Objetivos del Proyecto

• Antecedentes
• Enfoque científico-técnico
• Objetivos

Antecedentes

La protección y conservación de los recursos naturales constituye hoy día una de las principales preocupaciones sociales. Entre estos recursos naturales destaca el agua, como un bien preciado y escaso, lo que lleva a la necesidad de su adecuado uso y reciclaje. Así, las normativas legales imponen criterios cada vez más estrictos para lograr una mayor y mejor depuración de las aguas. Las operaciones de tratamiento terciario, actualmente implantadas en las depuradoras, como ósmosis inversa o adsorción con carbón activado (procesos que obtienen una fracción diluida y otra muy concentrada en el contaminante, aunque no lo degradan), parecen no ser eficaces para conseguir aguas con un mínimo contenido en los contaminantes no biodegradables como plaguicidas, fenoles, disolventes clorados, antibióticos, etc. Por ello, resultan necesarias otras etapas de tratamiento que logren este objetivo. En este sentido, los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs) posiblemente constituyan en un futuro próximo uno de los recursos tecnológicos más utilizados en el tratamiento de aguas contaminadas con productos orgánicos procedentes de efluentes industriales (industrias químicas, farmacéuticas, agroquímicas, textiles, de pinturas, etc.), que no son tratables mediante técnicas convencionales debido a su elevada estabilidad química y/o baja biodegrabilidad.

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Enfoque científico-técnico

Los POAs tienen como característica ser una fuente de radical hidroxilo (·OH). Este radical, de elevado poder oxidante, es capaz de destruir cualquier molécula orgánica hasta dióxido de carbono, agua y ácidos inorgánicos. Sin embargo, los procesos de oxidación avanzada, para el tratamiento de aguas conteniendo contaminantes persistentes, son caros ya que están basados en el uso de fuentes de radiación UV y reactivos oxidantes. El uso de catalizadores y radiación solar puede contribuir a abaratar esos costes. Además, la reactividad de los radicales hidroxilo hace que cualquier contaminante persistente sea degradado a moléculas más simples (y presuntamente no tan tóxicas y persistentes) antes de producirse la mineralización completa. Por tanto, si se evalúa correctamente la biodegradabilidad y se desarrollan modelos que permitan evaluarla a lo largo del tratamiento fotocatalítico, siempre será posible no aplicar el POA hasta la mineralización completa. Únicamente hasta que el agua tenga unas características compatibles con un tratamiento biológico en una EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales, hoy en día disponible en casi todas las ciudades españolas). Y por tanto acortar el tiempo necesario para el tratamiento mediante el POA. También se plantea la posibilidad de desarrollar un método biológico específico, y el reactor correspondiente, a partir de los resultados obtenidos. Esto también puede suponer un ahorro sustancial ya que con las dimensiones de las plantas fotocatalíticas y la cantidad de reactivo que se emplea en las mismas están directamente relacionados con los tiempos de tratamiento.

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Objetivos

El objetivo global del proyecto es desarrollar una metodología novedosa de mineralización de contaminantes orgánicos persistentes en efluentes acuosos mediante la utilización combinada de fotocatálisis y radiación solar. De entre los contaminantes persistentes, se elegirán diferentes plaguicidas de los usados habitualmente en la agricultura intensiva y el cultivo de cítricos. Se pretende, además, evaluar y modelizar la biodegradabilidad de esos efluentes en distintos momentos del tratamiento para así optimizar y abaratar éste. Este objetivo, se enmarca dentro de los objetivos científico-técnicos prioritarios del Programa Nacional de Procesos y Productos Químicos, en el cual se pretende potenciar las actividades de I+D para el desarrollo, mejora y adaptación de procesos que apliquen tecnologías químicas, que tengan por objetivo la mejora o solución de problemas ambientales. En concreto, el proyecto se inscribe en el ámbito de Procesos y Tecnologías Ambientales (prioridad 4) e incide en el desarrollo de tecnologías avanzadas de destrucción/eliminación de contaminantes en efluentes líquidos mediante procesos avanzados (subapartado 4.3). Por otra parte, el presente proyecto contempla el uso de instalaciones tamaño piloto, con el fin de obtener datos básicos de viabilidad.

Los objetivos concretos del proyecto son los siguientes:

• 1. Tratamiento de aguas conteniendo plaguicidas mediante procesos fotocatalíticos solares (foto-Fenton y TiO2) en planta piloto. Obtención de los parámetros óptimos de operación.
• 2. Estudio de la biodegradabilidad mediante cultivos monoespecíficos de bacterias (seleccionados de entre aquellas habituales en las EDAR) de aguas contaminadas con plaguicidas y tratadas parcialmente mediante fotocatálisis. Se evaluará que cepas de bacterias se muestran más activas en biodegradabilidad de contaminantes.
• 3. Desarrollo de modelos para predecir la biodegradabilidad de aguas tratadas parcialmente mediante fotocatálisis.
• 4. Estudio de la biodegradabilidad (mediante fangos activados reales procedentes de diferentes EDAR) de aguas contaminadas con plaguicidas y tratadas parcialmente mediante fotocatálisis.
• 5. Desarrollo de un bioreactor especialmente adaptado a este tipo de aguas tratadas parcialmente mediante fotocatálisis.
• 6. Prediseño de una planta de tratamiento de aguas, mediante fotocatálisis solar, con el objetivo de pre-tratar aguas conteniendo contaminantes persistentes y hacerlas compatibles con los requerimientos de entrada de una EDAR municipal.
  
  
  

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