Abril 2003
Impacto de los proyectos del InstitutoPotabilización de agua utilizando zeolita natural homoiónica y oxidación química por medio de ozono
Recientemente concluyó el estudio Definición de los procesos para el tratamiento de agua de pozo para abastecimiento, cuya meta principal fue desarrollar una tecnología de tratamiento para la potabilización de agua con problemas de contaminación por presencia de nitrógeno amoniacal (NH4+) y compuestos orgánicos volátiles VOC (por sus siglas en inglés). Estos contaminantes son importantes por los impactos negativos que ocasionan en los procesos de potabilización y en la salud humana, respectivamente.
No se ha estudiado cuál es la causa de esta contaminación del agua proveniente de pozos, pero es de pensarse que se origina en diversas infiltraciones de aguas residuales y lixiviados, producto del arrastre de contaminantes de desechos sólidos por agua de lluvia.
El NH4+ afecta la eficiencia del proceso de desinfección con cloro, promueve la formación de nitritos, causa averías en los filtros para la eliminación de manganeso y crea problemas de olor y sabor en el agua. Los VOC son tóxicos, cancerígenos y mutagénicos y la mayoría son de origen sintético. Son de uso común en actividades del hogar, comerciales e industriales, donde se emplean como solventes y limpiadores; en la manufactura de compuestos químicos y plásticos; productos agrícolas; combustibles; pinturas a base de aceite; etc. Ejemplo de estos compuestos son los bencenos, toluenos, xilenos, y los derivados del cloro (cloroformo, cloruro de vinilo, tricloroetileno), entre otros.
La tecnología propuesta en este estudio consiste en utilizar zeolita natural homoiónica, como intercambiador iónico, y oxidación química por medio de ozono (O3). Con un sistema de columnas empacadas con zeolita homoiónica, se logró eliminar el 100 % de nitrógeno amoniacal tomando una concentración de diez mg/l con un pH de 7. Por consiguiente, este proceso cumple ampliamente con el límite permisible de 0.5 mg/l de nitrógeno amoniacal, establecido en la NOM-127-SSA1-1999 (Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano). Los resultados obtenidos del estudio respecto a la vida útil de la zeolita indicaron que la tecnología propuesta es atractiva dado que puede regenerarse hasta diez veces y es un producto de bajo costo.
En una segunda etapa, el agua es sometida a un proceso de oxidación con ozono para remover VOC, incluso aquellos que son tan persistentes como los derivados del dinitrotolueno (DNT) utilizado en la elaboración de explosivos. El ozono es el agente oxidante más poderoso en el tratamiento de aguas. Además de ser un excelente desinfectante, el ozono tiene la capacidad de oxidar compuestos orgánicos altamente tóxicos como los VOC, fenoles y plaguicidas, entre otros. Cabe destacar que la oxidación con ozono es una tecnología avanzada cuya aplicación es cada vez más socorrida en los procesos de potabilización.
Con este estudio, se comprobó que el 2,6 dinitrotolueno es susceptible de oxidación por medio de ozono, se determinó la constante de velocidad de reacción y se dimensionó el reactor requerido para el tratamiento.
Se espera que este proceso de potabilización sea utilizado muy pronto para el tratamiento de algunas fuentes de abastecimiento de agua en la ciudad de México que presentan problemas de contaminación por NH4+ y VOC.
El estudio fue elaborado para la Dirección General de Construcción y Operación Hidráulica (DGCOH), bajo la dirección de la doctora María Teresa Orta y forma parte del trabajo de grado de la estudiante de doctorado Miriam López Vigil. En él colaboraron, Isaura Yánez, Ignacio Monje y Neftalí Rojas de la Coordinación de Ingeniería Ambiental.
