tratamiento de aguas residuales de la industria textil...

Luis Fernando Garcés Giraldo 1/ Gustavo Antonio Peñuela Mesa 2

Treatment of waste water from textile industries by the use of photocatalysis

Tratamiento de aguas residuales de la industria textil por medio

de la fotocatálisis

RESUMEN

Introducción. Lafotocatálisisconluzsolarsepresentacomounaalternativasencillayeco-nómica para el tratamiento de aguas residuales coloreadas de efluentes de la industria textil. ElusodeestatecnologíaparadegradarymineralizarelcoloranteNaranjaReactivo84puedeabrirunarutaalternativaalosprocesostradicionalesdeoxidación.

Objetivo.EstudiarlafotocatálisisconTiO2deaguasresidualescoloreadasutilizandoco-lectorsolar.

Materiales y métodos:Seutilizóuncolectorsolar,elcualconstabadetresmódulos,cadamó-duloestabacompuestoporochotubosdevidrio(Schott-Duran)de48mmdediámetroexternoy 150 cm de largo y lámina de aluminio, ya que permiten la reflectancia de la radiación ultravioleta delaluzsolar.Todoelconjuntoteníaunabombaderecirculaciónyuntanque.Elcolectorsolarteníaunainclinaciónde6ºconrespectoalsuelo,defrentealnorte,yaquedebecoincidirconlaposición geográfica del lugar. Se varió una sola condición en cada experimento con el objetivo de estudiar su influencia en la degradación del colorante. En esta investigación se presentan diferentescombinacionesdeperóxidodehidrógeno,dióxidodetitanioyaire,utilizadosenlafotocatálisisdelNaranjaReactivo84ymuestrasdeaguasresidualesdelaindustriatextil.

Resultados.SeencontróquelasconcentracionesóptimasparaladegradacióndelNaranjaReactivo84enunaconcentraciónde340mg/Lson:40mg/Ldedióxidodetitanioy2mL/Ldeperóxidodehidrógenosininyeccióndeaire.

1IngenieroSanitario,MagísterenIngenieríaAmbiental,EspecialistaenIngenieríaAmbiental.DecanoFacultaddeIngenieríasdelaCorporaciónUniversitariaLasallista.DirectorGrupodeInvestigaciónGAMA.2Químico.Ph.DenQuímicaAmbiental.DirectordelGrupodeDiagnósticoyControldelaContaminacióndelaUniversidaddeAntioquia

Correspondencia:LuisFernandoGarcésGiraldo.e-mail:[email protected]

Fechaderecibo:05/04/2007;fechadeaprobación:19/06/2007

Artículo original

1�Tratamientodeaguasresidualesdelaindustriatextilpormediodelafotocatálisis

Conclusión: Conunacantidaddedióxidodetitanioyunaconcentracióndeperóxidodehidrógenoadecuados,sepuedeobtenermuybuenosporcentajesdedegradacióndelNaranjaReactivo84,aguasresidualescoloreadasyaltosporcentajesdemineralización.

Palabras Clave: Fotocatálisis.Colorante.Dióxidodetitanio.Aguaresidualtextil.Irradiaciónsolar.Fotodegradación.

ABSTRACT

Introduction. Photocatalysismadewithsunlightappearsasasimpleandeconomicalternati-vetotreatwastewater,coloredwithdyesfromthetextileindustry.Theuseofthistechnologyforthedegradationandmineralizationthe84OrangeReactivedyescanopenanewroutedifferentfromthetraditionaloxidationprocesses.

Objective.To study the photocatalysis withTiO2 in colored wastewater using a sunlightcollector.

Materials and Methods. Asunlightcollectormadeupbythreemodules(eachonemadeupbyeightglassSchott-Duranpipes)wasused.Eachglasspipeis48cmofexternaldiameterand150 cm long and also contains an aluminum sheet, which allows the reflection of sunlight. The wholedevicehadare-circulationbombandatank.Thesunlightcollectorhadaninclinationof 6 degrees in comparison with the floor and was facing North because it must be located according to the geographic position of the place. Only one condition was modified for each experiment with the objective of studying its influence in the dye’s degradation. In this research workweshowdifferentcombinationsofhydrogenperoxide,titaniumdioxideandair,usedinthephotocatalysisofthe84orangereactiveandwastewatersamplesfromtextileindustry.

