Full text
FORMACIÓN DE SUBPRODUCTOS EN PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA APLICADOS EN LA REGENERACIÓN DE AGUAS DE SALIDA DE DEPURADORA Realizado por: Alberto Lanuza Val Ponente: Rosa Mosteo Abad Director: Jorge Jesús Rodríguez Chueca Ingeniería Técnica Industrial, Especialidad: Química Industrial Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente ! Septiembre!2012!
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 2 !
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 3 RESUMEN Las aguas que se reutilizan son aguas que ya han sido sometidas a un tratamiento de EDAR, pero posteriormente se les somete a un tratamiento adicional o complementario que permite adecuar su calidad al uso que vaya a destinarse. Estos tratamientos tienen el fin de que éste bien sea apto para diversos fines y consumos, y se llevan a cabo en Estaciones Regeneradoras de aguas residuales depuradas (ERAR). La calidad final del agua debe cumplir las especificaciones establecidas en el Real Decreto 1620/2007, en el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas. Unos de los principales objetivos en la regeneración de aguas es la desinfección de estas de agentes patógenos y otras sustancias. El grado de desinfección dependerá de la cantidad de materia orgánica y de la materia en suspensión presente. En la actualidad, se esta produciendo la sustitución de agentes como el cloro por otros desinfectantes o por otro tipo de procesos. En los últimos años se están desarrollando una serie de Procesos Avanzados de Oxidación (POA’s), que se basan en la generación de especies reactivas del oxígeno, altamente reactivas y de ataque poco selectivo, y que son capaces de degradar un gran numero de contaminantes mediante mecanismos en los cuales entra en juego una serie de radicales. El objetivo principal de este proyecto se basa en la determinación de subproductos generados durantes los procesos de oxidación avanzada utilizados en la regeneración de aguas. Los procesos estudiados de oxidación avanzada son la ozonización, radiación UV, H2O2/radiación y proceso FotoFenton. La formación de los subproductos esta directamente relacionada con la presencia de radicales hidroxilo capaces de oxidar los cloruros presentes en las muestras sintéticas tratadas. El proceso que más trihalometanos genera es el de radiación UV, seguido del proceso Fenton, el H2O2/radiación y finalmente la ozonización, que es el proceso con menor formación de estos subproductos.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 4 !
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 5 INDICE RESUMEN................................................................................................................3 CAPÍTULO 1. ALCANCE Y OBJETIVOS .....................................................................7 CAPÍTULO 2. REGENERACIÓN DE AGUAS DE SALIDA DE DEPURADORA....9 2.1 PROBLEMÁTICA: REUTILIZACIÓN DE AGUAS DE SALIDA DE EDAR. .......................9 2.1.1 Contaminantes residuales de las aguas de salida de EDAR....................... 11 2.1.2 Legislación: RD 1620/2007......................................................................... 13 2.2 TRATAMIENTOS DE REGENERACIÓN CONVENCIONALES........................................15 2.2.1 Coagulación-floculación .............................................................................15 2.2.2 Desinfección ................................................................................................18 2.3 PROCESOS DE REGENERACIÓN BASADOS EN TÉCNICAS DE OXIDACIÓN AVANZADA23 CAPÍTULO 3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ..............................................31 3.1 MUESTRAS............................................................................................................31 3.2 METODOLOGÍA ANALÍTICA...................................................................................32 3.2.1 pH ................................................................................................................32 3.2.2 Temperatura ................................................................................................32 3.2.3 Conductividad.............................................................................................. 33 3.2.4 Turbidez....................................................................................................... 33 3.2.5 Trihalometanos (THM´s)............................................................................. 34 3.3 PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA (POA’S) ..................................................35 3.3.1 Ozonización .................................................................................................35 3.3.2 Ultravioleta (UV)......................................................................................... 37 3.3.3 H2O2 / Radiación solar................................................................................ 38 3.3.4 Reacción Fenton.......................................................................................... 38 CAPÍTULO 4. RESULTADOS........................................................................................41 4.1 PROCESO BASADO EN EL OZONO ..........................................................................41 4.2 PROCESOS BASADOS EN LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA (UV) ..............................44 4.3 PROCESOS H2O2 / RADIACIÓN ..............................................................................48 4.4 REACCIÓN FOTOFENTON .....................................................................................53 4.5 PRODUCCIÓN DE SUBPRODUCTOS EN LAS DIFERENTES TÉCNICAS DE OXIDACIÓN AVANZADA .......................................................................................................................59
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 6 CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES...................................................................................61 CAPÍTULO 6. BIBLIOGRAFÍA.....................................................................................63
