Diseño de un reactor fotocatalítico a escala semi-industrial para la regeneración de aguas residuales de salida de depuradora.

Armendáriz Ferrández, Nicolás
Gómez Muñoz, Jairo (dir.)

Ormad Melero, María Peña (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente,

Graduado en Ingeniería Química

Resumen: Las aguas de salida de depuradora pueden ser reutilizadas para diversos fines siempre que hayan sido previamente regeneradas y cumplan con diversos límites de calidad establecidos en la legislación vigente. Sin embargo en este tipo de aguas todavía no está limitada la presencia de contaminantes emergentes (como son los antibióticos) y a día de hoy no se tienen evidencias claras de las consecuencias que éstos pueden ocasionar en el medio ambiente y sobre la salud humana. Ante la ineficacia de los procesos convencionales, se están investigando nuevas tecnologías que puedan eliminarlos de manera eficaz, entre las que destacan los procesos de oxidación avanzada y en concreto el tratamiento fotocatalítico con TiO2/UV, el cual genera radiales hidroxilo capaces de oxidar la materia orgánica más refractaria. El principal objetivo de este trabajo de fin de grado (TFG) es llevar a cabo el diseño de una planta de tratamiento a escala semi-industrial que permita la aplicación de un proceso de fotocatálisis heterogénea con TiO2, para la eliminación de contaminantes emergentes de las aguas de salida de depuradora. Este trabajo se ha realizado en colaboración con NILSA (Navarra de Infraestructuras Locales S.A.), empresa del Gobierno de Navarra responsable del saneamiento de las aguas residuales de la Comunidad Foral de Navarra y enmarcado en el proyecto Interreg-POCTEFA “Outbiotics”. Para llevar a cabo el diseño se han utilizado tres sustancias modelo: la cafeína, el ácido salicílico y la amoxicilina. Las dos primeras como sustancias indicadoras de la presencia de radicales hidroxilo y la última, como modelo de antibiótico a degradar. A través de experimentos a escala laboratorio se determinan las etapas/procesos necesarios y las condiciones de operación más idóneas que permitirán realizar el dimensionamiento de las instalaciones. La planta, necesaria para llevar a cabo el tratamiento, consta de un sistema en el que se produce la oxidación de los contaminantes mediante la aplicación de micro-partículas de dióxido de titanio y luz UVA, otro de clarificación mediante coagulación-floculación-decantación, que permite separar el TiO2, posibilitando su reutilización mediante recirculación y una posterior microfiltración del efluente, que evita la emisión de partículas de titanio al medio ambiente. Para llevar a cabo el tratamiento en continuo de 5,4 m3/día de agua residual depurada se propone fabricar 2 grupos secuenciados. Cada grupo tiene 3 reactores de 150 L, 11 fluorescentes UVA por reactor, un decantador provisto de sistema de agitación (que permite realizar la coagulación y floculación previa) situado bajo los reactores, una bomba para recircular el agua del decantador a los reactores y un filtro de microfiltración para eliminar posibles restos de TiO2.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado