Caracterización del uso de un catalizador de diatomita impregnada con hierro en el proceso de ozonización catalítica heterogénea

Abstract

Los procesos de oxidación avanzada presentan una opción prometedora en el tratamiento de aguas residuales, principalmente en presencia de contaminantes emergentes y persistentes. Entre estos procesos destaca la ozonización catalítica, la cual presenta resultados positivos en el tratamiento de aguas. El presente trabajo busca caracterizar la ozonización catalítica heterogénea haciendo uso de la diatomita impregnada con hierro sintetizada en la Universidad de Costa Rica. La degradación del contaminante modelo se cuantificó (espectrofotométricamente) para el proceso de ozonización y ozonización catalítica con el catalizador estudiado (1.000 g/L), a tres distintos pH 4, 7 y 10. Bajo las condiciones de pH con mejor desempeño del catalizador, se determinó el efecto de la concentración del catalizador en la disolución (0.250, 0.500, 1.000, 1.500 y 2.000 g/L). Para evaluar el efecto en las reacciones indirectas del ozono se realizaron corridas en presencia de ter butanol (TBA), conocido secuestrador de radicales Hidroxilo. Con el fin de medir el grado de mineralización obtenida en el proceso catalítico se cuantificó la variación del DQO de la disolución, bajo las mejores condiciones de trabajo obtenidas. Finalmente, se estudió el desempeño del catalizador en 4 ciclos de reuso, monitorcando el hierro lixiviado del catalizador, el cual resultó ser del 12%. La mayor degradación del contaminante modelo en el proceso de ozonización se obtuvo a pH 10, acorde con lo expuesto en la teoría (Buhler, Stachclin, & Hoigné, 1984). En contraste, a pH 4 el catalizador presentó la mejor eficiencia, al minuto 3 el proceso no catalítico degradó un 35% del tinte, mientras que el proceso catalítico un 60% en el mismo tiempo, mejorando la degradación del contaminante incluso en el caso del proceso no catalítico a pH 10, el cual los 3 minutos degradó un 44%. La presencia del catalizador a pH inicial de 7 y 10, no presentó mejoras significativas...