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 7 Capítulo 1. Alcance y objetivos El agua es uno de los principales recursos que poseemos y debe ser tratado consecuentemente para eliminar cualquier especie o sustancia que la contamine, es decir, que produzca alteraciones en su composición natural. Las aguas que se reutilizan son aguas que ya han sido sometidas a un tratamiento de EDAR, pero posteriormente se les somete a un tratamiento adicional o complementario que permite adecuar su calidad al uso que vaya a destinarse. Estos tratamientos tienen el fin de que éste bien sea apto para diversos fines y consumos, y se llevan a cabo en Estaciones Regeneradoras de aguas residuales depuradas (ERAR). La calidad final del agua debe cumplir las especificaciones establecidas en el Real Decreto 1620/2007, en el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas. Unos de los principales objetivos en la regeneración de aguas es la desinfección de estas de agentes patógenos y otras sustancias. El grado de desinfección dependerá de la cantidad de materia orgánica y de la materia en suspensión presente. En la actualidad, se esta produciendo la sustitución de agentes como el cloro por otros desinfectantes o por otro tipo de procesos. En los últimos años se están desarrollando una serie de Procesos Avanzados de Oxidación (POA’s), que se basan en la generación de especies reactivas del oxígeno, altamente reactivas y de ataque poco selectivo, y que son capaces de degradar un gran numero de contaminantes mediante mecanismos en los cuales entra en juego una serie de radicales. En este proyecto se profundiza en la aplicación de estos procesos de oxidación avanzada utilizados para la regeneración de aguas depuradas. Este estudio viene determinado por la formación de una serie de subproductos durante los POA’s seleccionados con el objetivo de conocer su posible formación y su concentración, así como los parámetros relacionados del agua que se va a tratar. Los procesos de oxidación a estudiar son: - Ozonización
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 8 - Radiación UV - H2O2 / Radiación solar - Proceso de reacción FotoFenton La principal característica de estos procesos es que implican la generación de radicales hidroxilo en cantidad suficiente para interaccionar con los compuestos orgánicos del medio. La diferencia entre estos procesos es la forma en la que generan dichos radicales. Para realizar esta experimentación se utilizará como muestra de agua residual depurada, agua de salida de la planta piloto de lodos activos ubicada en el laboratorio del grupo de Calidad y Tratamiento de las aguas de la Universidad de Zaragoza. El objetivo principal de este proyecto se puede dividir en los siguientes objetivos “secundarios”: - Recopilar información bibliográfica de los procesos de oxidación avanzada junto con el funcionamiento de estos y la calidad final del agua tratada. - Estudiar la aplicación de los tratamientos propuestos y la influencia de los parámetros implicados (pH, conductividad, turbidez, concentración de hierro, tiempo de exposición,…) - Conocer la influencia del proceso de oxidación avanzada sobre la generación de subproductos.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 9 Capítulo 2. Regeneración de aguas de salida de depuradora 2.1 Problemática: Reutilización de aguas de salida de EDAR. En las últimas décadas se ha multiplicado la población y se ha producido un aumento significativo en la actividad del hombre y en su calidad de vida. Debido a estos factores el consumo de agua se ha incrementado considerablemente. En todos los países los recursos de agua son limitados, y en muchos de ellos escasos. Según datos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente la distribución de los consumos de agua en España es: 12 % para el abastecimiento en ciudades, 13% para uso industrial y un 75 % para fines agrícolas. Este organismo realiza también una distinción entre reutilización y reciclaje del agua: - Reciclaje: Significa su utilización por otra aplicación diferente a la previa. Ejemplos: Irrigación de jardines, usos estéticos o protección contra incendios. - Reutilización: Uso del agua en la misma aplicación para la cual fue originalmente utilizada. Puede requerir un tratamiento antes de que sea usada nuevamente. Si la reutilización de aguas depuradas fuera directa nos podíamos encontrar con los siguientes problemas: - Riesgos para la salud. - Elementos obstruyentes - Elementos traza y metales pesados - Problemas por presencia de nutrientes y materia orgánico - Riesgo de la salinidad En la tabla 1 se pueden ver las distintas formas de reutilización de aguas y sus problemas correspondientes.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 16 suspensión del orden del 60 % al 90 % y elimina la DBO-DQO contenida en los sólidos en suspensión retirados. [Metcalf – Eddy, 1977] Los coloides son partículas de gran volumen y poco peso, con propiedades superficiales especiales y cargados eléctricamente. Algunos coloides son: arcillas, proteínas, óxidos metálicos hidratados, etc., y normalmente, estos coloides de las aguas residuales están en forma de anión. Para poder separar las partículas coloidales del agua será necesario desestabilizarlas, permitiendo así su agregación, que será un paso indispensable para su eliminación. Existen diversos mecanismos por los que las partículas entran en contacto: • Floculación pericinética: Por el movimiento térmico de las partículas. • Decantación primaria: Por el movimiento real de sedimentación de las partículas. • Floculación ortocinética: Por el movimiento del fluido que contiene a las partículas. Existe una serie de parámetros importantes en el proceso de coagulación-floculación: • Características del sólido: Composición y edad del sólido, concentración de sólidos, influencia de su superficie,… • Características del líquido: Temperatura, alcalinidad, acidez del medio y fuerza iónica del líquido. • Parámetros externos: Agitación, tiempo de coagulación y dimensiones del recipiente. • Características de los aditivos (Coagulante y floculante): Naturaleza, peso molecular, forma de preparación y adición, …
