INTRODUCCIÓN A LA OXIDACIÓN UV PARA EL TRATAMIENTO DE CONTAMINANTES MEDIOAMBIENTALES

Transcripción

1 INTRODUCCIÓN A LA OXIDACIÓN UV PARA EL TRATAMIENTO DE CONTAMINANTES MEDIOAMBIENTALES

2 Agua de confianza con Trojan Trojan cuenta con una solución de tratamiento para prácticamente cualquier punto del ciclo de utilización del agua, desde que se extrae del subsuelo o de un embalse hasta que se vierte en nuestros ríos, lagos y océanos, pasando por todas las fases intermedias. Trojan garantiza así un suministro de calidad y de confianza. Nuestra tecnología se integra de forma natural en una estrategia multibarrera y ofrece un método económico y de eficacia probada para la protección de suministros de agua contra la contaminación química y microbiana. Tratamiento de aguas residuales para vertido y reutilización empleando Trojan para el tratamiento de contaminantes medioambientales Ciudad con sistemas UV Tratamiento de agua potable empleando Trojan para el tratamiento de contaminantes medioambientales Desinfección UV en hogares Planta industrial con Trojan para el tratamiento de contaminantes medioambientales Ciclo Integral del Agua Fuentes de contaminación en el suministro de agua Tratamiento tradicional del agua potable con ozono o cloro Desinfección tradicional de aguas residuales con cloro Ciudad sin sistemas UV Extracción/inyección de aguas subterráneas químico microbiológico Tratamiento de contaminantes medioambientales con Trojan

3 Qué son los contaminantes medioambientales? La preocupación por la presencia de productos químicos en el agua (como muestra el diagrama de la página siguiente) está aumentando en todo el mundo. Investigaciones recientes han demostrado la existencia de trazas de un gran número de productos químicos en arroyos, lagos, ríos y aguas subterráneas. El término contaminantes medioambientales hace referencia a productos químicos nocivos que están presentes en el suelo, el aire y el agua. Estos compuestos pueden proceder directamente de actividades humanas como la industria, la agricultura o el vertido de aguas residuales, o bien pueden tener un origen natural, como los compuestos que alteran el olor y el sabor del agua y que están generados por brotes de algas y bacterias. La larga lista de contaminantes medioambientales: Compuestos que alteran el olor y el sabor del agua (como MIB y geosmina) Toxinas de las algas (como microcistina-lr) N-nitrosodimetilamina (NDMA) Productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCP) Pesticidas y herbicidas (como atracina o metaldehído) Combustibles y aditivos de combustible (como MTBE y BTEX) COV (como PCE y TCE) Compuestos disruptores endocrinos (EDC) Estos compuestos se pueden tratar con luz ultravioleta (UV), ya sea sola o combinada con peróxido de hidrógeno. Por qué tratar los contaminantes medioambientales con luz UV? La luz UV se ha venido utilizando con éxito desde hace un siglo en la desinfección de aguas potables y residuales. Ahora estamos aplicando esa misma tecnología para en el tratamiento de contaminantes medioambientales (ECT) a gran escala. Desinfección simultánea Empleada como parte de un sistema multibarrera, la luz UV puede desinfectar y destruir contaminantes de forma simultánea y sin generar subproductos de la desinfección que pueden resultar nocivos, como los THM derivados del uso del cloro o los bromatos que se producen al emplear ozono. Rentabilidad económica La luz UV es el único método económico para tratar algunos contaminantes. Por ejemplo, el tratamiento de NDMA y 1,4-dioxano no es posible con sistemas de membranas (como la ósmosis inversa), absorción de carbono o arrastre con aire. Principales contaminantes Eliminación de residuos Otra ventaja de la luz UV es que puede descomponer diversos contaminantes hasta reducirlos a sus componentes elementales e inocuos. Otros tratamientos se limitan a hacer que el contaminante pase de una fase a otra (por ejemplo, en el arrastre con aire pasan del agua al aire), generando residuos contaminantes y potencialmente peligrosos que también deben ser tratados o eliminados. Fotografía por cortesía de Bruce Macleod NDMA: Posibles fuentes Desinfección de agua potable con cloro o cloramina Fabricación de tarjetas de circuitos impresos Fabricación y pruebas de cohetes Fabricación de pesticidas Fabricación de cauchos y neumáticos Compuestos que alteran el olor y el sabor del agua MIB y geosmina Generados por floración de algas y bacterias en ríos, lagos y embalses Un problema cada vez más frecuente por el aumento del contenido en fósforo y nitrógeno en aguas superficiales Hacen que el agua huela y sepa a tierra o a moho

