Tratamiento de aguas residuales

MÉTODO DE ADSORCIÓN PARA REMOVER ARSÉNICO DE AGUAS RESIDUALES

Publicado el 10 de Marzo de 2012 por David Gómez Salas

Los complejos geotérmicos que en México generan electricidad también producen aguas residuales que se pueden limpiar si se les quitan los metaloides tóxicos (como arsénico y boro). Generalmente ese líquido se reinyecta al acuífero, pero su aprovechamiento y reutilización sería benéfico en regiones donde hace falta para riego, como en zonas semiáridas del país.

En 2011, Rosa María Ramírez Zamora, del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, fue distinguida con el Premio León Bialik por sus innovaciones al proceso de adsorción con escorias metalúrgicas de hierro, un método eficiente para la remoción de esos contaminantes en aguas residuales y subterráneas.

El trabajo con que obtuvo esta distinción a la innovación tecnológica fueProceso de remoción de fosfatos, metales pesados y colorantes presentes en agua empleando como adsorbentes escorias metalúrgicas de la industria del hierro.

El año pasado se presentó, ante el Instituto Mexicano de Propiedad Intelectual, la solicitud de registro de patente de este proceso desarrollado por Ramírez Zamora, en coautoría con Rafael Schouwenaars, de la Facultad de Ingeniería (FI), y Bertha Mercado Borrayo, alumna de doctorado en Ingeniería Ambiental de esta casa de estudios.

En la siguiente etapa del proyecto, patrocinado por la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) y el Conacyt, en colaboración con una empresa mexicana (TICSA) y otra francesa (L’Eau Pure), se evaluarán nanomateriales. Ariadna Alicia Morales Pérez, estudiante de doctorado, sintetizó nanopartículas de óxidos de hierro soportadas en zeolita o en carbón activado, mediante un método “más económico y sencillo que otros”.

Originalmente, dijo Ramírez Zamora, estos nanomateriales se desarrollaron con apoyo del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal, para la remoción de contaminantes emergentes, como los compuestos farmacéuticos de hospitales del DF. Al estudiar las escorias, observó que aquéllos tienen los mismos compuestos que pueden remover el arsénico por adsorción, así como los farmacéuticos por el proceso de fotocatálisis.

Por eso, indicó, para remover y disminuir la carga contaminante se le da un pretratamiento con escorias metalúrgicas, que retienen en su superficie el arsénico y el boro. Éstos forman un compuesto con los hidróxidos de hierro protonados de la superficie de las partículas, y una vez que se satura, se tiene que confinar como residuo peligroso.

Resultados de laboratorio muestran que el uso de esas escorias, como de otros materiales comerciales, pero caros (una resina de intercambio iónico y dos nanopartículas de hierro cerovalente), son muy eficientes para reducir las concentraciones de arsénico, como de otros iones competidores, tanto en aguas residuales como en subterráneas contaminadas.

Para concentraciones iniciales de arsénico de 0.3 mg/L se llegaron a niveles menores, por debajo de la concentración que marca la normatividad de México y de la OMS para líquido potable. “Resultaron atractivas desde el punto de vista de eficacia y costo de materiales”. Sin embargo, para concentraciones superiores no se alcanzó este límite, solamente con la combinación de escorias y otro adsorbente.

El siguiente paso es probar el método de adsorción desarrollado en plantas piloto, que se instalarán en Zimapán, Hidalgo, una de las zonas del país más representativas de la contaminación por arsénico.

Ahí se evaluarán las escorias y los nanocatalizadores de óxido de hierro soportados sobre zeolitas o sobre carbón activado para determinar, desde el punto de vista técnico y económico, cuál es el más factible para México. En un año se espera tener resultados.

Estas innovaciones probadas exitosamente a nivel laboratorio en la UNAM, eventualmente podrían traer beneficios a la salud, al ambiente y a la economía del país.

Reutilizar subproductos o escorias metalúrgicas de la industria del hierro, indicó Ramírez Zamora, permitirá reducir costos de producción en las plantas de tratamiento de agua y disminuir el volumen de residuos generados en éstas, en comparación con otros procesos como el de coagulación-floculación.

Asimismo, contribuirá a disminuir riesgos a la salud, pues eventualmente podrían aplicarse estas innovaciones no sólo en el tratamiento de aguas residuales, sino en plantas potabilizadoras de México, nación de América Latina con más población expuesta a arsénico en agua.

En Argentina hay de 1.2 a dos millones de personas en esa condición; en Chile, 500 mil; en Perú, 250 mil; en Bolivia, 200 mil; en Asia (varios países), 50 millones, mientras que en nuestro país hay seis millones.

Los mexicanos expuestos viven en la zona centro-norte. En Baja California Sur, Jalisco, Michoacán, Guerrero, Puebla y Morelos la contaminación es de origen natural, y en Sonora, Chihuahua, Coahuila, Durango, San Luis Potosí, Guanajuato e Hidalgo, es de origen antropogénico.

El consumo de agua contaminada, advirtió la investigadora, además de daño fetal y al sistema inmunológico, es causa de diabetes, cáncer (piel, hígado, pulmón, vejiga) y arsenicismo.

Si no se trata de manera eficiente y económicamente viable el agua (la residual tiene seis miligramos por litro de arsénico, mientras que la subterránea, un miligramo por litro; la norma indica que sea de .025), concluyó, habrá repercusiones económicas y para la salud en el país

Boletín UNAM-DGCS-153
Ciudad Universitaria.
Marzo de 2012