TAZ-TFG-2016-444


Regeneración de aguas depuradas mediante fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio: Análisis de variables influyentes

Ungría Castillo, Amparo
Escuadra Delso, Silvia (dir.) ; Ormad Melero, María Peña (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2016
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Tecnologías del Medio Ambiente

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: Las aguas de salida de depuradora pueden ser reutilizadas para diversos fines siempre que cumplan los criterios de calidad establecidos en la legislación vigente. Sin embargo, la presencia de determinados contaminantes (como microorganismos patógenos) en las aguas depuradas puede limitar su uso, siendo necesario un tratamiento previo. Los métodos de desinfección más utilizados en las plantas de regeneración de aguas residuales son cloración y radiación UV, pero actualmente se investigan técnicas alternativas como los procesos de oxidación avanzada. Estos procesos se basan en la generación de especies radicalarias muy reactivas, como el radical hidroxilo (•OH), con elevado poder de desinfección sobre los microorganismos presentes en el agua. Los radicales se generan de diferentes formas, por ejemplo mediante radiación UVA o fotocatálisis con TiO2, que son las técnicas empleadas en el presente proyecto. El objetivo de este proyecto es investigar sobre la aplicación de la fotocatálisis en la inactivación de determinadas bacterias presentes en aguas de salida de depuradora, en concreto sobre Escherichia coli y Enterococcus sp. y compararlo con la desinfección obtenida mediante irradiación UVA-VIS en ausencia de catalizador. Para llevar a cabo este objetivo, se realiza un análisis de la influencia de las variables y su interacción que pudieran afectar al grado de desinfección, como son la matriz, la dosis de TiO2, el tiempo de tratamiento, la intensidad de la radiación, la temperatura o el tipo de bacteria, estudiando también estas variables a partir de los parámetros obtenidos de la modelización cinética de los resultados. Se aplica el tratamiento fotocatalítico con TiO2 en suspensión en muestras de agua sintética, de agua de salida de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) sintética y de agua de salida de una EDAR real. Se realizan ensayos de reutilización en discontinuo del catalizador en para estudiar la pérdida de eficacia del catalizador con el uso. De los resultados de inactivación se concluye que la presencia de TiO2 supone, en general, un aumento en la eficacia de inactivación de los tratamientos mediante irradiación UVA-VIS. La composición del agua tiene elevada influencia, siendo la inactivación notablemente inferior en agua de salida de depuradora, matriz más compleja, que en la muestra de suspensión bacteriana en NaCl al 0,9%. El tiempo de tratamiento y la dosis de TiO2 son variables influyentes, en general una duración mayor de la irradiación así como una mayor dosis de dióxido de titanio supone mayor inactivación bacteriana. Por último, se concluye que la bacteria grampositiva Enterococcus sp. es más resistente a los tratamientos basados en irradiación UVA-VIS que la bacteria gramnegativa Escherichia coli. Los parámetros obtenidos de la modelización cinética son acordes con los resultados observados. El daño producido por los tratamientos basados en irradiación UVA-VIS es irreversible. No se produce un recrecimiento de Escherichia coli 24 horas después de finalizar el tratamiento de fotocatálisis en presencia de TiO2.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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