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Tecnología de oxidación avanzada utilizando Fe0/H2O2 como tratamiento eficaz para reciclar aguas residuales industriales para riego de cultivos
Este estudio se centró en el desarrollo de un nuevo tratamiento Phenton de los efluentes de agua procedentes de un polígono industrial local y de un emplazamiento de la industria de tinción. Se evaluaron diferentes tecnologías de oxidación avanzada (AOT) como la fotocatálisis heterogénea, Photo-Fenton y UV-Vis/H2O2 utilizando FeSO4, y hierro puro. Para desarrollar este estudio, se analizaron muestras de agua antes y después de cada tratamiento. En general, tras los AOT disminuyó significativamente la cantidad de cloruros, nitratos, hidrocarburos, metales pesados, COT y bacterias.? Foto-Fenton y UV-Vis/H2O2/TiO2 mostraron el mejor rendimiento en el tratamiento de las aguas residuales de la industria de tinción y las aguas residuales industriales, respectivamente. Photo-Fenton mineralizó el 100% de los colorantes, redujo en un 99% los coliformes totales, eliminó el 76% del COT y el 60% de los metales pesados analizados. Curiosamente, se observó que el uso de hierro metálico en el tratamiento Photo-Fenton lograba resultados similares. Esto significa que las aguas residuales pueden tratarse con productos químicos benignos. Las aguas residuales tratadas se evaluaron como fuente potencial de agua para el riego de Lolium perenne, un cultivo convencional en la alimentación animal. En general, las características físicas de Lolium perenne, como la longitud y la anchura de las hojas y de las cubiertas, no se modificaron significativamente tras el riego con aguas residuales tratadas. Se obtuvieron resultados similares utilizando como referencia agua del grifo tratada. Se detectaron trazas de metales remanentes del tratamiento en la hierba y el suelo. Sin embargo, la concentración de Cd, Cr, Cu y Zn era muy similar a la del agua del grifo. Teniendo en cuenta estos resultados, el uso de metal de hierro de valencia cero no tóxico y peróxido de hidrógeno en una reacción Foto-Fenton es una tecnología de tratamiento oxidante alternativa escalable en planta piloto para el reciclado de aguas residuales industriales en actividades agrícolas.
INTRODUCCIÓN
La contaminación mundial del agua se atribuye principalmente a los vertidos de aguas residuales de diversos sectores industriales, en particular el textil y los polígonos industriales. Estas industrias liberan grandes cantidades de contaminantes orgánicos e inorgánicos que afectan a los ecosistemas acuáticos. También las actividades agrícolas, que utilizan grandes cantidades de agua para el riego, plantean riesgos al utilizar aguas residuales no tratadas. Esta práctica conduce a la transferencia de contaminantes a los cultivos y a la cadena alimentaria [1].
Por ejemplo, en Colombia y otros países latinoamericanos, el Lolium perenne es el principal cultivo utilizado para alimentar animales destinados a la producción de carne [2]. Se ha demostrado que el riego con aguas residuales no tratadas provoca la transferencia de metales pesados como Cd, Pb, Cr, Zn, Fe y Mn a los cultivos, además de microorganismos patógenos como E. coli, Salmonella spp. y hongos. Por lo tanto, los contaminantes acumulados en los cultivos se transfieren a los animales y, posteriormente, a los seres humanos que los consumen, lo que supone un grave riesgo para la salud pública [3].
La mayoría de los contaminantes orgánicos de las aguas residuales industriales se caracterizan por su estabilidad y sus complejas estructuras moleculares. Del mismo modo, los contaminantes inorgánicos presentes en concentraciones más bajas también son resistentes a la eliminación mediante métodos químicos y biológicos convencionales, como la filtración y la coagulación. Estas técnicas están diseñadas principalmente para eliminar contaminantes sólidos, por lo que son menos eficaces contra determinados tipos de contaminantes [4]. Por lo tanto, la implementación de Tecnologías de Oxidación Avanzada (AOTs) es esencial para la eliminación y degradación eficaz de estos contaminantes en las aguas residuales.
