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Carbón activado para el cumplimiento de los nuevos límites permitidos por la NOM-001-SEMARNAT-2021

El carbón activado para el cumplimiento de la nom NOM-001-SEMARNAT-2021Nuevos límites permitidos por la norma NOM-001-SEMARNAT-2021 y cómo el carbón activado puede cumplirla.

La norma NOM-001-SEMARNAT establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación. Los límites señalados por la modificación realizada en 2000 a la versión 1996 de dicha norma (NOM-001-SEMARNAT-1996) aplicaron hasta el 10 de marzo de 2023.

El 11 de marzo de 2022 se publicó una nueva versión de la norma: NOM-001-SEMARNAT-2021, que establece los límites permisibles señalados en las dos siguientes tablas:

TABLA 1 – LÍMITES PERMISIBLES

Parámetros (*)
(miligramos por
litro, excepto
cuando se
especifique)
Ríos, arroyos, canales,
drenes
Embalses, lagos y
lagunas
Zonas marinas mexicanas
Suelo
Riego de áreas verdes
Infiltración y otros riegos
Cárstico
P.M
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
Temperatura (°C)
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
Grasas y Aceites
15
18
21
15
18
21
15
18
21
15
18
21
15
18
21
15
18
21
Sólidos Suspendidos Totales
60
72
84
20
24
28
20
24
28
30
36
42
100
120
140
20
24
28
Demanda Química de Oxígeno
150
180
210
100
120
140
85
100
120
60
72
84
150
180
210
60
72
84
Carbono Orgánico Total*
38
45
53
25
30
35
21
25
30
15
18
21
38
45
53
15
18
21
Nitrógeno Total
25
30
35
15
25
30
25
30
35
NA
NA
NA
NA
NA
NA
15
25
30
Fósforo Total
15
18
21
5
10
15
15
18
21
NA
NA
NA
NA
NA
NA
5
10
15
Huevos de
Helmintos
(huevos/litro)
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
1
Escherichia coli,
(NMP/100 ml)
250
500
600
250
500
600
250
500
600
250
500
600
250
500
600
50
100
200
Enterococos
fecales*
(NMP/100 ml)
250
400
500
250
400
500
250
400
500
250
400
500
250
400
500
50
100
200
pH
(UpH)
6-9
Color verdadero
Longitud de onda
Coeficiente de absorción espectral máximo
436 nm
7,0 m -1
525 nm
5,0 m -1
620 nm
3,0 m -1
Toxicidad aguda (UT)
2 a los 15 minutos de exposición
N.A: No Aplica
P.M: Promedio Mensual
P.D: Promedio Diario
V.I: Valor Instantáneo
NMP: Número más probable
UpH: Unidades de pH
UT: Unidades de Toxicidad
* Si Cloruros es menor a 1000 mg/L se analiza y reporta DQO.
* Si Cloruros es mayor o igual a 1000 mg/L se analiza y reporta COT.
* Si la conductividad eléctrica menor a 3500 µS/cm se analiza y reporta E. coli.
* Si la conductividad eléctrica es mayor o igual a 3500 µS/cm se analiza y reporta Enterococos fecales.
Las determinaciones de Conductividad eléctrica y de Cloruros no requieren la acreditación y aprobación de la entidad correspondiente.

TABLA 2 – LÍMITES PERMISIBLES PARA METALES Y CIANUROS

Parámetros
(miligramos por
litro)
Ríos, arroyos, canales,
drenes
Embalses, lagos y lagunas
Zonas marinas
mexicanas
Suelo
Riego de áreas verdes
Infiltración y otros riegos
Cárstico
P.M.
P.D.
V.I.
P.M.
P.D.
V.I.
P.M.
P.D.
V.I.
P.M.
P.D.
V.I.
P.M.
P.D.
V.I.
P.M
P.D.
V.I.
Arsénico
0,2
0,3
0,4
0,1
0,15
0,2
0,2
0,3
0,4
0,2
0,3
0,4
0,1
0,15
0,2
0,1
0,15
0,2
Cadmio
0,2
0,3
0,4
0,1
0,15
0,2
0,2
0,3
0,4
0,05
0,075
0,1
0,1
0,15
0,2
0,05
0,075
0,1
Cianuro
1
2
3
1
1,5
2
2
2,50
3
2
2,5
3
1
1,50
2
1
1,5
2
Cobre
4
5
6
4
5
6
4
5
6
4
5
6
4
5
6
4
5
6
Cromo
1
1,25
1,5
0,5
0,75
1
1
1,25
1,5
0,5
0,75
1
0,5
0,75
1
0,5
0,75
1
Mercurio
0,01
0,015
0,02
0,005
0,008
0,01
0,01
0,015
0,02
0,005
0,008
0 01
0,005
0,008
0,01
0,005
0,008
0,01
Níquel
2
3
4
2
3
4
2
3
4
2
3
4
2
3
4
2
3
4
Plomo
0,2
0,3
0,4
0,2
0,3
0,4
0,5
0,75
1
0,5
0,75
1
0,2
0,3
0,4
0,2
0,3
0,4
Zinc
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
15
20
Parámetros
medidos de
manera total
P.M: Promedio Mensual
P.D: Promedio Diario
V.I: Valor Instantáneo

