REMTAVARES. Red Madrileña de Tratamientos Avanzados de Aguas Residuales con Contaminantes no Biodegradables

Transcripción

1 REMTAVARES Red Madrileña de Tratamientos Avanzados de Aguas Residuales con Contaminantes no Biodegradables Referencia: S-0505/AMB/0395 Investigador Coordinador: Dr. José Aguado Alonso Programa de Actividades de I+D entre Grupos de Investigación de la Comunidad de Madrid coordinado por la URJC

2 Grupos Participantes: Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Grupo de Procesos y Sistemas de Ingeniería Ambiental. Universidad Autónoma de Madrid (UAM) Grupo de Catálisis y Procesos de Separación. Universidad Complutense de Madrid (UCM 1) Grupo de Fisicoquímica de Procesos Industriales y Medioambientales. Universidad Complutense de Madrid (UCM 2) Grupo de Ingeniería Química. Universidad de Alcalá (UAH) Empresas colaboradoras: Canal de Isabel II BDF Nivea Alquimia ADEHE, Asociación de Empresarios del Henares RECASA Cámara Madrid

3 Objetivos científicos Promover la generación de conocimientos sobre distintos tipos de tecnologías de tratamiento avanzado de aguas residuales Potenciar la sinergia de los grupos de investigación participantes. La aplicación de estos procesos a diferentes tipos de aguas residuales en función de sus características, incidiendo especialmente en la disminución de su toxicidad y el tratamiento de las sustancias prioritarias definidas en la Decisión 2455/2001/CE. La formación de expertos en estas tecnologías. Promover la movilidad de los investigadores relacionados con la red.

4 Objetivos tecnológicos Capacidad para caracterizar un agua residual e identificar su adecuación a tratamientos avanzados de depuración. Seleccionar la tecnología más adecuada en función de la concentración y naturaleza de los contaminantes y del caudal de los efluentes. Realizar pruebas en laboratorio y planta piloto para evaluar la viabilidad de diferentes tecnologías y su integración con procesos de depuración convencional. Proporcionar datos que permitan una evaluación económica de diferentes alternativas de tratamiento. Proporcionar asesoramiento y ayuda a empresas con problemas de tratamiento y vertido de aguas residuales, especialmente PYMES o asociaciones empresariales de la CM.

5 PERSONAL TITULADO SUPERIOR Grupo Inv. Responsable Nº Inv. doctores Experto en URJC José Aguado Alonso 8 doctores, Desarrollo catalizadores inorgánicos. Fotocatálisis. Fenton o Fotofenton heterogéneo. Adsorción UAM Juan Rodriguez Jimenez UCM1 José Luis Sotelo Sancho 8 doctores, Preparación catalizadores soportados de carbón activo Hidrodecloración. Fenton Homogéneo y heterogéneo. 8 doctores, Adsorción. Oxidación Húmeda no catalítica Oxidación Supercrítica. UCM2 Aurora Santos Lopez 3 doctores, Oxidación Húmeda Catalítica. Modelado de procesos con reacción química. UAH Eloy García Calvo 5 doctores, Ozonización. Tratamientos O 3 /H 2 O 2. TOTAL 32 DOCTORES

6 PROGRAMA CIENTÍFICO. 1. Eliminación de contaminantes de aguas residuales por adsorción. Objetivos planteados - Desarrollo de procesos para tratar contaminantes tóxicos en bajas concentraciones. - Utilización de adsorbentes funcionalizados para la retención de metales pesados especialmente tóxicos (Grupo UCM1) - Adsorción en fase líquida de Herbicidas (alaclor y diuron) con nanofibras de carbono y carbón activo (Grupo URJC) - Adsorción de mercurio (II) en fase acuosa sobre materiales silíceos mesoestructurados (SBA-15) funcionalizados con grupos propiltiol, amino y tiourea). - Preparación de nuevos adsorbentes siliceos mesoestructurados funcionalizados para posibilitar la adsorción de plomo y cadmio -

7 2. Aplicación de procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de efluentes acuosos industriales. Objetivos planteados - Desarrollo de catalizadores mesoporosos para su utilización en reacciones de ozonización catalítica. - Desarrollo de fotocatalizadores sensibles a la radiación solar. - Desarrollo de catalizadores heterogeneos funcionalizados con hierro que presenten elevada actividad en procesos Fenton y foto-fenton (Grupo UCM1) - Degradación de acid orange 74 y acid orange II mediante proceso Fenton en homogéneo y heterogéneo. - Soportes (xerogel de sílice, nanotubos de carbono, nanofibras de carbono, carbón activo, hidrotalcita, sepiolita, MCM y zeolita USY). (Grupo UAH) - Ozonización en condiciones alcalinas, con y sin adición de peróxido de hidrógeno, de aguas residuales procedentes de las dos depuradoras de Alcalá de Henares - Se han realizado ensayos de degradación de naproxeno y carbamazepina (antidepresivos) en condiciones ácidas con y sin utilización de catalizadores. Como catalizadores se han utilizado óxidos de Manganeso y de Titanio mesoporosos tipo SBA-15