Autores: Hernandez Niño, Jhon Sebastian; Murcia Mesa, Julie Joseane; Gil Agudelo, Mariana Alejandra; Valencia Carrasquilla, Paola Tatiana
Idioma: Español
Editor: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - UPTC
Año: 2024
Artículos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
Atribución
Consultas: 66
Citaciones: Ciencia en Desarrollo Vol. 15 Núm. 2
Este documento es un artículo elaborado por Jhon Sebastian Hernandez Niño, Julie Joseane Murcia Mesa, Mariana Alejandra Gil Agudelo y Paola Tatiana Valencia Carrasquilla (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Colombia) para la revista Ciencia en Desarrollo Vol. 15 Núm. 2. Publicación de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Contacto: cienciaendesarrollo@uptc.edu.co
Este estudio se centró en el desarrollo de un nuevo tratamiento Phenton de los efluentes de agua procedentes de un polígono industrial local y de un emplazamiento de la industria de tinción. Se evaluaron diferentes tecnologías de oxidación avanzada (AOT) como la fotocatálisis heterogénea, Photo-Fenton y UV-Vis/H2O2 utilizando FeSO4, y hierro puro. Para desarrollar este estudio, se analizaron muestras de agua antes y después de cada tratamiento. En general, tras los AOT disminuyó significativamente la cantidad de cloruros, nitratos, hidrocarburos, metales pesados, COT y bacterias.? Foto-Fenton y UV-Vis/H2O2/TiO2 mostraron el mejor rendimiento en el tratamiento de las aguas residuales de la industria de tinción y las aguas residuales industriales, respectivamente. Photo-Fenton mineralizó el 100% de los colorantes, redujo en un 99% los coliformes totales, eliminó el 76% del COT y el 60% de los metales pesados analizados. Curiosamente, se observó que el uso de hierro metálico en el tratamiento Photo-Fenton lograba resultados similares. Esto significa que las aguas residuales pueden tratarse con productos químicos benignos. Las aguas residuales tratadas se evaluaron como fuente potencial de agua para el riego de Lolium perenne, un cultivo convencional en la alimentación animal. En general, las características físicas de Lolium perenne, como la longitud y la anchura de las hojas y de las cubiertas, no se modificaron significativamente tras el riego con aguas residuales tratadas. Se obtuvieron resultados similares utilizando como referencia agua del grifo tratada. Se detectaron trazas de metales remanentes del tratamiento en la hierba y el suelo. Sin embargo, la concentración de Cd, Cr, Cu y Zn era muy similar a la del agua del grifo. Teniendo en cuenta estos resultados, el uso de metal de hierro de valencia cero no tóxico y peróxido de hidrógeno en una reacción Foto-Fenton es una tecnología de tratamiento oxidante alternativa escalable en planta piloto para el reciclado de aguas residuales industriales en actividades agrícolas.
INTRODUCCIÓN
La contaminación mundial del agua se atribuye principalmente a los vertidos de aguas residuales de diversos sectores industriales, en particular el textil y los polígonos industriales. Estas industrias liberan grandes cantidades de contaminantes orgánicos e inorgánicos que afectan a los ecosistemas acuáticos. También las actividades agrícolas, que utilizan grandes cantidades de agua para el riego, plantean riesgos al utilizar aguas residuales no tratadas. Esta práctica conduce a la transferencia de contaminantes a los cultivos y a la cadena alimentaria [1].
Por ejemplo, en Colombia y otros países latinoamericanos, el Lolium perenne es el principal cultivo utilizado para alimentar animales destinados a la producción de carne [2]. Se ha demostrado que el riego con aguas residuales no tratadas provoca la transferencia de metales pesados como Cd, Pb, Cr, Zn, Fe y Mn a los cultivos, además de microorganismos patógenos como E. coli, Salmonella spp. y hongos. Por lo tanto, los contaminantes acumulados en los cultivos se transfieren a los animales y, posteriormente, a los seres humanos que los consumen, lo que supone un grave riesgo para la salud pública [3].
La mayoría de los contaminantes orgánicos de las aguas residuales industriales se caracterizan por su estabilidad y sus complejas estructuras moleculares. Del mismo modo, los contaminantes inorgánicos presentes en concentraciones más bajas también son resistentes a la eliminación mediante métodos químicos y biológicos convencionales, como la filtración y la coagulación. Estas técnicas están diseñadas principalmente para eliminar contaminantes sólidos, por lo que son menos eficaces contra determinados tipos de contaminantes [4]. Por lo tanto, la implementación de Tecnologías de Oxidación Avanzada (AOTs) es esencial para la eliminación y degradación eficaz de estos contaminantes en las aguas residuales.
