Eliminación de PFAS con procesos avanzados - Eadic

Eliminación de PFAS con procesos avanzados

1.Introducción

 

Durante más de seis décadas, las sustancias químicas sintéticas per- y polifluoroalquilo (PFAS) se han utilizado ampliamente en aplicaciones industriales y productos de consumo, aprovechando su gran durabilidad y propiedades útiles como la antiadherencia o la repelencia al agua.

Sin embargo, esa misma durabilidad las convierte en sustancias muy resistentes a la biodegradación, que tienden a acumularse en el medio ambiente, el suelo, humanos y animales, a nivel global. Durante los últimos años, en Europa se vienen detectando en el medio ambiente, en los suministros de agua potable y también en la sangre de ciudadanos, lo que les ha hecho ganar atención como contaminantes emergentes, y hoy se reconoce a muchas de ellas como sustancias extremadamente persistentes, bioacumulativas y tóxicas.

Podemos encontrar cientos de sustancias PFAS en el mercado mundial, siendo complicado que se desarrollar estudios médicos que relacionen los riesgos potenciales para afectar a la salud humana. De ahí que sea difícil regularlas y establecer limites para contener sus efectos adversos.

2. PFAS contacto con el ser humano

 

Hay dos caminos por los que estos compuestos pueden llegar al ser humano: el agua de consumo y los alimentos, que pueden contaminarse a través del suelo y del agua de riego.

En el caso de los alimentos, la EFSA estableció en 2020 un umbral para estas sustancias en los alimentos, con una ingesta total semanal tolerable (Total Weekly Intake) de 4,4 ng por kilogramo de peso corporal, aplicable a la suma de cuatro grupos de sustancias PFAS con mayor vida media en el organismo (PFOA, PFNA, PFHxS y PFOS).

Mientras que en el caso del agua de consumo la UE incorporó las sustancias PFAS a la lista de parámetros químicos de la calidad del agua de consumo en la nueva Directiva Europea del Agua, estableciendo unos valores (una cantidad máxima de 0,5 µg/litro para el total de PFAS o 0,1 µg/litro para la suma de 20 PFAS) vinculantes para todos los países de la UE que se tienen que aplicar antes del mes de enero de 2026.

Sin embargo, eliminar las sustancias PFAS del ciclo urbano del agua es complejo, costoso y supone un importante obstáculo para el sector del agua en su camino hacia la neutralidad climática.

Para intentar solventar esta perspectiva, quiero mostrar dos posibles vías de reducción de PFAs que se han presentado en la European Water TAG 29, por su elevado interés en la materia:

-AECOM|DE-FLUORO™ (Australia)

 

Proceso electroquímico eficiente para la destrucción in situ, económica y sostenible de PFAS en aguas y corrientes de desechos

DE-FLUORO™ es un proceso de tratamiento electroquímico in situ que destruye las PFAS en agua sin generar residuos peligrosos. Emplea un electrodo patentado, duradero y de bajo costo para oxidación electroquímica, rompiendo de forma no selectiva y secuencial los enlaces carbono-flúor. Mediante transferencia directa de electrones. DE-FLUORO™ puede incluso tratar PFAS en medios líquidos con contaminantes mezclados y química del agua variable. Como resultado óptimo, se reduce PFAS en más del 90 % en menos de 10 horas.

Este es un sistema de tratamiento modular, portátil y dispuesto en contenedores que se puede utilizar como tratamiento independiente. También para aplicaciones de tratamiento de agua potable, combinado con otras fases existentes. En algunos casos, puede ser necesario un paso de pretratamiento físico, como la filtración, para eliminar sólidos y otros contaminantes como los hidrocarburos.

-Ventajas de DE-FLUORO™

 

Si bien DE-FLUORO™ puede eliminar dichos contaminantes, es posible tratarlos de manera más eficiente mediante pretratamiento ya que es un proceso no selectivo que opera de forma secuencial. DE-FLUORO™ puede funcionar las 24 horas del día con supervisión in situ mínima y bajas necesidades energéticas, lo que lo hace ideal para ubicaciones remotas. Este hecho se puede potenciar con la utilización de alimentación eléctrica a partir de paneles de energía solar.