Results.Theoptimalconcentrationsfoundfor84OrangeReactiveina340mg/lLconcentra-tionare:40mg/Loftitaniumdioxideand2mg/Lofhydrogenperoxidewithnoairinjection.

Conclusion. Withanappropriatequantityoftitaniumdioxideandawellcalculatedconcen-trationofhydrogenperoxide,verygoodconcentrationpercentagesofthe84OrangeReactiveandcoloredwastewatersareobtained,besidesofhighmineralizationpercentages.

Key words: Photocatalysis. Dye.Titanium dioxide.Textile wastewater. Sunlight irradiation,Photodegradation.

INTRODUCCIÓN

Existeunaaplicacióndelaenergíasolarquehadespertadoelinterésdeinves-tigadores,sobretodoapartirde ladécadade1970.Setratadelempleode laenergíasolarparalaeliminacióndecontaminantesenaguasresidualesmedianteelusodeunfotocatalizadoradecuado.Estesistemapermiteaprovechardirecta-mente la energía solar que llega a la superficie terrestre para provocar una serie dereaccionesquímicas(redox)quedanlugaralaeliminacióndeloscompuestosorgánicosenlasaguasdevertidosurbanos,industrialesyagrícolasycambiarelestadodeoxidacióndelosmetalespesadosdetalformaquepasandeestardi-sueltosaunaformainsoluble.1-4

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Producción + Limpia-Enero-Junio2007-Vol.2,No.1

Unade lastecnologíasdeestetipoqueresultaatractivapara ladescontami-nacióndeaguasconsustanciasorgánicastóxicasesladegradaciónfotocatalí-ticabasadaenelusodedióxidodetitanio(TiO2)comofotocatalizadoryluzultravioletasolardebajaenergía(320-390nm).Lageneralidaddelmétodohasido probada a nivel de laboratorio para hidrocarburos, compuestos orgáni-coscloradosy fosforadoscontenidosenpesticidasyherbicidas,colorantesysurfactantes. Últimamente esta tecnología ha cobrado mayor interés por supotencialaplicaciónconelusodelaenergíasolar,apesardequesóloel5%delaluzdelsolquellegaalatropósferacontienelaenergíanecesariaparaactivareldióxidodetitanio.5-7

ElNaranjaReactivo84esuncoloranteutilizadoenlaindustriatextilque,alseraplicadoenlateladealgodón,sólodejael65%deésteimpregnadoyel35%res-tantesehidrolizaenelagua,generandounaguaresidualaltamentecoloreada.

Laconcentraciónutilizadaparalapreparacióndelasmuestrassintéticasenestainvestigacióntuvolaconcentraciónpromedioconlaqueseviertenestasaguasdespuésdehabersidoutilizadoestecolorante(340mg/L).8,9

La descontaminación solar de aguas residuales con colorantes utilizados en laindustriatextilpormediodefotosensibilizadores,evitaráquealosrecursoshídri-coslleguencompuestosorgánicosdedifícildegradación,muchosdeellostóxicos,comoeselcasodealgunoscolorantes.Estopermitiráquelasplantasdepotabi-lización capten aguas de más fácil tratamiento, y la fauna y flora acuáticas corran menospeligrode extinción. Este tratamiento es una tecnología limpia porqueaprovechalaenergíasolar,quenoescontaminante,seusanfotosensibilizadoresno contaminantes y no se originan subproductos tóxicos ni lodos, ya que loscompuestosorgánicossemineralizan.10-12

Además,losfotosensibilizadoressepuedenrecuperaryreutilizarnuevamente.9-12

MATERIALES Y MÉTODOS

Elcolectorsolarusadoenlaexperimentaciónteníatresmódulos.Cadamódu-lo estaba compuesto porocho tubos de vidrio (Schott-Duran) de 48mmdediámetroexternoy150cm.de largoy láminadealuminio,yaquepermiten lareflectancia de la radiación ultravioleta de la luz solar. Todo el conjunto tenía una bombaderecirculaciónyuntanque.Elcolectorsolarteníaunainclinaciónde6ºconrespectoalsuelo,defrentealnorte,yaquedebecoincidirconlaposicióngeográfica del lugar (Centro Nacional Agropecuario la Salada, SENA-Antioquia), con el fin de evitar el ajuste diario de la posición respecto a la elevación solar y tener la mayor eficiencia de recolección de radiación. Los tubos de vidrio estaban unidosconconexionesdePVC.(véaselafoto1).

