Evaluación de técnicas para la depuración de un agua residual no biodegradable procedente de la industria agroquímica

Abstract

El trabajo recogido en esta memoria forma parte de una línea de investigación desarrollada por el Grupo de Ingeniería Química y Ambiental de la Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnológicas de la Universidad Rey Juan Carlos, sobre el tratamiento de aguas residuales. Esta investigación esta enmarcada dentro de un proyecto de la Comunidad de Madrid denominado ¿Red Madrileña de Tratamientos Avanzados de aguas residuales con contaminantes no biodegradables¿ (REMTAVARES). El objetivo principal del presente proyecto es la selección del tratamiento o tratamientos más eficientes para un agua procedente de una industria agroquímica, que permita cumplir con los parámetros de vertido recogidos en la ley o en su defecto, integrar el agua objeto de estudio al colector general de una depuradora de forma segura. Para ello, se llevaron a cabo tratamientos de coagulaciónfloculación, adsorción, procesos de oxidación húmeda catalítica con peróxido de hidrógeno, tratamientos térmicos y combinación de diferentes procesos, así como el estudio de las condiciones óptimas de cada uno de ellos, con el fin de conseguir tanto la mayor degradación posible de los compuestos orgánicos contenidos en el agua residual, como un aumento de su biodegradabilidad. Para el estudio de las condiciones óptimas de cada tratamiento, se utilizó como parámetro de seguimiento el Carbono Orgánico Total (COT), presente en el agua antes y después del proceso, con el objetivo de determinar la reducción producida. Una vez fijadas las condiciones óptimas de cada uno de los tratamientos, se procedió a la caracterización completa del agua tratada con las condiciones óptimas previamente fijadas, prestando especial atención a los siguientes parámetros: Demanda Química de Oxígeno (DQO), Carbono Orgánico Total (COT), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), Nitrógeno Total, ensayo de biodegradabilidad Zahn-Wellens, y grado de oxidación medio (AOS). El cambio en estos parámetros, respecto de los valores obtenidos en el agua residual inicial permitirá determinar el tratamiento más eficaz. A partir de los resultados obtenidos, se comprueba que de todos los tratamientos realizados al agua residual, los procesos de coagulación-floculación provocan una reducción elevada de la materia orgánica (49 %), cuando se usa sulfato de aluminio en combinación de poliacrilamida como floculante, en concentraciones de 1.000 ppm y 75 ppm, respectivamente. El proceso de oxidación húmeda catalítica con peróxido de hidrógeno da lugar a elevadas degradaciones de COT y DQO, junto con un aumento de la biodegradabilidad del agua residual, fijando las condiciones óptimas de operación a una temperatura de 80 ºC, y un cuarto de la concentración de peróxido de hidrógeno teórico para la degradación completa de la materia orgánica presente en el agua residual. Por ello, se realizó un tratamiento conjunto de coagulación-floculación, seguido de un tratamiento térmico a una temperatura de 80ºC. Este proceso integrado da lugar a una degradación de la materia orgánica de un 75 %, con un aumento significativo de la biodegradabilidad (del 25 % a en torno el 80 %) que hace posible, proponer un método conjunto quimicofísico, acoplado a un proceso biológico para conseguir una depuración final de acuerdo a lo establecido por la legislación vigente.