Tratamiento de lixiviados por oxidación Fenton

Treating leachate by Fenton oxidation

Los lixiviados son el resultado de la percolación de líquidos a través de los desechos sólidos en proceso de estabilización. La complejidad del tratamiento de los lixiviados se deriva de que su composición es altamente tóxica y variable y debido al suelo altamente permeable de la península de Yucatán, México representan un peligro alto para la salud. Se presentan los resultados de aplicar el proceso Fenton a los lixiviados del relleno sanitario de la ciudad de Mérida. El proceso Fenton consiste en tratar la carga contaminante con una combinación de H₂O₂ y FeSO₄ en condiciones ácidas. Se determinaron el tiempo óptimo de reacción, los valores óptimos de pH y dosis de reactivo Fenton, así como las dosis óptimas para el postratamiento coagulación - floculación. Las condiciones y dosis óptimas del proceso de oxidación fueron: tiempo de contacto de 20 minutos, un valor de pH igual a 4, concentraciones de H₂O₂ de 600 mg/l y  Fe²⁺ de 1,000 mg/l. Los porcentajes de remoción promedio de materia orgánica, medida como DQOs, fue de 78%, y medida como COT, del 87%.

Introducción

Uno de los tratamientos físico-químicos más prometedores para lixiviados es el de la oxidación Fenton, que consiste en la oxidación de la carga contaminante con una combinación de peróxido de hidrógeno y sulfato ferroso (reactivo Fenton), típicamente a presión atmosférica y temperatura entre 20 °C y 40 °C. Las condiciones óptimas del reactivo Fenton se obtienen a valores ácidos de pH y con ellas se pueden alcanzar altas remociones de los contaminantes orgánicos. El proceso Fenton involucra:

- un cambio estructural de los compuestos orgánicos que  posibilitan un eventual tratamiento biológico posterior,

- una oxidación parcial que redunda en una disminución de la toxicidad del efluente, y/o una oxidación total de los compuestos orgánicos en sustancias inocuas que  posibilitan  una  descarga segura del efluente sin necesidad de un posterior tratamiento.

El agente responsable de la oxidación en el proceso Fenton es el radical  hidroxilo  (•OH),  Fe²⁺ + H₂O₂ + H+ →  Fe3+ + H₂O + •OH. Este radical libre es en extremo reactivo y se forma por la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno en un medio ácido (Kitis et ál., 1999; Yoo et ál., 2001; Lu et ál., 2001). Existe una gran variedad de compuestos orgánicos que son posibles del ataque con el reactivo Fenton. Algunos compuestos son más refractarios que otros, requiriendo de temperaturas más elevadas para su oxidación. Por ejemplo, el benceno o el fenol se oxidan con relativa facilidad, mientras que los derivados clorados son menos reactivos y demandan mayor tiempo para su tratamiento o temperaturas más elevadas.