aguas residuales de la producción de plásticos suelen contener aditivos y microplásticos. Las sustancias traza, como los plastificantes o los retardantes de llama, pueden eliminarse eficazmente mediante procesos combinados como la adsorción con carbón activo y la tecnología de membranas.Empresa de eliminación
Los sistemas CP y AOP desempeñan un papel clave en el tratamiento de residuos líquidos peligrosos, como aceites usados o disolventes, para descomponer las sustancias traza peligrosas.Industria de la galvanoplastia
La galvanoplastia produce aguas residuales con trazas de metales pesados y agentes complejantes orgánicos, que se eliminan mediante procesos químico-físicos y de membrana.- Tratamiento de superficies
El tratamiento de superficies incluye procesos como la pintura, el revestimiento y el acabado de metales, que generan aguas residuales que contienen trazas de sustancias como disolventes, metales pesados y compuestos orgánicos. En la galvanoplastia, en particular, se utilizan productos químicos como cianuros o cromatos. Aquí se utilizan procesos químico-físicos como los sistemas CP y los procesos de membrana.
Conclusión
Las sustancias traza representan un reto clave para la tecnología moderna del agua y las aguas residuales. Requieren el uso de tecnologías avanzadas y una combinación específica de procesos para minimizar sus efectos nocivos en el medio ambiente. ALMAWATECH ofrece soluciones integrales para la eliminación de sustancias traza, adaptadas a los requisitos específicos de diversas industrias y aplicaciones.
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