Comportament de contaminants orgànics en aiguamolls construïts i formació de subproductes de desinfecció durant la regeneració d'aigües residuals.

Resumen

Tant el desenvolupament humà com lassoliment dun bon estat ecològic dels ecosistemes requereixen duna aigua de qualitat. En aquest sentit, els processos de depuració i regeneració de laigua residual són claus per tal de garantir una gestió sostenible daquest recurs. El treball dut a terme en la present tesi es desglossa en dos grans blocs. El primer dells es centra en lestudi del comportament dels contaminants orgànics durant el seu tractament en aiguamolls construïts i el segon té en consideració la formació de subproductes de desinfecció durant el procés de regeneració. Els contaminants orgànics estudiats en la present Tesi pertanyen al grup dels fàrmacs i productes dhigiene personal (PPCPs), al de les substàncies prioritàries establertes com a tals en la Directiva Marc de lAigua 2000/60/EC i als subproductes de desinfecció. En aquest sentit shan desenvolupat metodologies analítiques aplicades a lanàlisi daquests compostos tant en aigües com en sòlids suspesos i sediments. Lestudi del comportament daquests compostos en aiguamolls construïts (de flux superficial i subsuperficial) sha realitzat des de dos enfocaments diferents. El primer dells és la injecció directa dels contaminants destudi, conjuntament amb un traçador mentre que el segon estudia latenuació dels PPCPs presents a laigua residual a mesura que aquests travessen laiguamoll. Com a resultat daquest estudi sha constatat una major eficiència en leliminació de gran part dels contaminants en aquells sistemes on hi predominen les rutes metabòliques aeròbies. En aquest sentit, la transferència doxigen als aiguamolls a través de la vegetació sha vinculat amb un increment en leliminació de contaminants orgànics. Daltra banda, es demostra com les interaccions daquests compostos amb la matèria orgànica i el conjunt de la rizosfera tenen un paper clau a lhora deliminar-los, sobretot quan es tracta de compostos més hidrofòbics. Finalment, en lestudi de la formació de subproductes de desinfecció en aigües residuals regenerades, sha demostrat que la presència damoni en els efluents de les EDARs disminueix el risc de formació de trihalometans, essent un paràmetre clau per tal de controlar la formació daquests compostos. "SUMMARY: Water of quality is a scarce and essential resource for human development. Then wastewater treatment and water reuse and reclamation are of high importance in order to assure a sustainable management of this resource. The work carried out in this thesis has been splitted in two parts, the first one related to the study of the behavior of organic pollutants in constructed wetlands and the other one to the evaluation of disinfection by-products formation during regeneration processes. The organic pollutants considered can be classified in three classes; pharmaceutical and personal care products (PPCPs), the ones included as priority substances by the EU Framework Directive 2000/60/EC and the disinfection by-products. In this sense, analytical methodologies have been developed in order to analyze these compounds in water, suspended solids and sediments. The behavior of these compounds in constructed wetlands (surface and subsurface flow) has been assessed by both, the injection of pollutants with a tracer, and by studying the attenuation of organic pollutants already present in raw wastewater. As a result of these studies, it has been observed the highest removal efficiencies in vertical flow constructed wetlands where organic matter removal is predominantly by aerobic pathways. Consequently a positive vegetation effect has been observed due to its increase on oxygen transfer to the system. On the other hand, it has been shown that organic pollutants have a high interaction with the organic matter and the rizosphere and that is more relevant for the hydrophobic ones. Finally, in the study of disinfection by-products formation, it was observed that the presence of ammonium in WWTPs effluents decrease the risk of trihalomethanes formation. "