Fotocatálisis, tratamiento efectivo de aguas contaminadas con pesticidas

La destrucción de plaguicidas es una de los objetivos medioambientales más perseguidos. Se trata de soluciones multi-componentes difícilmente degradables y relativamente diluidas. En este sentido,  la fotocatálisis heterogénea se presenta como una tecnología catalítica de oxidación avanzada muy prometedora, su eficiencia es notoria en el tratamiento de sustancias difícilmente biodegradables y altamente refractarias, siendo un claro ejemplo del empleo con éxito de catalizadores sólidos en el tratamiento y degradación de concentraciones moderadas de contaminantes orgánicos.

[Grupo Ingeniería Química. UAM]

Actualmente, las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas (EDAR) purifican prácticamente la totalidad de los vertidos líquidos urbanos en los países de la Unión Europea. Sin embargo, las características particulares de las aguas industriales y agrícolas, por la heterogeneidad de sus vertidos y la toxicidad de muchos de ellos, hace necesaria su gestión por separado empleando tratamientos específicos en función del tipo y carga de contaminante, puesto que un tratamiento biológico convencional solo es aconsejable cuando el efluente acuoso presenta una Demanda Química de Oxigeno, DQO, inferior a 10 g•L-1.

Por ello, es necesario aplicar tratamientos específicos para la transformación de los contaminantes de este tipo de efluentes, o su separación y posterior eliminación, los cuales estarían enmarcados dentro del grupo de los denominados tratamientos terciarios o avanzados.

La fotocatálisis heterogénea se presenta como una tecnología catalítica de oxidación avanzada muy prometedora, su eficiencia es notoria en el tratamiento de sustancias difícilmente biodegradables y altamente refractarias, siendo un claro ejemplo del empleo con éxito de catalizadores sólidos en el tratamiento y degradación de concentraciones moderadas de contaminantes orgánicos. La destrucción de plaguicidas es una de las aplicaciones más adecuadas de la tecnología de fotocatálisis ya que generalmente, se trata de soluciones multi-componentes relativamente diluidas y en pequeños volúmenes que pueden recircularse hasta conseguir una mineralización completa del carbono orgánico existente en el medio. Esta forma de operar, sumada a la posibilidad de la utilización de la radiación solar como fuente primaria de energía, le otorga un importante valor medioambiental, constituyendo un claro ejemplo potencial de tecnología sostenible.

Los resultados obtenidos tras aplicar la fotocatálisis a una disolución acuosa de pesticidas comerciales fueron realmente notorios. Los pesticidas utilizados fueron cuatro de los más utilizados en la cuenca mediterránea: diurón, atrazina, isoproturón y alacloro.

En la figura 1 se muestra la evolución con el tiempo del carbono orgánico total (suma de todos los pesticidas) y de los distintos pesticidas. La desaparición de los pesticidas resultó ser muy rápida, todos desaparecieron antes de 90 minutos de tratamiento y se alcanzaron conversiones de carga orgánica total  (COT) de en torno al 90 % tras 5 horas de tratamiento.

Fig. 1. Evolución de COT y de concentraciones (mg/L) de pesticidas en función del tiempo.