Para su aplicación, en el sector de agua potable municipal, DE-FLUORO™ se combina con un paso de separación y concentración, ya que funciona mejor con altas concentraciones de PFAS y volúmenes bajos. DE-FLUORO™ es aplicable a diversos rechazos con alto contenido en PFAS, como por ejemplo los producidos en tecnologías de separación como intercambio iónico y ósmosis inversa. También puede tratar agua de lavado a partir de espuma formadora de película acuosa (AFFF; utilizada para combatir incendios). Los contenedores modulares son de 6 m y permite el tratamiento de 2 a 6 m3/d. La capacidad se incrementa añadiendo sistemas adicionales. Incluso, se pueden diseñar sistemas a medida para aplicaciones de mayor volumen.

PFAS
Fotograma de publicación del sistema modular AECOM|DE-FLUORO™

Las tecnologías in situ existentes simplemente separan o concentran las PFAS sin lograr su destrucción. Esto requiere un tratamiento adicional: la eliminación en otra parte o la incineración, que consumen mucha energía y contaminan. Además la incineración puede dispersar las PFAS en el medio ambiente. DE-FLUORO™ utiliza un electrodo patentado, duradero y de bajo costo para oxidación electroquímica ydefluoración de PFAS para cumplir con los requisitos sin crear subproductos peligrosos. Los electrodos están hechos de un material de subóxido de titanio.

-Oxyle AG|Oxyle Suiza

 

AOP catalítico para la eliminación completa de microcontaminantes, incluidos los PFAS, mejorado mediante el monitoreo de la contaminación respaldado por IA.

Oxyle es un proceso de oxidación avanzado (AOP) que utiliza una nueva gama de catalizadores para eliminar microcontaminantes por descomposición. Los microcontaminantes, incluidos los productos químicos orgánicos como los PFAS y los productos farmacéuticos, se reducen a niveles indetectables, utilizando una variedad de catalizadores nanoporosos, Oxyle combina la inmovilización de microcontaminantes y la destrucción de radicales oxidativos en reactores modulares plug and play, asegurando una conversión completa en subproductos inofensivos.

-Ventajas de Oxyle

 

Gracias al uso de catalizadores, el consumo de energía es bajo, lo que reduce significativamente los gastos operativos de eliminación de microcontaminantes. Como el consumo de energía es baja, se pueden aprovechar fuentes de energía sostenibles, como la energía cinética existente en el flujo de agua o aplicaciones solares. La vibración mecánica, el burbujeo, el flujo, la tensión, la cavitación y la luz se pueden utilizar para activar los catalizadores. Una vez activados, se generan polarizaciones superficiales inducidas por la fuente de energía a través de los nanoporos de los catalizadores. Estas cargas superficiales transitorias dividen el agua y el oxígeno para formar radicales que degradan los microcontaminantes orgánicos.

Además, utilizando un sensor patentado, Oxyle proporciona información en tiempo real respaldada por IA sobre los microcontaminantes y rendimiento del tratamiento, mejorando los conocimientos del operador para respaldar un control óptimo del tratamiento.

– Oxyle para microcontaminantes

 

Oxyle es adecuado para el tratamiento de microcontaminantes en plantas de tratamiento de aguas municipales y aguas residuales, proyectos de mejora ambiental y aplicaciones industriales. Puede utilizarse como proceso principal o para el tratamiento de corrientes de residuos concentrados de procesos como filtración, fraccionamiento de espuma, destilación, etc. En el caudal de tratamiento completo, la configuración Oxyle se suele utilizar como paso adicional. Un único reactor discontinuo puede tratar hasta 50 m3/d de resiuduos altamente concentrados, según el grado de contaminación.

Está en desarrollo un reactor para tratamiento continuo de  100 m3/d de capacidad. Un solo reactor ocupa una superficie de aproximadamente 4 m2 y los reactores adicionales tienen una huella de aproximadamente 1m2. Más allá del catalizador, no se necesitan otros consumibles ni se genera flujo de residuos secundario alguno.