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 17 Los coagulantes son productos químicos que en solución suministran una carga eléctrica contraria a la de las partículas coloidales. Los coagulantes más utilizados en el tratamiento de aguas son: • Cloruro Férrico • Sulfato de aluminio • Sulfato Férrico • Policloruro de aluminio • Cal o sosa De la misma forma, los polímeros son sustancias químicas que permiten mejorar la coagulación y pueden clasificarse en: • Polímeros naturales: polisacáridos, gomas, gelatinas y alginatos. • Polímeros sintéticos: no iónicos, aniónicos y catiónicos. Las aplicaciones habituales de la coagulación-floculación son en las plantas de aguas urbanas pero tiene otras aplicaciones también muy importantes; para tratar aguas industriales, para mejorar la separación de productos tóxicos o no biodegradables, para afino de agua tratada o eliminación del fósforo, etc.. Respecto a las ventajas e inconvenientes de la coagulación-floculación, indicar que ntre las posibles ventajas se destacan la siguientes: • En el caso de incidencia de vertidos industriales, puede constituir un pretratamiento obligado de las aguas residuales para permitir su tratamiento biológico. • Presenta menos sensibilidad a los aumentos de caudal y a la presencia de sustancias tóxicas en el vertido de aguas residuales. Permite la separación y/o eliminación de metales.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 18 • También tiene menor sensibilidad que el tratamiento biológico a la presencia de elevada salinidad en el vertido. • Permite trabajar de forma intermitente , siendo su puesta en marcha inmediata frente a los 15-20 días de los procesos biológicos. • Puede ser utilizado para la reducción del fósforo del agua pudiendo llegar a sustituir a dicho tratamiento terciario. Entre las desventajas nos encontramos con el coste de los reactivos químicos, la mayor producción de fangos y en algunos casos la necesidad de neutralizar el efluente del proceso. 2.2.2 Desinfección El proceso de desinfección, tal como se aplica en el tratamiento del agua, debe diferenciarse del proceso de esterilización. Este último proceso implica la total destrucción o inactivación de todos los microorganismos, incluyendo bacterias, quistes de amebas, algas, esporas y virus. La desinfección no destruye todos los microorganismos ni siquiera los patógenos. Por ejemplo, los virus de la polio y la hepatitis no se destruyen totalmente por las técnicas corrientes de desinfección. Los desinfectantes químicos que destruyen o inactivan solamente bacterias se llaman bactericidas. El mecanismo de destrucción de los organismos en la desinfección depende principalmente de la naturaleza del desinfectante y del tipo de organismo. Aunque los mecanismos de desinfección no están completamente esclarecidos, existe evidencia de que la mayor parte de los desinfectantes destruyen la proteína celular, principalmente por inactivación de los sistemas enzimáticos críticos.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 19 1. CLORACIÓN De todos los procesos fisicoquímicos usados hoy en día, la cloración es el proceso que más historia tiene en el control de la calidad del agua. Para realizar este proceso se pueden utilizar distintos reactivos como el cloro y el hipoclorito. Las principales características del cloro como desinfectante se resumen a continuación: ⇒ Destruye los organismo patógenos del agua en condiciones ambientales y en tiempos cortos. ⇒ Es de fácil aplicación, manejo sencillo y bajo costo. ⇒ En las dosis utilizadas en la desinfección de las aguas no constituye riesgo para el hombre. ⇒ Deja un efecto residual que protege el agua de una posterior contaminación en la red de distribución. El cloro, en condiciones normales de presión y temperatura, es un gas verde, dos veces y medio más pesado que el aire. Algunas de sus sales también tienen poder desinfectante. Las más usadas son el hipoclorito de calcio y el hipoclorito de sodio, cuya eficiencia bactericida es idéntica a la del cloro y que producen reacciones similares en el agua. Se emplean en plantas pequeñas, piscinas y pozos, pues los hipocloradores son más sencillos y económicos. [Cánepa et al, 2004] La opción de cloración con una solución de hipoclorito de sodio a pesar de ser corrosiva es mucho menos peligrosa. La desventaja de este tipo de tratamiento es el coste que conlleva ya que es considerablemente más alto que en la cloración con cloro gaseoso. Como ventaja, se puede decir que la desinfección basada en la cloración es un proceso sencillo, y los sistemas de tratamiento utilizados no requieren experiencia técnica extensa. Como inconveniente, este tratamiento tiene una serie de efectos adversos, entre los más notorios se encuentra el sabor desagradable del agua tratada. Pero hay algunos efectos posteriores mucho más significativos, por ejemplo, la oxidación de la materia orgánica
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 20 durante la desinfección produciendo una serie de compuestos carcinógenos denominados trihalometanos. Valero (2008) detectó concentraciones de THMs próximas a 600 ppb en aguas regeneradas mediante coagulación-floculación y desinfección convencional. Dentro del grupo de subproductos que se pueden formar en los procesos avanzados de oxidación aplicados en la regeneración de aguas se ha elegido la determinación estos subproductos, ya que son unas sustancias muy nocivas caracterizadas por ser potencialmente carcinógenas. Según la Agéncia de Salut Pública de Barcelona, los trihalometanos se definen como: “compuestos químicos volátiles que se generan durante el proceso de potabilización o regeneración del agua por reacción de la materia orgánica, aun no tratada, con el cloro utilizado para desinfectar”. En este proyecto se ha utilizado el cloroformo como base de estudio, ya que es uno de los trihalometanos más importantes y además, se suele utilizar como indicador de este tipo de contaminación. En la tabla 4 se incluye información de trihalometanos. Tabla 4. Trihalometanos comunes Fórmula Molecular Nombre (IUPAC) Nombre común Otros nombres CHF3 trifluorometano fluoroformo Freón 23, R-23, HFC-23 metil trifluoruro CHClF2 clorodifluorometano - R-22, HCFC-22 CHCl3 triclorometano cloroformo metil tricloruro CHBrCl2 bromodiclorometano - - CHBr2Cl dibromoclorometano - - CHBr3 tribromometano bromoformo metil tribromuro CHI3 triiodometano iodoformo metil triioduro
