Nuevas tecnologías para el tratamiento de aguas residuales hospitalarias

Un novedoso estudio de la URJC, en colaboración con la UCM y la UAM, propone nuevas formas de tratamiento adecuado de las aguas residuales de los hospitales para minimizar el impacto adverso de sus efluentes sobre el medio ambiente.

Los hospitales utilizan sustancias químicas de naturaleza muy variada para garantizar un correcto diagnóstico, tratamiento y recuperación del paciente. Tanto en su forma original como ya metabolizadas, estas sustancias se expulsan del cuerpo del paciente a través de la orina o las heces. De manera que estos efluentes son habitualmente vertidos a las redes de saneamiento sin recibir tratamiento previo; además, son eliminados en baja proporción en las estaciones depuradoras por lo que contaminantes y patógenos provenientes de hospitales como antibióticos y tranquilizantes, han sido detectados en los ecosistemas acuáticos, constituyendo un importante problema medioambiental.

En parte esto se debe a que, actualmente, no existe ninguna regulación que establezca la gestión y el tratamiento específico de estos efluentes. En ese sentido, es fundamental el tratamiento adecuado de estos residuos hospitalarios para minimizar el detrimento que suponen sobre el medio ambiente.

En esta línea, tal y como apunta una investigación de la URJC, en colaboración con la UCM y la UAM en el marco de la Red Madrileña de Tratamiento de Aguas Residuales (REMTAVARES), los procesos de oxidación avanzada -oxidar la materia orgánica disuelta en el agua hasta su mineralización- son una prometedora alternativa para el tratamiento de este tipo de efluentes.

“El riesgo ambiental de las sustancias procedentes de compuestos farmacéuticos en las aguas residuales hospitalarias requiere un manejo y tratamiento específicos. Se suelen escoger los denominados tratamientos in situ como forma de reducir la carga de contaminantes y garantizar la desinfección del efluente hospitalario, es decir, manipulando los residuos en el propio hospital y no posteriormente en una estación depuradora urbana”, explica Yolanda Segura, investigadora del Grupo de Ingeniería Química y Ambiental (GIQA) y coautora del estudio publicado en la revista científica Journal of Environmental Management.

En el trabajo desarrollado, el equipo de investigación ha explorado tres tecnologías distintas. En primer lugar, la oxidación húmeda catalítica, es decir, mediante la oxidación con aire. Por otro lado, el proceso Fenton homogéneo intensivo, que utiliza altas temperaturas de reacción. Y, por último, el sistema fotoFenton heterogéneo, en el que se aplica una lámpara ultravioleta en condiciones suaves de temperatura. Todas ellas consiguen resultados de eliminación de contaminantes muy elevada, con algunas diferencias muy interesantes.

Un proceso asequible y eficaz

Para realizar el estudio, el equipo de investigación contó con la colaboración de un hospital de la Comunidad de Madrid. Las muestras de agua a tratar se recopilaron a través de la mezcla de varios residuos generados en diferentes actividades llevadas a cabo en el hospital durante una semana. En los efluentes analizados, se detectaron setenta y nueve fármacos diferentes, como antibióticos y analgésicos. Con el proceso Fenton intensivo se consiguió la eliminación casi completa de todos los residuos, un 99,8% con respecto a la carga inicial. Todos los fármacos fueron completamente eliminados en este tratamiento, excepto tres, que aparecieron en el efluente final en concentraciones insignificantes. Por otro lado, los otros dos procesos, el fotoFenton y la oxidación húmeda catalítica, lograron aminorar el 94,5% y el 90% de la carga farmacéutica total respectivamente.

Además, durante la investigación se evaluó el riesgo ambiental de los compuestos farmacéuticos de las muestras de aguas hospitalarias tratadas, con el fin de estimar su efecto potencial sobre el medio ambiente. Los resultados mostraron que el proceso Fenton intensivo fue el más eficaz a la hora de eliminar la carga inicial. Por otro lado, los procesos de oxidación húmeda catalítica y fotoFenton alcanzaron valores similares en cuanto a reducción de carga orgánica del agua residual.

Sin embargo, tal y como apunta Yolanda Segura, “el impacto ambiental de los efluentes finales depende no solo de la concentración de los compuestos farmacéuticos, sino principalmente de qué compuestos se eliminen y de cuáles de los aún presentes tengan mayores riesgos para el medio ambiente”. En este caso, la investigadora añade que “el proceso de oxidación húmeda catalítica no consiguió eliminar totalmente los compuestos que suponen un mayor riesgo ambiental, como son los antibióticos, haciendo que su vertido a un cauce natural pueda provocar un mayor impacto ambiental con relación al proceso fotoFenton, aunque su eliminación en cuanto a carga inicial global fuese muy similar”.

En cuanto a la estimación de costes simplificada para los tres procesos de tratamiento de aguas residuales hospitalarias, el estudio concluye que el proceso fotoFenton es el tratamiento más costoso, debido principalmente a los requerimientos energéticos de la radiación ultravioleta. Mientras tanto, los procesos Fenton intensivo y de oxidación húmeda catalítica ofrecen costes razonables, resultando el sistema Fenton intensivo el más eficaz.