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19 de noviembre, 2021 Reportajes comentarios Bookmark and Share
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La empresa holandesa de agua Dunea, que suministra agua potable a 1,3 millones de personas, inició en 2005 un ambicioso proyecto de investigación con Xylem. La empresa quería reducir los microcontaminantes en su agua, manteniendo los niveles de bromato muy por debajo de las normas recomendadas. El bromato, una sustancia potencialmente cancerígena, puede formarse cuando el agua que contiene bromuro se trata con ozono. Tras años de investigación, Xylem y Dunea encontraron una forma innovadora de afrontar este desafío, desarrollando el primer proceso de oxidación avanzada secuencial para el agua potable que contiene bromuro.

Los microcontaminantes en las fuentes de suministro de agua son un problema creciente para las empresas de agua. Estos restos químicos proceden de la industria, la agricultura, los hogares y los hospitales. Esta categoría de contaminantes puede incluir productos farmacéuticos, compuestos de perturbación endocrina, productos de cuidado personal, productos químicos industriales, plaguicidas y agentes de contraste utilizados en las imágenes médicas.


Una ventaja frente al creciente problema de los microcontaminantes

En 2005, los expertos de Dunea observaron un aumento de los microcontaminantes en la fuente de agua de la empresa. Aunque las concentraciones de contaminantes no daban motivos de preocupación según las normas de agua potable, Dunea decidió invertir a fondo en el desarrollo de estrategias y soluciones de tratamiento del agua para mitigar los microcontaminantes. Estas inversiones con visión de futuro ayudarían a prevenir la acumulación de microcontaminantes y a mejorar la biodegradabilidad de los mismos en el tren de tratamiento de Dunea. Además, las inversiones ayudarían a garantizar el cumplimiento de cualquier normativa sobre agua potable que pudiese surgir en el futuro.

Los microcontaminantes pueden eliminarse eficazmente del agua mediante la oxidación con ozono. Sin embargo, el agua de origen de Dunea contiene bromuro, que puede transformarse en bromato tóxico cuando se utiliza el ozono para tratar el agua. El objetivo de Dunea era encontrar una solución para eliminar los microcontaminantes y, al mismo tiempo, generar 20 veces menos bromato del que la Organización Mundial de la Salud (OMS) define como seguro para el agua potable.


Encontrar la combinación adecuada de POAs

La primera fase del estudio piloto de Xylem en Dunea, entre 2009 y 2011, consistió en ver qué combinaciones de procesos de oxidación avanzada serían más capaces de reducir cuatro microcontaminantes representativos. Hay tres formas principales, no basadas en el cloro, en que las empresas de agua tratan el agua potable por oxidación:

  • Luz ultravioleta (UV)-POA.
  • Ozono u ozono-POA.
  • Combinaciones de los procesos.

El objetivo de todos estos procesos es interrumpir los microcontaminantes a nivel atómico, utilizando el ozono o los radicales hidróxilos. Los radicales hidróxilos sustituyen o añaden ciertos átomos a los microcontaminantes, haciendo que pierdan sus propiedades tóxicas. Las reacciones se producen en fracciones de segundo, tras las cuales los radicales hidróxilos dejan de estar presentes.

En el proceso UV-POA, el agua contaminada se mezcla con bajas concentraciones de peróxido de hidrógeno y se irradia con una potente luz ultravioleta para formar los radicales hidróxilos. En un proceso de ozono-POA también se utiliza peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno se inyecta en el agua y, a continuación, se dosifica el ozono, que provoca la formación de los radicales hidróxilos.


Asegurando reacciones rápidas entre el ozono y el peróxido de hidrógeno

Basándose en los resultados de la primera fase piloto, Dunea y Xylem concentraron la segunda fase en ajustar las dosis de ozono y peróxido de hidrógeno de la primera fase piloto, manteniendo la formación de bromato por debajo del estándar de Dunea.
 
Cuando se añade ozono al agua que contiene bromuro, cuanto más ozono se añade, más bromato se forma. Para minimizar la formación de bromato, Dunea y Xylem utilizaron un reactor de bucle de ozono con seis puntos de inyección de ozono consecutivos. Primero se añade peróxido de hidrógeno al agua. A continuación, el agua pasa por el reactor, donde se inyecta ozono a través de los seis puntos de dosificación. De este modo, se incrementa la relación peróxido de hidrógeno/ozono disuelto en el agua, lo que limita la formación de bromato y contribuye a una reducción eficaz de los microcontaminantes.

El estudio piloto demostró que son necesarias reacciones muy rápidas y eficaces del ozono y el peróxido de hidrógeno para mantener la formación de bromato por debajo del estándar de Dunea. Durante la inyección de ozono, no debe haber espacios donde el ozono tenga tiempo de reaccionar con el bromuro. Basándose en los experimentos del reactor de bucle, Dunea y Xylem desarrollaron el innovador y único reactor DOP. Este reactor ayuda a garantizar reacciones inmediatas entre el peróxido de hidrógeno y el ozono para minimizar la formación de bromato y reducir los microcontaminantes.


Dos procesos de oxidación avanzada para mejorar la calidad del agua

Después de que el agua sea tratada con ozono-POA en el reactor DOP, se traslada con el peróxido de hidrógeno residual a través de un proceso de oxidación avanzada con rayos ultravioleta. La UV-POA reduce aún más los microcontaminantes. Dado que la UV-POA basada en el peróxido de hidrógeno no forma bromato, es un complemento ideal para EL ozono-POA previa. Este proceso secuencial garantiza una mayor reducción de los microcontaminantes y aporta una barrera de tratamiento adicional para las trazas de sustancias nocivas y los patógenos.

El tren de tratamiento avanzado de Dunea incluye un generador de ozono, el reactor DOP, lámparas UV y reactores UV, todos ellos suministrados por Xylem.


Instalación de un POA innovador para la reducción de microcontaminantes

La estrecha colaboración entre Dunea y Xylem en el estudio piloto a largo plazo condujo en 2018 a que Xylem instalase el primer POA secuencial del mundo para reducir los microcontaminantes y limitar la formación de bromato.

En octubre de 2018, la nueva solución se puso a prueba. El innovador POA secuencial funcionó extremadamente bien, reduciendo la atrazina (herbicida) en un 73% y el ibuprofeno en un 90%. Mientras que el umbral de la Organización Mundial de la Salud para el bromato es de 10 microgramos por litro, el nuevo proceso POA en Dunea mantiene el bromato por debajo de 0,5 microgramos por litro. Además, la solución de bajo consumo de Xylem solo utiliza 0,15 kWh/m³ de energía para los procesos de ozono-POA y UV-POA. Esto significa que Dunea puede cumplir sus normas de calidad del agua y reducir los gastos de energía entre un 30 y un 50%.

Junto con el apoyo de Xylem, Dunea elevó su tren de tratamiento existente al siguiente nivel con una fuerte resistencia contra la contaminación por microcontaminantes ahora y en el futuro, creando una solución innovadora y sostenible para su comunidad.

El resultado final: más de 1,3 millones de personas en los Países Bajos se benefician ahora de agua potable fresca y saludable con una calidad muy superior a la de la normativa actual sobre agua potable.

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