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 21 2. RADIACIÓN UV La luz ultravioleta (UV), proceso utilizado en este proyecto, es una alternativa establecida y de creciente popularidad al uso de productos químicos para la desinfección de agua, agua residual y de aguas industriales de varias calidades. La energía de la luz ultravioleta que se encuentra entre las longitudes de onda de 200 a 300 nanómetros es letal para todos los microorganismos, que tiene un máximo de eficacia a 254 nm. Existen dos tipos de instalaciones para el tratamiento de agua con luz UV. Por un lado están las que poseen lámparas sumergidas en agua y por otro las que tienen las lámparas fuera del agua. En las primeras, la lámpara debe estar en un espacio aislado para lo que se rodea con una camisa de cuarzo que es un material transparente a los rayos UV. Solo el cuarzo presenta esa característica, y de los plásticos, solo el PTDF (Teflón) es parcialmente transmisible. En el segundo tipo, las lámparas están suspendidas a ras del agua. La inactivación por luz ultravioleta se produce mediante la absorción directa de la energía ultravioleta por el microorganismo y una reacción fotoquímica intracelular resultante que cambia la estructura bioquímica de las moléculas (probablemente en las nucleoproteínas) que son esenciales para la supervivencia del microorganismo. Está demostrado que, independientemente de la duración y la intensidad de la dosificación, si se suministra la misma energía total, se obtiene el mismo grado de desinfección. La luz ultravioleta tiene la capacidad de tratar el agua sin producir cambios físicos o químicos considerables. No se conoce que haya efectos directos adversos sobre la salud de los consumidores de agua desinfectada con luz ultravioleta. . La dosis UV se define como el producto de la intensidad UV y el tiempo. El grado en que se produce la destrucción o inactivación de microorganismos por la radiación UV está directamente relacionado con la dosis de UV. Ésta se calcula como se muestra en la ecuación 1. D = I • t (Ecuación 1)
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 22 Donde: D = Dosis UV, mW ⋅ s/cm2 I = intensidad, mW/cm2 t = tiempo de exposición, s Cuando los microorganismos están expuestos a la radiación UV, una fracción constante de la población se inactiva durante cada incremento progresivo en el tiempo. Esta relación dosis-respuesta indica que una alta intensidad durante un corto período de tiempo, consigue la misma mortalidad que más baja intensidad durante un tiempo más largo. Las principales ventajas de la desinfección por radiación UV son entre otras una insignificante formación de subproductos durante la desinfección, ausencia de efectos dañinos sobre la salud humana u organismos acuáticos y que no afecta al sabor ni al olor del agua tratada. Además los tiempos de contacto necesarios son muy cortos. [Cercos, 2008] Entre las principales desventajas de esta técnica se encuentra el precio ya que es una tecnología cara y que se trata de un método de desinfección sin efecto residual como ya se ha comentado.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 23 2.3 Procesos de regeneración basados en técnicas de oxidación avanzada Los procesos de oxidación avanzada se definen como aquellos procesos de oxidación que implican la generación de radicales hidroxilo en cantidad suficiente para interaccionar con los compuestos orgánicos del medio. Estos métodos utilizan la elevada capacidad oxidante de los radicales OH - y se diferencian entre sí en la forma en la que generan dichos radicales. Los radicales hidroxilo (OH˙) tienen un alto poder oxidante superior a otros oxidantes tradicionales, como el ozono, el agua oxigenada, el dióxido de cloro y el cloro. Además, la baja selectividad de estos radicales hace que sean idóneos para su aplicación en tratamientos de aguas con fines oxidantes. Algunos de los procesos de oxidación más importantes se resumen en la tabla 5. Tabla 5. Procesos de oxidación avanzada. [Parsons, 2004] Procesos no fotoquímicos Procesos fotoquímicos Ozonización en medio alcalino (O3/OH˙) Fotólisis directa en el UV Ozonización con H2O2 Fotólisis del agua en el UV del vacío(UVV) Procesos Fenton(Fe2+/H2O2) UV/O3 Oxidación electroquímica Foto-fenton Tratamientos con haces de electrones Fotocatálisis heterogénea Plasma no térmico Descarga electrohidráulica-Ultrasonido
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 24 Estos procesos tienen una serie de ventajas frente a los convencionales: • Capacidad potencial para llevar a cabo una profunda mineralización de los contaminantes orgánicos y oxidación de los compuestos inorgánicos hasta dióxido de carbono e iones. • Reactividad con la mayoría de compuestos orgánicos, hecho principalmente interesante si se quiere evitar la presencia de subproductos potencialmente tóxicos presentes en los contaminantes originales que pueden crearse mediante otros métodos. • Descomposición de los reactivos utilizados como oxidantes en productos inocuos. Los tratamientos de oxidación más importantes y estudiados en este proyecto son: Ozonización: El ozono es un gas azul pálido e inestable, que a temperatura ambiente se caracteriza por un olor picante, perceptible a menudo durante las tormentas eléctricas, así como en la proximidad de equipos eléctricos, según evidenció el científico holandés Van Marum en el año 1785. En el año 1840 el científico Schönbein demostró que se trataba de una especie química determinada, proporcionándole su fórmula y su nombre actual, ozono. Su molécula 03 se produce de manera artificial por medio de un ozonizador a partir de la activación de la molécula de oxígeno ambiental 02 mediante una reacción endotérmica. La reacción global de formación de ozono a partir del oxígeno se puede formular medianta la ecuación 2: 3 O2 ↔ 2 O3 ; ∆H˚= + 284,5 KJ/mol (Ecuación 2) La primera aplicación del ozono y la más extendida ha sido la desinfección de las aguas. Es la forma más activa del oxígeno, capaz de destruir virus, bacterias, parásitos, priones, hongos, mohos, esporas y otros muchos contaminantes por oxidación en pocos segundos. También actúa con gran rapidez sobre la materia orgánica debido a su alto poder de oxidación, superior al del cloro y al de otros agentes químicos utilizados normalmente. El ozono es capaz además de eliminar sustancias peligrosas como plaguicidas.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 25 El inconveniente principal del empleo del ozono en desinfección es la formación de subproductos que pueden ser generados en la reacción entre el ozono y la materia orgánica presente en el agua. Estos subproductos pueden ser el formaldehido, acetaldehído, glioxal, ácidos pirúvicos, oxálico, fórmico, acético y peróxido de hidrógeno, como se pueden observar en la siguiente figura. En aguas que contienen alta cantidad de iones bromuro también se pueden generar subproductos de ozonización como bromoformo ó bromatos. En la figura 1 se muestra un esquema de las reacciones que tienen lugar a partir del O3. Figura 1. Esquema de reacción a partir del O3. En disolución acuosa, el ozono puede reaccionar con varios sustratos (M) de dos vías diferentes: mecanismo directo o indirecto. • Mecanismo directo: La ecuación 3 trata de una oxidación directa del sustrato orgánico mediante el ozono molecular. Son procesos más selectivos donde el ozono molecular actúa principalmente como dipolo o como agente electrófilo. Presenta cinéticas de 2º orden: (Ecuación 3)
