Estudio de eliminación de contaminantes emergentes mediante un sistema de Biorreactores con Membranas, implementado con carbón activo. Diseño de una instalación para 5.000 he

Abstract

[ES] La eliminación de compuestos orgánicos persistentes (COPs) y en particular la de los fármacos, juega un importante papel en el tratamiento actual de las aguas residuales para llegar a lograr unas características en las aguas finales que permitan reutilizarlas de manera segura. Ello contribuye a que se reduzca el uso diario de agua potable, cada vez más escasa en nuestro planeta. Los biorreactores de membrana (MBR) son una técnica alternativa al tratamiento convencional con fangos activos que permite implementaciones en el proceso de gestión de las aguas mejorando con ello la calidad final del efluente tratado. Los fármacos son cada día más utilizados, por lo que su presencia en las aguas residuales ha aumentado significativamente, provocando la necesidad de encontrar un método útil de eliminación de los mismos. El uso del carbón activo proporciona ventajas a los sistemas de tratamiento de aguas, gracias a su capacidad de adsorción de moléculas de diferentes tamaños dadas sus diferentes estructuras disponibles. Encontrar el carbón activo que se adapte al tipo de contaminante y condiciones de operación es un factor que determina la eficacia final del proceso. En este trabajo fin de master se ha considerado un sistema integral para el tratamiento de aguas residuales con presencia de fármacos, en el que el tratamiento secundario se lleve a cabo utilizando un MBR con carbón activo para la implementación del sistema. Los resultados obtenidos en los ensayos realizados permiten afirmar que el uso de un carbón activo granular macroporoso es más efectivo que uno mesoporoso para las aguas a tratar. Se ha conseguido eliminar la cantidad de fármacos presentes en las aguas, no siendo estos detectables por los equipos utilizados y demostrando el funcionamiento de la instalación y la adecuación a los objetivos.

[EN] The elimination of persistent organic compounds (POPs), and in particular of pharmaceuticals, plays an important role in the current treatment of wastewater in order to achieve characteristics in the final waters that allow them to be reused in a safe way. This contributes to reduce the daily use of drinking water, which is increasingly scarce on our planet. Membrane bioreactors (MBR) are an alternative technique to conventional treatment with active sludge that allows implementations in the water management process, thereby improving the final quality of the treated effluent. Pharmaceuticals are increasingly used, so their presence in wastewater has increased significantly, causing the need to find a useful method of eliminating them. The use of activated carbon provides advantages to water treatment systems, thanks to its ability to adsorb molecules of different sizes given their different available structures. Finding the activated carbon that suits the type of pollutant and operating conditions is a factor that determines the final efficiency of the process. In this master's thesis, an integral system for the treatment of wastewater with the presence of pharmaceuticals has been considered, in which the secondary treatment is carried out using an MBR with activated carbon for the implementation of the system. The results obtained in the tests carried out show that the use of a granular macroporous activated carbon is more effective than a mesoporous one. It has been possible to eliminate the quantity of pharmaceuticals present in the water, which cannot be detected by the used equipment, showing the apprpriate operation of the installation and its adaptation to the main goals