Degr g ada d ción ó n de d c on o t n ami m na n nt n es s or o gá g ni n cos o e n

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Felisa Nieto Acosta
hace 6 años
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1 Degradación de contam minantes orgánicos en efluentes mediante fo otocatálisis con una suspensión comerc cial de nano-tio 2 S. Escuadra, L. Altabás, N. Miguel, A.M. Lasheras, J. Gomezy M.P. Ormad 24 Junio de 2015

2 INTRODUCCIÓN COPs Contaminantes emergentes EDAR Efluente Lámpara UV Banda conductancia (e - ) λ<385nm hν 3,2e V TiO 2 Banda valencia (h + ) (hole)

3 OBJETIVOS Degradación de los contaminantes orgánicos persistentes γ-hexaclorociclohexano(γ-hch o Lindano) y el 2,4-diclorofenol (2,4-DCP) y la cafeína como contaminante emergente en disolución acuosa mediante un tratamiento fotocatalítico UVA/VIS.

MÉTODOS Muestra de ensayo: o 45 mg/l de Cafeína en agua ultrapura o agua salida de EDAR. o o Condiciones: 4 mg/l Lindano en agua ultrapura o agua de salida de EDAR.

4 MÉTODOS Muestra de ensayo: o 45 mg/l de Cafeína en agua ultrapura o agua salida de EDAR. o o Condiciones: 4 mg/l Lindano en agua ultrapura o agua de salida de EDAR. 100 mg/l 2,4-Diclorofenol (2,4-DCP) en agua ultrapura. - 2 tipos de TiO 2 : Levenger (emulsión comercial) y P25 (polvo) [0-4 g/l] - Tratamiento UVA-Vis: - Cámara solar ATLAST SUNTEST CPS+. - Rango UVA/VIS ( nm). - Intensidad de radiación: 500 W/m 2 - Tiempo de tratamiento: min. Parámetros control: o Concentración de Cafeína: Espectrofot o Concentración Lindano: Extracción SPE o Concentración 2,4 DCP: Espectrofotóm o Carbono Orgánico Total (TOC): Anali tómetro, Absorbancia a 272,5 nm E - CG/MS (Método U.S. Geological Survey. Steven, 1995) metro, Absorbancia a 285nm izador de COT SHIMADZU, TOC-VCSH

5 MÉTODOS Ensayos decantación Procedimiento de reutilización

6 RESULTADOS % Reducció ón Lindano ,5 1 1,5 2 2,5 Matriz: Agua destilada + 4 mg/l Lindano UVA-Vis 30 min UVA-Vis 60 min UVA-Vis 120 min UVA-Vis 240 min % Reduc cción DCP ,5 1 1,5 2 2,5 Matriz: Agua destilada mg/l 2,4 DCP UVA-Vis 30 min UVA-Vis 60 min UVA-Vis 120 min UVA-Vis 240 min TiO 2 (g/l) TiO 2 (g/l) 10 9 % Reducción Cafeín na ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Matriz: Agua destilada + 45 mg/l Cafeína UVA-Vis 30 min UVA-Vis 60 min UVA-Vis 120 min Tratamiento UVA/TiO 2 es capaz de degradar Cafeína, Lindano y 2,4 DCP Tiempo de tratamiento Degradación La degradación del 2,4-DCP es más lenta que la del Lindanoy la Cafeína TiO 2 (g/l)

7 RESULTADOS % Degradació ón Cafeina % Reducción de TOC Concentracion inicial Cafeina (mg/l) 1g/l TiO 2 Levenger Tiempo tratamiento 120 min Degradación Cafeína Degradación TOC Si Can(dad de Contaminante el % de degradación para el mismo tratamiento Con una degradación del 9 de Cafeína sólo se consigue una mineralización completa del 20- del carbono orgánico total inicial La degradación de Cafeína es más rápida con TiO 2 P25 % Degradación Cafei ina % Reducción de TOC Tiempo de tratamiento (min) 1g/l TiO 2 Levenger 45mg/l Cafeína [Cafeina] TOC % Degradación Cafeí ína % Degradación TOC Tiempo de tratamiento (min) 1g/l TiO 2 P25 45mg/l Cafeína inicial [Cafeína] TOC

8 RESULTADOS % Degrada ación Cafeína ,5 1 1,5 2 2,5 1g/l TiO 2 Levenger 45mg/l Cafeína inicial Agua destilada Agua salida EDAR Tiempo tratamiento (horas) degradación del contaminante orgánico a estudio al complejidad de la matriz. % Degradación Lindano Tiempo tratamiento(horas) 1g/l TiO 2 Levenger 4 mg/l Lindano inicial Agua destilada Agua salida EDAR

9 RESULTADOS Reducción turbidez DECANTACIÓN Matriz: agua destilada + TiO 2 Levenger ph natural 0,5 g/l 1g/l 2g/l El TiO 2 puede ser decantado Concentración de TiO 2 sedimenta más rápido Para 1g/l de catalizador en 15 minutos se reduce un 9 la turbidez inicial TiO 2 Levenger no pierde actividad de manera significativa durante los ensayos realizados Tiempo (minutos) % Degradación Cafe eína g/l TiO minutos UVA/Vis % Degradación Cafe eína g/l TiO minutos UVA/Vis Número de usos TiO 2 Levenger Númerode usostio 2 P25

10 CONCLUSIONES El tratamiento fotocatalítico que combina UVA/Vis y TiO 2 comercializado en forma de nanosuspensión es efectivo para la degradación de los contaminantes persistentes ensayados. Al aumentar el tiempo de tratamiento y la concentración de TiO 2 (de 0.5-2g/l) aumenta el porcentaje de degradación, a excepción del lindano, que no se ve afectado por la dosis del catalizador. La presencia de otros contaminantes en el agua, disminuye la eficiencia del tratamiento. Es posible la separación del TiO 2 del agua mediante decantación. Tras su decantación, el TiO 2 puede reutilizarse sin observarse una perdida de actividad significativa después de 8 ciclos. La fotocatálisis con TiO 2 es una buena alternativa para tratar aguas contaminadas con contaminantes orgánicos persistentes

11 Gracias por su atención

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