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 32 El agua clarificada rebosa en el decantador y se recoge en una garrafa. Si no se va a analizar en las 24 horas siguientes a su extracción se conserva congelada. El agua sintética de trabajo se prepara con agua y los siguientes reactivos: - Glucosa: 200 mg/l de agua - Peptona de carne: 160 mg/l de agua - Extracto de carne: 110 mg/l de agua - Urea (CO(NH2)2) : 30 mg/l de agua - NaCl : 7 mg/l de agua - CaCl2.2H2O : 4 mg/l de agua 3.2 Metodología analítica En este proyecto se analizan los parámetros que se describen a continuación: 3.2.1 pH El pH es la medida del grado de acidez o alcalinidad de un medio acuoso y se define como: - log [H+]. Para la determinación del pH-metro marca CRISON, modelo GLP. La metodología empleada se basa en el método 4500-HB del Standard Methods (APHA, 2005). Antes de la realización de la medida, el aparato debe ser calibrado. Para ello, se utilizan disoluciones tamponadas a pH 7,00 y 4,01 preparadas ya por la propia marca del pH-metro, CRISON. 3.2.2 Temperatura Normalmente se mide con el propio pH-metro, ya que este contiene una sonda de temperatura. No es necesario ningún calibrado.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 33 3.2.3 Conductividad La conductividad es la expresión numérica de la capacidad del agua de transportar la corriente eléctrica. Esta medida indica la cantidad total de iones en el agua. La determinación se realiza mediante un conductímetro de la marca CRISON, modelo Basic 30 con rango de 0,01-19999 µS/cm y con error ≤ 0,02 µS/cm, según la Norma UNE-EN 27888. Previamente a la medida de la conductividad se ha de calibrar el conductímetro utilizando una disolución tampón con valor de 1413 µS/cm, también proporcionada en la compra del conductímetro por la propia empresa. 3.2.4 Turbidez La turbidez es la propiedad óptica de una muestra de dispersar o absorber la luz en lugar de transmitirla en línea recta. En otros términos, se define como la reducción de la transparencia de un líquido originada por la presencia de materia sin disolver en suspensión. Para medirla se utiliza un turbidímetro Hanna LP 2000 (error ≤ 0,2 NTU), según la norma ISO 7027. Previamente a la medida se debe calibrar utilizando agua destilada como solución-blanco. Los resultados se expresan en Unidades Nefelométricas de Turbidez. Figura 3. De izquierda a derecha turbidímetro portátil LP 2000, marca Hanna, y conductímetro de marca CRISON, modelo Basic 30. Al fondo pH-metro de marca CRISON, modelo GLP 2.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 34 3.2.5 Trihalometanos (THM´s) Los trihalometanos se definen como “compuestos químicos volátiles que se generan durante el proceso de desinfección y potabilización del agua por reacción con la material orgánica, aún no tratada, con el cloro utilizado para desinfectar”. Muchos trihalometanos son considerados peligrosos para la salud y el medio ambiente e incluso carcinógenos. Para el análisis de estos compuestos se utiliza un fotómetro multiparamétrico de la marca Hach Lange modelo DR2800 (figura 4) y el procedimiento que se ha seguido para la determinación de estos compuesto en aguas sigue los siguientes pasos: - Se introducen 10 mL del agua a analizar en un vial con tapón de teflón. En otro vial se añadiran 10 mL de agua destilada para realizar el blanco; tanto el agua a analizar como el blanco seguirán el mismo proceso. - Se añaden 3 gotas de reactivo THM Plus 1 (Hach Lange) y se agita. - Una vez agitado se añaden 3 mL de reactivo THM Reagent 2 (Hach Lange) y se agita verticalmente de manera vigorosa. - Este vial se deja durante 5 minutos en un baño de agua, de 500 mL, a ebullición. - Se pasa del baño de ebullición a un baño de agua fría ( Tª 18-25 ºC) y se deja que se enfrie durante 3 minutos. - Una vez frio se añade 1 mL del reactivo THM Reagent 3 (Hach Lange). - Se introduce de nuevo en un baño de agua fría con 3 minutos de duración y con la misma temperatura en el agua que en el anterior baño frio (Tº 18-25 ºC). - Se añade un sobre del THM Plus Reagent 4 (Hach Lange) y se remueve suavemente para que se disuelva bien. - Se deja reposar el vial, o viales, durante 15 minutos de forma que pueda reaccionar; durante estos 15 minutos el color de la solución irá cambiando dependiendo del contenido de trihalometanos que contenga la muestra. - Finalmente, se selecciona el programa 725 THM Plus del equipo multiparamétrico, se introduce el blanco y se da valor 0 a esa solución para despúes medir los trihalometanos de la muestra respecto a ese valor.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 35 Figura 4. Fotómetro multiparamétrico Hach Lange DR 2800 La puesta en marcha de la metodología de estos compuestos se ha realizado mediante patrones de cloroformo. Para la preparación de estos patrones se utilizaron soluciones iniciales de cloroformo de concentraciones de 400 mg/L y 800 mg/L. A partir de estas, se adicionaba una cantidad conocida a un erlenmeyer con 100 mL de agua Mili-q y se realizaba el análisis de trihalometanos. Se prepararon patrones dentro del rango 10-600 ppb (curva de calibración del método) y los resultados obtenidos mostraron un buen funcionamiento de este a pesar de la dificultad de trabajar con un compuesto tan volátil. 3.3 Procesos de Oxidación Avanzada (POA’s) 3.3.1 Ozonización Se introdice 1L de la muestra objeto de estudio caracterizada en un reactor esférico de 2 L de capacidad. Se aplica un tratamiento continuo de ozono durante 10 minutos (≈ 12 mgO3 / L) en el ozonizador modelo Fisher 500. La dosis seleccionada para este estudio ha sido optimizada en estudios previos desarrollados en el grupo de investigación de “Calidad y Tratamiento de las aguas”. [Garcia, 2010]
