El investigador Matías Rivadulla Cora centró su tesis doctoral en el desarrollo y la evaluación de sistemas innovadores para mejorar la eliminación de contaminantes emergentes de las aguas residuales urbanas, concretamente compuestos farmacéuticos y genes de resistencia antimicrobiana. El trabajo aborda tanto sistemas de depuración centralizados como nuevas estrategias descentralizadas orientadas a la reutilización segura del agua y la reducción del impacto ambiental de estos contaminantes. La tesis fue dirigida por los investigadores de CRETUS del Departamento de Ingeniería Química, los profesores Juan Manuel Garrido Fernández y Francisco Omil Prieto, y se desarrolló en el Centro Singular de CRETUS, dentro del Grupo de Biotecnología Ambiental (BioGroup).
La creciente presencia de contaminantes emergentes en las aguas residuales, como antibióticos, analgésicos, hormonas y genes de resistencia antimicrobiana, se ha convertido en uno de los principales desafíos ambientales y sanitarios a nivel mundial. La Unión Europea ha reforzado recientemente los requisitos para el tratamiento de aguas residuales urbanas y la reutilización segura del agua, impulsando el desarrollo de nuevas tecnologías capaces de mejorar la eliminación de estos contaminantes y minimizar su impacto ambiental.
Esta fue precisamente la línea de trabajo de esta tesis: evaluar y desarrollar nuevas estrategias de tratamiento capaces de mejorar la eliminación de contaminantes emergentes en aguas residuales urbanas, abordando su comportamiento tanto en sistemas de depuración centralizados como en configuraciones descentralizadas basadas en la separación de aguas negras y grises. Para ello, el trabajo combinó estudios en plantas de tratamiento de aguas residuales reales en Galicia con experimentación a escala piloto en la EDAR de Silvouta, para sistemas centralizados, y en el Centro de Negocios Porto do Molle (Nigrán) para la configuración descentralizada. Además, se desarrollaron ensayos mecanisticos en laboratorio, utilizando sistemas biológicos avanzados con membranas, procesos anaeróbicos y tecnologías de intensificación como carbón activado y bioaumentación microbiana para mejorar la calidad del agua depurada sin necesidad de grandes costes de infraestructura. Este enfoque permitió analizar el comportamiento de compuestos farmacéuticos, bacterias resistentes y otros contaminantes en condiciones operativas reales, así como evaluar el potencial de nuevas configuraciones orientadas a la reutilización segura del agua.
Los resultados de la investigación demostraron que los sistemas biológicos avanzados pueden mejorar significativamente la eliminación de contaminantes emergentes presentes en las aguas residuales urbanas. La tesis reveló que ciertas configuraciones innovadoras permitieron la eliminación de más del 90 % de algunos compuestos farmacéuticos, como ciertos antibióticos, además de reducir significativamente la presencia de bacterias resistentes y genes asociados a la resistencia antimicrobiana. El trabajo también confirmó el potencial de los sistemas descentralizados basados en la separación de aguas negras y grises para adaptar los tratamientos a las características de cada flujo y promover una reutilización más segura del agua. Asimismo, se demostró la eficacia de estrategias de intensificación, como el uso de carbón activado o comunidades microbianas especializadas, para mejorar el rendimiento de los procesos convencionales y reducir el impacto ambiental asociado al vertido de estos contaminantes al medio ambiente. Estas estrategias se han demostrado en condiciones reales, lo que acerca su desarrollo a la comercialización.
La investigación se desarrolló en CRETUS, centro de la Red CIGUS cofinanciada por la Unión Europea (Galicia FEDER 2021-2027), en el marco de los proyectos PRESAGE (ERA-NET AquaticPollutants) y ANTARES (Agencia Estatal de Investigación), centrados en el estudio de contaminantes emergentes y nuevas estrategias para la protección de los recursos hídricos. Además, parte de los sistemas descentralizados evaluados en la tesis fueron desarrollados con la colaboración de la empresa FCC Aqualia, favoreciendo la transferencia de conocimiento y la aplicación práctica de las tecnologías estudiadas.
Los resultados de esta investigación han dado lugar a varias publicaciones científicas en revistas internacionales de alto impacto en el campo de la ingeniería ambiental y el tratamiento de agua, entre ellas Science of the Total Environment, Journal of Hazardous Materials y Journal of Environmental Management. El trabajo también permitió colaborar con centros de investigación y entidades internacionales, además de contribuir al desarrollo y validación de tecnologías aplicables en condiciones reales de operación, fortaleciendo la conexión entre la investigación científica y la transferencia al sector del agua. La tesis recibió la calificación de sobresaliente cum laude.