8 .. (Grupo UAM) - Eliminación Fenton de Contaminantes Fenólicos de Aguas.Catalizadores de Hierro sobre Carbón Activo. - Ensayo y Puesta a Punto de la Tecnología de Oxidación Fenton para el tratamiento de las Aguas Residuales de la Industria Cosmética y combinación de tratamientos avanzados con biológicos (Grupo URJC) - Se han preparado muestras de TiO 2 modificado con cobre y con hierro mediante la técnica sol-gel para la degradación fotocatalítica de compuestos fenólicos. - Se han empleado TiO 2 soportado sobre sílice SBA-15 y en suspensión para la desinfección fotocatalítica de aguas residuales. - Preparación de catalizadores para procesos Fenton heterogéneos sobre diferentes soportes siliceos y sobre carbón activo comercial. - Utilización de los catalizadores en procesos Fenton fotoasistidos.

9 3.Tratamiento de aguas residuales mediante procesos de oxidación húmeda catalítica y supercrítica. Objetivos planteados Eliminación en aguas residuales de la materia orgánica no biodegradable mediante oxidación con oxígeno en disolución. Dependiendo de las características de las aguas, se considerará la utilización de catalizadores en condiciones subcríticas o supercríticas. (Grupo UCM1) - Oxidación húmeda de aguas residuales reales y compuestos puros de la industria textil con catalizador de Cu y Fe soportado en materiales de carbono (carbón activado y nanofibras de carbono). (Grupo UCM2) - Oxidación húmeda de aguas con contaminantes fenólicos (fenol, nitrofenoles y cresoles), sólos o en mezclas, en reactores de lecho fijo trifásicos. - Catalizador: carbón activo comercial proporcionado por Aguas de Levante. Se ha comprobado que es activo y muy estable en procesos en continuo. - Pretratamiento Fenton. Disminuye temperaturas y tiempos de residencia en oxidación húmeda y el coste global del proceso.

10 4. Tratamiento de aguas residuales mediante hidrodecloración Objetivos planteados - Hidrodecloración de clorofenoles presentes en aguas residuales industriales. (Grupo UAM) -Hidrodecloración de corrientes acuosas contaminadas con clorofenoles y con pesticidas y herbicidas comerciales (eliminación de alacloro, atrazina y diurón) -Se han ensayado con éxito catalizadores de Pd, Pt y Rh tanto sobre alúmina como sobre carbón activo. Mejores resultados con Pd. - Utilización de los catalizadores para la reducción de compuestos nitrogenados presentes en las aguas residuales (nitratos, nitritos, etc.) hasta nitrógeno gas.

11 Asesoramiento y ayuda a empresas Análisis y caracterización de aguas residuales. Estudios de posibles tratamientos de aguas residuales Escala de laboratorio Escala de planta piloto Formación continua de los trabajadores

12 Análisis y caracterización de aguas residuales Parámetros físico-químicos -Temperatura. -ph. -Conductividad. -Turbidez. -Sólidos (totales, en suspensión, volátiles, disueltos, sedimentables). -Residuo seco. -Acidez/Alcalinidad. -Dureza.

13 Análisis y caracterización de aguas residuales Parámetros indicadores de la contaminación -Demanda química de oxígeno (DQO). -Demanda biológica de oxígeno (DBO 5 ). -Oxigeno disuelto. -Carbono orgánico total (TOC). -Toxicidad y ecotoxicidad. -Genotoxicidad. -Carga bacteriana y biomasa. -Aceites, grasas e hidrocarburos minerales. -Detergentes (aniónicos y catiónicos). -Microorganismos (coliformes totales, fecales, ).

14 Análisis y caracterización de aguas residuales Compuestos inorgánicos -Metales. -Iones inorgánicos no metálicos: carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos, sulfitos, sulfuros (libres y totales), cianuros (libres y totales), amonio, fluoruros, bromuros, nitratos, nitritos. -Fósforo -Cloro. -Nitrógeno Kjeldhal. Compuestos orgánicos (HPLC, GC, GC-MS).

15 Estudio de posibles tratamientos de aguas residuales Instalaciones de laboratorio Ozonizadores Reactores de oxidación húmeda Reactores fotocataliticos Reactores tipo cesta Reactores biológicos Instalaciones de planta piloto Ozonizadores Reactores de tipo tanque agitados Reactores fotocatalñiticos Columnas de burbujeo EDAR semiindustrial

16 ALGUNOS INDICADORES DE ACTIVIDAD ( ) 34 artículos publicados en revistas internacionales 60 comunicaciones en congresos 2 patentes 14 proyectos financiados por administraciones públicas 5 contratos de investigación con empresas 13 actividades de movilidad de investigadores de la red a centros extranjeros y nacionales. 14 tesis doctorales en realización

17 Página web REMTAVARES

18 Weblog: EL AGUA 110 noticias aportadas por todos los grupos de la red Periodicidad semanal 572 comentarios lista de popularidad

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