21Tratamientodeaguasresidualesdelaindustriatextilpormediodelafotocatálisis

En latabla1sepresentanlosexperimentosrealizadospara ladegradacióndelNaranjaReactivo84.Sevarióuna solacondiciónencadaexperimentoconelobjetivo de estudiar su influencia en la degradación del colorante.

Tabla 1. Experimentos para la degradación del Naranja Reactivo �4

Número ExperimentoConcentración de colorante

(mg/L)

Concentraciónde TiO2

colorante (mg/L)

Concentraciónde H2O2(mL/L) Aireación

FE1E2E3

FotólisisOxidaciónconH2O2

340340340340

00040

0,04,06,02,0

NoNoNoNo

E4E5E6E7E8E9E10E11E12

Fotocatálisisheterogénea

340340340340340340340340340

40808080100100408080

4,02,03,04,04,00,02,03,00,0

NoNoNoNoNoNoSiSiSi

Elmodeloestadísticoutilizadoparaelanálisisdelosexperimentoseselfactorialdetresniveles(4x5x2),nobalanceado(porqueelnúmerodeobservacionesportratamientocombinadonoes igual),con interacciónentreel fotocatalizadoryelagenteoxidante.Lavariablederespuestaeselporcentajededegradaciónenochohorasdeirradiaciónsolar.

Elmodeloestadísticoplanteadoparaladegradacióndeestecolorantefueanali-zadomedianteelpaqueteestadísticoSASyeselsiguiente:

Foto 1. Colector solar utilizado en la experimentación

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Donde;µes lamediaglobal(degradaciónmedia),αieselefectodelTiO2en ladegradación,βjeselefectodelH2O2enladegradación,ykeselefectodelaireenladegradación,αβijeselefectodeinteracciónentreelTiO2yelH2O2enladegradaciónyξijkleselerroraleatorio.

Cadaensayosehizoportriplicado.Delosexperimentosdelatabla1seescogie-rontresdelosensayosquedieronlosmejoresporcentajesdedegradacióndelNaranjaReactivo84paraserrealizadosnuevamente,paradeterminarelgradodemineralización,haciéndoseelseguimientoconlaDQO.EstosensayosfueronE3,E6yE11.

DeacuerdoconlosresultadosobtenidosenlaexperimentaciónconelcoloranteNaranjaReactivo84,seescogieronlascondicionesdelosmejoresensayospararealizarladegradaciónymineralizacióndeunaguaresidualindustrialtextil,cuyoprocesoproductivoeselteñidodetejidosdepunto,enelqueseutilizaesteco-lorante(véaselatabla2).Cadalotedeaguacorrespondeamuestreosenlosqueseusarondiferentescolorantesdeacuerdoconlaproduccióndelaempresa.

Entodos los lotesdeaguaresidualse teníaNaranjaReactivo84,elcual tienesumáximodeabsorciónderadiacióna510nm.Sinembargo,enlosensayosdefotocatálisisdelaguaresidualnosehizoa510nm,debidoaquenohubounadisminucióndelcoloraestalongituddeondayporestosehizoa604nm,dondeseapreciaclaramenteladisminucióndelcolor.Porlotantoelseguimientodeladegradacióndeloscolorantesdelaguaresidualindustrialcorrespondealosqueabsorbenaestalongituddeonda.

Tabla 2. Ensayos realizados al agua residual industrial de una empresa textil

ExperimentoConcentración de

TiO2 colorante (mg/L)

Concentración de H2O2 (mL/L) Aireación

AM1 40 2,0 No

AM2 80 3,0 No

AM3 80 3,0 Si

AM4 40 2,0 No

AM5 80 3,0 No

AM6 80 3,0 Si

yijkl=µ + αi+βj+yk+(αβ)ij+ξijkl


RESULTADOS

Fotocatálisis del colorante Naranja Reactivo �4 Paralafotólisis,elNaranjaReactivo84sedegradómuypoco(10,68%)despuésde32horasderadiaciónsolar.ElporcentajededegradacióndelNaranjaReactivo84(NR84),usando4mL/LdeH2O2(E1)fuemuybajo(32,25%).ElNR84fuede-gradadomuchomásrápidoenelexperimentoE1queenlafotólisis.

