En los \u00faltimos a\u00f1os se ha acrecentado la necesidad de desarrollar nuevos procedimientos o intensificar aquellos ya existentes para el tratamiento de aguas residuales industriales. Dentro de estas alternativas, el empleo de altas temperaturas supone una intensificaci\u00f3n del Proceso Fenton convencional, alcanzando mayores reducciones de la materia org\u00e1nica con un menor consumo de reactivos.<\/p>\n
[Grupo Ingenier\u00eda Qu\u00edmica UAM]<\/span><\/p>\n <\/p>\n La implantaci\u00f3n de tecnolog\u00edas nuevas y\/o mejoradas, capaces de conjugar eficacia y econom\u00eda, para el tratamiento de las aguas residuales de la industria constituye en la actualidad una exigencia, dada la presencia creciente de contaminantes peligrosos y la existencia de l\u00edmites de vertido cada vez m\u00e1s restrictivos.<\/p>\n Entre estas t\u00e9cnicas destacan los Procesos de Oxidaci\u00f3n Avanzada (POA\u00b4s), que se definen como \u201cprocesos de tratamiento de aguas a presi\u00f3n y temperatura cercanas a las ambientales, y que implican la generaci\u00f3n de radicales hidroxilo en cantidades suficientes para purificar el agua\u201d. Dentro de los procesos de oxidaci\u00f3n avanzada, uno de los m\u00e1s efectivos es el tratamiento con el Reactivo Fenton, consistente en la descomposici\u00f3n catal\u00edtica de H2<\/sub>O2<\/sub> en radicales \u00b7OH mediante el empleo de sales de Fe2+<\/sup> en medio \u00e1cido. Entre las ventajas que presenta el uso del Reactivo Fenton cabe destacar la baja toxicidad del Fe, la facilidad de manejo del H2<\/sub>O2<\/sub> y su descomposici\u00f3n en productos inocuos para el medio ambiente. La instalaci\u00f3n necesaria (reactor tanque agitado) resulta, en general, sencilla, sin que sea preciso emplear equipos adicionales para la generaci\u00f3n de los reactivos. El proceso se realiza bien por cargas, adicionando los reactivos (Fe2+<\/sup> y H2<\/sub>O2<\/sub>) al principio del mismo o por alimentaci\u00f3n diferida, donde las cantidades de Fe2+<\/sup> y\/o H2<\/sub>O2<\/sub> se van a\u00f1adiendo poco a poco a lo largo del proceso. La temperatura de operaci\u00f3n se sit\u00faa habitualmente entre 25 y 50\u00baC y el pH inicial pr\u00f3ximo a 3.<\/p>\n Las actuales l\u00edneas de investigaci\u00f3n relacionadas con la depuraci\u00f3n de aguas residuales, se centran en el tratamiento de los efluentes de diversas industrias contaminadas con compuestos de diversa naturaleza, como fenoles, clorofenoles o hidrocarburos arom\u00e1ticos polic\u00edclicos, que aparecen en la lista de contaminantes prioritarios. La eficacia del proceso se determina a partir de la reducci\u00f3n de la carga org\u00e1nica del efluente, expresada como COT o DQO. No obstante, la legislaci\u00f3n actual establece tambi\u00e9n l\u00edmites para la toxicidad del efluente, determinada mediante ensayos normalizados de ecotoxicidad (p.e., Microtox\u00d3). En el caso de la Comunidad Aut\u00f3noma de Madrid, la Ley 10\/93, sobre vertidos l\u00edquidos industriales al sistema integral de saneamiento, fija como l\u00edmite m\u00e1ximo 25 unidades de toxicidad (equitox\/m3<\/sup>).<\/p>\n Este proceso, en las condiciones anteriormente indicadas, presenta una serie de inconvenientes derivados de la necesidad de emplear altas dosis de hierro y elevadas concentraciones de H2<\/sub>O2<\/sub> (superiores a la estequiom\u00e9trica) para conseguir acelerar el proceso y alcanzar una reducci\u00f3n significativa del COT, respectivamente [Zazo et al., 2005]. Estas altas cantidades de hierro provocan la formaci\u00f3n de lodos de Fe(OH)3<\/sub> durante la etapa de neutralizaci\u00f3n, previa al vertido o a un tratamiento biol\u00f3gico posterior, que deben ser separados del efluente. Este inconveniente se soluciona empleando catalizadores heterog\u00e9neos de hierro soportado [Al-Hayek y Dor\u00e9, 1990; Tatibou\u00ebt et al., 2005; Molina et al., 2006; Zazo et al., 2006; Melero et al., 2007], si bien, este hecho no afecta significativamente al consumo de H2<\/sub>O2<\/sub> (principal coste de este tratamiento), por lo que la econom\u00eda del proceso no se ve sustancialmente mejorada. En este sentido, algunos autores proponen la utilizaci\u00f3n del Reactivo Fenton como pretratamiento para eliminar la toxicidad del efluente de tal manera que pueda ser posteriormente tratado mediante procesos biol\u00f3gicos convencionales [Andreozzi et al., 1999]. De esta manera se reduce la cantidad necesaria de H2<\/sub>O2<\/sub> ya que no se persigue la total oxidaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica.<\/p>\n Una alternativa de tratamiento que apenas se ha considerado hasta la fecha es trabajar a temperaturas m\u00e1s elevadas, debido a la creencia de que la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica del H2<\/sub>O2<\/sub> reduce la eficacia del proceso. No obstante, algunas experiencias ponen de manifiesto la posibilidad de emplear la temperatura como alternativa para mejorar la eficacia global del proceso. As\u00ed, los resultados obtenidos en la oxidaci\u00f3n de fenol (compuesto que suele utilizarse como modelo para simular el comportamiento de efluentes industriales) empleando Reactivo Fenton indican que la cantidad de materia org\u00e1nica convertida por unidad de H2<\/sub>O2<\/sub> descompuesta aumenta con la temperatura en el intervalo 25\u00baC-130\u00baC [Zazo et al., 2011]. La viabilidad t\u00e9cnica y econ\u00f3mica del proceso a alta temperatura <\/sup>tambi\u00e9n <\/sup>ha sido probada utilizando efluentes industriales de diversa naturaleza. En este sentido, la empresa espa\u00f1ola FMC Foret ide\u00f3 en el a\u00f1o 1997 el proceso OHP (Oxidaci\u00f3n H\u00fameda con Per\u00f3xido) que opera hasta 120\u00baC y 1,5 bar, y en la que se emplea una combinaci\u00f3n de H2<\/sub>O2<\/sub> y sales met\u00e1licas para tratar aguas residuales industriales.<\/p>\n Referencias<\/strong><\/p>\n Al-Hayek N., Dor\u00e9 M. Oxidation of phenols in water by hydrogen peroxide on alumine supported iron. Water Res. 1990, 24, 973-982.<\/p>\n Andreozzi R., Caprio V., Insola A., Marotta R. Advanced oxidation processes (AOP) for water purification and recovery. Catal. Today 1999<\/strong>, 53, 51-59.<\/p>\n Melero J.A., Calleja G., Mart\u00ednez F., Molina R., Pariente M.I. Nanocomposite Fe2O3\/SBA-15: An efficient and stable catalyst for the catalytic wet peroxidation of phenolic aqueous solutions. Chem. Eng. J. 2007<\/strong>, 131, 245-251.<\/p>\n Molina C.B., Casas J.A., Zazo J.A., Rodriguez J.J. A comparison of Al-Fe and Zr-Fe pillared clays for catalytic wet peroxide oxidation. Chem. Eng. J. 2006<\/strong>, 118, 29-35.<\/p>\n Tatibou\u00ebt J.M., Gu\u00e9lou E., Fournier J. Catalytic oxidation of phenol by hydrogen peroxide over a pillared clay containing iron. Active species and pH effect. Topics Catal. 2005<\/strong>, 33, 225\u2013232.<\/p>\n Zazo J.A., Casas J.A., Mohedano A.F., Gilarranz M.A., Rodriguez J.J. Chemical pathway and kinetics of phenol oxidation by Fenton\u2019s reagent. Environ. Sci. Technol. 2005<\/strong>, 43, 9295-9302.<\/p>\n Zazo J.A., Casas J.A., Mohedano A.F., Rodriguez J.J. Catalytic wet peroxide oxidation of phenol with a Fe\/Active carbon catalyst. Appl. Catal. B. Environ. 2006<\/strong>, 65, 261-268.<\/p>\n Zazo J.A., Pliego G., Blasco S., Casas J.A., Rodriguez J.J. Intensification of the Fenton process by increasing the temperature. Ind. Eng. Chem. Res. 2011<\/strong>, 50(2), 868-870.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" En los \u00faltimos a\u00f1os se ha acrecentado la necesidad de desarrollar nuevos procedimientos o intensificar aquellos ya existentes para el tratamiento de aguas residuales industriales. Dentro de estas alternativas, el empleo de altas temperaturas supone una intensificaci\u00f3n del Proceso Fenton convencional, alcanzando mayores reducciones de la materia org\u00e1nica con un menor consumo de reactivos. 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