4 El compromiso de Trojan en I+D El liderazgo de Trojan en el tratamiento de contaminantes medioambientales con luz UV es el resultado de un decidido compromiso en I+D. Además de las investigaciones que realiza en Norteamérica, Trojan ha establecido una alianza a nivel internacional con la compañía holandesa PWN. Este acuerdo, junto con las instalaciones que se han derivado del mismo, ha contribuido a impulsar el uso de la oxidación UV como tecnología de tratamiento de agua potable con desinfección y destrucción simultánea de los contaminantes. Nuestras soluciones se pueden aplicar en: Tratamiento de agua potable para municipios Reciclaje y reutilización de agua Tratamiento de aguas residuales Depuración de aguas subterráneas Tratamiento de vertidos industriales Tratamiento de agua en procesos industriales Un buen ejemplo del liderazgo de Trojan es el sistema TrojanUVPhox (pendiente de patente), que se está utilizando para el tratamiento económico de NDMA y otros contaminantes en aplicaciones de potabilización y reutilización de aguas. La reacción de oxidación UV 1 Para tratar el agua, la oxidación-uv requiere luz UV y peróxido de hidrógeno. 2 El peróxido de hidrógeno disuelto absorbe la luz UV 3 Se generan radicales hidroxilo altamente energéticos y reactivos. 7 Mientras que la luz UV y los radicales hidroxilo atacan y descomponen los contaminantes en compuestos elementales inocuos, la luz UV también desinfecta el agua, incluyendo la inactivación de patógenos resistentes al cloro. 4 Trabajando en combinación con la fotólisis-uv (proceso fotoquímico que desinfecta y descompone los contaminantes solo con la luz UV), estos radicales altamente reactivos descomponen los contaminantes tóxicos 5 La mayoría de los contaminantes se tratan combinando la fotólisis con la oxidación-uv. Algunos, como la NDMA, se tartan solo mediante fotólisis. 6 Los radicales hidroxilo atacan y descomponen los contaminantes