El porcentaje de degradación del NR84 usando 6 mL/L de H2O2 (E2) fue del64,25%,loquecorroboraqueelperóxidodehidrógenosíoxidaelNR84.

Enlafotocatálisiscon40mg/LdeTiO2y2mL/LdeH2O2(E3),seagregómenosperóxidoqueenlosexperimentosconsóloperóxidodehidrógeno.ElporcentajepromediodedegradacióndelNR84aumentó(87,34%),locualesdebidoaqueenestecasoelagenteoxidantenoeselH2O2sinolosradicaleshidroxilo.EncuantoalensayoE3,enlarepeticiónelporcentajepromediodedegradacióndelNR84fuedel88,70%yenlosensayosprevios87,34%.Losporcentajesdedegradaciónfueronsimilares.Elporcentajedemineralizaciónalcanzóun45,32%.

Con40mg/LdeTiO2y4mL/LdeH2O2(E4)nosecorroboróqueamayorH2O2,mayor porcentaje de degradación, comparado con E3. Esto se puede explicarporqueconaltascantidadesdeH2O2,enelcasodelNR84,losradicaleshidróxilospuedensufrirrecombinación.

Lafotocatálisiscon80mg/LdeTiO2y2mL/LdeH2O2(E5),degradóelNR84en70,93%,que,comparándoseconelensayoE3(87,34%),tuvomenorporcentajededegradación.EstoindicaqueelincrementodeTiO2disminuyóelporcentajededegradacióndelcolorante,pudiéndosequedaralinteriordeltubopartículasdeTiO2sinfotoactivar.Elensayocon80mg/LdeTiO2y3mL/LdelH2O2(E6)dio87,42%dedegradacióndelNR84,quealsercomparadoconE3,cuyadegradaciónfuede87,34%;seobservaquenosenotóelefectodelTiO2ydelH2O2.

SisecomparaelE6conelE5,seobservaqueelaumentodelH2O2incrementóel porcentaje de degradación del NR84. Se hizo nuevamente el ensayo E6. Elporcentajedemineralizaciónfuedel45,36%.Elnuevoensayoreportó76,77%dedegradacióndelcolorante,mientrasqueelexperimentopreviomostró87,42%dedegradación.Estadisminuciónsedebeaquelosdíasenquesehicieronlastresréplicasdelnuevoensayofueronmenossoleados.

El ensayo con 80mg/L deTiO2 y 4mL/L deH2O2 (E7), degradó elNR84 en84,74%.ComparándoloconelensayoE6(87,42%),seobservaqueladegradacióndelNR84disminuyóenun2,68%,porlotantoelaumentoenlacantidaddeH2O2noaumentóelporcentajededegradación.SisecomparaconelE5(70,93%),senotaelefectopositivodelH2O2.

Esto significa que esa concentración del TiO2(80mg/L)nopermiteelaumentodelporcentajededegradacióndelNR84(discutidoanteriormente).Ladegradación

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delcolorantecon100mg/LdeTiO2y4mL/LdeH2O2(E8)fuede77,96%,oseaquedisminuyóencomparaciónconlafotocatálisisdelensayoE7.SecorroboraqueelaumentodelTiO2porencimade40mg/LnoproduceunincrementoenladegradacióndelNR84.

EnelensayoE9(100mg/LdeTiO2)elnousodelperóxidodehidrógenodisminu-yócasicompletamenteladegradacióndelcolorante,yporlotantoesindispen-sableelusodeéste.Paraesteensayoelporcentajededegradaciónfuedel9,30%,quesisecomparaconelE8,daunadegradaciónde77,96%.

