Una investigación incorpora arcillas para mejorar la depuración de aguas industriales

A pesar de que las industrias están obligadas a depurar las aguas que vierten al medio ambiente, la tecnología actual no elimina por completo todos los contaminantes de fábricas vinculadas al sector de la alimentación o la farmacia. Investigadores de la Universidad de Salamanca han probado un sistema que se puede incorporar a las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR) y que está basado en la adsorción de contaminantes mediante arcillas.

“Las arcillas son materiales inocuos, baratos y versátiles que se pueden reciclar para tratar de eliminar sustancias que se consideran contaminantes”, explica a www.dicyt.com Carmen del Hoyo, investigadora del Departamento de Química Inorgánica.

Aunque las depuradoras urbanas se encargan de limpiar las aguas residuales antes de devolverlas al medio ambiente, no eliminan algunos elementos procedentes de industrias farmacéuticas y alimentarias. Es lo que se conoce como contaminantes emergentes y “aún no se ha determinado cuáles serían los límites de su concentración para que no afectasen a la salud pública”.

La propuesta de la Universidad de Salamanca es incorporar columnas de adsorción en las EDAR. La adsorción consiste en atraer sustancias disueltas y retenerlas en una superficie. En este caso, los investigadores comprobaron que las arcillas presentan cualidades muy apropiadas, así que realizaron experimentos con columnas rellenas con estos materiales para ser usadas como filtros en las estaciones de depuración de algunas industrias.

Recientemente, han realizado una prueba de concepto en colaboración con la empresa alimentaria Gullón, conocida sobre todo por la producción de galletas, para comprobar la efectividad de este sistema en la planta que tiene la compañía en Aguilar de Campoo (Palencia).

La tesis de Marina Solange Lozano García, que fue dirigida por Carmen del Hoyo y por el profesor Ebner Azuara Nieto, de la Universidad Veracruzana (México), analizó adsorbentes arcillosos para eliminar aditivos en las industrias alimentarias y sirvió de base a este trabajo. El estudio tuvo en cuenta sustancias contaminantes como la tartracina, el amaranto y la safranina frente a adsorbentes arcillosos fibrosos, como la sepiolita, y laminares, como la montmorillonita. Estas arcillas se pueden utilizar en su estado natural o se les pueden aplicar modificaciones para mejorar su capacidad de adsorción, por ejemplo, mediante calcinación o un tratamiento con ultrasonidos y ácido.

Además, los investigadores analizaron también el proceso contrario, la desorción. “Es importante saber si las arcillas no solo adsorben sino que después, con el paso de más cantidades de agua, logran seguir reteniendo un porcentaje de contaminantes adecuado, evitando que vuelvan a liberarse en el medio ambiente”, comenta Carmen del Hoyo.

Pruebas en una situación real

En principio, los experimentos se realizaron con pequeñas cantidades de arcilla, así que era necesario plantear un proyecto más ambicioso para demostrar que, en efecto, las columnas de adsorción con estos materiales cumplen con su cometido en una situación real como la EDAR de una empresa. Por eso, los científicos acudieron a la convocatoria Prueba de Concepto de la Fundación General de la Universidad de Salamanca, dentro del programa TCUE de la Junta de Castilla y León, cofinanciado con fondos FEDER. Asimismo, se pusieron en contacto con Gullón para poder realizar las pruebas en sus instalaciones.

“Las columnas se instalan al final del tratamiento de la EDAR para eliminar los contaminantes emergentes antes de que salgan al medio ambiente, en este caso, a las aguas del río Pisuerga”, señala la experta. Los ensayos sirvieron para determinar el ritmo de adsorción de los contaminantes, marcado por una bomba peristáltica que incorpora la disolución.

Los buenos resultados hacen que los autores ya hayan solicitado una patente. Aunque para las pruebas realizadas en la factoría palentina se han utilizado columnas pequeñas, “este trabajo se puede extrapolar al tamaño real de una EDAR basándonos en los materiales estudiados en este proyecto”.

El siguiente paso sería diseñar columnas de adsorción que mezclen, por ejemplo, dos tipos de materiales. Una posibilidad es que los adsorbentes sean no solo inorgánicos, como es el caso de la arcilla, sino también orgánicos, tal y como está descrito en otros trabajos científicos. Por eso, el grupo de investigación de Carmen del Hoyo, que está liderado por Jorge Cuéllar Antequera, también trabaja con otro tipo de materiales en busca del mismo objetivo: mejorar la descontaminación de las aguas.