Diseño de una instalación para la eliminación de Bisfenol A de un agua residual industrial con un caudal de 300m3/d mediante tratamientos de membranas y adsorción

Abstract

[ES] El incremento de la actividad industrial y la introducción de nuevas sustancias al medioambiente durante las últimas décadas ha agravado la problemática causada por los contaminantes. Un grupo específico de contaminantes presentes en el medioambiente, los disruptores endocrinos, ha llamado la atención de la comunidad científica a causa de la capacidad que poseen para intervenir en el correcto funcionamiento del organismo, especialmente aquellos en fase de desarrollo, como bebés o niños. Es posible encontrarlos tanto en aguas superficiales como subterráneas en concentraciones no peligrosas, pero la exposición prolongada a ellos puede ocasionar graves problemas al medioambiente y a los seres humanos, siendo más vulnerables aquellos en fase de desarrollo. La presencia de estos compuestos en el medioambiente ha sido estudiada exhaustivamente, lo que ha llevado a estudiar las técnicas disponibles para eliminarlos definitivamente. Las instalaciones de tratamiento de aguas convencionales no están preparadas para eliminarlos de forma efectiva, por lo que es necesario el estudio de otras tecnologías, o combinación de ellas, para poder reducir su presencia en el medio ambiente. De este modo, en este trabajo se pretende revisar la literatura existente sobre la eliminación de un compuesto disruptor endocrino, Bisfenol A, empleado en la fabricación de plásticos. A partir de la bibliografía se procura elegir aquellas tecnologías adecuadas para su correcto tratamiento. Por tanto, para el diseño se han seleccionado el carbón activo elaborado a partir de cáscara de argán estudiado por Zbair et al. (2018a), con un tiempo de contacto de 180 minutos y una concentración de carbón de 0.05 g/L, consiguiendo eliminar más del 95% del BPA presente en las aguas. Para el diseño del tratamiento de membrana, se ha seleccionado un módulo tubular de membranas cerámicas, estudiada por Zielińska et al. (2017), con rendimientos de eliminación del 98%.

[CA] L'increment de l'activitat industrial i la introducció de noves substàncies al medi ambient durant les últimes dècades ha agreujat la problemàtica causada pels contaminants. Un grup específic de contaminants presents al medi ambient, els disruptors endocrins, ha cridat l'atenció de la comunitat científica a causa de la capacitat que posseeixen d’intervindre en el correcte funcionament de l'organisme, especialment aquells en fase de desenvolupament, com a bebès o xiquets. És possible trobar-los tant en aigües superficials com subterrànies en concentracions no perilloses, però l'exposició prolongada a ells pot ocasionar greus problemes al medi ambient i als éssers humans, sent més vulnerables aquells en fase de desenvolupament. La presència d'aquests compostos en el medi ambient ha sigut estudiada exhaustivament, la qual cosa ha portat a estudiar les tècniques disponibles per a eliminar-los definitivament. Les instal·lacions de tractament d'aigües convencionals no estan preparades per a eliminar-los de manera efectiva, per la qual cosa és necessari l'estudi d'altres tecnologies, o combinació d'elles, per a poder reduir la seua presència en el medi ambient. D'aquesta manera, en aquest treball es pretén revisar la literatura existent sobre l'eliminació d'un compost disruptor endocrí, Bisfenol A, emprat en la fabricació de plàstics. A partir de la bibliografia es procura triar aquelles tecnologies adequades per al seu correcte tractament. Per tant, per al disseny s'han seleccionat el carbó actiu elaborat a partir de corfa de argàn estudiat per Zbair et al. (2018a), amb un temps de contacte de 180 minuts i una concentració de carbó de 0.05 g/L, aconseguint eliminar més del 95% del BPA present en les aigües. Per al disseny del tractament de membrana, s'ha seleccionat un mòdul tubular de membranes ceràmiques, estudiada per Zielińska et al. (2017), amb rendiments d'eliminació del 98%.

[EN] The increasing industrial activity and the introduction of newer substances into the environment during the past decades have aggravated the ongoing problem caused by pollutants. A specific group of contaminants present in the environment, endocrine disruptors, has drawn the attention of the scientific community due to their ability to intervene in the proper functioning of the human body, especially dangerous towards those in development phase, such as babies or children. They can be found in both surface and ground water in non-hazardous concentrations, but the prolonged exposure to them can cause serious problems to the environment and humans. The presence of these compounds in the environment has been thoroughly studied, which has led to the study of available technics to eliminate them. Conventional water treatment facilities are not prepared to effectively eliminate them, thus, other technologies, or combinations of them, need to be studied in order to reduce their presence in the environment. Therefore, this paper aims to review the existing literature on the elimination of a specific endocrine disrupting compound, Bisphenol A, used in the manufacture of plastics. The aim is to choose the most suitable technologies for their treatment from the bibliography. Hence, for the design it has been selected the use of activated carbon made from argan shell, studied by Zbair et al. (2018a), with a contact time of 180 minutes and a carbon concentration of 0.05 g/L, reaching up to 95% of BPA removal. For the membrane treatment design, it has been selected the ceramic membranes tubular modules, studied by Zielińska et al. (2017), removing up to 98% of the present BPA.