Tratamiento
de aguas residuales con el proceso de fotocatálisis.
Hoy
en día uno de los mayores problemas que aquejan a la humanidad es la
contaminación del agua, un problema que de no erradicarse provocara conflictos
no solo ambientales si no políticos y económicos, es por eso que se dé debe
poner énfasis a como poder prevenirlo y con el daño que ya está hecho comenzar
a erradicarlo, una de las soluciones que se han generado para ponerle fin a este
problema es el tratamiento de aguas residuales con el cual se busca tratar el
agua contaminada proveniente de los efluente de grandes urbes y de las
industrias para eliminar todos sus
contaminantes y poder ser re utilizada.
La
contaminación en el agua se ha convirtió en un problema de primer orden ya que
desde el auge de las industrias estas han hecho mal uso de los recursos
naturales y uno de los más afectados es el agua, siendo este el basurero
predilecto de dichas industrias, es aquí donde todas desfogan sus desechos
donde la mayor parte es una mezcla de químicos no útiles que al entrar en
contacto con ríos, lagos y mares afectan a toda la vida marina provocando
desequilibrios en los ecosistemas.
Los
desechos industriales no son el único problema ya que además de ellos también
existen los desechos generados por las grandes urbes en sus drenajes al igual
que de igual forma tienen el mismo destino, según datos de INEGI “Por medio del alcantarillado en 2003, se
recolectaban 205 m3/seg de aguas residuales provenientes de los centros
urbanos, de los cuales 31.5% recibe tratamiento”
Este
problema es de escala mundial y un dato alarmante proporcionado por UNESCO nos
dice que “más del 80% de las aguas
residuales en los países en vías de desarrollo se descarga sin tratamiento,
contaminando ríos, lagos y zonas costeras”, este porcentaje es alarmante y
la tendencia sigue en aumento ya que los países en vías de desarrollo centran
su atención en aumentar su economía y no en cuidar los recursos naturales y
esto ha provocado que las industrias que están instaladas en países punteros
económicamente hablando vean como una mejor opción de crecimiento a un país en
vías de desarrollo que no pone tanto énfasis en saber cómo son tratados los
residuos de las empresas si no solo en lograr que una empresa se instale en su
territorio.
Desgraciadamente
México no es la excepción y como es un país en vías de desarrollo esto también
sucede, según datos de INEGI “en México solamente
el 20% del agua recibe tratamiento, por tanto una inmensa cantidad de agua
contaminada se vierte a ríos, lagos o lagunas y zonas costeras sin ningún
tratamiento previo”.
México
aún no cuenta con la infraestructura necesaria para darle un tratamiento ideal
a los residuos industriales, los principales procesos utilizados en las plantas
para potabilizar el agua para uso y consumo humano son: “clarificación convencional (183 plantas), clarificación de patente
(124), de membrana (61), filtración directa (57) y remoción de fierro y
manganeso (12)”. (INEGI, 2006). Estos tratamientos no son del todo malos,
pero aún existe otros que podrían ayudar a las necesidades de este país y que
serían más factibles para erradicar este
problema.
Hay
diferentes procesos por los cuales el agua residual puede ser tratada, diversas
investigaciones se han generado a partir de la preocupación de cuidar el agua y
hoy por hoy el proceso que ha causado sensación en el ámbito científico es el
“Tratamiento de oxidación fotocatalíco”, su gran aceptación es debido a que
este proceso permite disminuir en gran medida la cantidad de materia orgánica
presente en un efluente contaminado bajando la demanda química de oxígeno y la
demanda biológica de oxígeno en los efluente, además de ser un proceso barato y
con tecnologías verdes.
Este
proceso consiste en la destrucción de los contaminantes mediante el uso de
radiación solar además de la implementación de catalizadores que ayude a formar
hidroxilos para que estos actúen en el proceso con un efecto oxidante sobre los
contaminantes.
El
catalizador más usado en este proceso es el TiO2 (oxido de titanio) ya que es
un fotocatalizador que al entrar en contacto con la luz solar ayuda a eliminar
los contaminantes del agua, en este caso la única fuente que proporciona
energía al proceso es la solar ya que por medio de las longitudes de onda
proporciona la energía necesaria para que se lleve a cabo el proceso, siendo
esto lo más atractivo de este proceso ya que este proceso es verde por que no
se utilizan energías externas que generen contaminantes.
Para
un proceso de tratamiento de aguas residuales se necesitan de varias etapas,
primero que nada está el tratamiento primario el cual consiste en la entrada
del efluente contaminado a la planta y el primer paso a seguir es la separación
de los sólidos de mayor tamaño como platicos, arena y rocas, este tratamiento
se hace totalmente por medios mecánicos.
Seguido
de esto el efluente es depositado en contenedores para el tratamiento
secundario el cual es hecho por medios biológicos ya que se debe eliminar todo rastro de materia
orgánica. Es aquí donde la fotocatálisis actúa, primero por medio de colectores
solares se capta la energía solar que se trasladara al contenedor por medio de
ondas. A la mezcla se le agrega TiO2 (dióxido de titanio) donde este
catalizador al entrar en contacto con la materia orgánica comienza a degradarla
y es eliminada esto provocado por un proceso químico llamado redox el cual se
encarga de eliminar todos los compuestos
orgánicos en la mezcla.
Pasado
este proceso ahora el contaminante es el mismo TiO2 ya que es el único
componente químico presente en la mezcla pero que en la siguiente fase
(tratamiento terciario) comienza la purificación de la mezcla. En este parte
del proceso se trata de obtener el mayor porcentaje posible de la pureza del
agua, donde por medio de procesos como filtración y desinfección el TiO2 es
separado y el efluente esté libre de químicos para poder ser liberado a ríos,
lagos o mares sin ningún problema.
Esta
es una alternativa altamente rentable para los países en vías de desarrollo ya
que el catalizador principal (TiO2) es barato y los paneles solares que se
requieren son una fuerte inversión pero que a largo plazo esto será factible ya
que se ahorra mucho además de que durante este proceso no se contamina ya que
solo se usa energía solar que no necesita de ningún combustible para su
generación y así no solo está ayudando a controlar la contaminación del agua
sino también del aire que es otro de los grandes problemas de nuestros días.
Como
se citó anteriormente en México se utilizan métodos convencionales para el
tratamiento del agua además de que solo un mínimo porcentaje del agua es
tratada y esta alternativa suena como la mejor opción para este país ya que
diferentes industrias de diferentes países se instalan año con año en nuestro
territorio y estas no se tientan el corazón para cuidar nuestros recursos
naturales, pero al a ver un alternativa tan atractiva como esta para que estas
industrias sean socialmente responsable, el futuro del tratamiento de aguas
residuales en México puede cambiar y esto no solo les compete a las industrias
si no al gobierno mismo pues estos tienen la autoridad y capacidad para generar
leyes que castiguen a las industrias que no le den cuidado a sus desechos ya
afecten directamente nuestros recursos.
No
solo México debe ser el interesado en cambiar este problema si no todos los
países del planeta ya que el porcentaje de agua potable que tenemos es mínimo y
el índice de crecimiento de la población mundial van en aumento y si hoy no
detenemos este problema este recurso tan elemental se reducirá en gran medida y
ahora los conflictos ya no serán por territorios o petróleo como lo son hoy si
no por la escases del agua.
Referencias:
1.-Rigola Miguel, 1990, “Tratamiento de aguas
industriales: aguas de proceso residuales”, editorial Marcombo, págs. 137-154.
5.-Corporacaion Universitaria Lasallista-Tratamiento
de aguas residuales con fotocatálisis, (2012), consultado 06/11/13, disponible
en:
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