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 36 En la figura 5 se puede observar de forma esquematizada la instalación para el tratamiento de las muestras. El oxígeno es aportado desde una botella de O2 que se conecta directamente al ozonizador(1). ! Figura 5. Descripción de la instalación de ozonización Entre la botella de gas y el ozonizador se coloca una columna de sílica gel (2) cuya función es la eliminación de la humedad de la corriente de O2 que afecta negativamente en la producción de ozono. El ozonizador contiene dos electrodos concéntricos entre los que se establece un alto voltaje mientras fluye la corriente de oxígeno puro(3). En la descarga se genera oxígeno atómico que al combinarse con el oxígeno molecular genera una molécula de ozono. El ozonizador se conecta a un reactor cilíndrico cerrado de vidrio (4) que funciona en régimen semicontinuo, continuo respecto al gas y discontinuo respecto al líquido. El ozono gas se transfiere a la muestra por la parte superior del reactor a través de un divisor poroso (O3 introducido). La transferencia del ozono al agua produce un burbujeo que proporciona agitación a la muestra, favoreciendo el contacto ozono-agua. [Lanao, 2010] No todo el ozono producido llega a consumirse en la reacción ya que parte queda en la fase gaseosa en la zona superior del reactor. Este ozono debe ser destruido (O3 no consumido) por lo que se colocan tres borboteadores (5) en serie al reactor que contienen una disolución de yoduro potásico al 2%. El ozono reacciona con el yoduro potásico reduciéndose a oxígeno y liberándose a la atmósfera.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 37 Despúes de este tratamiento de ozono se realiza la determinación los parámetros antes nombrados: pH, conductividad, turbidez, contenido de trihalometanos,… 3.3.2 Ultravioleta (UV) El tratamiento se aplica en un reactor cilíndrico de vidrio de 500 mL mediante una lámpara de baja presión de luz UV de la marca Heliotz Italquartz cuya potencia es de 17 W y su intensidad de radiación es de 66 mW/cm2 (figura 6). Las dosis aplicadas son 132, 660, 19800 y 31680 mW. s/cm2, correspondientes a 2 s, 10 s, 5 min y 10 min respectivamente, dosis normalmente aplicadas en la regeneración de aguas. [Pedro, 2010] Para la realización de los ensayos con radiación UV se introduce la lampara de baja presión, cubierta de un protector de cuarzo para evitar que se ensucie, en un reactor cilíndrico de 500 mL de capacidad que posee tres bocas en el que se encuentra la muestra. Una vez introducido se aplican las dosis correspondientes de UV antes nombradas. Figura 6. Reactor utilizado para los tratamientos combinados con luz UV. Igual que en el proceso anterior, se determinan los parámetros de pH, conductividad, turbidez y contenido de trihalometanos.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 38 3.3.3 H2O2 / Radiación solar Se adicionan 200 mL de muestra a pH 5 en reactores de vidrio acompañados de un nucleo de agitación magnética. Se adiciona H2O2 (30% p/v) en concentraciones 20-50 mg/L y se aplica radiación solar artificial desde la cámara solar Atlas Suntest CPS+ durante 30 minutos. Las dosis de H2O2 y los tiempos de radiación se basan en estudios previos realizados en el grupo de investigación. 3.3.4 Reacción Fenton Se adicionan 200 mL de muestra a pH 5 en reactores de vidrio acompañados de un núcleo de agitación magnética. Se adiciona Fe3+ y H2O2 (30% p/v) en concentraciones, habituales para el tratamiento objeto de estudio, de 2, 5 y 10 mgFe/L y 20,25 y 50 mg/L respectivamente, y a continuación se aplica radiación solar artificial desde la cámara Atlas Suntest CPS+, durante 30 minutos. [Rodríguez, 2010] Para estos dos últimos procesos de oxidación (H2O2, radiación solar y Fenton) se utiliza la misma cámara solar. Como fuente de radiación artificial se utiliza una lámpara de Xenón que se encuentra ubicada dentro de una cámara solar modelo ATLAS SUNTEST CPS+ (Figura 7). La cámara solar posee un filtro de cuarzo con capa selectiva de reflexión que evita que llegue la radiación de infrarrojo al interior por lo que la cámara solar produce radiación entre 290-780 nm. Simulando la radiación solar, objetivo principal de la utilización de este tipo de fuente lumínica.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 39 Figura 7. Cámara solar ATLAS SUNTEST CPS
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 40
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 41 Capítulo 4. Resultados 4.1 Proceso basado en el Ozono A continuación se exponen los resultados obtenidos en el estudio de oxidación con ozono (O3) aplicado al tratamiento de las aguas residuales depuradas obtenidas a partir de la planta piloto de lodos activos. En la tabla 8 se muestran los resultados obtenidos tras la aplicación del proceso de ozonización para el tratamiento del agua objeto de estudio. En este proceso se utilizó un tratamiento continuo de O3 durante 10 minutos, que corresponde a una dosis de 12 mg O3 /L, tal y como se muestra en el apartado 3.3.1. Los ensayos se realizaron por duplicado. De la misma forma, se muestra la caracterización del agua antes de su tratamiento. Tabla 8. Resultados del de muestras antes y después del proceso de ozonización. Parámetros muestra inicial 1 PH 8,92 (23,2 ºC) Conductividad 1180 µS/cm (20ºC) Turbidez 37,31 NTU THM's 0 ppb Parámetros muestra ozonizada PH 8,63 (22,9 ºC) Conductividad 910 µS/cm (20ºC) Turbidez 11,27 NTU THM's 132 ppb
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 48 Como se observa en la figura 12 y en la tabla 9, la conductividad del agua aumenta ligeramente con el tiempo de exposición a la radiación ultravioleta. Esto es debido a la fragmentación de compuestos orgánicos del agua y a la posterior formación de ácidos orgánicos, que provocan este aumento en la conductividad. En la figura 12 se puede ver un aumento de los trihalometanos en el tiempo durante el proceso. Este aumento es debido a la presencia de un gran número de cloruros en el agua de salida de la planta piloto (ver comparación de muestras sintéticas, pag. 28), estos cloruros tienen un potencial de oxidación de 1,36 V y los radicales oxidativos que entran en juego en estos procesos de oxidación avanzada tienen un potencial de 2,8 V. Por lo tanto, los cloruros existentes en el agua se oxidan a Cl2, y posteriormente este cloro formado se transforma en trihalometanos. La generación de trihalometanos mediante la radiación UV es muy similar a los valores obtenidos con la cloración. Esta situación se puede deber a que en este estudio se trabaja con una muestra sintética en la que la presencia de cloruros es importante. En el trabajo desarrollado en el grupo de investigación por Valero (2008) se aplica la desinfección convencional a una muestra tratada previamente por coagulación-floculación por lo que la presencia de cloruros en el agua será mínima y los trihalometanos se forman como consecuencia de la adición de cloro. 4.3 Procesos H2O2 / Radiación A continuación se expone en la tabla 10 los resultados obtenidos de los ensayos de H2O2 / Radiación . Estos ensayos consisten en aplicar diferentes dosis de H2O2 a las muestras y aplicarles un tiempo de radiación de 30 minutos. Este proceso se aplica por duplicado (muestra 5 y 6).
