Tutor 1
Gerena Rojas, Óscar Arturo
Resumen
Uno de los principales problemas actuales a nivel global es la gestión del recurso hídrico, esta gestión incluye desde las fuentes naturales del recurso hasta el destino final de éste una vez usado. En particular, las estrategias para el tratamiento de las aguas usadas incluyen una amplia variedad de procesos físicos, químicos y biológicos que, en ocasiones, no logran eliminar por completo los contaminantes presentes en los efluentes de las industrias. Como respuesta a esta situación, se han propuesto técnicas denominadas tratamientos terciarios con los que se ha intentado descomponer los compuestos recalcitrantes; una de estas técnicas es la fotocatálisis que consiste en el uso de sólidos semiconductores que utilicen la energía radiante para la mineralización de los contaminantes. En esta técnica se ha usado extensivamente el dióxido de titanio con relativo éxito; el principal inconveniente de este fotocatalizador es requerir como fuente de energía la radiación ultravioleta; con lo que se limita en gran medida su uso pues no es ésta la más abundante en la superficie terrestre. Se precisa entonces el desarrollo de sistemas de depuración que operen con radiación ultravioleta cercanas al espectro visible con lo que, la eficiencia en la transformación se mejora a la vez que disminuyen los costos de operación. En este proyecto se estudió y evaluó la actividad fotocatalítica de un sistema de depuración de aguas contaminadas basado en manganita de lantano (LaMnO3) como sustancia activa para la mineralización de sustancias orgánicas de prueba (Resorcinol), disueltas en agua, usando como fuente radiante luz visible, obteniendo resultados positivos en la búsqueda de soluciones a las limitantes mostradas por el dióxido de titanio (común catalizador). Al sólido sintetizado en prueba (manganita de lantano) se le sometió a pruebas en las que se evaluó su actividad como fotocatalizador para la transformación de moléculas orgánicas usadas como prototipo, para ello se preparó un agua residual sintética, la cual fue simulada con una molécula de prueba, en este caso el Resorcinol. Para los ensayos se le hicieron variaciones en el pH, carga de catalizador y carga de compuesto piloto (Resorcinol), con el objeto de determinar las condiciones ideales para implementar esta técnica. Lo anterior se realizó mediante el diseño de un reactor y un diodo emisor de luz (LED) de la región visible del espectro electromagnético, el cuál permaneció inmerso en el medio acuoso durante los 120 minutos necesarios para dar lugar a la reacción y lograr un porcentaje considerable de eliminación de Resorcinol. De acuerdo a las pruebas fotocatalíticas, el ensayo con mayor porcentaje de eliminación (73,16%) fue bajo las condiciones de 300 ppm de resorcinol, 0,5 g/L de catalizador y pH 5. Adicional a esto, el análisis de varianza ANOVA estableció que no existen diferencias significativas entre los diferentes ensayos, lo que indica que tanto la carga del catalizador y la concentración del fenol no son variables determinantes en el proceso, por lo tanto, el pH es el factor que determina la eficiencia de la actividad fotocatalítica, siendo el pH 5,00 el valor óptimo para el desarrollo de esta
Palabras clave
Aguas residuales, Fotocatálisis, Radiación ultravioleta, Manganita de lantano, Contaminantes recalcitrantes, Resorcinol, Balance hídrico (Hidrología), Desarrollo de recursos hídricos - Aspectos ambientales, Recursos naturales, Protección del medio ambiente, Water balance (Hydrology), Water resources development - Environmental aspects, Natural resources, Environmental protection, Aguas residuales - Purificación - Tratamiento biológico, Water - Purification - Biological treatment
Tipo de documento
Trabajo de grado - Pregrado
Licencia Creative Commons
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Fecha de elaboración
1-1-2018
Programa académico
Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Facultad
Facultad de Ingeniería
Citación recomendada
Cáceres Ramírez, L. J., & Muñoz Caicedo, C. C. (2018). Evaluación de la actividad fotocatalítica de la manganita de lantano en la eliminación de contaminantes recalcitrantes en aguas residuales. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/798
Publisher
Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Ambiental y Sanitaria