Degradación fotocatalítica de xenobióticos en agua potable mediante procesos avanzados de oxidación (paos)

Resumen

La contaminación del agua se puede definir como la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. Esto hace que la disponibilidad del agua potable se reduzca y que se tengan que recurrir a métodos de tratamiento, más o menos costosos, para extraer los residuos y evitar daños indirectos en el ecosistema, aunque no siempre se consigue. En este contexto, proponemos el empleo de Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs), concretamente fotoquímicos (foto-Fenton y fotocatálisis heterogénea) mediante el empleo de la luz solar para la eliminación, o al menos reducción, de los niveles residuales de determinados xenobióticos, de características físico-químicas distintas, y efectos nocivos sobre el Medio Ambiente. El empleo de Procesos Avanzados de Oxidación, como método de eliminación de xenobióticos en aguas está basado en procedimientos catalíticos y fotoquímicos capaces de producir cambios profundos en la estructura química de los contaminantes. Estos procesos, que utilizan luz solar UV, están basados en la generación de radicales hidroxilo (muy oxidantes), capaces de degradar de manera rápida a muchas sustancias orgánicas hasta CO2, H2O y sales minerales. Así, si este proceso natural se optimiza y se aceleran las reacciones que se dan entre un fotocatalizador (sales de Fe o semiconductores como TiO2, ZnO, SnO2. etc.) y un oxidante (H2O2 o S2O82-), el proceso se presenta como un interesante y sencillo método de eliminación casi total de xenobióticos, en contra de otros métodos más costosos que sólo traspasan el contaminante de un lugar a otro, sin eliminarlo realmente. En este trabajo, se ha estudiado la degradación fotocatalítica de ocho plaguicidas, seis hidrocarburos aromáticos policíclicos y cuatro trihalometanos mediante empleo de ZnO y TiO2 (fotocatálisis heterogénea) y Fe2+ (fotocatálisis homogénea) a nivel de planta piloto. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la efectividad del tratamiento en la eliminación de los compuestos estudiados, principalmente al emplear ZnO y Fe2+. En términos generales, el modelo cinético de pseudo primer orden (monofásico) explica de manera satisfactoria el comportamiento de los distintos grupos, aunque en determinados casos, los modelos bifásicos se ajustan mejor a los resultados obtenidos. Finalmente, se ha realizado la evaluación económica del tratamiento de descontaminación solar. Palabras clave: Agua, plaguicidas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, trihalometanos, fotocatálisis solar.