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 49 Tabla 10. Resultados análisis de la muestras antes y depués del proceso H2O2 / Radiación. Parámetros muestra inicial 4 PH 9 (19,2 ºC) Conductividad 243 µS/cm (20 ºC) Turbidez 2,8 THM's 0 ppb Parámetros muestra tratada por H2O2 (20 mg/L) / Radiación PH 8,32 (27,4 ºC) Conductividad 444 µS/cm (20 ºC) Turbidez 2,43 THM's 96 ppb Parámetros muestra tratada por H2O2 (50 mg/L) / Radiación PH 7,42 (27,5 ºC) Conductividad 442 µS/cm (20 ºC) Turbidez 1,74 THM's 154 ppm
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 50 Tabla 10 (Continuación). Resultados análisis de la muestras antes y depués del proceso H2O2 / Radiación. Parámetros muestra inicial 5 PH 8,48 (10 ºC) Conductividad 430 µS/cm (20 ºC) Turbidez 8,43 THM's 0 ppb Parámetros muestra tratada por H2O2 (20 mg/L) / Radiación PH 7,33 (30,3 ºC) Conductividad 738 µS/cm (20 ºC) Turbidez 7,85 THM's 115 ppb Parámetros muestra tratada por H2O2 (50 mg/L) / Radiación PH 6,91 (29,7 ºC) Conductividad 738 µS/cm (20 ºC) Turbidez 4,35 THM's 181 ppb Como se puede observar en los resultados incluidos en la tabla 10 la aplicación del proceso H2O2 /radiación produce una disminución del pH, aumento de la conductividad y se produce la generación de subproductos como los THM’s. A continuación se describe de manera más detallada la evolución de cada uno de estos parámetros.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 51 Tanto en el primer análisis como en el segundo análisis reflejados en la tabla 10, el pH disminuye ligeramente con la dosis de H2O2 añadida. Esto es debido a que el H2O2 tiene un pH en torno a 6 o menor, y por ello el pH disminuye con mayor cantidad de dosis de H2O2. Figura 13 . Representación de la turbidez en el proceso H2O2/Radiación. En la figura 13 se observa que al añadir cualquier cantidad de H2O2 y radiación solar se produce un descenso en la turbidez del agua. También se puede ver que al añadir más cantidad de H2O2 el descenso es más pronunciado. Esto se debe a que el H2O2 oxida la materia coloidal del agua, y por lo tanto, cuanto mayor sea la dosis de H2O2, más rápido será el proceso de oxidación de la materia orgánica coloidal, evaluada mediante la turbidez. Respecto a la conductividad, en la tabla 10 se puede observar como hay un salto de la conductividad inicial a la de después del proceso. En las diferentes dosis de H2O2 se pueden observar valores similares de conductividad, por lo que la conductividad sufre
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 52 únicamente un cambio al producirse el proceso y no depende de la dosis de H2O2 adicionada. Figura 14. Formación de THM’s a partir de las diferentes dosis de H2O2 De la misma forma que en los procesos anteriores la formación de trihalometanos se debe al contenido de cloruros (Cl-) en el agua de salida de la planta piloto de lodos activos, estos cloruros se oxidan con los radicales hidroxilo (OHº), que se forman a partir de la descomposición fotocatalítica del H2O2. La descomposición del H2O2 se puede observar en la ecuación 13, nombrada en el capítulo anterior: H2O2 + hv OH + ºOH A partir de estos radicales se produce la oxidación de los cloruros a Cl2, dando lugar posteriormente a la formación de estos trihalometanos en el agua. También se puede observar en esta gráfica que la concentración de trihalometanos es directamente proporcional a la dosis de H2O2 añadida. Esto ocurre porque cuando añadimos una cantidad mayor de oxidante, se oxida mayor cantidad de los cloruros que tenemos y se produce una cantidad mayor de estos subproductos. Si se compara con la desinfección convencional, se observa que se generan casi la cuarta parte de THM’s incluso sin haber pretratado previamente la muestra con coagulaciónfloculación.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 53 4.4 Reacción FotoFenton El proceso de reacción Fenton consiste en añadir a la muestra de agua de la planta piloto dos reactivos, peróxido de hidrógeno (H2O2) y Cloruro Férrico (III). Este último se añade para que actué como catalizador en presencia del peróxido de hidrógeno. Antes de la adición de los reactivos se debe ajustar el pH a un valor 5 o menor, ya que si la muestra con los reactivos llegan a un pH 6 o superior se produciría la precipitación de sales de hierro. Despúes de este proceso de acondicionamiento de la muestra se procede a realizar los ensayos FotoFenton, realizados por duplicado, cuyos resultados podemos ver en la tabla 11. Tabla 11. Resultados del análisis de las muestras antes y después del proceso FotoFenton. Parámetros muestra inicial 6 PH 9 (19,2 ºC) Conductividad 243 µS/cm (20 ºC) Turbidez 2,8 THM's 0 ppb Parámetros muestra tratada Fenton // ( H2O2 = 20 mg/L),( 2 mg Fe/L) PH 6,74 (27,4 ºC) Conductividad 434 µS/cm (20 ºC) Turbidez 0,91 THM's 396 ppb
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 54 Tabla 11(Continuación). Resultados del análisis de las muestras antes y después del proceso FotoFenton. Parámetros muestra inicial 7 PH 8,48 (10 ºC) Conductividad 430 µS/cm (20 ºC) Turbidez 2,43 THM's 0 ppb Parámetros muestra tratada Fenton // (H2O2 = 25 mg/L) ,( 5 mg Fe/L) PH 6,25 (27,5 ºC) Conductividad 417 µS/cm (20 ºC9 Turbidez 0,51 THM's 324 ppm Parámetros muestra tratada Fenton // (H2O2 = 50 mg/L) ,( 10 mg Fe/L) PH 5,83 (26,8 ºC) Conductividad 420 µS/cm (20 ºC) Turbidez 0 THM's 253 ppb
