Reducción de compuestos fenólicos en ... baños portátiles con proceso de ...

Reducción de compuestos fenólicos en aguas residuales de
baños portátiles con proceso de oxidación química avanzada
ozono-peróxido de hidrogeno (O3/H2O2)
R. Erazo, 1* A. Quicaño 2
1 Departamento Académico de Procesos, Facultad de Ingeniería Química, Universidad
Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú. 2 Post grado Facultad de Ingeniería
Ambiental, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.
*[email protected]
Las inversiones económicas en los últimos años en el Perú en diversos y grandes
proyectos, como la construcción, el transporte terrestre y aéreo, en la industria minera,
energética, forestal, entre otros, han conducido a un uso masivo de los baños
portátiles o baños químicos para prevenir y evitar la contaminación por las
evacuaciones humanas, sólidas y liquidas, en el lugar de generación. Sin embargo,
estas aguas residuales son vertidos, en su gran mayoría, directamente al medio
receptor sin tratamiento previo, ocasionando impactos ambientales negativos en los
ecosistemas acuáticos receptores, dado que estos baños portátiles tienen en su
composición elementos altamente contaminantes como el fenol.
Se pretende desarrollar un procedimiento para reducir la concentración de compuestos
fenólicos en aguas residuales de baños portátiles desde concentraciones iniciales de
4 mg/L a valores de 0.01 mg/L, en concordancia con la legislación ambiental peruana
para el sector, para lo cual se aplicará el proceso de oxidación química avanzada
ozono-peróxido de hidrogeno (O3/H2O2).
En la investigación se usó agua residual de los baños portátiles del transporte aéreo
nacional, que es similar al generado en los otros sectores, del cual se toman 10 litros
previamente cribadas y cargados a un reactor batch, donde se suministra aire para
homogenizar y mantener la agitación durante el proceso. Utilizando un equipo
ozonizador se inyecta O3 a 0.2 g/h, con un caudal de aire ozonizado de 15 L/min y
H2O2 en concentraciones de 0.25, 0.50, 1.00 y 2.00 molar.
Los resultados muestran que para concentración de O3 de 0.223 mg/L constante, a
concentración de H2O2 de 2.0 molar, la reducción de los compuestos fenólicos a
valores de 0.01 mg/L se dio en 3 horas de reacción, tiempo muy corto en comparación
con la reacción con 0.25 molar, donde la reducción del compuesto fenólico se dio en
28 horas. Es decir, la velocidad de descomposición de fenol depende fuertemente de
la concentración de H2O2 y es el principal promotor de formación de radicales
hidroxilos OH-, lo que guarda acuerdo con otras investigaciones. En estas condiciones,
el análisis de laboratorio también reporta que la carga orgánica contenida en las aguas
residuales de los baños portátiles es reducida a un 87% de su valor inicial, lo que se
atribuye a la presencia de los radicales hidroxilos OH-, que no es selectivo, esto hace
viable el tratamiento posterior con sistema convencional. Tanto el pH y la temperatura
de proceso no varían significativamente.
Se realiza un análisis económico del sistema de tratamiento, encontrándose un costo
total de 0.117 dólares USD/m3 de agua residual tratado y se demuestra la viabilidad
técnica, económica y ambiental del procedimiento de tratamiento de las aguas
residuales de los baños portátiles.