En general, cada vez  es más frecuente que en las aguas residuales domésticas y  en las industriales aparezcan contaminantes con altas cargas orgánicas que no pueden ser tratadas por un método convencional y requieren un tratamiento específico.

Son numerosos los vertidos residuales en forma de corrientes acuosas que contienen compuestos orgánicos no biodegradables, por métodos convencionales, y refractarios a la oxidación biológica.  Estas aguas residuales son principalmente industriales, pero estos contaminantes también están apareciendo en las domésticas aunque en menor concentración. 

La eliminación efectiva de estos contaminantes orgánicos en las aguas residuales es un problema de gran importancia y cuya solución urge, pues afecta  principalmente a los recursos naturales del agua.

Este tipo de contaminación se debe a la presencia de hidrocarburos aromáticos polinucleados (PAH), compuestos fenólicos, hidrocarburos halogenados (AOX), BTEX, pesticidas, colorantes, etc. Todos ellos pueden ser agrupados de forma común bajo el parámetro de la  DQO refractaria, que engloba toda esta carga orgánica.

La Ley 16/2002 de Prevención y Control Integrados de la Contaminación (IPPC), que transpone la Directiva Europea 96/61/CE del mismo nombre, establece la lista de las principales sustancias contaminantes que se tomarán obligatoriamente en consideración si son pertinentes para fijar valores límite de emisiones.  En el caso del agua cabe distinguir:

• Hidrocarburos persistentes y sustancias orgánicas tóxicas persistentes y bioacumulables, y
• Sustancias que ejercen una influencia desfavorable sobre el balance de oxígeno (y computables mediante parámetros tales como DBO, DQO, TOC).

La DQO refractaria quedaría definida por las sustancias de ambos grupos. Ante este problema la UE mediante el documento BREF de la IPPC: Mejores Técnicas Disponibles en Sistemas Comunes de Tratamientos/Gestión de Aguas y Gases Residuales en el Sector Químico (2003) establece las líneas de actuación que deben seguir las empresas para reducir las emisiones al agua. Destacar que divide los contaminantes en tres grandes grupos, y asigna a cada bloque una serie de técnicas de eliminación (consideradas técnicas de final de tubería):

·        Contaminantes insolubles: tratamiento mecánico.

·        Contaminantes solubles no biodegradables o inhibitorios: tratamiento físico-químico.

·        Contaminantes solubles biodegradables: tratamiento biológico.

Este mismo documento señala los principales grupos de contaminantes a tener en cuenta: TSS (total de sólidos en suspensión), DBO-DQO-TOC, DQO refractaria,  AOX,  N total,  NH₄-N (NH₃), PO₄-P, Metales Pesados, Fenoles y  Grasas.

En la siguiente tabla se muestras de forma general las diferentes técnicas de eliminación en función de la contaminación orgánica del agua residual [Effluent Treatment Techniques (TGN A4) Environment Agency UK, 2002]:

El tratamiento de eliminación va a depender de la naturaleza, concentración y caudal de los contaminantes (además de ser un proceso medioambiental aceptable y con un coste económico razonable). En función de todos estos parámetros se fijará una u otra técnica.

En la siguiente tabla se muestran las técnicas de final de tubería conforme al documento BREF [MTDs en Sistemas Comunes de Tratamientos/Gestión de Aguas y Gases Residuales en el Sector Químico (2003)]:

X   aplicable;   ^a  contenido volátil orgánico.

Además de las técnicas para la DQO refractaria se recogen las de la DQO y la de los Fenoles, ya que este último grupo de contaminantes se encuentra muy ligado a este parámetro, ya que  además sirve de referente a éste y en función de la concentración de fenoles se tiene una idea del valor de la DQO refractaria. En la siguiente tabla se muestran las concentración umbral de sustancias representativas tóxicas para el tratamiento convencional de oxidación biológica (lodo activo) [IPPC doc. BREF Waste Treatments Industries, 2006].

De manera general, una concentración de DQO refractaria en el efluente residual entre los 500-2500 mg/L inhibe el proceso de lodos activos.