Uno de los retos del tratamiento de las aguas residuales es evitar las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV).

Estos compuestos son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a temperatura ambiente o que son muy volátiles a dicha temperatura.

Los COVs son los responsables del mal olor y afectan tanto a la salud de las personas como al medio ambiente.

La emisión de estos COVs se produce siempre que las balsas de aguas residuales se encuentran abiertas a la atmósfera. De ahí que, en los procesos de pretratamiento y tratamiento primario de las aguas residuales, como la aireación, operaciones de agitación, decantación o sedimentación, se deba tomar medidas para evitar su emisión a la atmósfera, mediante un tratamiento de gases.

El tipo de aguas residuales que se ve especialmente afectada por la emisión de COVs son las de origen industrial, destacando las de refinerías, plantas petroquímicas, plantas químicas y las de producción farmacéutica.

En todas ellas, es necesario emplear tecnología específica para evitar las emisiones de COVs y reducir su impacto ambiental y para la salud de la población circundante.

Principales compuestos COVs y sus efectos sobre la salud y el medioambiente

Los COVs suelen presentar una cadena de carbono de número inferior a doce y en su estructura contienen otros elementos como el oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno.

Los COVs más abundantes en el aire son el metano, tolueno, n-butano, i-pentano, etano, benceno, n-pentano, propano y etileno. Su origen puede ser natural o antropogénico.

Estos COVs se clasifican en base a su peligrosidad, encontrando:

• Compuestos extremadamente peligrosos para la salud: benceno, cloruro de vinilo y a,2 dicloroetano.
• Compuestos de clase A, que pueden causar daños significativos al medio ambiente: acetaldehído, anilina, tricloroetileno, etc.
• Compuestos de clase B, con menor impacto sobre el medio ambiente: acetona, etanol, etc.

Además, todos estos compuestos, en combinación con los óxidos de nitrógeno y la luz solar, son precursores del ozono a nivel de suelo (ozono troposférico, también conocido como smog fotoquímico) que resulta perjudicial para la salud, provocando daños respiratorios severos.

Otros COV, como el tretacloruro de carbono, son responsables de la destrucción de la capa de ozono estratosférico.

Estos efectos de la emisión de COVs sobre el medio ambiente y la salud humana han motivado que la legislación europea vigente sea cada vez más restrictiva al respecto.

Las actividades industriales deberán controlar las emisiones y tratarlas, si es necesario, de forma eficiente.

En España, la regulación de las emisiones COVs se establece según el Real Decreto 117/2003 sobre limitación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes en determinadas actividades.

Cuáles son las tecnologías para el tratamiento de los COVs

Para reducir o evitar las emisiones COVs, las aguas residuales industriales deben tratarse de forma adecuada.

Existen diversos tratamientos, agrupados en dos grupos principales: los tratamientos destructivos (los COVs se transforman en otros compuestos inertes o menos tóxicos) y los no destructivos (separación física o química de los COVs).

Entre las tecnologías destructivas se encuentran:

• La Oxidación Térmica Regenerativa (RTO): se lleva a cabo en el interior de, normalmente entre 2 o 3 torres, rellenas de material cerámico, en las que se produce la oxidación de los contaminantes. Durante este proceso los COVs se oxidan, transformándose en CO2 y H2O. Esta tecnología es ideal para casos con una concentración de COV media-alta y óptima para una gran variedad de los mismos.
• La Oxidación Térmica Recuperativa:  se trata de una cámara de combustión con un quemador y un intercambiador de calor. En ella, el aire de entrada se calienta y se enfría el aire depurado. Con esta técnica se puede conseguir una eficiencia de recuperación térmica del orden del 65%.
• Oxidación Catalítica Oxidativa (RCO): la combustión se logra a temperaturas más bajas (200-400ºC) debido a la presencia de un catalizador en la cámara de combustión.
• Oxidación avanzada de la fase gas (GPAO): consta de 4 etapas, en las que el aire a tratar acaba transformado en aire libre de COV y olores, siendo liberado a la atmósfera, y el ozono transformado en oxígeno mediante un catalizador. Esta es una técnica robusta, apta para una gran variedad de COVs, con caudales bajos, bajo coste operativo y alta eficiencia energética.
• Biofiltración: cuando las concentraciones de disolventes biodegradables y solubles son bajas y uniformes en el tiempo, se puede optar por la degradación de la materia orgánica gracias a la acción de microorganismos.

En cuanto a las tecnologías no destructivas, las principales son:

• Adsorción en Carbón Activo: el aire es pasado a través de un lecho de carbón activo que retiene los COVs.
• Condensación Criogénica: se basa en el enfriamiento a temperaturas extremadamente bajas del aire a tratar, mediante nitrógeno líquido u otro fluido criogénico. El aire contaminado se enfría progresivamente en los condensadores, produciéndo la condensación de los COVs y su separación de la fase gas.
• Absorción física-química: consiste en la retención de los contaminantes en una solución acuosa que fluye a contracorriente en el interior de unas torres de lavado.  Se le puede añadir algún reactivo que reaccione con el contaminante para así favorecer su eliminación.

En estos momentos de crisis medioambiental, resulta muy importante tratar de forma adecuada todos los residuos, incluyendo las aguas residuales industriales, y evitar, en este caso, la emisión de COVs a la atmósfera. Para ello, es necesario determinar, en cada caso, la tecnología que resulta más eficiente, según la procedencia de estas aguas residuales y el tipo de contaminante de que se trate.