Nuevas vías para la eliminación de compuestos orgánicos en aguas residuales
Vie, 07/09/2012
El trabajo ha sido publicado en la prestigiosa revista Applied Catalysis B-Environmental y es fruto de la colaboración entre tres centros de investigación: el LEQUIA de la UdG, la UFZ-Environmental Research Centre (Alemania) y la Plataforma Solar de Almería.
Las aguas residuales, especialmente las industriales, contienen altas cargas de materia orgánica muy poco biodegradable. Se trata de compuestos muy persistentes en el medio, a menudo tóxicos, y que no pueden ser eliminados con tratamientos biológicos convencionales. Desarrollar tratamientos limpios y eficientes capaces de eliminarlos es, desde hace tiempo, el objetivo de muchos grupos de investigación en todo el mundo.
Uno de estos tratamientos son los llamados sistemas Foto-Fenton, que consisten en una mezcla de peróxido de hidrógeno y hierro con luz ultravioleta. Se basan en la reacción de Fenton, llamada así por su descubridor en 1894, el químico británico Henry John Horstman Fenton. El uso de luz ultravioleta o visible aumenta su eficacia. En los últimos años, los sistemas Foto-Fenton se han estudiado aún más intensamente, investigando su uso para la eliminación de diversos compuestos orgánicos: pesticidas, derivados farmacéuticos, compuestos derivados de las gasolinas, colorantes, disolventes clorados o compuestos fenólicos.
Vale decir, sin embargo, que a pesar de sus potencialidades, estos sistemas todavía presentan algunos problemas:
1) Las reacciones tienen lugar a pH muy bajos, es decir, en medios ácidos.
2) Se producen lodos derivados del uso del hierro que son muy difíciles de reciclar.
3) El uso de luz ultravioleta incrementa el coste del proceso.
El trabajo publicado en la prestigiosa revista Applied Catalysis B: Environmental "Fe-Zeolitas as heterogeneous Catalyst in solar Fenton-like Reaction" abre nuevos caminos para solucionarlos mediante el apoyo del hierro en zeolitas, unos materiales aluminosilicatos microporosos. Las zeolitas actúan como adsorbentes y catalizadores.
Las ventajas que presenta el uso de estos materiales es que son fácilmente reciclables y sólo necesitan luz solar, lo que abarata el proceso. Los resultados del trabajo de investigación del LEQUIA han demostrado que las Fe-Zeolitas tienen actividad catalítica a pH neutro. Otro aspecto innovador del trabajo es la aplicación de la luz solar utilizando reactores equipados con colectores parabólicos, que además de concentrar los rayos de sol mejoran sustancialmente la eliminación de compuestos orgánicos hasta mineralizar los mismos.
Este trabajo de investigación ha sido liderado por el investigador del LEQUIA Dr. Rafael González Olmos en el marco del proyecto "Development of materiales tono treat contaminated efluentes by Combination of adsorption and advanced oxidation processes (AdsOxd)". La colaboración con el UFZ de Leipzig (Alemania) surgió a raíz de la estancia posdoctoral del Dr. González en este centro, donde trabajó en el desarrollo de nuevos adsorbentes/catalizadores para el tratamiento de compuestos refractarios orgánicos en aguas.
Publicación de referencia: González-Olmos, R., Martin, MJ, Georgi, A., Kopinke, F.-D., Oller, E., Malato, S., Fe-zeolitas as heterogeneous Catalyst in solar Fenton-like Reaction at neutral pH, Applied Catalysis B: Environmental, 125, 51-56
Las aguas residuales, especialmente las industriales, contienen altas cargas de materia orgánica muy poco biodegradable. Se trata de compuestos muy persistentes en el medio, a menudo tóxicos, y que no pueden ser eliminados con tratamientos biológicos convencionales. Desarrollar tratamientos limpios y eficientes capaces de eliminarlos es, desde hace tiempo, el objetivo de muchos grupos de investigación en todo el mundo.
Uno de estos tratamientos son los llamados sistemas Foto-Fenton, que consisten en una mezcla de peróxido de hidrógeno y hierro con luz ultravioleta. Se basan en la reacción de Fenton, llamada así por su descubridor en 1894, el químico británico Henry John Horstman Fenton. El uso de luz ultravioleta o visible aumenta su eficacia. En los últimos años, los sistemas Foto-Fenton se han estudiado aún más intensamente, investigando su uso para la eliminación de diversos compuestos orgánicos: pesticidas, derivados farmacéuticos, compuestos derivados de las gasolinas, colorantes, disolventes clorados o compuestos fenólicos.
Vale decir, sin embargo, que a pesar de sus potencialidades, estos sistemas todavía presentan algunos problemas:
1) Las reacciones tienen lugar a pH muy bajos, es decir, en medios ácidos.
2) Se producen lodos derivados del uso del hierro que son muy difíciles de reciclar.
3) El uso de luz ultravioleta incrementa el coste del proceso.
El trabajo publicado en la prestigiosa revista Applied Catalysis B: Environmental "Fe-Zeolitas as heterogeneous Catalyst in solar Fenton-like Reaction" abre nuevos caminos para solucionarlos mediante el apoyo del hierro en zeolitas, unos materiales aluminosilicatos microporosos. Las zeolitas actúan como adsorbentes y catalizadores.
Las ventajas que presenta el uso de estos materiales es que son fácilmente reciclables y sólo necesitan luz solar, lo que abarata el proceso. Los resultados del trabajo de investigación del LEQUIA han demostrado que las Fe-Zeolitas tienen actividad catalítica a pH neutro. Otro aspecto innovador del trabajo es la aplicación de la luz solar utilizando reactores equipados con colectores parabólicos, que además de concentrar los rayos de sol mejoran sustancialmente la eliminación de compuestos orgánicos hasta mineralizar los mismos.
Este trabajo de investigación ha sido liderado por el investigador del LEQUIA Dr. Rafael González Olmos en el marco del proyecto "Development of materiales tono treat contaminated efluentes by Combination of adsorption and advanced oxidation processes (AdsOxd)". La colaboración con el UFZ de Leipzig (Alemania) surgió a raíz de la estancia posdoctoral del Dr. González en este centro, donde trabajó en el desarrollo de nuevos adsorbentes/catalizadores para el tratamiento de compuestos refractarios orgánicos en aguas.
Publicación de referencia: González-Olmos, R., Martin, MJ, Georgi, A., Kopinke, F.-D., Oller, E., Malato, S., Fe-zeolitas as heterogeneous Catalyst in solar Fenton-like Reaction at neutral pH, Applied Catalysis B: Environmental, 125, 51-56