“Tratamiento de Aguas Residuales con Contaminantes Emergentes”

UNIVERSIDAD PERUANA UNION FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL

ALUMNOALFREDO PIERLUIGI SILVA CORREA

• Con el desarrollo de la tecnología se han producido muchos compuestos químicos sintéticos, lo que ha generado un incremento en el número de contaminantes que son considerados un potencial amenazador para el ambiente y todo organismo vivo.• Hoy en día se habla de contaminantes emergentes y se refiere a

productos farmacéuticos, del cuidado personal, surfactantes, aditivos industriales, plastificantes, plaguicidas y una gran variedad de compuestos químicos que alteran las funciones endocrinas.

Introducción

Que son los contaminantes emergentes?

Son compuestos de diferente origen en la naturaleza química cuya presencia en el medio ambiente y sus consecuencias en estos últimos años han pasado inadvertidas. Dentro de los contaminantes emergentes destacan:

• Los Fármacos • Productos de Higiene Personal

• Pesticidas Solubles

Generales.El objetivo del tratamiento de aguas residuales emergentes es extraer contaminantes del agua, que puede perjudicar en su trayecto el consumo para ganadería tanto como su uso para la depuración y luego utilizado para su consumo dentro de una población.

Específicos. • Analizar los contaminantes emergentes y la identificación de su toxicidad en la

salud de las personas. • Identificar los tipos de contaminantes emergentes que el agua residual podría

tener. • Comparar los resultados con la normativa nacional vigente.

Objetivos

• Los productos químicos presentes en el agua abarcan un amplio espectro de productos químicos antropogénicos (aquellos sintetizados o indirectamente producidos por las actividades humanas. Por ejemplo, los subproductos de la desinfección del agua potable), así como “productos naturales” (aquellos creados por procesos fisicoquímicos o biológicos naturales. Un ejemplo es el geosmin, un alcohol bicíclico que confiere un sabor desagradable al agua y que lo producen ciertas algas).

Productos Químicos Antropogénicos

PESTICIDAS Y PLAGUICIDASLos pesticidas son sustancias o mezclas de sustancias destinadas a prevenir, destruir, repeler o mitigar las plagas.

PRODUCTOS FARMACEUTICOSLa presencia de productos químicos farmacéuticos en el medio acuático ha sido reconocida como una preocupación. Las vías principales de productos farmacéuticos en el medio ambiente son a través de la excreción humana, la eliminación de los productos no utilizados y por el uso agrícola.

Tipos de Productos Contaminantes Emergentes en el Agua

• PLAGUICIDAS Y PESTICIDAS

• ANALGESICOS Son uno de los fármacos de mayor consumo mundial y son considerados los de mayor automedicación; el diclofenaco se reporto presente en aguas residuales el naproxeno el ibuprofeno y el acetaminofén se reportaron en aguas residuales hospitalarias.• ANTIHIPERTENSIVOSSon usados frecuentemente ya que la hipertensión arterial es la enfermedad cardiovascular más común en el mundo. Constituyen un grupo muy amplio y dentro de ellos se destacan el calcio-antagonista, los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina y los betabloqueadores, entre otros. Algunos β-bloqueadores como el atenolol, el metoprolol y el propranolol han alcanzado niveles superiores a los 0.017μg/L en efluentes de aguas municipales.

• ANTIBIOTICOSSon fármacos de amplio uso en el mundo; su efecto contra microorganismos patógenos en animales y humanos, así como su uso para la preservación de alimentos, han incrementado su producción y consumo, permitiendo grandes descargas sobre los cuerpos de agua con manifestaciones de resistencia microbiana en las zonas de estudio.

• DROGAS ILICITASLas drogas ilícitas y sus metabolitos son un gran grupo de contaminantes emergentes. Ellas entran a la red de aguas residuales como drogas saliva, y sudor, después del consumo ilegal o por la eliminación accidental o deliberada de los laboratorios clandestinos de drogas.

• HORMONAS Y ESTEROIDESSon encontradas en las aguas, ya que naturalmente el hombre las contiene, se producen en células específicas de los testículos, la corteza adrenal, ovarios y placenta.Igualmente existen hormonas sintéticas de amplio uso, entre las que se incluyen las píldoras anticonceptivas.

COMPUESTOS “ESTILOS DE VIDA”La cafeína, la nicotina, y el metabolito de la nicotina han sido ampliamente detectados en el agua subterránea impactada por aguas residuales• Cuidado PersonalSon ingredientes activos o preservativos en cosméticos, productos de baño o fragancias• Surfactantes Tienen residuos de agentes tensoactivos, entre los cuales se incluyen dos grandes tipos de tensoactivos aromáticos, tales como: tensoactivos aniónicos del tipo sulfonato alquilbenceno lineal (LAS) y no aniónicos del tipo alquilfenolpolietoxilado (APEO). Estos se encuentran en las industrias de papel y celulosa, textiles.