Oxyle combina la eliminación completa de microcontaminantes con la monitorización en tiempo real (<5 minutos) de los microcontaminantes, utilizando análisis impulsados ​​por inteligencia artificial y tecnología de sensores patentada.

El consumo de energía oscila entre 15 y 50 veces menos que otros procesos de tratamiento de microcontaminantes existentes, debido al uso de catalizadores nanoporosos. Los catalizadores son activados por fuentes de energía limpias y escalables. Los microcontaminantes se oxidan y mineralizan de forma no selectiva. Los catalizadores patentados son autolimpiables, mecánicamente robustos, químicamente resistentes y totalmente reciclables. El tamaño y la forma del los catalizadores se pueden personalizar fácilmente para satisfacer las necesidades individuales de los clientes, sin importar la aplicación o la industria.

PFAS
Imagen de una aplicación del sistema OXYLE™

3. Conclusiones

 

Gracias a los sistemas comentados podremos afrontar la reducción de los PFAs, compuestos indeseables y potencialmente perjudiciales, pero no se debe olvidar que es necesario evitar las emisiones de estos productos químicos al medio ambiente, utilizando el principio de precaución y de control en la fuente de la contaminación.

Autor: Sergio Casado. Cálculo, diseño, construcción y mantenimiento de Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAPS)

Compartir

17 comentarios en “Eliminación de PFAS con procesos avanzados”

  1. Simply desire to say your article is as surprising The clearness in your post is simply excellent and i could assume you are an expert on this subject Fine with your permission let me to grab your feed to keep up to date with forthcoming post Thanks a million and please carry on the gratifying work.

  2. of course like your website but you have to check the spelling on several of your posts A number of them are rife with spelling issues and I in finding it very troublesome to inform the reality on the other hand I will certainly come back again.

  3. I sincerely enjoyed what you have produced here. The design is refined, your authored material trendy, yet you appear to have obtained a degree of apprehension regarding what you aim to offer next. Certainly, I shall return more frequently, just as I have been doing almost constantly, provided you uphold this incline.

  4. I truly appreciated the work you’ve put forth here. The sketch is tasteful, your authored material stylish, yet you appear to have developed some nervousness regarding what you intend to deliver next. Rest assured, I’ll return more regularly, much like I’ve done almost constantly, should you maintain this upward trajectory.

  5. I truly enjoyed what you’ve achieved here. The design is stylish, your written content fashionable, yet you appear to have acquired some apprehension regarding what you intend to present going forward. Undoubtedly, I’ll return more frequently, similar to I have almost constantly, in the event you sustain this ascent.

  6. I sincerely enjoyed what you’ve accomplished here. The sketch is fashionable, your written content chic, yet you appear to have developed some apprehension regarding what you aim to offer thereafter. Certainly, I shall return more frequently, just as I have been doing almost constantly, should you uphold this upswing.

  7. I sincerely appreciated the effort you’ve invested here. The sketch is tasteful, your authored material chic, however, you seem to have developed some uneasiness about what you aim to offer henceforth. Certainly, I shall revisit more regularly, just as I have been doing nearly all the time, should you uphold this climb.

  8. I truly appreciated the work you’ve put forth here. The sketch is tasteful, your authored material stylish, yet you appear to have developed some nervousness regarding what you intend to deliver next. Rest assured, I’ll return more regularly, much like I’ve done almost constantly, should you maintain this upward trajectory.

  9. I really enjoyed what you have accomplished here. The outline is elegant, your written content is stylish, yet you seem to have acquired a bit of apprehension over what you aim to convey next. Undoubtedly, I will revisit more frequently, just as I have been doing nearly all the time in case you sustain this upswing.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Contenido seleccionado para ti

Suscríbete a nuestro boletín

Recibe directamente en tu correo las últimas noticias y actualizaciones de eadic.

Ir arriba
Mediante el envío de mis datos confirmo que he leído y acepto las condiciones generales y política de privacidad