Diseño de un proceso de ósmosis directa para el tratamiento de 125 m3/día de agua residual contaminada con tetraciclinas procedente de una EDAR urbana

Abstract

[ES] Las tetraciclinas son antibióticos presentes en la mayoría de los sistemas medioambientales debido a su uso extensivo en animales y humanos, lo que unido a su alto carácter hidrofílico y baja volatilidad provocan una gran persistencia de estos en el medio ambiente, concretamente en las aguas superficiales y subterráneas. La presencia de estos contaminantes provoca la alteración del equilibrio hormonal de los organismos acuáticos y el desarrollo de microorganismos resistentes a los antibióticos, aumentando el riesgo de las infecciones bacterianas. Esto, unido a que la mayoría de las EDAR no son capaces de eliminar las tetraciclinas de manera efectiva, hace necesario desarrollar procesos alternativos para eliminarlos de las aguas. En el presente trabajo se realizará una búsqueda bibliográfica para recopilar información sobre la problemática de la presencia de tetraciclinas en aguas residuales urbanas y los diferentes tratamientos para su eliminación, dando una mayor importancia a la ósmosis directa para posteriormente realizar un estudio de los parámetros de diseño con el fin de diseñar una instalación de ósmosis directa capaz de tratar un caudal de 125 m3/día de un agua residual contaminada con tetraciclinas. Una vez estudiados los parámetros de diseño para la ósmosis directa, se seleccionarán los módulos de membrana y la disolución de arrastre más adecuados para el tratamiento, realizando el diseño de la instalación mediante el dimensionamiento de las membranas, depósitos, tuberías, sistema de bombeo y elementos auxiliares que conforman la instalación hasta completar su diseño, realizando finalmente un estudio económico de los costes anuales, el presupuesto y el diagrama de flujo de la instalación diseñada.

[EN] Tetracyclines are antibiotics present in most environmental systems due to their extensive use in animals and humans, which together with their high hydrophilicity and low volatility cause a great persistence of these compounds in the environment, specifically in surface water and groundwater systems. The presence of these contaminants causes the hormonal balance disruption of aquatic organisms and the development of antibiotic resistance microorganisms, increasing the risk of bacterial infections. This, together with the fact that most WWTPs are not capable of removing tetracyclines effectively, makes it necessary to develop alternative processes to remove them. In this work, a bibliographic search will be carried out to collect information about the problem of the presence of tetracyclines in urban wastewater and the treatments for removing them out, with greater emphasis to forward osmosis to subsequently carry out the study of the design parameters in order to design a forward osmosis plant capable of treating a flow rate of 125 m3/day of wastewater contaminated with tetracyclines. Once the design parameters for foward osmosis have been studied, the most suitable membrane modules and draw solution will be selected for the treatment. The forward osmosis plant design will be developed by sizing the membranes, tanks, pipes, pumping system and auxiliary elements which make up the forward osmosis plant until its design is completed. Lastly, an economic study of the annual costs, the budget and the flow diagram of the designed plant will be carried out.