Hidrocarburos Policíclicos en el Agua: Riesgos y Soluciones

Los hidrocarburos policíclicos en el agua —conocidos como HAP o PAH— son un grupo de compuestos orgánicos formados por anillos aromáticos condensados que se generan en toda combustión incompleta de materia orgánica. Son poco solubles, muy persistentes y de alta afinidad por los sólidos y la materia grasa, lo que los convierte en un contaminante difícil de detectar y costoso de remediar en industrias de petróleo y gas, siderurgia, asfaltos y transporte. En el análisis del efluente quedan dentro de la DQO que el tratamiento biológico no degrada: son la fracción que obliga a pasar de la separación física a la oxidación química.

Qué son los hidrocarburos policíclicos en el agua

Bajo la sigla HAP se agrupan más de un centenar de compuestos, desde el naftaleno, de dos anillos, hasta el benzo(a)pireno, de cinco, que es el representante más estudiado y el que suele usarse como indicador del grupo. A mayor número de anillos, menor solubilidad en agua, mayor persistencia y mayor tendencia a acumularse en sedimentos y tejidos grasos.

De dónde provienen

• Petróleo y gas. Agua de producción, agua de lavado de tanques, derrames y suelos impactados.
• Combustión incompleta. Calderas, hornos, motores diésel y quema de residuos generan HAP que se depositan por vía atmosférica y luego ingresan al agua por escorrentía.
• Siderurgia y producción de coque, uno de los aportes industriales más concentrados.
• Asfaltos, creosotas y conservantes de madera, con aportes puntuales muy elevados.
• Escorrentía urbana. El lavado de pavimentos y playas de estacionamiento arrastra HAP de neumáticos, aceites y hollín.

Por qué son un problema industrial

• Toxicidad. Varios HAP están clasificados como cancerígenos y mutagénicos, motivo por el cual los límites en agua de consumo se expresan en el orden de los nanogramos por litro para el benzo(a)pireno.
• Persistencia y bioacumulación. Se fijan en sedimentos, donde permanecen durante años, y ascienden por la cadena trófica.
• Imposibilidad de reinyectar o descargar. En yacimientos, la presencia de HAP en agua de producción bloquea la reinyección y la descarga, con impacto directo sobre la continuidad operativa.
• Baja eficacia de los tratamientos convencionales. La separación física retira la fracción libre, pero la fracción disuelta y la asociada a coloides atraviesan separadores y flotadores.

Cómo tratar los HAP en el agua

Oxidación avanzada

Es la tecnología de elección cuando el objetivo es destruir la molécula. El sistema RED-OXY® de Watch Water®, primer generador in situ de ferratos (VI), trata de manera explícita hidrocarburos de petróleo e hidrocarburos policíclicos aromáticos, además de pesticidas, farmacéuticos, alteradores endocrinos y materia orgánica medida como DBO, DQO y COT. Su potencial de oxidación es comparable al de los radicales hidroxilo y no genera subproductos peligrosos. El tren completo integra los químicos RED-X®, OXY-X®, el oxidante de radicales sulfato, y ADSORB-X®, con filtración en Katalox Light® y pulido en Catalytic Carbon®.

Para contaminantes remanentes y remediación de suelos y derrames, WHITE-OXY® es un oxidante catalizado de dos reactivos en uno, que no requiere activador y se aplica a razón de 50 g/m³.

Adsorción

Catalytic Carbon®, carbón activado granular de cáscara de coco con recubrimiento catalítico y 2.000 a 2.500 m²/g de superficie, adsorbe fenoles, p-nitrofenol y compuestos orgánicos afines, y actúa como etapa de pulido final. Se regenera in situ con OXYDES®-P, con una vida útil de 2 a 5 años.

Filtración fina

Dado que una fracción importante de los HAP viaja adsorbida sobre sólidos y coloides, la filtración es parte del tratamiento y no un paso accesorio. Crystolite® retiene partículas de hasta 0,5 micras en un filtro a presión convencional, tolera un rango de pH de 3 a 12 —lo que lo hace apto para efluentes ácidos o alcalinos— y tiene una vida útil de 10 a 15 años.

Recuperación de cuerpos de agua afectados

Para lagunas, piletas y cuerpos receptores impactados, la línea de tratamiento por oxidación avanzada incluye aplicaciones directas sobre el cuerpo de agua, como RED-OXY® 3C, y fuentes sólidas de oxígeno como GREEN-OXY®, que se asienta en el fondo y restablece condiciones aeróbicas oxidando sedimentos y fango.

Recomendaciones prácticas

• Analice HAP individuales, no solo hidrocarburos totales. El parámetro global no informa sobre el riesgo toxicológico real del efluente.
• Muestree considerando la fase. Buena parte de los HAP está asociada a partículas: filtrar la muestra antes de analizar puede subestimar gravemente la concentración.
• Controle el aporte difuso. Pavimentos, playas de maniobra y zonas de carga concentran escorrentía con HAP y admiten manejo en origen.
• Combine tecnologías. Separación física, oxidación y pulido por adsorción actúan sobre fracciones distintas del mismo contaminante.
• Valide con ensayo. Nuestro análisis de laboratorio acompaña la caracterización previa al dimensionamiento.

Para otro grupo de orgánicos persistentes de comportamiento similar, puede leer nuestro artículo sobre pesticidas en el agua.

Trate los hidrocarburos policíclicos de su efluente

Los HAP requieren un enfoque por fases: retirar lo particulado, destruir lo disuelto y pulir el remanente. Aplicado en ese orden, el problema deja de ser un obstáculo recurrente para la operación. En minería se sigue la misma secuencia —separar, oxidar y pulir— para bajar la DQO de un efluente con carga orgánica alta, con la diferencia de que allí el límite de vertido se controla sobre el parámetro global y no sobre cada compuesto.

En General Water Company representamos en la Argentina la línea completa de Watch Water® GmbH y acompañamos la caracterización, el ensayo piloto y la puesta en marcha. Si el análisis muestra que la mayor parte de la carga es orgánica y resistente al tratamiento biológico, la dosis y la secuencia se definen con los mismos criterios que para la DQO recalcitrante de un efluente industrial.

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Fuentes

OMS — Guías para la calidad del agua de consumo humano

ATSDR — ToxFAQs sobre hidrocarburos aromáticos policíclicos