Enelensayocon40mg/LdeTiO2,2mL/lH2O2yaire(E10),comparadoconlosresultadosdelosensayosconTiO2yH2O2(sinusaraire),elairenomejoróelporcentajededegradacióndelcolorantey,porelcontrario, lodisminuyó.Estopuedeexplicarseporquealhaberbastantesradicaleslibresexisteunacompeten-ciaentreéstosporelcolorante,yademásinteractúanentreellos,locualdismi-nuyelacantidadefectivadelosmismos.

TambiéndisminuyóelporcentajededegradacióndelNR84cuandoseusaron80gm/LdeTiO2,3mL/lH2O2 y aire (E11), en comparación con el E6, confirmando la anterior justificación.

ElensayoE11fuerealizadonuevamenteparaevaluarlamineralización,lacualdio52,77%,queesunodelosmayoresvaloresobtenidosenestetrabajo.Elensayoprevioyestederepeticióndierondiferenteslosporcentajesdegradación.Elpre-viodio:70,84%yelsegundomontaje81,85%.Estosedebeaquelosdíasenquesehicieronlosensayospreviosfueronmenossoleados.Enelensayocon80mg/LTiO2yaire(E12),elporcentajededegradaciónfuetanbajocomoelobtenidocon100mg/LdeTiO2sinusarperóxidodehidrógenoyaire.EstocorroboraqueesnecesarioelperóxidodehidrógenopararealizarlafotocatálisisdelNR84.Estosecompruebasisecomparaconlosresultadosdelosexperimentosdelaoxidación,consóloperóxidodehidrógeno,quedieronmejoresresultados.

AlmodeloestadísticoutilizadoparaelanálisisdelosexperimentosselecalculóelANOVAconelobjetivodecomprobarsielmodeloutilizadosirveparaexplicarladegradacióndelcolorante.

Del ANOVA para el modelo estadístico planteado se dice que es significativo (p<0,0001),porlotantosirveparaexplicarladegradacióndelNR84deacuerdocon los factores definidos. El coeficiente de variación (R2=0,9446) significa que el94,46%delavariaciónenladegradacióndelNaranjaReactivo84esexplicadoporelmodelopropuestoqueincluyelosefectosdelTiO2,H2O2,aireylainterac-ciónentreellos.

El análisis de significancia de efectos nos muestra que tanto el TiO2,H2O2yelaire,como la interacción entre ellos, son significativos (p<0,0001). O sea que el cambio enlaconcentracióndeéstosysuinteracciónafectaladegradación.


El gráfico 1 muestra el porcentaje de degradación del Naranja Reactivo 84 frente alacombinacióndelTiO2yH2O2. Esta gráfica indica que sin peróxido de hidróge-noyconconcentracionesdedióxidodetitaniode0,80y100mg/Lseobtienennivelesbajosdedegradaciónymuypequeñasdiferenciasentreambos.sededucequelamayordegradacióndelcoloranteseobtienecuandosecombinaelTiO2entre(40-80mg/L)conelH2O2 entre (2-4 mL/L). El aire disminuye la eficiencia del tratamiento, del cual ya se había afirmado que era significativo (estadística-mente)eneltratamiento.Porlotanto,secompruebaquelasmayoresdegrada-cionesdelcoloranteocurrenenlosensayosE3,E4,E6yE7.Porloanterior,lasconcentracionesóptimasparaladegradacióndeesteenunaconcentraciónde340mg/Lson:40mg/Ldedióxidodetitanioy2mL/Ldeperóxidodehidrógenosininyeccióndeaire.

Se comprobó gráficamente que hay homogeneidad en los residuales del modelo, es decir, su variabilidad es baja. También la prueba de Kolmogorov, con una signifi-cancia del 5%, afirma que los residuales tienen una distribución normal y eso su-gierequeelmodelocumpleconlossupuestosdenormalidad,esdecir,sevalidanlossupuestosdelmodelo(normalidadenloserroresyvarianzahomogénea).

Gráfico 1. Interacción entre el dióxido de titanio y el peróxido de hidrógeno para la degradación del Naranja Reactivo �4

Fotocatálisis del agua residual industrialSehicieronensayoscon tres lotesdeaguaresidual,elprimer lotecorrespon-dea losensayosAM1yAM3,elsegundolotecorrespondea losensayosAM4,AM5yAM6yeltercerocorrespondealensayoAM2.Cadalotedeaguaresidualperteneceamuestreosenqueseusarondiferentescolorantes,deacuerdoconlaproduccióndelaindustriatextil.EntodosloslotesdeaguaresidualseteníaNaranjaReactivo84.