Descripción
Este estudio se centró en el desarrollo de un nuevo tratamiento Phenton de los efluentes de agua procedentes de un polígono industrial local y de un emplazamiento de la industria de tinción. Se evaluaron diferentes tecnologías de oxidación avanzada (AOT) como la fotocatálisis heterogénea, Photo-Fenton y UV-Vis/H2O2 utilizando FeSO4, y hierro puro. Para desarrollar este estudio, se analizaron muestras de agua antes y después de cada tratamiento. En general, tras los AOT disminuyó significativamente la cantidad de cloruros, nitratos, hidrocarburos, metales pesados, COT y bacterias.? Foto-Fenton y UV-Vis/H2O2/TiO2 mostraron el mejor rendimiento en el tratamiento de las aguas residuales de la industria de tinción y las aguas residuales industriales, respectivamente. Photo-Fenton mineralizó el 100% de los colorantes, redujo en un 99% los coliformes totales, eliminó el 76% del COT y el 60% de los metales pesados analizados. Curiosamente, se observó que el uso de hierro metálico en el tratamiento Photo-Fenton lograba resultados similares. Esto significa que las aguas residuales pueden tratarse con productos químicos benignos. Las aguas residuales tratadas se evaluaron como fuente potencial de agua para el riego de Lolium perenne, un cultivo convencional en la alimentación animal. En general, las características físicas de Lolium perenne, como la longitud y la anchura de las hojas y de las cubiertas, no se modificaron significativamente tras el riego con aguas residuales tratadas. Se obtuvieron resultados similares utilizando como referencia agua del grifo tratada. Se detectaron trazas de metales remanentes del tratamiento en la hierba y el suelo. Sin embargo, la concentración de Cd, Cr, Cu y Zn era muy similar a la del agua del grifo. Teniendo en cuenta estos resultados, el uso de metal de hierro de valencia cero no tóxico y peróxido de hidrógeno en una reacción Foto-Fenton es una tecnología de tratamiento oxidante alternativa escalable en planta piloto para el reciclado de aguas residuales industriales en actividades agrícolas.
INTRODUCCIÓN
La contaminación mundial del agua se atribuye principalmente a los vertidos de aguas residuales de diversos sectores industriales, en particular el textil y los polígonos industriales. Estas industrias liberan grandes cantidades de contaminantes orgánicos e inorgánicos que afectan a los ecosistemas acuáticos. También las actividades agrícolas, que utilizan grandes cantidades de agua para el riego, plantean riesgos al utilizar aguas residuales no tratadas. Esta práctica conduce a la transferencia de contaminantes a los cultivos y a la cadena alimentaria [1].
Por ejemplo, en Colombia y otros países latinoamericanos, el Lolium perenne es el principal cultivo utilizado para alimentar animales destinados a la producción de carne [2]. Se ha demostrado que el riego con aguas residuales no tratadas provoca la transferencia de metales pesados como Cd, Pb, Cr, Zn, Fe y Mn a los cultivos, además de microorganismos patógenos como E. coli, Salmonella spp. y hongos. Por lo tanto, los contaminantes acumulados en los cultivos se transfieren a los animales y, posteriormente, a los seres humanos que los consumen, lo que supone un grave riesgo para la salud pública [3].
La mayoría de los contaminantes orgánicos de las aguas residuales industriales se caracterizan por su estabilidad y sus complejas estructuras moleculares. Del mismo modo, los contaminantes inorgánicos presentes en concentraciones más bajas también son resistentes a la eliminación mediante métodos químicos y biológicos convencionales, como la filtración y la coagulación. Estas técnicas están diseñadas principalmente para eliminar contaminantes sólidos, por lo que son menos eficaces contra determinados tipos de contaminantes [4]. Por lo tanto, la implementación de Tecnologías de Oxidación Avanzada (AOTs) es esencial para la eliminación y degradación eficaz de estos contaminantes en las aguas residuales.