Procesos físicos-químicos de oxidaciones avanzadas (H2O2/UV; Fe2+/H2O2/UV; TiO2/H2O2/UV) y la mejora con un sistema de coagulación-floculación previo, en el tratamiento de aguas residuales para la eliminación de colorantes

Abstract

El continuo aumento de la población y la industrialización supone un incremento de la problemática existente en relación a los vertidos de aguas contaminadas al medio natural sin un tratamiento adecuado e incluso, a veces, sin ningún tratamiento previo. En los últimos años, el uso de los recursos naturales ha aumentado en prácticamente todos los sectores industriales y concretamente en la industria textil. Este tipo de industria genera un agua residual compleja con alto contenido en materia orgánica e inorgánica, sólidos en suspensión, turbidez y color así como otros tipos de contaminantes, causando un gran impacto al medio ambiente; además se trata en muchas ocasiones de contaminantes difíciles de degradar con tratamientos tradicionales que resultan insuficientes para eliminar la elevada carga contaminante de este tipo de aguas por lo que se hace necesario el uso de sistemas avanzados capaces de eliminar estas sustancias recalcitrantes y/o tóxicas, de muy baja biodegradabilidad. Además, la legislación tiende cada vez a mayores requisitos en relación a la calidad de las aguas que se vierten. Dentro de la industria textil se emplean diferentes tipos de colorantes y pigmentos sintéticos aunque los más usados y comercializados son los colorantes azo seguidos por las ftalocianinas, los cuales presentan resistencia a la biodegradación ya que poseen moléculas muy estables. Por ello, se ha estudiado la tecnología basada en los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs), que implica la transformación de los contaminantes orgánicos a especies menos complejas e incluso a su completa mineralización. En esta investigación se estudiaron tres POAs como son H2O2/UV, foto-Fenton (Fe2+/H2O2/UV) y fotocatálisis heterogénea (TiO2/H2O2/UV) para la eliminación de color y materia orgánica bajo cinco concentraciones diferentes de peróxido de hidrógeno (0,25, 0,5, 1, 2 y 5g/L). Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la eficiencia en este tipo de procesos, llegando a obtener una eliminación casi total del color en el caso del tinte industrial y superior al 94% en materia orgánica con la fotocatálisis heterogénea (TiO2/H2O2/UV), siendo la concentración de peróxido de hidrógeno de 5 g/L con un tiempo de reacción de 2 h. Los resultados obtenidos con el pigmento Phthalo Blue (pigmento altamente recalcitrante) fueron en torno al 69% en eliminación de color y hasta un 86% en eliminación de materia orgánica utilizando el proceso de H2O2/UV sin catalizador, obteniendo así rendimientos muy superiores al de cualquier tratamiento biológico convencional de aguas residuales.