Uno de los principales contaminantes (y, por consiguiente, uno de los más difíciles de eliminar) en los flujos de aguas residuales en las plantas generadoras de energía es el selenio. En la actualidad, son comunes las preocupaciones relacionadas con la toxicidad del selenio en otros flujos, como aguas residuales de desechos de minas, flujos de descarga de refinerías petroleras e incluso ciertas aguas subterráneas utilizadas para aporte de planta.
El selenio es un elemento menor con propiedades bioquímicas similares a las del azufre y está extensamente distribuido en rocas, suelos y organismos vivos. Puede presentarse en cuatro estados de oxidación diferentes: seleniuro (–2), selenio elemental (0), selenito (+4) y selenato (+6). El selenio elemental (Se0) existe en forma cristalina y por lo general está incorporado en partículas de suelo. En los flujos de aguas residuales mencionados arriba, el selenio por lo general está presente como los aniones SeO32- (selenito) y SeO42- (selenato). Aunque una cantidad mínima de selenio es un nutriente humano esencial, puede ser tóxico en las cantidades que con frecuencia existen en las aguas residuales. Se bioacumula fácilmente por la cadena alimenticia en niveles que pueden causar efectos adversos en la vida acuática de más alto nivel y la vida silvestre, incluido peces y aves que se alimentan de peces e invertebrados. (Risher, et al., 2001)
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha propuesto reglamentos (40 CFR Parte 423) sobre la concentración de selenio en ciertos flujos de descarga de aguas residuales, incluso tan recientemente como noviembre 2019 (el período para revisión acaba de cerrar en enero 2020). Por ejemplo, a continuación se indican los límites principales establecidos por estos reglamentos propuestos más recientes para la descarga de selenio en los flujos de aguas residuales de desulfuración de gases de combustión (flue gas desulfurization, FGD) en las plantas de energía alimentadas por carbón.
Tabla 1: Límites principales de selenio de la EPA para la descarga de aguas residuales de desulfuración de gases de combustión
| Promedio a largo plazo (µg/l) | Límite máximo diario (µg/l) | Límite máximo mensual (µg/l) |
| 16,6 | 76 | 31 |
La mejor tecnología disponible (best available technology, BAT) de la EPA a la fecha para la eliminación de selenio ha sido el tratamiento biológico mediante la adsorción de los compuestos de selenio oxidados en un sustrato orgánico, con la digestión subsiguiente de los óxidos de selenio por microorganismos que convierten los compuestos en selenio elemental retenido por los microbios. Estos sistemas son muy grandes y costosos, tan costosos que, en algunos casos, las plantas han optado por cerrar en lugar de instalar y operar este equipo.
Ahora existe una alternativa fisicoquímica, con patente en trámite, a la eliminación biológica del selenio, que emplea una fórmula a la medida en el equipo de proceso existente para producir una serie de reacciones químicas con el selenio. Las pruebas de laboratorio y los resultados en campo han mostrado que so solo el selenio se elimina con eficacia mediante este proceso, sino también se eliminan metales y óxidos metálicos adicionales. Algunos de estos metales son arsénico, mercurio y molibdeno. El efluente del proceso fisicoquímico, que contiene precipitados finos, es tratado con un floculante especial en un clarificador. Los sólidos caen fuera y son soplados periódicamente al tanque de almacenamiento de lodo, con una conversión final del lodo a una masa sólida mediante equipo estándar de deshidratación de lodo. Los datos de las pruebas de procedimiento de característica de toxicidad por lixiviación han demostrado que esta masa (sujeta a tratamiento para otros componentes peligrosos) es más estable y puede ser desechada en vertederos como desecho no peligroso.
En las tablas siguientes se describen los resultados a escala de banco para dos muestras en centros de minería y refinería.
Tabla 2: Pruebas de eliminación de selenio en agua de la mina
| Componente | Concentración |
| Selenio (µg/l como Se) | 30,16 |
| Selenio tratado (µg/l como Se) | 2,9 |
Tabla 3: Pruebas de eliminación de selenio en aguas residuales de refinerías
| Muestra | Concentración |
| Selenio en aguas residuales de refinamiento de aceite no tratadas (µg/l como Se) | 24,4 |
| Selenio en aguas residuales de refinamiento de aceite tratadas (µg/l como Se) | <2,5 |
La eliminación fisicoquímica del selenio mediante equipo tradicional de tratamiento de agua puede ahorrarles a las empresas millones de dólares, en comparación con los costos de la mejor tecnología disponible, y podría ser el factor decisivo para continuar las operaciones o cerrar las instalaciones.
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Comuníquese con ChemTreat para obtener ayuda en el diseño de un programa de tratamiento personalizado para su aplicación. Al igual que con otras tecnologías, se requiere debida diligencia para determinar la viabilidad de utilización de los métodos. Siempre consulte los manuales y las guías del equipo.
Referencia
- Risher, John, McDonald, A. Rosa, Citra, Mario J., Amata, Richard J., Syracuse Research Corporation, Toxicological Profile for Selenium, informe preparado para el Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos, Servicio de Salud Pública, Agencia de Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, obtenido de https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp92.pdf.
