Innovador modelo para absover contaminantes en aguas residuales

La contaminación puntual de nuestro entorno derivada de malos de procesos en la gestión de residuos o de vertidos indiscriminados accidentales en la industria alimentaria y/o farmacéutica se ha convertido en un problema medioambiental actual que revierte en la presencia de contaminantes químicos en aguas superficiales y subterráneas. Un riesgo para la salud pública señalado de forma generalizada a nivel internacional para el que se busca solución.

En este sentido, el proyecto de investigación dirigido por la profesora del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad de Salamanca Carmen del Hoyo y titulado “Diseño de un adsorbedor de contaminantes emergentes para la incorporación a Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) de industrias alimentarias y farmacéuticas” acaba de ser galardonado con el Premio Innovadores 2018 al mejor proyecto de investigación universitario en la convocatoria promovida por el medio 'El Mundo de Castilla y León.

En él, el grupo multidisciplinar de la Universidad de Salamanca -en colaboración con científicos del CSIC, de la Universidad Veracruzana y de la empresa galletera Gullón S.A.- propone un nuevo modelo para la adsorción de contaminantes en aguas residuales procedentes de procesos industriales a través del empleo de arcillas, materiales inocuos y versátiles presentes en el suelo que, tras su recogida y posterior tratamiento, capturan los contaminantes a eliminar de las aguas residuales de las factorías.

Entre los residuos tóxicos que pueden encontrarse los “aditivos alimentarios son un grupo importante de contaminantes emergentes que las EDAR no pueden retirar mediante los métodos utilizados actualmente” y su presencia en las aguas puede tener un “impacto negativo en la salud pública”, explica la catedrática a Comunicación USAL.

A pesar de ello, y mientras la comunidad internacional continúa por determinar cuál es el límite de concentración para que la presencia este tipo de contaminantes constituya un riesgo para la salud pública, del Hoyo plantea la necesidad de un “uso generalizado” en la industria de este tipo de dispositivos en los que su grupo trabaja para ayudar a la situación.

Origen del proyecto y metodología

El origen de la iniciativa, pionera a nivel internacional, se sitúa en la tesis doctoral desarrollada por Marina Solange Lozano en el Departamento de Química Inorgánica de la USAL bajo el título “Estudio de adsorbentes arcillosos para una aplicación sostenible”. Leída en enero de 2016, en ella se revisaban los procesos de adsorción de contaminantes emergentes por medio de arcillas.

La propuesta desarrollada por los investigadores de la Universidad de Salamanca plantea fundamentalmente insertar columnas de adsorción rellenas de arcillas en las EDAR de las fábricas para que, así, actúen como filtros en el agua una vez depurada atrayendo las sustancias disueltas y reteniéndolas en la superficie. El ritmo del proceso va determinado gracias al uso de un colector de fracciones y una bomba peristáltica que regula el flujo de las disoluciones de los contaminantes en el medio acuoso.

Además, la innovación del proyecto también radica en que el nuevo procedimiento planteado por la USAL puede diseñarse para ser incorporado a la EDAR de cada empresa al final del tratamiento del agua o bien insertarse previamente antes de que las aguas de vertido entren en la estación.

Para la fase experimental del trabajo se contó con la colaboración de la empresa Gullón para la que se elaboró, por una parte, una columna individual de adsorción junto con el diseño para ser insertada en su EDAR. Y, por otra, un segundo modelo experimental consistente en el empleo de un montaje en cadena de columnas de adsorción para su uso “antes de la EDAR”, diseñado específicamente también para su aplicación real en la empresa colaboradora.

La medición de la eficiencia de ambos tipos de experimentos se confirmó mediante la medición de la concentración de los contaminantes que han sido adsorbidos durante el proceso diseñado por la/s columna/s de adsorción por espectroscopía V-UV contaminantes emergentes de tipo orgánico. Los resultados, totalmente satisfactorios, alientan al grupo de investigación liderado por Carmen del Hoyo a continuar evolucionando su modelo propuesto “de fácil montaje, sostenible y rentable” del que están pendientes de conocer la concesión de su patente recientemente solicitada.

El trabajo de investigación fue desarrollado por Vicente Sánchez Escribano, Jorge Cuéllar y María Villa de la Universidad de Salamanca; Marina Solange Lozano, de la Universidad Veracruzana (México); María Jesús Sánchez y Sonia Rodríguez del IRNA (CSIC); y Javier Oviedo y Esmeralda Vega de Gullón S.A.