Resumen de Tratamiento de efluentes industriales acuosos mediante fotocatálisis homogénea uv-a/c/solar
Los efluentes acuosos procedentes de la actividad industrial ocupan un lugar destacado a tener en cuenta cuando de temas relacionados con la protección del medio ambiente se habla; aunque existen otros agentes implicados en su contaminación, el principal problema lo constituyen las aguas residuales procedentes de actividades industriales que contienen plaguicidas, colorantes, fenoles, fertilizantes, metales pesados y demás productos químicos en disolución y que resultan especialmente problemáticas debido a su propia naturaleza no biodegradable. Precisamente por este motivo, los procesos de tratamiento biológico (los más comúnmente utilizados) no resultan eficaces sobre ellos y se hace evidente la necesidad de buscar nuevos tratamientos específicos adicionales más eficientes que permitan reducir su toxicidad y aumentar su biodegradabilidad lo suficiente como para permitir su posterior vertido a un tratamiento biológico convencional (EDAR), o en su caso que puedan ser reutilizadas como agua de proceso o vertidas directamente al medio ambiente.
En este trabajo de investigación ha sido objeto de estudio la degradación de aguas residuales procedentes de los sectores industriales agroalimentario y farmacéutico, que se han sometido a tratamientos foto-Fenton utilizando radiación artificial UV-C, combinación de radiación UV-A y UV-C, y radiación solar, siendo en este último caso inducido el proceso con ferrioxalato.
La optimización de los sistemas se ha realizado mediante el desarrollo de diseños factoriales de experimentos incluyendo algunas de las siguientes variables, según el caso: velocidad de flujo de peróxido de hidrógeno, concentración inicial de peróxido de hidrógeno, pH, concentración inicial de sulfato de hierro, concentración inicial de ácido oxálico, tiempo de exposición de las lámparas UV, temperatura media y potencia solar incidente media. La eficacia de la degradación fotocatalítica se determinó en función del contenido de carbono orgánico total (COT). Los resultados experimentales se ajustaron usando redes neuronales, lo cual permitió la simulación de cada proceso para cualquier valor de las variables, dentro del intervalo experimental estudiado.
En una primera parte, se estudió la degradación de aguas preparadas en laboratorio que simulaban la composición de aguas residuales procedentes de industrias agroalimentarias y farmacéuticas. En las condiciones óptimas seleccionadas para cada proceso se consigue degradar cerca del 100% de los contaminantes añadidos al agua aunque se pudo constatar la influencia negativa de añadir una matriz a la disolución. Los mecanismos de reacción (molecular, radical y/o fotolítico) y la contribución de diferentes especies oxidantes intermedias responsables del proceso de mineralización han sido también estudiados conduciendo la reacción en presencia de agentes (concretamente, alcohol tert-butílico, 1,4-benzoquinona, azida sódica y yoduro potásico) inhibidores de algunos de los principales radicales que intervienen en las reacciones de degradación.
En una segunda parte, se comprobó la eficiencia de los procesos fotocatalíticos en la degradación de aguas residuales reales procedentes de plantas industriales. En estos casos fue preciso evaluar primero la conveniencia de someter las aguas residuales a tratamientos físico-químicos que permitieran mejorar la eficacia del posterior tratamiento fotocatalítico. Una vez optimizado el tratamiento previo físico-químico, se realizaron experimentos preliminares con el fin de evaluar la incidencia de los procesos de oxidación sobre estas aguas y facilitar así el diseño factorial a utilizar. De esta manera se consiguieron porcentajes elevados de eliminación de COT para las aguas residuales de la industria farmacéutica y algo más bajos (61%) para las aguas residuales del sector vinícola.
