| TAZ-TFG-2025-4703 |
Determinación y especiación de metales en lodos de depuradora de aguas residuales
González Cruz, Andrés
Zufiaurre Galarza, Raquel (dir.) ; Palacín Arizón, Inmaculada (dir.)
Universidad de Zaragoza,
EPSHUES,
2025
Graduado en Ciencias Ambientales
Resumen: Los lodos de depuradora constituyen un subproducto inherente al tratamiento de aguas residuales y, debido a su creciente generación, su correcta gestión resulta esencial desde el punto de vista ambiental, sanitario y económico. Entre los factores que condicionan su valoración destacan los metales presentes en su composición, ya que estos elementos no son biodegradables y tienden a persistir y acumularse en el medio ambiente.
Por ello, para considerar estos lodos como un recurso potencial, por ejemplo, en su uso como enmienda orgánica en suelos agrícolas, es necesario caracterizar con precisión tanto el contenido total de metales como su distribución en las distintas fracciones químicas de la matriz del lodo. En el presente Trabajo Fin de Estudios se han seleccionado muestras de lodos procedentes de 10 estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) y se ha determinado el contenido de metales mayoritarios (Ca, Mg, K y Fe), minoritarios (Zn, Cu y Mn) y traza (Pb, Cr, Cd, Co y Ni) mediante Espectrofotometría de absorción y emisión atómica a la llama (EAA/EEA). Previamente se ha optimizado el procedimiento de tratamiento químico de la muestra mediante el uso de un material de referencia certificado. Así mismo, los resultados obtenidos mediante EAA se han comparado con los obtenidos mediante la Fluorescencia de Rayos X (FRX), técnica de análisis directo. Además, se ha realizado un estudio de especiación de metales en lodos de 4 EDARs seleccionadas mediante extracciones secuenciales (metodología analítica de Tessier) con el fin de evaluar la distribución de los metales en las distintas fracciones químicas del lodo. Este análisis permite estimar la posible movilidad y biodisponibilidad de los elementos metálicos, aspectos clave para valorar el impacto potencial de su aplicación al suelo y su comportamiento a largo plazo. Los resultados obtenidos muestran variabilidad en el contenido de metales en lodos entre las EDARs analizadas, debido principalmente al origen de las aguas residuales tratadas (domésticas o con mayor aportación industrial). Considerando los límites establecidos por la legislación vigente, la mayoría de las muestras podrían destinarse a uso agrícola, con la excepción de una de ellas (EDAR industrial) que presenta elevados contenidos de Zn. El estudio de especiación revela que los metales se distribuyen de forma claramente diferenciada entre las cinco fracciones. Los macronutrientes (Ca y K) predominan en las fracciones más lábiles (FI – FII), metales traza como Mn, Zn, Ni y Co se reparten entre fracciones móviles e intermedias y los metales pesados de mayor relevancia ambiental (Fe, Pb, Cr y Cu) se concentran mayoritariamente en las fracciones menos disponibles (FIV – FV). Esto implica que la mayoría de los metales tóxicos se encuentran en formas poco móviles, mientras que los elementos de interés agronómico se localizan en fracciones biodisponibles.
Por ello, para considerar estos lodos como un recurso potencial, por ejemplo, en su uso como enmienda orgánica en suelos agrícolas, es necesario caracterizar con precisión tanto el contenido total de metales como su distribución en las distintas fracciones químicas de la matriz del lodo. En el presente Trabajo Fin de Estudios se han seleccionado muestras de lodos procedentes de 10 estaciones depuradoras de aguas residuales (EDARs) y se ha determinado el contenido de metales mayoritarios (Ca, Mg, K y Fe), minoritarios (Zn, Cu y Mn) y traza (Pb, Cr, Cd, Co y Ni) mediante Espectrofotometría de absorción y emisión atómica a la llama (EAA/EEA). Previamente se ha optimizado el procedimiento de tratamiento químico de la muestra mediante el uso de un material de referencia certificado. Así mismo, los resultados obtenidos mediante EAA se han comparado con los obtenidos mediante la Fluorescencia de Rayos X (FRX), técnica de análisis directo. Además, se ha realizado un estudio de especiación de metales en lodos de 4 EDARs seleccionadas mediante extracciones secuenciales (metodología analítica de Tessier) con el fin de evaluar la distribución de los metales en las distintas fracciones químicas del lodo. Este análisis permite estimar la posible movilidad y biodisponibilidad de los elementos metálicos, aspectos clave para valorar el impacto potencial de su aplicación al suelo y su comportamiento a largo plazo. Los resultados obtenidos muestran variabilidad en el contenido de metales en lodos entre las EDARs analizadas, debido principalmente al origen de las aguas residuales tratadas (domésticas o con mayor aportación industrial). Considerando los límites establecidos por la legislación vigente, la mayoría de las muestras podrían destinarse a uso agrícola, con la excepción de una de ellas (EDAR industrial) que presenta elevados contenidos de Zn. El estudio de especiación revela que los metales se distribuyen de forma claramente diferenciada entre las cinco fracciones. Los macronutrientes (Ca y K) predominan en las fracciones más lábiles (FI – FII), metales traza como Mn, Zn, Ni y Co se reparten entre fracciones móviles e intermedias y los metales pesados de mayor relevancia ambiental (Fe, Pb, Cr y Cu) se concentran mayoritariamente en las fracciones menos disponibles (FIV – FV). Esto implica que la mayoría de los metales tóxicos se encuentran en formas poco móviles, mientras que los elementos de interés agronómico se localizan en fracciones biodisponibles.
Palabra(s) clave (del autor): Aguas residuales ; Lodos de depuradora ; Tratamiento de lodos ; EDAR ; Valorización de lodos ; Metales pesados
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
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