Movilidad de PAHS (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos) en aguas residuales y consecuencias para el reúso directo: caso PTAS La Farfana

Abstract

Los PAHs (hidrocarburos aromáticos policíclicos) son una familia de más de 400 compuestos orgánicos conformados por dos o más anillos de benceno. Son recalcitrantes, ubicuos en el ambiente y con tendencia a bioacumularse. Tienen distintas fuentes de origen, sin embargo, la principal entrada a cauces naturales son las plantas de tratamiento de aguas servidas (PTAS), por lo que comprender los mecanismos de remoción en estas resulta de gran valor. Además, bajo el contexto de sequías cada vez más recurrentes a nivel país, lograr un uso eficiente del agua es de suma importancia. Iniciativas como el reúso de aguas tratadas surgen como posibles soluciones para optimizar manejo hídrico, pero para esto se requiere asegurar la calidad del agua tratada para no generar efectos adversos a la salud de los consumidores ni al medioambiente. En el presente trabajo de título se desarrolló un modelo conceptual con el objetivo de analizar la presencia y remoción de PAHs en la PTAS La Farfana, la cual trata aproximadamente el 50% de las aguas servidas del Gran Santiago. Se realizó un análisis de los resultados obtenidos, tanto mediante comparación con experiencias internacionales como a través de la realización de un análisis de sensibilidad y se evaluó el cumplimiento de normativa relacionada al reúso directo. El desarrollo del modelo conceptual se basó en el trabajo de Provoste (2020), y se consideraron los siguientes modelos para la línea de aguas: modelo estacionario de concentración para evaluar el destino de compuestos hidrofóbicos y volátiles en lodos activados (Lee et al., 1998) y el ASM-X (Plosz et al., 2012), junto con el modelo simple para lodos activados (Nanning et al., 2008). Para la línea de lodos se consideró: modelo de tres componentes para sorción de microcontaminantes en lodos (Barret et al., 2010) y el modelo de cuatro componentes para biodisponibilidad y cometabolismo de microcontaminantes en digestión anaeróbica (Delgadillo-Mirquez et al., 2011). Los PAHs considerados en el estudio fueron el naftaleno y el benzo(a)pireno, al ser PAHs de bajo y alto peso molecular respectivamente, y al tener efectos cancerígenos y encontrarse frecuentemente en aguas servidas. Los resultados obtenidos para el naftaleno presentaron un flujo de ingreso de 680 g/d, de los cuales 158 g/d se encontraron en el efluente y 367 g/d en los lodos tratados. Las eficiencias de remoción fueron de 78% en la línea de agua y de 23% en la línea de lodos. En el caso de benzo(a)pireno el flujo de ingreso a la planta fue de 77 g/d, de los cuales 5 g/d se encontraron en el efluente y 70 g/d en los lodos tratados. Las eficiencias obtenidas para el benzo(a)pireno son de 94% en la línea de agua y de 20% en la línea de lodos. Se observaron diferencias en los comportamientos de ambos PAHs debido a sus propiedades fisicoquímicas. A pesar de esto, para ambos PAHs el proceso predominante fue la adsorción a los lodos. Los resultados se encontraron dentro de los rangos esperados y en buena concordancia con la literatura. Sin embargo, para futuras experiencias puede ser de utilidad contar con datos experimentales para lograr una buena calibración de los parámetros relevantes en la modelación.