Estudio de la influencia de la pre-ozonización, como parte del tratamiento de aguas destinadas al consumo humano, en la formación de compuestos organohalogenados

Abstract

[ES] La introducción de cloro como agente desinfectante fue uno de los mayores logros conseguidos en salud pública en el siglo XX. Actualmente es conocido que el cloro añadido como agente desinfectante reacciona con la materia orgánica natural presente en el agua dando lugar a la formación de productos organohalogenados conocidos como subproductos de la desinfeccción (SPDs). Los trihalometanos y los AHAs son dos de los grupos más comunes de SPDs y se ha reconocido que son potencialmente cancerígenos. La concentración máxima de trihalometanos está reguada en España a través del RD140/2003, mientras que la concentración de AHAs han empezado a regularse en algunos países europeos y están regulados en Estados Unidos. Entre las estratégias para reducir la formación de estos SPDs, la preozonización de las aguas de abastecimiento ha sido frecuentemente empleada. No obstante, debido a la complejidad de la composición de las aguas naturales es necesario realizar estudios específicos para cada abastecimiento puesto que en algunos casos particulares se ha observado un impacto negativo de la ozonización en la formación de los SPDs. En el presente Trabajo Fin de Grado se ha estudiado la influencia de la pre-ozonización, como parte del tratamiento de aguas destinadas al consumo humano, en la formación de trihalometanos y AHAs. El agua del río Turia, que abastece a Valencia y a su área metropolitana, y disoluciones preparadas con compuestos orgánicos modelo de la materia orgánica del agua han sido empleadas para realizar este estudio. Los resultados obtenidos muestran que la pre-ozonización del agua del río Turia es un tratamiento adecuado para reducir la concentración de trihalometanos y de AHAs. Los niveles de bromatos generados tras la ozonización están por debajo de los límites legales. En el caso de trabajar con disoluciones modelo se ha observado que la estructura química de los compuestos orgánicos y la dosis de ozono empleada determina el grado de éxito en el control de estos SPDs.

[CA] La introducció de clor com a agent desinfectant va ser un dels majors èxits aconseguits en salut pública al segle XX. Actualment és conegut que el clor afegit com a agent desinfectant reacciona amb la matèria orgànica natural present en l'aigua, donant lloc a la formació de productes organohalogenats coneguts com a subproductes de la desinfecció (SPDs) . Els trihalometans i els àcids haloacétics són dos dels grups més comuns de SPDs i s'ha reconegut que són potencialment cancerígens. La concentració màxima de trihalometans està reglada a Espanya a través del RD140/2003, mentre que la concentració d'àcids haloacétics han començat a regular-se en alguns països europeus i ja estan regulats als Estats Units. Entre les estratègies per a reduir la formació d'aquests SPDs, la pre-ozonització de les aigües d'abastiment ha sigut sovint empleada. No obstant això, a causa de la complexitat de la composició de les aigües naturals és necessari realitzar estudis específics per a cada abastiment ja que en alguns casos particulars s'ha observat un impacte negatiu de l'ozonització en la formació dels SPDs. En el present Treball Fi de Grau s'ha estudiat la influència de la preozonització, com a part del tractament d'aigües destinades al consum humà, en la formació de trihalometans i d’àcids haloacétics. L'aigua del riu Túria, que abastix a València i a la seua àrea metropolitana, i dissolucions preparades amb compostos orgànics model de la matèria orgànica de l'aigua, han sigut empleades per a realitzar aquest estudi. Els resultats obtinguts mostren que la preozonització de l'aigua del riu Túria és un tractament adequat per a reduir la concentració de trihalometans i d'àcids haloacétics. Els nivells de bromats generats després de l'ozonització estan per davall dels límits legals. En el cas de treballar amb dissolucions model s'ha observat que l'estructura química dels compostos orgànics i la dosi d'ozó empleada determina el grau d'èxit en el control d'aquests SPDs.

[EN] The introduction of chlorine as a disinfectant was one of the greatest public health achievements of the twentieth century. Currently it is known that chlorine added as a disinfectant agent reacts with natural organic matter present in water resulting in the formation of organohalogen products known as disinfection by-products (DBPs). Trihalomethanes and haloacetic acids are two of the most common groups of DBPs and has been recognized that are potentially carcinogenic. The maximum concentration of trihalomethanes is regulated in Spain through the RD140/2003 while the concentration of haloacetic acids have begun to be regulated in some European countries and are regulated in the United States. Strategies to reduce the formation of these DBPs the pre-ozonation of the water supply has been frequently used. However due to the complexity of the composition of natural waters it is necessary for each supply specific studies because in some particular cases there has been a negative impact of ozonation in the formation of DBPs. In this Final Project it has been studied the influence of pre-ozonation as part of treatment of water intended for human consumption in the formation of trihalomethanes and haloacetic acids. Turia river water that supplies to Valencia and its metropolitan area and solutions prepared with organic compounds organic matter model of water have been used for this study. The results show that the pre-ozonation of Turia river water is a suitable treatment to reduce the concentration of trihalomethanes and haloacetic acids. Bromates levels generated after ozonation are below legal limits. In the case of working with solutions model it has been found that the chemical structure of organic compounds and ozone dose used determines the degree of success in controlling these DBPs.