De los parámetros señalados en las tablas anteriores, todos excepto dos, Toxicidad aguda y Color verdadero empezaron a aplicar a partir del 3 de abril de 2023. Los dos mencionados aplicarán a partir del 12 de marzo de 2026.
Los principales cambios respecto a los límites que aplicaban anteriormente son:

  • El límite permisible en Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5) cambió por Demanda química de oxígeno (DQO) o por Carbono orgánico total (COT), en caso de que la concentración de cloruros sea mayor a 1000 mg/L (la prueba de DQO no aplica a aguas con salinidad alta). La razón de este cambio es que la DBO5 no detecta compuestos orgánicos que no son biodegradables; en muchos casos, estos representan un porcentaje importante de la carga orgánica y son tóxicos para los seres vivos.
  • El límite en cuanto a Color verdadero no se establecía anteriormente. El color, además de su efecto estético desagradable, suele corresponder a compuestos que también son tóxicos.
  • El límite de Toxicidad aguda tampoco se establecía.

PARÁMETROS QUE REGULA LA NOM-001-SEMARNAT-2021 QUE PUEDEN CUMPLIRSE CON CARBÓN ACTIVADO.

El carbón activado es un adsorbente de compuestos orgánicos.

Grasas y aceites, Demanda química de oxígeno y Carbono orgánico total son parámetros que corresponden totalmente a compuestos orgánicos.

Los parámetros de Color verdadero y Toxicidad aguda no siempre corresponden a compuestos orgánicos, pero sí lo hacen en la mayoría de los casos.

En la tabla mostrada anteriormente, se marcan en amarillo estos cinco parámetros.

Desde el punto de vista económico, el carbón activado es un método competitivo para disminuir la presencia de compuestos orgánicos presentes en agua, cuando se tienen las siguientes dos condiciones:

a) La concentración total de estos es menor a alrededor de 30 mg/L (que corresponde a una DQO de alrededor de 100 mg/L o a un COT de alrededor de 25 mg/L); y

b) Se requiere alcanzar concentraciones muy bajas.

En cuanto a la condición (a), el carbón activado, ya sea en forma granular o en polvo, se aplica como tratamiento terciario de aguas residuales que contienen compuestos orgánicos. Esto significa que, en la gran mayoría de los casos, dichas aguas habrán requerido previamente:

  • Tratamiento primario (que puede incluir prefiltración, ajuste de pH, coagulación, floculación, clarificación); y
  • Tratamiento secundario (es tratamiento biológico y puede incluir anaerobio y/o aerobio).

La condición (b) está presente en el caso de la aplicación de carbón activado como tratamiento terciario, ya que los límites que establece la nueva norma son bajos.

Después del tratamiento terciario con carbón activado, el agua requiere desinfectarse.

EL INTERESANTE CASO DEL CARBÓN ACTIVADO BIOLÓGICO

En el tratamiento terciario de aguas residuales donde hay presencia de contaminantes biodegradables, el carbón activado granular puede actuar como “carbón activado biológico”. Este método es viable cuando el agua no contiene una concentración importante de compuestos tóxicos o difíciles de degradar.

El trabajo de un carbón activado biológico es adsorber y concentrar las moléculas orgánicas. En poco tiempo, empiezan a formarse bacterias que se fijan en la superficie de carbón. Las bacterias convierten los compuestos orgánicos en metano, dióxido de carbono, agua y más bacterias. La conversión de estos compuestos libera sitios en los que el carbón puede seguir adsorbiendo más de ellos.

Eventualmente, el exceso de bacterias forma una biomasa lodosa que va colmatando la cama de carbón. Esta biomasa en exceso se desprende con retrolavados. Si se realizan retrolavados adecuados (en los que se expande la cama de carbón, y que se llevan a cabo con la frecuencia requerida) se puede lograr que el carbón dure mucho más tiempo. Hay casos en los que esta dinámica puede durar años (así, el carbón se cambia no porque se agote, sino porque se va erosionando y se pierde al retrolavar).

Es importante mencionar que el agua tratada por esta dinámica no alcanza los niveles típicamente bajos que alcanza un carbón activado, pero la reducción en la concentración de carbono orgánico total es significativa.

Si usted no está cumpliendo con los nuevos límites que establece la NOM-001-SEMARNAT-2021, en Carbotecnia podemos apoyarlo en la valoración técnico económica de la posible solución con carbón activado o con carbón activado biológico.

ELABORACIÓN Y REVISIONES

Elaboró: LCB 2 feb 2024
Revisó: GGC 2 feb 2024

Carbon activado

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