Los subproductos de la desinfección (SPD) del agua son contaminantes nocivos que se generan al reaccionar los biocidas desinfectantes con la materia orgánica presente en el agua. Existen tecnologías para eliminar los SPDs o reducir sus precursores en el agua, que han sido objeto de estudio en Ciudad Real.

Subproductos de la desinfección del agua ¿cómo minimizarlos?

Garantizar la entrega de agua potable segura y al mismo tiempo minimizar la formación de subproductos de la desinfección (SPD) en la misma es un reto para las plantas potabilizadoras, especialmente en el ciclo del agua urbana.

A pesar de la importancia crucial de una desinfección eficiente del agua potable, siendo la cloración el método más utilizado para ello, el creciente conocimiento acerca de contaminantes, como los SPD, permite ponerles atención y regular su presencia en el agua potable. Es conocido que los SPD generados durante los procesos de desinfección, tanto inorgánicos (clorito, clorato, bromato) como orgánicos (trihalometanos, halocetonas, halofenoles, haloacetonitrilos y ácidos haloacéticos) pueden afectar la salud humana.

Un estudio realizado por investigadores/as de la Universidad de Castilla-La Mancha ha analizado y comparado la eficiencia de cinco tecnologías distintas para limitar la aparición de SPD en el agua potable. El estudio se centra principalmente en los trihalometanos (THMs) y el bromato, SPD regulados por la legislación española  (Real Decreto RD 3/2023). El trabajo se llevó a cabo en las condiciones reales de tratamiento de una planta potabilizadora de Ciudad Real.

Viabilidad técnica y económica de diferentes tecnologías

El objetivo principal de esta investigación fue evaluar la viabilidad técnica y económica de las siguientes tecnologías para limitar la aparición de subproductos de la desinfección del agua en condiciones reales de trabajo:  técnicas de aireación, optimización de la coagulación, adición de peróxido de hidrógeno, resina de intercambio iónico y ultrafiltración.

Existen dos vías posibles para la reducción de los SPDs: eliminarlos una vez generados o reducir sus precursores, inhibiendo así su futura formación.

Así, en el estudio se presenta una estimación preliminar de los costos de operación y se evalúa la eficiencia de remoción de los SPDs, o de sus precursores, para las siguientes tecnologías: 

• THMs para la aireación
• materia orgánica para la coagulación
• THMs, materia orgánica y bromato para la adición de peróxido de hidrógeno
• bromuro para el intercambio iónico
• materia orgánica para la ultrafiltración

Las pruebas se realizaron utilizando muestras de agua reales procedentes de una ETAP responsable de abastecer de agua a 100.000 habitantes ubicados en los alrededores de la ciudad de Ciudad Real (España), utilizando aguas superficiales.

Conclusiones del estudio

Entre las tecnologías evaluadas se concluye:

• la aireación por agitación destacó por tener el mejor rendimiento para eliminar los THM, con una impresionante tasa de eliminación del 86.46%, aunque presenta elevados costes energéticos.
• para inhibir la generación de bromato y THM bromados, la resina de intercambio iónico mostró excelentes resultados, ya que eliminó todos los bromuros existentes en el agua cruda.
• se demostró a escala real que el peróxido de hidrógeno es un excelente supresor de bromato, con una eliminación del 60 % cuando se dosifica en una proporción de 1:1 mgH2O2/mgO3
• se descubrió que el proceso de coagulación se puede mejorar mediante la adición de carbón activado en polvo, con una eliminación de carbono orgánico total (COT) >60 % , lo que limita la formación posterior de THMs.
• según la evaluación de costes realizada, la adición de peróxido de hidrógeno fue la tecnología más barata entre las estudiadas (0,01 € m-3).

Los resultados obtenidos en esta investigación proporcionan una valiosa base para obtener soluciones personalizadas para limitar la aparición de SPD en las ETAP.

Referencia:

Álvaro Ramírez, Martín Muñoz-Morales, Alfonso de la Morena, Nieves Sánchez, Lucía Peñuela, Ana Sánchez, Javier Llanos, Screening of technologies for limiting the occurrence of disinfection by-products in urban water systems, Journal of Water Process Engineering,
Volume 53, 2023, 103660, ISSN 2214-7144, https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103660.