VTA Nanocarbon®: adsorción biofísica avanzada para la eliminación de microcontaminantes en EDAR

Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) están diseñadas principalmente para la eliminación de materia orgánica, sólidos en suspensión y nutrientes. Sin embargo, la creciente presencia de sustancias traza antropogénicas (como principios activos farmacéuticos, cosméticos, pesticidas o compuestos industriales) plantea un desafío adicional.

Incluso a bajas concentraciones, estos microcontaminantes presentan riesgos ecotoxicológicos y sanitarios, y las tecnologías convencionales muestran limitaciones en su eliminación eficaz. A ello se suma la problemática emergente de los microplásticos, especialmente las partículas en el rango micrométrico inferior, que no son retenidas adecuadamente en procesos biológicos estándar.

En este contexto, la integración de tecnologías adsorbentes directamente en la línea biológica se perfila como una alternativa estratégica frente a soluciones de cuarta etapa convencionales.

Tecnología VTA Nanocarbon®: adsorción biofísica a nanoescala integrada en el proceso biológico

VTA Nanocarbon® es una suspensión basada en nanopartículas de carbono funcionalizadas, combinadas con:

• Cationización específica
• Bioactivadores
• Macroelementos esenciales

Su estructura nanoingenierizada maximiza la superficie activa disponible para procesos de adsorción biofísica, permitiendo actuar eficazmente sobre compuestos difícilmente biodegradables.

La dosificación se realiza directamente en el tanque de aireación, integrándose en el sistema de fangos activados existente. Este enfoque evita la necesidad de una cuarta etapa convencional independiente, manteniendo la operatividad hidráulica y estructural de la instalación.

Rendimiento en eliminación de sustancias traza

Los datos obtenidos durante un periodo de medición de un año en distintos tipos de EDAR muestran una tasa media de eliminación del 93% para sustancias traza relevantes.

Estos valores superan la exigencia del 80% de eliminación media establecida en el marco normativo europeo para determinados contaminantes prioritarios.

Eliminación de microplásticos

Ensayos específicos han demostrado reducciones de hasta el 99% en partículas microplásticas, especialmente en el rango micrométrico inferior.

El análisis se realizó mediante espectrometría infrarroja láser directa, garantizando una caracterización precisa del espectro polimérico presente en el agua residual.

Eliminación de AOX: implicaciones técnicas

Uno de los aspectos más relevantes es la reducción de AOX (Adsorbable Organic Halides o Halógenos Orgánicos Adsorbibles).

Los AOX constituyen una familia de microcontaminantes orgánicos que contienen halógenos (principalmente cloro, bromo o yodo) y se caracterizan por su capacidad de adsorberse en carbón activado. Suelen estar asociados a compuestos organohalogenados persistentes procedentes de procesos industriales, desinfección, industria química o farmacéutica.

Dado que muchos AOX presentan baja biodegradabilidad y potencial toxicidad, su control es un indicador relevante de calidad del efluente.

Mediante la aplicación de VTA Nanocarbon®, se han observado reducciones de hasta el 93% en niveles de AOX, lo que evidencia la eficacia del mecanismo adsorbente sobre compuestos organohalogenados.

Mejora de la bioestructura del fango y comportamiento de sedimentación

La incorporación de nanopartículas funcionalizadas no solo actúa sobre contaminantes disueltos, sino que modifica la morfología del flóculo biológico.

Las observaciones microscópicas comparativas (100x) muestran una estructura de flóculo más compacta y densa durante la aplicación , lo que se traduce en:

• Mayor velocidad de sedimentación
• Mejor estabilidad frente a cargas hidráulicas elevadas
• Potencial mejora del índice volumétrico de lodos

La curva de sedimentación comparativa frente a coagulantes convencionales evidencia un descenso más rápido del límite de lodo en el tiempo.

Impacto energético y huella de carbono

La configuración compacta del flóculo favorece una dispersión más eficiente del oxígeno en el reactor biológico. Como consecuencia:

• Mejora la transferencia de oxígeno
• Se optimiza el rendimiento metabólico
• Puede alcanzarse una reducción del consumo energético de aireación de hasta un 30%

Considerando que la aireación representa el principal consumo energético en la línea de agua, esta reducción tiene impacto directo en la huella de carbono de la instalación.

Consideraciones operativas

• Aplicación directa en el sistema de fangos activados
• Compatible con infraestructuras existentes
• No genera productos de transformación secundarios
• No clasificado como producto peligroso

Este enfoque permite integrar la eliminación avanzada de microcontaminantes en la propia etapa biológica, sin necesidad de tratamientos terciarios estructuralmente independientes.

Reflexión técnica final

La evolución normativa y la creciente presión sobre la calidad del efluente obligan a las EDAR a abordar no solo la eliminación convencional de DQO, DBO y nutrientes, sino también la reducción efectiva de microcontaminantes persistentes, microplásticos y compuestos organohalogenados como los AOX.

La integración de sistemas adsorbentes nanoestructurados dentro del proceso biológico representa una vía técnicamente sólida para avanzar hacia una depuración más eficiente, energéticamente optimizada y alineada con los objetivos climáticos y ambientales actuales.