Efectos del ácido perfluorooctanoico (PFOA) en las etapas del tratamiento biológico anaeróbico y evaluación de su remoción en un reactor anaerobio de mezcla completa (CSTR)

Abstract

RESUMEN : Los compuestos perfluoroalquilados (PFAS) son contaminantes de preocupación emergente utilizados ampliamente en la industria en la fabricación de productos de consumo. Las sustancias perfluoroalquiladas más comunes son el sulfanato de perfluorooctano (PFOS) y el ácido perfluorooctanoico (PFOA), los cuales se encuentran en altas concentraciones en las plantas de tratamiento de agua residual (PTAR) y por ende en los cuerpos de agua receptores. Los tratamientos convencionales en las PTAR no están diseñados para remover eficientemente los PFAS, lo cual se convierte en un problema ambiental, ya que estas sustancias tienen propiedades de bioacumulación y biomagnificación, causando daños adversos a la biota y a los seres humanos. Conociendo los riesgos potenciales que estos compuestos plantean para la biota y la salud pública, es necesario proponer soluciones de tratamiento eficaces y económicamente viables, entre estas alternativas, los tratamientos biológicos anaerobios emergen como una opción prometedora para mitigar las concentraciones de compuestos perfluorados, particularmente el ácido perfluooctanoico (PFOA). En el marco de este estudio, inicialmente se realizó un panorama integral del estado actual del PFOA en el contexto de la degradación en las aguas utilizando análisis bibliométrico con el software VOSviewer. Posteriormente, se evaluó específicamente cada fase del tratamiento anaerobio (hidrólisis, acidogénesis y metanogénesis), mediante ensayos tipo batch, esto con el propósito de identificar el impacto del contaminante en el proceso. Finalmente, se llevó a cabo la evaluación de la eficiencia de un sistema de tratamiento biológico anaerobio de mezcla completa (CSTR) en la eliminación de PFOA del agua residual y la afectación en los diferentes parámetros de operación del proceso, incluyendo su impacto en la biomasa anaerobia. Los resultados muestran que Colombia se encuentra en una fase inicial en la investigación sobre la degradación del PFOA en aguas y se destacó un mayor progreso de investigación en tecnologías fisicoquímicas que en tratamientos biológicos, lo que destaca la necesidad de impulsar la investigación en este tema poco explorado en el país. Los ensayos en batch mostraron que la etapa hidrolítica no es afectada por el contaminante PFOA, mientras que las etapas acidogénica y metanogénica se ven limitadas en cuanto a la generación de ácidos grasos volátiles y producción de metano. Finalmente se demostró que el sistema de tratamiento CSTR empleado en continuo fue ineficiente para remover el PFOA, sin embargo, los parámetros de operación del proceso se mantuvieron óptimos, mientras que la biomasa fue afectada significativamente.