Uso de adsorbentes comerciales y desarrollo de un nano-adsorbente para la eliminación del metabolito de clorotalonil R471811 en agua para consumo humano

Varias fuentes de agua potable de la zona norte de Cartago reportaron contaminación con metabolitos de clorotalonil desde el año 2022, con concentraciones hasta 200 veces el valor permitido en la legislación. Estas sustancias son potenciales agentes cancerígenos. El Instituto de Acueductos y Alcantarillados (AyA), como ente rector ha tenido que abastecer a las comunidades afectadas con agua potable por medio de camiones cisterna, no obstante, esta opción representa un alto gasto para la institución. Alternativamente, en el mercado se pueden encontrar sistemas de tratamiento como filtración en membranas o el uso del carbón activado. En cualquiera de los dos casos es necesario tener conocimiento especializado para la escogencia de la mejor opción y su posterior diseño e implementación. Sin embargo, no existe la suficiente experiencia por parte del AyA y de las Asociaciones Administradoras de Sistemas de Acueductos y Alcantarillados (ASADAS) con el diseño de filtros para tratar microcontaminantes (e.g., pesticidas). Actualmente, el grupo proponente en el proyecto CF 1460101 está evaluando la remoción de metabolitos de clorotalonil mediante carbón activado. Sin embargo, los resultados y consideraciones teóricas indican dicho adsorbente puede ser poco efectivo para la remoción de dos metabolitos con características hidrofílicas y cargados negativamente pertenecientes a la familia de los benceno-sulfónicos: R417888 (log Kow = 1.6) y el R471811 (log Kow = 0.7). En esta propuesta se propone trabajar con el último, más soluble en agua. Inicialmente, se evaluará la capacidad de adsorción en adsorbentes comerciales usados en la adsorción de sustancias aniónicas. Los adsorbentes serán: óxido de hierro, óxido de titanio y dos resinas de intercambio aniónico. De estos se seleccionarán los dos más prometedores, se caracterizarán y se compararan con carbón activado de coco, mediante ensayos de adsorción por lotes. Otros dos objetivos del proyecto se centrarán en el desarrollo de un nano-adsorbente basado en Hidróxidos Dobles Laminares (LDH), también con capacidad de adsorber sustancias aniónicas. El material será preparado en forma granular, caracterizado, y su capacidad de adsorción, mecanismos de adsorción y efecto de interferentes determinados. Posteriormente, la capacidad de adsorción del material preparado será comparado con la de los dos mejores materiales adsorbentes comerciales y se modelará a escala su efectividad mediante el software AdDesignS™. Finalmente, se contempla el diseño de un sistema de tratamiento con el mejor adsorbente estudiado aplicado para una población aproximada de 1200 personas, un caudal de 5 L/s de agua contaminada. Lo anterior, permitirá estimar en detalle la aplicabilidad del material a escala real en la zona, brindando una posible solución técnica al problema a mediano plazo.

Evaluar la aplicación de adsorbentes comerciales y de un nano-adsorbente desarrollado experimentalmente en la remoción del metabolito de clorotalonil R471811 en agua destinada al consumo humano.

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