Degradación de contaminantes emergentes presentes en aguas reales empleando reactores solares a escala planta piloto

Los Contaminantes de Preocupación Emergente (CPEs) abarcan una amplia variedad de compuestos químicos (pesticidas, fármacos, compuestos perfluorados, etc.) que no son en la mayoría de los casos eficientemente degradados por las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales. En este sentido, los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs), representan una alternativa de depuración muy atractiva. Esta tesis doctoral propone el estudio sistemático, modelado y optimización del proceso foto-Fenton (PFF), principalmente a pH cercano a la neutralidad, utilizando Ferrioxalato como catalizador (proceso foto-Fenton/Ferrioxalato, PFF/FeOxa), aplicado a la remoción de paracetamol (PCT, modelo de contaminante) presente en medios acuosos reales, empleando reactores a escala laboratorio y planta piloto, activados con radiación artificial o solar natural. En una fase inicial de investigación, se emplearon herramientas de diseño de experimentos y superficie de respuesta para analizar la influencia de las principales variables operacionales sobre la efectividad del PFF/FeOxa. Esto es, temperatura, radiación, pH, concentración de especies activas, entre las más significativas. Posteriormente, se procedió al modelado de los PFF y PFF/FeOxa bajo diversas condiciones de reacción, empleando reactores fotoquímicos con múltiples geometrías y fuentes de radiación. Para todos los modelos desarrollados se obtuvo una correcta representación de las medidas experimentales realizadas para las principales especies reactivas presentes. Considerando que el peróxido de hidrógeno es uno de los principales reactivos químicos del PFF/FeOxa, se evaluó la intensificación del proceso empleando diversas estrategias de dosificación de agente oxidante (puntual, continua y combinaciones de ambas). Estas estrategias operativas fueron analizadas en reactores de laboratorio, y escaladas a reactores solares escala planta piloto empleando matrices acuosas reales. Se demostró la efectividad de los PFF y PFF/FeOxa estudiados en la eliminación no sólo del contaminante modelo y sus intermediarios de reacción, sino también en la reducción de la toxicidad de los efluentes tratados (Vibrio fischeri y células VERO), incluso en el tratamiento de matrices acuosas reales empleando fotorreactores activados con luz solar.

GIMÉNEZ, Bárbara Natalí