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 55 Tabla 11(Continuación). Resultados del análisis de las muestras antes y después del proceso FotoFenton. Parámetros muestra tratada Fenton // ( H2O2 = 20 mg/L) ,( 2 mg Fe/L) PH 6,69 (30, 4 ºC) Conductividad 741 µS/cm (20 ºC) Turbidez 3,76 THM's 273 ppb Parámetros muestra tratada Fenton // ( H2O2 = 25 mg/L) ,( 5 mg Fe/L) PH 6,27 (29,5 ºC) Conductividad 752 µS/cm (20 ºC) Turbidez 5,83 THM's 537 ppb Parámetros muestra tratada Fenton // ( H2O2 = 50 mg/L) ,( 10 mg Fe/L) PH 6,19 (28,1 ºC) Conductividad 755 µS/cm (20 ºC) Turbidez 7,86 THM's 208 ppb
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 56 Como se puede observar en la tabla 11 , los resultados obtenidos tras el tratamiento Fenton tienen la misma tendencia para las dos muestras tratadas aunque los valores finales de los distintos parámetros difieren para ambas muestras. A continuación se muestra de manera más detallada la evolución de cada parámetro estudiado. El pH inicial del agua de salida de la planta es muy alto, por lo que como se ha explicado antes este pH se tiene que ajustar a 5. Una vez terminado el proceso FotoFenton se observa que el pH ha aumentado en una unidad aproximadamente, siendo los valores más bajos a los que se les aplicó una dosis más alta de H2O2. Esto se debe a que el peróxido de hidrógeno que se utiliza para la formación de radicales hidroxilo en desinfección tiene un pH de 2-4, y por lo tanto, a mayor dosis aplicada de H2O2 más bajo es el pH. Respecto a la conductividad: Figura 15. Representación de la conductividad en el proceso Fotofenton . En la figura 15 se muestra el aumento de conductividad que se produce durante el proceso, este aumento de conductividad es consecuencia de la introducción de los iones Fe 3+ que se desprenden del FeCl3 y de los iones Cl – que contiene el agua de partida, ya que al aumentar el número de iones en disolución aumenta la conductividad de esta.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 57 Figura 16. Representación del % de reducción de la turbidez en proceso FotoFenton. En este proceso, a diferencia del anterior, no solo influye la concentración de H2O2, sino que también influye la concentración de Fe que tenemos en el agua. En la tabla 11, se puede observar que en los tres análisis la turbidez desciende respecto a la del agua inicial, esto se debe como he explicado en los anteriores procesos a la oxidación que se produce de la materia orgánica coloidal con el reactivo Fenton. También se puede ver, en la figura 16, que el proceso que mayor % de reducción de turbidez presenta al final del tratamiento es el que tiene menor cantidad de Fe, esto es debido a el color que adquiere la solución al adicionar el hierro, que será mayor cuando haya más cantidad de Fe adicionado.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 64 H.B. Wright, W.L. Cairns; “Desinfección de Agua por medio de UV”. Trojan Technologies. INC (http://www.bvsde.paho.org/bvsacg/e/fulltext/simposio/ponen10.pdf) F. Osoro Robles, J. Carlos Torres Rojo, M. Sánchez Blas; “Tratamiento de aguas para la eliminación de microorganismos y agentes contaminantes”. Ediciones Diaz de Santos. 2010 RD 1620/2007, del 7 de Diciembre de 2007, por el que se establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas en España. Boletín Oficial de Estado (BOE). RD 140/2003 , del 7 de Febrero de 2003, por el que se establece los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. Boletín Oficial de Estado (BOE). Directiva 91/271/CEE, por el que se estable en función de la zona en la que se realice el vertido (normal, sensible o menos sensible) y del número de habitantes equivalentes de la aglomeración urbana un tipo de tratamiento u otro. Comunidad Europea. Parsons, S. “Advanced Oxidation Proceses for water and Wastewater treatment” Ed. IWA, 2004 Cercos R. “Reutilización de agua residual urbana desinfectada con luz UV”. Jornada técnica sobre reutilización de aguas. SMAGUA, Zaragoza 2002. Lanao M. “Investigación de la inactivación de Clostridium perfringens y Enterococus sp. en aguas mediante procesos convencionales y de oxidación avanzada”. Tesis doctoral, Universidad de Zaragoza, 2012 Pedro P. “Estudio de la degradación de sustancias peligrosas presentes en aguas de salida de EDAR mediante tratamientos basados en luz UV” PFC, Universidad de Zaragoza, 2010.
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 65 Rodríguez C. “Homogeneus phenton and photo-phenton proceses for desinfection. Enterococus sp. removal”. Procedings de 7º ANQUE, International Congress, 2010. A.V. Levanov, I.V. Kuskov, E.E Antipenko and V.V. Luskin. “Stoichiometry and Products of Ozone Reaction with cloride Ion in an Acidic Medium”. Faculty of Chemistry, Moscow State University, Moscow 2011. www.wikipedia.org, La Enciclopedia Libre www.madridmasd.com, Red de empresas de e instituciones relacionadas con la investigación y el desarrollo y la transferencia de ciencia y tecnología. http://drinking-water.org, productos relacionados con el agua y energías alternativas. www.magrama.gob.es, Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente
Formación*de*subproductos*en*Procesos*de*Oxidación*Avanzada*aplicados*en*la* regeneración*de*aguas*de*salida*de*depuradora* 2012 66