Valencià:
Un equip de l'Institut ISIRYM de la Universitat Politècnica de València (UPV), l'Institut de Tecnologia Química (ITQ, UPV-CSIC), l'Institut de Plaguicides i Aigües de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) i la Universitat d'Antioquia ha desenvolupat un nou sistema més eficaç, ràpid i econòmic per a la descontaminació d'aigües residuals. Basat en l'ús combinat de zeolites i ozó, el seu ús facilitaria la reutilització d'aigües per a agricultura.
«La reutilització d'aigües és una política que es vol aplicar a mitjà i llarg termini dins de la UE per a solucionar part del problema d'escassetat d'aquest recurs. Les fonts de contaminació difusa, escolaments, sistemes de captació sense depurar o depurades, generen problemes de contaminants d'interès emergents, com són els fàrmacs que, si bé tenen una concentració molt petita, posseeixen una elevada activitat metabòlica», explica Javier Navarro, investigador de l'Institut Universitari de Seguretat Industrial, Radiofísica i Mediambiental (ISIRYM) de la Universitat Politècnica de València.
Així, l'eliminació de residus de fàrmacs i d'altres fitosanitaris de les aigües tractades per mètodes convencionals, per exemple, en estacions depuradores municipals, «és un pas necessari per a reduir la presència d'aquests microcontaminants en les aigües residuals i que puguen ser reutilitzades amb total seguretat per a les persones i el medi ambient», assenyala Elena Pitarch, investigadora de l'Institut Universitari de Plaguicides i Aigües de l'UJI.
En un recent estudi, publicat en la revista Science of the Total Environment, l'equip d'investigadors ha demostrat que la utilització de zeolites comercials, compostos econòmics i de molt baix impacte ambiental, en combinació amb l'ozó permet eliminar compostos farmacèutics presents en aigües residuals. I ho fa a més de forma més ràpida i eficaç.
«Aquest sistema combina tecnologies ja existents en els processos de tractament d'aigües, però fa ús de catalitzadors que acceleren i milloren el tractament. Amb el nostre mètode és possible eliminar el 90% dels fàrmacs presents en uns deu minuts. En absència de la zeolita com a catalitzador, aquest temps s'incrementa fins a 25 minuts, la qual cosa demostra que l'ozonització catalítica és una alternativa que milloraria el rendiment econòmic de l'ozonització», assenyala Antonio Chica, de l'Institut de Tecnologia Química, centre mixt de la UPV i el CSIC.
Escalable a plantes depuradores
Els assajos es van realitzar en aigües reals, el que garanteix l'aplicabilitat de la metodologia en situació d'operació real. A més, la tecnologia existent és escalable, amb el que és possible aplicar-la en estacions depuradores actuals, facilitant així el tractament d'elevats cabals d'aigua i la seua reutilització posterior.
«La utilització de zeolites al costat del procés d'ozonització suposa tenir un sistema eficient d'oxidació (eliminació) de microcontaminants escalable a plantes depuradores actuals i la utilització d'una tecnologia que no suposa un risc ambiental posterior. L'ozó es descompon en oxigen i altres compostos com a aigua oxigenada mentre que les zeolites són substàncies inorgàniques que ja es troben en la naturalesa i no generen altres substàncies tòxiques o perilloses. A més, el catalitzador, la zeolita, és econòmic i relativament fàcil de modificar per a aplicacions més específiques», conclou Ricardo Torres Palma del Grup d'Investigació en Remediació Ambiental i Biocatàlisi de la Universitat d'Antioquia.
Foto: L'equip de l'UJI que participa en el projecte. Elena Pitarch, Claudia Simarro i Félix Hernández. Autor: Àlex Pérez.
Article:
Prada-Vásquez MA, Simarro-Gimeno C, Vidal-Barreiro I, Cardona-Gallo SA, Pitarch E, Hernández F, Torres-Palma RA, Chica A, Navarro-Laboulais J. Application of catalytic ozonation using Y zeolite in the elimination of pharmaceuticals in effluents from municipal wastewater treatment plants. Sci Total Environ. 2024 May 15;925:171625. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.171625. Epub 2024 Mar 11. PMID: 38467258.

