TAZ-PFC-2010-307

Eliminación fotocatalítica de contaminantes peligrosos en la regeneración de aguas depuradas

Vilas Francín, Yolanda
Miguel Salcedo, Natividad (dir.)

Ormad Melero, María Peña (ponente)

Universidad de Zaragoza, CPS, 2010
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Tecnologías del Medio Ambiente

Ingeniero Químico

Resumen: El agua se ha convertido en un recurso escaso y frágil debido principalmente al aumento de la demanda del mismo. La regeneración de aguas y su posterior reutilización es una alternativa para solucionar este problema. El agua regenerada es la procedente de la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) que se somete a un nuevo tratamiento en la Estación Regeneradora de Aguas Residuales (ERAR). En este tratamiento, el agua debe de alcanzar los niveles de calidad sanitaria y ambiental necesarios para el uso que se destina indicados en el RD 1620/2007. Los procesos de oxidación avanzada (POAs) son una alternativa aplicable en los tratamientos de aguas ya que generan radicales hidroxilo que son capaces de mineralizar los contaminantes. Uno de ellos es la fotocatálisis heterogénea basado en la aplicación de TiO2, H2O2 y UV en la regeneración de aguas depuradas, el proceso que se estudia en este proyecto. El tratamiento fotocatalítico se aplica a muestras de agua de salida de una planta de lodos activados para analizar la influencia de las siguientes variables: [TiO2], [H2O2], pH y tiempo de tratamiento. Las variables más influyentes son la adición de H2O2 y la concentración de TiO2. Sin embargo, el uso de H2O2 hace que la muestra sea muy tóxica pero se consigue una desinfección total de la muestra. Las condiciones más favorables entre las ensayadas son 1 g/L TiO2, 10 mM H2O2, a pH 8 y durante 30 minutos, en estas condiciones se obtiene el mayor porcentaje de reducción de la demanda de cloro. Se aplica el tratamiento fotocatalítico con y sin H2O2 y posteriormente un tratamiento de precipitación química sobre muestras sintéticas fortificadas con las siguientes sustancias peligrosas cloroformo, 4-terc-nonilfenol y 9 plaguicidas entre los que se encuentran clorpirifos, 3,4-dicloroanilina, dimetoato, isoproturón, simazina, terbutilazina, terbutrina, clorfenvinfos y metolacloro. Estos contaminantes son los más frecuentes en los efluentes de salida de EDARs. Tras la aplicación de los tratamientos, se obtienen mejores porcentajes de eliminación de los contaminantes con el tratamiento TiO2/UV/H2O2 excepto en el caso de los plaguicidas simazina y terbutilazina. El uso de H2O2 tampoco es necesario en la degradación de las sustancias 4-t-nonilfenol y 3,4-dicloroanilina porque se degradan completamente con ambos tratamientos. El cloroformo se degrada un 58% con el tratamiento TiO2/UV/H2O2, sin embargo, con el tratamiento TiO2/UV el porcentaje de eliminación es menor, 38%. Para los plaguicidas estudiados, se obtiene un porcentaje promedio de eliminación de los mismos del 24% con el tratamiento TiO2/UV. Este porcentaje aumenta hasta un 36% con el tratamiento TiO2/UV/H2O2. El coste que supone la adición de reactivos al tratamiento TiO2/UV y el tratamiento posterior de precipitación química es de 1,765 €/m3 de agua tratada. El coste aumenta a 1,836 €/m3 de agua tratada, si el tratamiento es con H2O2. Este tratamiento tiene un coste elevado por el uso del TiO2.