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Elseguimientodeladegradacióndeloscolorantesdelaguaresidualcorrespondealosqueabsorbena604nm.Encambio,conlaDQOelseguimientoenlafoto-catálisisdelaguaresidualfueladesaparicióndetodosloscompuestosoxidables,entreloscualesestántodosloscolorantes.

ParalosensayosAM1(40mg/LdeTiO2y2mLdeH2O2/L)yAM3(80mg/LdeTiO2y3mLdeH2O2/LyAire),seobservaquelosporcentajesdedisminucióndelcolor respectivamente son 70,17% y 77,77%, siendo más eficiente el tratamiento utilizadoenelensayoAM3.Encuantoa lamineralización,medidapor lavaria-cióndelaDQO,losporcentajesrespectivosson21,08%y56,29%,obteniéndosetambién el mayor porcentaje de mineralización en el ensayoAM3. Existe unaconcordanciaenestosresultados,yaqueenlamedidaenqueseobtuvomayordisminucióndelcolora604nm.Tambiénseobtuvomayorporcentajedeminera-lización.Porlotanto,comparandoAM1yAM3,senotóelefectodelincrementodeTiO2ydelH2O2.

ParaelensayoAM2(80mg/LdeTiO2y3mLdeH2O2/L)seobtuvounadisminu-cióndelcolordel51,71%yunamineralizacióndel12,74%.Aúncuandoestáclaroquesonaguasresidualesdediferentecomposicióna lasde losensayosAM1yAM3,sisecomparanlosresultadosdedisminucióndelcolorydisminucióndelaDQOdeestosdosensayosconlosdeAM2,setienequeconesteúltimoensayofueronmásdifícilesladegradaciónylamineralización,apesardetenerunamayorcantidaddedióxidodetitanioyperóxidodehidrógenoqueenelensayoAM1,eigualcantidaddedióxidodetitanioyperóxidodehidrógenoqueenelensayoAM3,conadicióndeaire.

ParalosensayosAM4(40mg/LdeTiO2y2mLdeH2O2/L),AM5(80mg/LdeTiO2y3mLdeH2O2/L)yAM6(80mg/LdeTiO2y3mLdeH2O2/L+aire),seob-servaquelosporcentajesdedisminucióndelcolorrespectivamenteson:47,45%59,29% y 43,72%, siendo más eficiente el tratamiento utilizado en el ensayo AM5 encuantoaremocióndelcolor.Encuantoa lamineralización, losporcentajesrespectivosson27,22%(AM4)y28,72%(AM5).LaDQOdelensayoAM6nosepudomedir,siendoelmejorporcentajedemineralizaciónenelensayoAM5.

Existeunaconcordanciaenestosresultados,yaqueenlamedidaenqueseen-contrómayordisminucióndelcolortambiénseobtuvomayorporcentajedemi-neralización.ParaestacaracterísticadeaguaresidualelmejorensayofueconlascondicionesexperimentalesdelAM5,locualcorroboraqueelincrementodeTiO2yH2O2favoreceelaumentodelporcentajededegradaciónydemineralización.

DISCUSIÓN

EnlafotólisisdelNaranjaReactivo84seobtuvieronmuybajosporcentajesdede-gradacióndelcolorante.Elpromediodelastresréplicasrealizadasesde10,68%en32horas.


En los ensayos realizados para la degradación y la mineralización del NaranjaReactivo84seobtuvieronporcentajesdedegradacióndelcoloranteentreel7,31yel87,42%.Losensayosdemayoramenorporcentajededegradacióndecolor,sonenesteorden:E6(80mg/ldeTiO2y3mLdeH2O2/L),E3(40mg/ldeTiO2y2mLdeH2O2/L),E7(4mLH2O2/Ly80mg/LdeTiO2),E4(4mLH2O2/Ly40mg/ldeTiO2),E8(4mLH2O2/Ly100mg/LdeTiO2),E5(80mg/ldeTiO2y2mLdeH2O2/L),E11(3mLH2O2/L,80mg/ldeTiO2yAire),E10(40mg/ldeTiO2,2mLdeH2O

2/LyAire),E2(6mLdeH2O2/L),E1(4mLdeH2O2/L),E9(100mg/L

deTiO2,)yE12(80mg/ldeTiO2yAire).EnlosensayosE6yE3seobtuvomayorporcentajededegradacióndelcolorante(87,42%y87,34%,respectivamente)yenelensayoE12fuedondeseencontróelmenorporcentajededegradacióndelNaranjaReactivo84,con7,31%.

