‘Desarrollo de biofiltros de residuos orgánicos para la eliminación de contaminantes orgánicos emergentes’ es el título del Trabajo Final de Máster (TFM) del ingeniero químico Ismael Liñán Rodríguez. El estudiante del Máster en Gestión, Tratamiento y Valorización de Residuos Orgánicos por la UMH cuenta, también, con un Máster en Ingeniería del Tratamiento y Reciclaje de Aguas Residuales Industriales.
Contaminantes emergentes
Ismael Liñán preparando biomezclas
Ismael Liñán explica que los contaminantes emergentes son compuestos de uso diario e imprescindibles tanto a nivel industrial como doméstico. Según el ingeniero químico, suponen una fuente importante de contaminación de las aguas, especialmente en el caso de los fármacos. Debido al beneficio derivado de su uso, muchos de ellos no se pueden prohibir, por lo que es necesario desarrollar técnicas sostenibles y de bajo coste que permitan eliminarlos de las aguas antes de que se descarguen al medio ambiente.
“Las operaciones de tratamiento actuales implementadas en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), han demostrado no ser efectivas para la depuración de muchos de estos compuestos”, explica Liñán. Este hecho, junto con vertidos directos de ciertas sustancias químicas consecuencia de actividades en auge, hacen que multitud de compuestos químicos alcancen las aguas naturales. Por este motivo, cuenta el estudiante del máster, resulta necesario ampliar las investigaciones sobre estos contaminantes para proponer procesos de tratamientos alternativos o complementarios que logren reducir su vertido a las aguas naturales.
Sustituir la turba por alperujo
En los últimos años, los biofiltros o lechos biológicos han logrado un gran impulso como sistemas de bajo coste para la depuración de aguas contaminadas. En general, los biofiltros ensayados con más frecuencia están constituidos por biomezclas de suelo con turba y paja. Sin embargo, estos sistemas aún no se han utilizado para eliminar residuos de fármacos de las aguas.
Ismael Liñán señala que debido a que la turba es un recurso natural limitado y aprovechando la elevada producción de residuos generados por la agroindustria del olivar en España, su trabajo plantea la sustitución de la turba por alperujo para elaborar diferentes biomezclas.
El TFM tiene como objetivo el desarrollo de biomezclas a partir de residuos de la agroindustria del olivar –alperujo y vermicompost de alperujo– que permitan su utilización en sistemas de biopurificación o biofiltros, con el fin de conocer su potencial para retener diferentes contaminantes orgánicos emergentes procedentes de la industria farmacéutica. Para este fin, se pone a punto una metodología analítica de extracción y determinación de dos contaminantes emergentes -Ibuprofeno y Diclofenaco- en las diferentes biomezclas diseñadas.
La capacidad adsorbente se evalúa realizando isotermas de adsorción de cada compuesto en cada biomezcla y se aplican modelos matemáticos de adsorción, para conocer la constante de partición que regula el proceso en cada caso. El análisis estadístico de los resultados obtenidos permite discernir y seleccionar las biomezclas más efectivas para el desarrollo de sistemas de biopurificación o biofiltros de aguas residuales contaminadas por compuestos orgánicos emergentes.
La retención de los fármacos en la biomezcla con vermicompost es superior a la que lleva el alperujo sin compostar
Conclusiones del estudio
En base a los estudios de adsorción realizados, se concluyó que tanto el vermicompost de alperujo como el alperujo constituyen materiales adecuados alternativos a la turba, que permiten la retención de contaminantes emergentes orgánicos como son el Diclofenaco y el Ibuprofeno en las biomezclas. El comportamiento de adsorción observado en las biomezclas está influenciado por las características de los fármacos, especialmente debido a su solubilidad y valores de pKa y por el proceso de estabilización del alperujo mediante vermicompostaje, dado que la retención de los fármacos en la biomezcla con vermicompost es superior a la que lleva el alperujo sin compostar.