Eliminación de PFAS en aguas residuales mediante coagulación-floculación
- 1. La nueva Directiva (UE) 2024/3019 intensifica la presión normativa sobre los PFAS en el agua.
- 2. ¿Qué son los PFAS y por qué son un problema?
- 3. Descripción del afluente.
4. Caso de éxito: aguas residuales de lavado de suelos en obra civil
4.1. Secuencia de tratamiento aplicada
4.2. Resultados - 5. Conclusiones
1. La nueva Directiva (UE) 2024/3019 intensifica la presión normativa sobre los PFAS en el agua
La Directiva (UE) 2024/3019 del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa al tratamiento de las aguas residuales urbanas, refuerza el marco regulatorio europeo en materia de contaminantes emergentes y establece obligaciones más exigentes para la eliminación de sustancias como los PFAS (sustancias per- y polifluoroalquiladas) en los sistemas de saneamiento y tratamiento de aguas.
Esta directiva, que actualiza y deroga la anterior normativa de 1991, pone de manifiesto que la industria del agua necesita soluciones tecnológicas efectivas, escalables y económicamente viables para hacer frente a estos contaminantes. En este contexto, los resultados obtenidos por el departamento de I+D de SIGMADAF en ensayos de eliminación de PFAS cobran especial relevancia.
2. ¿Qué son los PFAS y por qué son un problema?
Los PFAS son una familia de compuestos sintéticos utilizados durante décadas en la producción de productos industriales y de consumo, como espumas extintoras, envases alimentarios, textiles impermeables o utensilios de cocina, entre otros. Su alta estabilidad química y térmica, su baja biodegradabilidad y su capacidad de bioacumulación los convierten en contaminantes persistentes tanto en el medio ambiente como en el organismo humano.
El agua potable es la principal vía de exposición humana a los PFAS, y su presencia se detecta incluso a concentraciones de apenas unos pocos ng/L.
Los PFAS más habitualmente detectados en el medio ambiente son el ácido perfluorooctanoico (PFOA) y el ácido perfluorooctanosulfónico (PFOS), aunque la familia incluye compuestos de cadena corta y larga con comportamientos diferenciados ante los tratamientos convencionales.
3. Descripción del efluente
Las tecnologías avanzadas de eliminación de PFAS – carbón activado granular, intercambio iónico, membranas de alta densidad o procesos redox avanzados – presentan un alto potencial técnico, pero su coste operativo y de inversión las hace inviables en muchos contextos industriales. De ahí la necesidad de optimizar los procesos fisicoquímicos convencionales, en particular la coagulación-floculación, para maximizar su eficiencia frente a estos microcontaminantes.
La coagulación-floculación es un proceso de referencia en el tratamiento de aguas debido a su bajo coste y a su eficacia en la eliminación de coloides, sólidos en suspensión y materia orgánica disuelta. Los PFAS se adsorben sobre los complejos coagulante-materia orgánica durante el proceso, eliminándose junto con los sólidos en los flóculos resultantes. Estos flóculos, de baja densidad, son especialmente adecuados para su separación mediante flotación por aire disuelto (DAF).
La clave para maximizar la eliminación de PFAS reside en la coagulación asistida con aditivos especializados: polímeros modificados con media-alta densidad de carga, formulados específicamente para favorecer la formación de complejos estables con los grupos aniónicos de los PFAS. La dosificación debe ser precisa, ya que una sobredosis o dosis deficientes puede revertir el proceso e incorporar de nuevo los PFAS a la fase acuosa.
4. Caso de éxito: aguas residuales de lavado de suelos en obra civil
El laboratorio SIGMALAB, perteneciente al departamento de I+D de SIGMADAF, llevó a cabo ensayos de tratamiento fisicoquímico sobre un efluente procedente del lavado de suelos contaminados en un proyecto de obra civil. El objetivo era evaluar la viabilidad de un sistema de coagulación asistida más floculación para la eliminación de un panel de 17 microcontaminantes PFAS y fluorotelómeros, entre ellos PFOS, PFOA, PFHxS, PFHxA y compuestos FTS 6:2 y 8:2.
4.1. Secuencia de tratamiento aplicada
La combinación química que demostró mayor eficacia fue:
- Cloruro férrico (FeCl₃) como coagulante base
- Coagulante especial para PFAS (SPEC-1), polímero catiónico de alta densidad de carga
- Floculante catiónico (poliacrilamida catiónica de densidad media)
Los tiempos de reacción son un punto crítico para la eficacia del proceso, especialmente para la reacción con el coagulante especial, siendo en este caso el tiempo necesario de contacto de entre 15 y 30 minutos. Los flóculos generados son consistentes y de baja densidad, lo que los hace óptimos para su separación mediante un sistema de flotación por aire disuelto (DAF).
4.2. Resultados
El ensayo más eficaz alcanzó una eliminación global del 84% del sumatorio de microcontaminantes PFAS, reduciendo la concentración total de 3,731 µg/L en la muestra original a 0,60 µg/L en el clarificado. Los compuestos de cadena larga como PFOS, PFOA, PFHxS y PFDA registraron las mayores tasas de eliminación individual. Los PFAS de cadena corta (PFBA, PFPeA) mostraron mayor resistencia al tratamiento, en línea con la literatura científica existente.
La adición de una etapa de polishing con carbón activado en polvo (PAC) o un adsorbente específico para PFAS puede elevar la tasa de eliminación global por encima del 95%.
5. Conclusiones
Los resultados demuestran que la coagulación-floculación asistida con productos específicos para PFAS, integrada con un sistema DAF, constituye una solución técnica y económicamente viable para el tratamiento de aguas residuales industriales con contenido en PFAS. Este enfoque resulta especialmente relevante ante las exigencias crecientes de la Directiva (UE) 2024/3019 y la necesidad del sector de disponer de alternativas operativas reales frente a los contaminantes emergentes.