5 Reconocido Liderazgo en soluciones UV para ECT Solución para agua potable: Cornwall La ciudad de Cornwall obtiene su agua potable del río San Lorenzo, al nordeste de Ontario (Canadá). A finales de verano y principios de otoño es frecuente que el agua huela y sepa a tierra o a moho debido a compuestos orgánicos generados por la floración de algas durante el verano. Cuando la ciudad tuvo que modernizar su sistema de desinfección para adaptarlo a las nuevas normas, aprovechó la oportunidad para reducir sus costes de tratamiento de eliminación del olor y sabor del agua, instalando un sistema de oxidación UV en lugar de seguir utilizando el sistema actual de carbono activado granulado (GAC). El sistema TrojanUVSwift ECT, instalado en 2006, utiliza luz UV para desinfectar durante todo el año y para el tratamiento estacional de MIB y geosmina empleando luz UV combinada con peróxido de hidrógeno. Este sistema integrado ofrece a la ciudad una forma económica de desinfección y control de compuestos que causan olor y sabor en el agua. No sólo trata 100 millones de litros de agua potable al día, sino que además no genera bromatos ni otros subproductos de desinfección. Objetivo permanente s estacionales Objetivo de tratamiento Desinfección UV MIB y geosmina 1 log10 Solución para reutilización de agua: Orange County El sistema de reabastecimiento de aguas subterráneas (GWR) en Orange County es la planta de reutilización de agua más grande del mundo. El sistema GWR emplea una avanzada forma de tratamiento de aguas residuales que supera incluso los niveles exigidos para el agua potable. La capacidad máxima de tratamiento es de 265 millones de litros al día (MLD), aunque está previsto que alcance los 380 MLD. El sistema TrojanUVPhox destruye contaminantes químicos (como NDMA y productos farmacéuticos) y actúa como sistema principal de desinfección. primario secundario Concentración de entrada (NDMA) Concentración de salida (NDMA) NDMA otros compuestos orgánicos 150 ppt <10 ppt Soluciones para nuevos problemas El sistema TrojanUVPhox (pendiente de patente) de fotólisis UV y oxidación UV es un revolucionario reactor de luz UV a presión que utiliza lámparas de amalgama de Trojan de alta potencia. Un amplio uso de modelos de dinámica de fluidos y otras herramientas de simulación por ordenador ha permitido optimizar las características hidráulicas y ópticas del equipo para garantizar un tratamiento UV rentable y extremadamente eficaz. Su exclusivo diseño permite usar varios reactores en serie, lo que hace que el sistema TrojanUVPhox ocupe muy poco espacio. El sistema TrojanUVSwift ECT utiliza lámparas de media presión y sofisticados controles para optimizar el tratamiento de contaminantes medioambientales. Su diseño ultracompacto y su capacidad para tratar caudales elevados hacen que sea un reactor excelente para utilizarlo dentro de un sistema multibarrera en plantas de tratamiento de agua para ciudades (cientos de millones de litros al día). El sistema TrojanUVSwift ECT destruye contaminantes (compuestos que causan olor y sabor en el agua) y elimina microorganismos como criptosporidium y giardia.. Cómo funciona la luz UV Sistema TrojanUVSwift ECT instalado en la planta de PWN en Andijk (Holanda). La fotólisis UV es una reacción fotoquímica que se produce cuando una molécula de contaminante absorbe luz UV. Los fotones rompen los enlaces químicos de la molécula y reducen el compuesto nocivo a sus componentes elementales e inocuos (como en los pasos 1 a 3 mostrados en la ilustración de la izquierda). La oxidación UV (ilustrada a la izquierda) también es una reacción fotoquímica, pero consiste en la irradiación de peróxido de hidrógeno con luz UV. De esta forma se crean radicales hidroxilo de alto poder oxidante (pasos 1 a 3) que oxidan el contaminante, rompiendo los enlaces entre las moléculas y reduciendo el compuesto nocivo a sus componentes elementales e inocuos (pasos 4 a 7).

6 Líderes en ciencia y soluciones Trojan es líder mundial en la ciencia y tecnología de la luz UV, con más de 100 patentes concedidas y otras 90 pendientes de concesión. Somos una empresa global con más 600 empleados en todo el mundo. Trojan cuenta con el mayor número de sistemas de desinfección UV instalados en el mundo y más de un cuarto de siglo de experiencia en la mejora de la calidad del agua con luz ultravioleta. Nuestro sistema de producción tiene la certificación ISO 9001, una norma internacional de control de calidad en diseño, desarrollo, producción, instalación y servicio. Innovaciones de Trojan Somos responsables de muchas innovaciones en tecnología UV que se utilizan hoy en todo el mundo, como: El primer sistema UV a gran escala basado en lámparas monocromáticas para el tratamiento de NDMA La primera instalación de oxidación UV para desinfectar y eliminar simultáneamente los compuestos que causan olor y sabor en el agua potable en municipios La primera aplicación de tecnología UV a la desinfección de aguas residuales recicladas hasta límites muy exigentes El primer uso de reactancias electrónicas en sistemas de desinfección con lámparas UV de baja presión El primer sistema integrado de limpieza química y mecánica (ActiClean ) El primer laboratorio de pruebas de lámparas UV sumergidas en agua Sistema TrojanUVPhox instalado para la compañía de aguas de California. Spain, Portugal Germany, Austria, Switzerland, Eastern Europe Italy Trojan Technologies España S.L. C/Príncipe de Vergara, 207 P Madrid / España T Trojan Technologies Deutschland GmbH Aschaffenburger Str Schöllkrippen / Deutschland T Trojan Technolgies Italia - Sede Secondaria Della Trojan Technologies Deutschland GmbH Via Riccione, Milano / Italia T France, Belgium UK Netherlands Trojan Technologies France 31 Avenue de Ségur Paris T Trojan UV Technologies UK Limited 5 De Salis Court, Hampton Lovett, Droitwich WR9 0QE Worcestershire / United Kingdom T Trojan Technologies Europe De Bruyn Kopsstraat ED Rijswijk / The Netherlands T Canada, North America, Middle East Trojan Technologies London (Canada), 3020 Gore Road, London N5V 4T7, Ontario / Canada, T