• Los compuestos emergentes presentan efectos significativos alterando al sistema endocrino y bloqueando o perturbando las funciones hormonales, afectan a la salud de los seres humanos y de especies animales aun cuando se encuentran en tan bajas concentraciones. • Para el caso del compuesto bisfenol A el cual es utilizado en la fabricación

de resinas epoxicas y plásticos policarbonatos (para empaques de alimentos y agua) aumentan el riesgo de cáncer de mama en humanos además se ha reportado que actúa como un antiandrógeno causando efectos secundarios feminizadores en hombres.• El diclofenaco afecta a los tejidos de las branquias y de riñones en peces

de agua dulce, lo que sugiere un posible riesgo para este tipo de poblaciones.

Efectos de Contaminantes Emergentes

• Asimismo pesticidas como Dicloro-difenil-tricloroetano (DDT) ha causado efectos hormonales provocando adelgazamiento en la cascara de huevo de diferentes especies, daños en la función reproductiva en el hombre y cambios de comportamiento en humanos• Otro pesticida como el Penconazol es un fungicida que puede afectar

la tiroides, próstata y tamaño de testículos. También la exposición a compuestos organoclorados como DDT y bifenilos policlorados (PCBs) ha impactado en la reproducción y la función inmune de focas causando disminución de la población

A lo largo de la historia las plantas de tratamiento de aguas residuales han sido diseñadas para la eliminación de materia orgánica y ciertos tipos de contaminantes, especialmente los que se especifican en las normas oficiales. Sin embargo, el estudio de nuevos contaminantes como los emergentes, los cuales poseen una amplia gama de propiedades químicas, requieren de tratamientos avanzados para una segura incorporación de las aguas residuales al medio ambiente

Tratamientos

• Dentro de los tratamientos fisicoquímicos para remover CE, se encuentran procesos tradicionales de tratamientos de aguas tales como la coagulación y la floculación. Sin embargo, estos son incapaces de remover compuestos de rompimientos de endocrinas (nonilfenol, estrona (E1), estradiol (E2) y muchos otros), productos farmacéuticos y productos de cuidado personal, por sí solos.

ULTRAFILTRACIONSon procesos de separación fisicoquímicos que emplean membranas la ultrafiltración individual, pero algunas veces es inefectiva para la remoción de la mayoría de los contaminantes emergentes, debido a la capacidad de retención limitada de las membranas de ultrafiltración

Tratamientos Fisicoquímicos

OXIDACION Por otro lado los procesos de oxidación por ozono y cloración resultan ser una buena alternativa, sin embargo, al reaccionar con diferentes compuestos químicos se pueden generar subproductos de efectos desconocidos

TRATAMIENTO BIOLOGICOTratamientos convencionales como sistemas de lodos activados o filtros biológicos percoladores pueden rápidamente convertir diversos compuestos orgánicos en biomasa que posteriormente, por medio de clarificadores, serán separados. Sin embargo no sucede lo mismo con moléculas como las pertenecientes a contaminantes emergentes.

TRATAMIENTO CON MEMBRANAS La tecnología de biorreactores con membrana se considera como el desarrollo más prometedor en el tratamiento microbiológico de aguas residuales. Esta tecnología combina un proceso de degradación biológico usando un lodo activado, con una separación sólido-líquido a través de un proceso de UF.

TRATAMIENTO COMBINADOS Los procesos avanzados se postulan como buena opción para el tratamiento de contaminantes emergentes sin embargo la desventaja se presenta en cuanto a un alto costo comparado con los procesos biológicos

TRATAMIENTOS AVANZADOS Entre los procesos que se han empleado para eliminar diversos tipos de CE, también se encuentran los procesos de oxidación avanzada, los cuales generan radicales hidroxilo en cantidades suficientes para ser capaces de oxidar la mayoría de compuestos químicos complejos presentes en aguas residuales.

• El triclosán es un potente agente antibacteriano y fungicida. En condiciones normales se trata de un sólido incoloro con un ligero olor a fenol.• El triclosán [5 cloro 2 (2,4 diclorofenoxi) fenol], TCS, es un ‐ ‐ ‐ ‐

fenoxifenol triclorado comercializado con el nombre de Irgacare MP o Irgasan DP 300 que presenta propiedades antibacterianas. Es un polvo blanquecino escasamente soluble en agua, hidrolíticamente estable y poco volátil, con una elevada hidrofobicidad.

Definición de Triclosan

El triclosán está presente en muchos productos como son cosméticos (jabones, desodorantes, cremas dentífricas, sanitizadores, productos de primeros auxilios (vendas, curas, etc.), como agente desinfectante.

Aplicaciones de Triclosan

• Según el DS N° 002-2008-MINAM estándares de Calidad de agua Dicloro-difenil-tricloroetano (DDT) cuando se encuentra esta sustancia , el agua no esta permitido para su uso de producción de agua potable y menos para el uso recreacional Tricloroetano tiene que estar menor a 2 mg/L de concentración para poder usar el agua para producir agua potable

Marco Legal

FIN…