Elporcentajededegradaciónylavelocidaddedegradacióndelcolorante,cuandoseutilizósolamenteperóxidodehidrógeno,fuemayorenlamedidaqueseincre-mentólacantidaddeéste.Cuandoseutilizólamezcladióxidodetitanio,peróxi-dodehidrógenoyaire,fuemayorenlamedidaenqueseaumentólacantidaddedióxidodetitanioyperóxidodehidrógeno.

Elporcentajededegradaciónylavelocidaddereaccióndisminuyeronenlosen-sayosdondeseinyectóaireencombinacióncondióxidodetitanioyperóxidodehidrógeno,comparadoscon losporcentajesdedegradacióny lavelocidaden los ensayos donde se utilizó solamentedióxidode titanio y peróxidodehidrógeno.

Para lascombinacionesdedióxidode titanioydeperóxidodehidrógeno fuedondesealcanzaronlosmayoresporcentajesdedegradaciónylasmayoresvelo-cidadesdedegradacióndelcolorante.Lasmayoresvelocidadesdedegradaciónylosmenorestiemposdedegradaciónsealcanzaronconlasmenoresconcentra-cionesdeperóxidodehidrógenoyfotocatalizador,esdecir,ensayosE6yE3.

En losensayosquesemontaronnuevamenteconelNaranjaReactivo84paraevaluar lamineralización,seescogierontresde losmejoresensayosrealizadospreviamenteparaladegradacióndelcolorante,losensayosfueron:E3,E6yE11.Seobtuvieronmuy buenos porcentajes de degradaciónde colorante, entre el76,77yel88,70%.

Enelordendemayoramenorporcentajededegradacióndelcolorante,tenemos:E3(40mg/ldeTiO2y2mLH2O2/L),E11(3mLH2O2/L,80mg/ldeTiO2yAire)yE6(80mg/ldeTiO2y3mLH2O2/L),enochohorasdeirradiaciónsolar.Losporcentajesdemineralización,demayoramenor,son:52,77(E11),45,36(E6)y45,32(E3)%.Enestemismoordendisminuyólavelocidaddedegradaciónydemineralizaciónylostiemposdevidamedia.

Lasconcentracionesóptimasdefotocatalizadoryagenteoxidanteparaladegra-dacióndelNaranjaReactivo84(340mg/L)encontradasenestainvestigaciónson

2�


40mg/LdeTiO2y2mL/LH2O2,sininyeccióndeaire,yaqueéstedisminuyeelporcentaje de degradación final del colorante.

ConlascondicionesqueseobtuvieronlosmejoresresultadosdedegradacióndelNaranjaReactivo84,serealizólafotocatálisisdeunaguaresidualdeunaindustriatextil.

Serealizaronseisexperimentos,consustresréplicascadauno.Setrabajócontreslotesdeaguasresiduales,loscualesconteníandiferentescolorantesyento-dosellosNaranjaReactivo84.Seobtuvieronbuenosporcentajesdedisminucióndelcolora604nm,siendolasmejorescondicioneslasobtenidasconlosensayosAM3(77,77%)dondeseutilizaron80mg/LdeTiO2,3mlH2O2/Lyaire.

Bajoestasmismas condicionesel porcentajedemineralización fuede56,29%;siendoésteelmayorobtenidoenlosensayosconelaguaresidual.

AGRADECIMIENTOS

PararealizarestainvestigaciónsecontóconelapoyoeconómicodelCentroNa-cionalAgropecuariolaSalada,SENA,RegionalAntioquiayconelapoyotécnicoyeconómicodelGrupode Investigaciones yGestiónAmbiental (GIGA)de laUniversidaddeAntioquia.

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