Procesos Fenton como tratamiento complementario para la remoción de tensoactivos y coliformes de aguas residuales domésticas

Fenton processes as a complementary treatment for the removal of surfactants and coliforms from municipal wastewater

La ineficiencia de los métodos convencionales para remover tensoactivos y patógenos de aguas residuales ha derivado en la necesidad de desarrollar tratamientos alternativos, como el proceso Fenton y sus variantes.En este estudio se aplicó un proceso Fenton convencional y modificado con ácido etilendiaminotetraacético(EDTA) como tratamiento complementario para aguas residuales rurales de Quito, Ecuador. Inicialmente, seestablecieron las condiciones de concentración de peróxido de hidrógeno ($H_2{O}_2$​), la relación molar $F{e}^{2+}$​+:$H_2{O}_2$ y requerimiento de agitación para un proceso Fenton convencional. Estas condiciones se adaptaron a unproceso Fenton modificado con EDTA, en el cual se definieron las condiciones de relación molar $F{e}^{2+}$​:EDTA y de pH. Las mejores condiciones establecidas fueron: concentración de $H_2{O}_2$​ de 124,4 mM, agitación continua de 130 rpm, relación molar EDTA:$F{e}^{2+}$​:$H_2{O}_2$​ de 1:1:20 y pH de 6,41 (pH del efluente). Bajo estas condiciones, a partir de una muestra con concentración inicial de tensoactivos, coliformes fecales y DQOde 6,12 mg/L, 71000 UFC/mL y 980 mg/L, respectivamente, se alcanzó inactivación total de coliformesfecales y una reducción de 97% para tensoactivos y 93% para la demanda química de oxígeno a los 15 minde tratamiento. La concentración final de estos contaminantes cumplió con los estándares establecidos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). Este tratamiento podría, potencialmente, ser aplicado paracomplementar el tratamiento de aguas residuales que presenten problemas similares.

INTRODUCCIÓN

El vertido de aguas residuales sin tratar en los cuerpos de agua constituye una problemática ambiental de interés mundial. Se estima que el 80% de las aguas residuales de las ciudades se descargan directamente y sin tratar en los ríos, lagunas o en el mar 1. Dentro de la extensa variedad de contaminantes presentes en estas aguas residuales se encuentran los compuestos refractarios y los patógenos 2.

Los contaminantes refractarios se caracterizan porque sus moléculas resisten los mecanismos de

degradación asociados a los tratamientos por métodos convencionales. Entre las sustancias refractarias que típicamente se encuentran en las aguas residuales domésticas están los agentes tensoactivos, los cuales alteran significativamente las propiedades superficiales del agua (2 y favorecen la eutrofización 3. Por otro lado, los patógenos presentes en las aguas residuales pueden provocar una variedad de enfermedades, incluidas la gastroenteritis, la tifoidea y el cólera 4; debido a la complejidad asociada a la identificación individual de los patógenos presentes en las aguas residuales, su presencia es determinada a través de microorganismos indicadores como los coliformes fecales 2.