Nuevas perspectivas en la aplicación de los procesos de oxidación avanzada

Resumen

Los Procesos de Oxidación Avanzada (POA) han sido ampliamente estudiados debido a su capacidad de degradar diversos tipos de contaminantes orgánicos, gracias a la acción de los radicales hidroxilo generados en este tipo de procesos. Estudios previos realizados por el grupo BIOSUV, señalan que este tipo de procesos son una alternativa eficiente para la remediación de efluentes de distinta tipología. En este contexto, esta Tesis se centrará en el uso de los POA para el tratamiento de efluentes con alta carga orgánica (como los residuos procedentes de la industria vitivinícola) y con contaminantes emergentes (como los pesticidas, medicamentos o líquidos iónicos) así como en suelos contaminados. Se plantea el estudio de distintos POAs: i) Proceso Fenton, en el que se obtienen radicales hidroxilo mediante la descomposición de peróxido de hidrógeno catalizada por hierro (II), ii) el proceso electro-Fenton, en el que se aplica un campo eléctrico para generar el peróxido de hidrógeno y favorecer los mecanismos de degradación, iii) el proceso foto-Fenton, que se lleva a cabo con una fuente de radiación ultravioleta externa, iv) el proceso Foto-Electro-Fenton que es una combinación de los anteriores. Para los distintos POAs, se estudiará el efecto de los diferentes parámetros operacionales, con el objeto de aumentar la producción de los radicales hidroxilo, y por ende, la degradación de los contaminantes a tratar. Por ello, se prevé trabajar con varias configuraciones de reactor que ayuden a maximizar la eficacia de los procesos (eligiendo el tamaño, los electrodos, el tipo de radiación…). Estos estudios permitirán optimizar las condiciones de trabajo (cantidad de catalizador, voltaje…) mejorando la eficiencia de los procesos estudiados. Asimismo, se abrirá una línea de trabajo orientada al desarrollo de catalizadores heterogéneos de hierro, que permitirá trabajar tanto en batch como en continuo, evitando los problemas detectados en la catálisis homogénea. Paralelamente, se evaluará la viabilidad de la técnica Electrocinética-Fenton para la remediación de suelos contaminados. En estos experimentos es de vital importancia determinar la movilidad en los suelos de las distintas especies presentes e identificar los mecanismos que tienen lugar en el suelo a lo largo de su tratamiento. Para la cuantificación de la degradación de los distintos contaminantes, será necesaria la puesta a punto de las técnicas analíticas a utilizar (espectrofotometría, cromatografía líquida y gaseosa, medidas de COT, DQO, radicales hidroxilo…) y de toxicidad (Microtox, estudios de fitotoxicidad…). Asimismo se llevarán a cabo estudios de viabilidad de los distintos procesos.