Español:
Un equipo del Instituto ISIRYM de la Universitat Politècnica de València (UPV), el Instituto de Tecnología Química (ITQ, UPV-CSIC), el Instituto de Plaguicidas y Aguas de la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) y la Universidad de Antioquia ha desarrollado un nuevo sistema más eficaz, rápido y barato para la descontaminación de aguas residuales. Basado en el uso combinado de zeolitas y ozono, su uso facilitaría la reutilización de aguas para agricultura.
«La reutilización de aguas es una política que se quiere aplicar a medio y largo plazo dentro de la UE para solventar parte del problema de escasez de este recurso. Las fuentes de contaminación difusa, escorrentías, sistemas de captación sin depurar o depurados, generan problemas de contaminantes de interés emergentes, como son los fármacos que, si bien tienen una concentración muy pequeña, poseen una elevada actividad metabólica», explica Javier Navarro, investigador del Instituto Universitario de Seguridad Industrial, Radiofísica y Medioambiental (ISIRYM) de la Universitat Politècnica de València.
Así, la eliminación de residuos de fármacos y de otros fitosanitarios de las aguas tratadas por métodos convencionales, por ejemplo, en estaciones depuradoras municipales, «es un paso necesario para reducir la presencia de estos microcontaminantes en las aguas residuales y que puedan ser reutilizadas con total seguridad para las personas y el medio ambiente», señala Elena Pitarch, investigadora del Instituto Universitario de Plaguicidas y Aguas de la UJI.
En un reciente estudio, publicado en la revista Science of the Total Environment, el equipo de investigadores ha demostrado que la utilización de zeolitas comerciales, compuestos económicos y de muy bajo impacto ambiental, en combinación con el ozono permite eliminar compuestos farmacéuticos presentes en aguas residuales. Y lo hace además de forma más rápida y eficaz.
«Este sistema combina tecnologías ya existentes en los procesos de tratamiento de aguas, pero hace uso de catalizadores que aceleran y mejoran el tratamiento. Con nuestro método es posible eliminar el 90% de los fármacos presentes en unos diez minutos. En ausencia de la zeolita como catalizador, este tiempo se incrementa hasta 25 minutos, lo cual demuestra que la ozonización catalítica es una alternativa que mejoraría el rendimiento económico de la ozonización», señala Antonio Chica, del Instituto de Tecnología Química, centro mixto de la UPV y el CSIC.
Escalable a plantas depuradoras
Los ensayos se realizaron en aguas reales, lo que garantiza la aplicabilidad de la metodología en situación de operación real. Además, la tecnología existente es escalable, con lo que es posible aplicarla en estaciones depuradoras actuales, facilitando así el tratamiento de elevados caudales de agua y su reutilización posterior.
«La utilización de zeolitas junto al proceso de ozonización supone tener un sistema eficiente de oxidación (eliminación) de microcontaminantes escalable a plantas depuradoras actuales y la utilización de una tecnología que no supone un riesgo ambiental posterior. El ozono se descompone en oxígeno y otros compuestos como agua oxigenada, mientras que las zeolitas son sustancias inorgánicas que ya se encuentran en la naturaleza y no generan otras sustancias tóxicas o peligrosas. Además, el catalizador, la zeolita, es económico y relativamente fácil de modificar para aplicaciones más específicas», concluye Ricardo Torres Palma del Grupo de Investigación en Remediación Ambiental y Biocatálisis de la Universidad de Antioquia.
Foto: El equipo de la UJI que participa en el proyecto. Elena Pitarch, Claudia Simarro y Félix Hernández. Autor: Àlex Pérez.
Artículo:
Prada-Vásquez MA, Simarro-Gimeno C, Vidal-Barreiro I, Cardona-Gallo SA, Pitarch E, Hernández F, Torres-Palma RA, Chica A, Navarro-Laboulais J. Application of catalytic ozonation using Y zeolite in the elimination of pharmaceuticals in effluents from municipal wastewater treatment plants. Sci Total Environ. 2024 May 15;925:171625. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.171625. Epub 2024 Mar 11. PMID: 38467258.