Eliminación de contaminantes orgánicos persistentes de aguas residuales mediante oxidación electroquímica con ánodo de diamante dopado con boro.

Resumen

El objetivo de este trabajo de investigación consiste en estudiar el tratamiento de aguas residuales contaminadas con compuestos persistentes mediante oxidación electroquímica con ánodo de Diamante Dopado con Boro (DDB). Se ha estudiado el tratamiento de aguas residuales contaminadas con sulfametoxazol, metoprolol, cafeína, progesterona y triclosán, como ejemplos de antibiótico, ß-bloqueante, estimulante, hormona y pesticida, respectivamente, quedando así cubierta la investigación de las distintas familias de contaminantes persistentes. Se ha trabajado con una concentración inicial de contaminante en el intervalo de 0,1-100 mg dm-3, puesto que los niveles de concentración en los que se hallan estas sustancias en el medio es muy variable: efluentes industriales (100 mg dm-3), efluentes de depuradoras de aguas residuales urbanas (1 mg dm-3) y el medio acuático (0,001-0,1 mg dm-3). Asimismo, se ha evaluado la influencia de las condiciones de operación en lo que se refiere a la densidad de corriente aplicada y la naturaleza del soporte electrolítico, prestando especial atención a la eficacia del proceso y el mecanismo de oxidación que tiene lugar en cada caso. Debido al reciente interés en las tecnologías de irradiación de luz ultravioleta y ondas de ultrasonidos como técnicas de activación radicalaria de oxidantes para el tratamiento de aguas, se ha comparado la eficacia de la oxidación electroquímica con la que presentan la técnicas de fotólisis y sonólisis y se ha evaluado el acoplamiento de éstas para estudiar la degradación de contaminantes persistentes mediante sonoelectrolisis (Conductive Diamond SonoElectrochemical Oxidation, CDSEO), fotoelectrolisis (Conductive Diamond PhotoElectrochemical Oxidation, CDPEO) y sono-fotoelectrolisis (Conductive Diamond Sono-PhotoElectrochemical Oxidation, CDSPEO). Por otro lado, con objeto de comprobar si las tecnologías evaluadas presentan una adecuada aplicabilidad en situaciones más cercanas a la realidad, se ha estudiado la degradación de cafeína y metoprolol en aguas residuales depuradas e industriales, respectivamente, intensificadas con estos contaminantes. Para ello, se han tomado los efluentes de salida del decantador secundario de una estación depuradora municipal y efluentes de una industria farmacéutica y se han intensificado con una determinada concentración de estos compuestos (1-100 mg dm-3). Asimismo, se ha llevado a cabo el escalado del sistema de degradación de cafeína en aguas residuales reales en dos etapas: escala bancada con celda electroquímica monopolar de área anódica variable (70-700 cm2) y escala piloto (3500 cm2). En base a los resultados obtenidos en escala piloto, se ha realizado un estudio económico preliminar del tratamiento de aguas residuales mediante oxidación electroquímica con ánodo de DDB.