Cómo los hongos pueden eliminar los contaminantes emergentes de las aguas urbanas

Antibióticos y antiinflamatorios son algunos de los medicamentos que llegan habitualmente a las depuradoras urbanas a través de las aguas residuales. Gran parte de estos fármacos no son eliminados en los tratamientos convencionales y acaban en los ríos. Un equipo de la Universidad Rey Juan Carlos ha probado con éxito un nuevo sistema basado en la actividad de un hongo que es capaz de degradar moléculas orgánicas complejas, como las de los contaminantes emergentes. 

Las aguas residuales contienen medicamentos de uso cotidiano, como antibióticos o antiinflamatorios, que llegan habitualmente a las depuradoras urbanas. Aunque una gran parte de los fármacos son eliminados en los tratamientos convencionales, otra cantidad importante sigue presente en las aguas que se vierten a los ríos. Estas sustancias se conocen como contaminantes emergentes y eliminarlas es uno de los mayores retos científicos actuales.

Para lograr una mayor eficacia de los sistemas convencionales de depuración, investigadores del grupo de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) han testado con éxito un nuevo proceso basado en la actividad del Trametes versicolor, un hongo de la madera de podredumbre blanca. Esta tipo de tecnología se denomina biooxidación avanzada y con ella se consigue la degradación de moléculas orgánicas complejas, como por ejemplo las moléculas de fármacos presentes en las aguas residuales urbanas.

El sistema emplea un contactor biológico rotativo. “Este reactor consiste en discos giratorios, que permite el soporte de un cultivo de hongos y genera un cultivo mixto hongo/bacteria durante la operación. El crecimiento del cultivo mixto mejora notablemente la eliminación de los fármacos presentes en las aguas residuales”, explica Raúl Molina, investigador de la URJC y coautor del estudio publicado en Environmental Science and Pollution Research.

Durante la fase experimental del estudio, el reactor se alimentó durante 40 días con agua residual urbana dopada con doce fármacos de diferentes familias y actividades terapéuticas. “La selección de los sustancias se hizo en base a su concentración y frecuencia de aparición en residuos de depuradoras, unida al riesgo potencial para el medio ambiente asociado a cada uno de ellos”, indica Molina.

Los resultados de esta investigación demostraron que este sistema de depuración y de eliminación de los fármacos es más eficaz que los sistemas convencionales. La mejora en la actividad “se debe a la generación del cultivo mixto sobre la superficie de los discos del reactor”, apunta Raúl Molina. “Las especies pueden convivir en las condiciones de operación y su presencia conjunta produce un efecto sinérgico en términos de eficacia de depuración”.

Éxito en la eliminación de fármacos resistentes

De los 12 compuestos analizados en este estudio, 11 de ellos han sido eliminados de manera eficaz, destacando el diclofenaco (antiinflamatorio no esteroideo) o la carbamazepina (antiepiléptico), con eliminaciones medias del 51% y 61%. Estos valores son muy superiores a los obtenidos en el tratamiento biológico convencional de depuradoras urbanas, donde se consideran normalmente difíciles de eliminar.

Además, con este sistema se han obtenido porcentajes de éxito en la eliminación de ibuprofeno y cafeína (80-100%), y sulfametoxazol (86 %), un antibiótico encontrado frecuentemente en las aguas residuales.

En cuanto a otras sustancias, como el gemfibrozil, fármaco indicado para reducir el colesterol y triglicéridos, o analgésicos como la antipirina, también han alcanzado valores superiores de eliminación respecto a los tratamientos convencionales, entre un 60% y un 80%.

Estos resultados apuntan a que este novedoso sistema es una alternativa viable para el tratamiento de los contaminantes emergentes analizados y en general de las aguas residuales urbanas.

Referencia bibliográfica

Cruz del Álamo A, Pariente MI, Vasiliadou IA, Padrino B, Puyol D, Molina R, Martínez F (2017). "Removal of pharmaceutical compounds from urban wastewater by an advanced bio-oxidation process based on fungi Trametes versicolor immobilized in a continuous RBC system". Environ Sci Pollut Res doi: 10.1007/s11356-017-1053-4

El estudio se enmarca dentro de los proyectos REMTAVARES y MOTREM, financiados por la Comunidad de Madrid y la convocatoria europea Water Joint Programming Initiative, respectivamente.