• Portada
04/2008

Corriente eléctrica y un poco de sol para desintoxicar el agua contaminada

Electricitat i sol per desintoxicar l'aigua contaminada
El proceso Electro-Fenton, desarrollado por el autor de este trabajo, permite descontaminar las aguas residuales t�xicas y/o de dif�cil tratamiento, a trav�s de la combinaci�n de la electr�lisis y la oxidaci�n qu�mica de los elementos contaminantes. El trabajo describe, mediante experimentos de planta piloto, la efectividad del proceso y sus procedimientos de aplicaci�

En este art�culo se demuestra por primera vez a escala de planta piloto (figura 1), la viabilidad t�cnica en continuo del proceso Electro-Fenton, un nuevo tratamiento de aguas residuales t�xicas y/o dif�cilmente tratables con los m�todos biol�gicos habituales. Dicho proceso, inventado por el autor de esta rese�a, consiste en la electr�lisis del agua residual empleando un electrodo (O2-diffusion cathode en la figura 1) en el que el ox�geno proveniente de una botella (O2 cylinder en dicha figura) es transformado en agua oxigenada. A un pH cercano a 3 y con la ayuda de peque�as cantidades de hierro disueltas en la muestra, el agua oxigenada se transforma en un potente oxidante, el radical OH, capaz de 'incinerar' en fr�o los contaminantes org�nicos disueltos, transform�ndolos en di�xido de carbono, m�s agua e iones inorg�nicos. Esta oxidaci�n, conocida como reacci�n de Fenton, es completada por la oxidaci�n convencional de los contaminantes que tiene lugar en el otro electrodo (anode) de la celda electroqu�mica.

Como se describe en el art�culo, el proceso Electro-Fenton se ha empleado con �xito para el tratamiento en continuo de 3 muestras de aguas con contaminantes modelo (�cido benzoico, nitrobenceno y el pesticida 2,4-D), as� como de aguas residuales reales provenientes de la industria qu�mica fina y de la industria papelera. El procedimiento experimental era el siguiente: El deposito (reservoir) se llenaba con 26 litros de una disoluci�n acuosa con peque�as concentraciones de sulfato s�dico, sulfato ferroso y �cido sulf�rico -pero sin contaminantes org�nicos- que era reciclada continuamente a trav�s de la celda electroqu�mica mediante una bomba (pump). Durante la electr�lisis, a una corriente constante de 20 amperios, se le iban a�adiendo a dicha disoluci�n inicial caudales decrecientes de las muestras contaminadas al objeto de alcanzar unas aguas de salida con una concentraci�n de Carbono Org�nico Total (TOC) constante y sensiblemente inferior a la de la muestra original. Esta forma de controlar la reacci�n se ha revelado sencilla y efectiva. Los resultados mostraron descensos de TOC entre el 60% y el 84% en las muestras electrolizadas. Cuando dichas muestras fueron posteriormente expuestas al Sol, la carga contaminante desapareci� casi por completo, excepto en el caso de la muestra proveniente de la industria de qu�mica fina.

Veamos como ejemplo el caso de las aguas residuales de una industria papelera (figura 2). Esta muestra conten�a inicialmente una mezcla de contaminantes con un TOC de 328 partes por mill�n (ppm). La adici�n al sistema en funcionamiento de caudales decrecientes de dicha muestra hasta un caudal de 1 litro/hora al final del experimento, permiti� obtener un efluente de salida con un TOC pr�cticamente constante de 70 ppm (curva inferior creciente en la figura 2). El consumo energ�tico de este proceso fue de 0.38 kWh/gTOC. Cuando se expusieron al Sol las muestras electrolizadas, el TOC bajo rapidamente a niveles inferiores a las 10 ppm (porci�n decreciente de la misma curva) sin aumentar el coste energ�tico. En la figura 2 tambi�n se muestra la evoluci�n calculada del TOC en el sistema trabajando sin corriente el�ctrica (curva superior).

El articulo tambi�n explica como calcular, a partir de experimentos de laboratorio en discontinuo, el caudal de entrada necesario para obtener un caudal de salida deseado o, inversamente, como obtener constantes de velocidad a partir de experimentos en planta piloto como los aqu� descritos.

Figura 2. An�lisis de la aplicaci�n de la t�cnica en el caso de las aguas residuales de una industria papelera.

Juan Casado, Jordi Fornaguera
Universitat Autónoma de Barcelona

Referencias

Pilot-scale degradation of organic contaminants in a continuous-flow reactor by the Helielectro-Fenton method. Casado, J; Fornaguera, J. CLEAN-SOIL AIR WATER, 36 (1): 53-58 JAN 2008

 
View low-bandwidth version