Eliminación de los haluros orgánicos adsorbibles (AOX) de los efluentes de las industrias de pasta y papel mediante electrocoagulación (EC)
Hoy en día, las mayores preocupaciones de la humanidad se centran en los efectos negativos de los efluentes industriales en el Medio Ambiente. Na indústria de pasta e papel, a preocupação com os haluros orgânicos adsorbíveis é grande, sendo estes sujeitos a monitorização contínua, como parte dos poluentes mais tóxicos e nocivos presentes nas águas resíduais. Desafiando las limitaciones de los métodos convencionales, el proyecto P2020 PROTEUS - Produtos e Tecnologias para o sector do Eucalipto1 tiene como objetivo evaluar tecnologías basadas en Procesos Avanzados de Oxidación (AOP) debido a su significativa eficiencia en la eliminación de AO de esas aguas residuales. El objetivo principal de las aplicaciones de electrocoagulación es eliminar los haluros orgánicos adsorbibles, junto con otros contaminantes, optimizando las operaciones y los costes energéticos para alcanzar la sostenibilidad medioambiental y garantizar los estándares de la etiqueta ecológica.
La característica principal dentro de la Electrocoagulación es un proceso electroquímico, que se realiza aplicando una corriente eléctrica entre electrodos dentro de un reactor. Este estudio se centró en la corriente intermedia D0, la fuente más concentrada de Haluros Orgánicos Adsorbibles disponible. En primer lugar, el efluente entra en el reactor de electrocoagulación después de pasar por un caudalímetro y un medidor de pH. Se introduce un rectificador de corriente para suministrar un voltaje y una corriente predefinidos a los electrodos. El caudal, la superficie, la distancia entre electrodos y el tiempo de residencia son también parámetros de funcionamiento definidos en varias condiciones diferentes para optimizar la eficacia y el coste de la relación. Tras la electrocoagulación se recoge la muestra, se evalúa la cantidad de haluros orgánicos adsorbibles y otros parámetros relevantes. Todos los materiales utilizados fueron preparados para condiciones y operación industrial, tales como altas temperaturas (>65ºC) y un bajo rango de pH. Los ensayos se realizaron con un reactor modular que podía admitir electrodos con una separación variable entre ellos. Para los ensayos de este estudio se utilizaron electrodos basados en Hierro (Fe) para la eliminación de Haluros Orgánicos Adsorbibles, y también de fósforo. Debido a su buena conductividad eléctrica, se puede optimizar la tasa de consumo de energía y de su fácil disponibilidad, su uso crea una oportunidad para agregar valor a los residuos de chatarra de hierro en el proceso, promoviendo una estrategia de economía circular. El piloto tiene una capacidad de flujo de 1,5LPM y fue instalado en el sector de blanqueo del Parque Industrial de Aveiro.
El proceso de electrocoagulación arrojó unos resultados impresionantes en la eliminación de haluros orgánicos adsorbibles con una eficacia del 93%. Para optimizar las condiciones, en un entorno industrial, una planta piloto operó a 0,5-1,0LPM en un rango de 10-35mA/cm2 (j) con un consumo medio específico de energía muy bajo de 75W/g de Haluros Orgánicos Adsorbibles eliminados. En estas condiciones, el piloto de Electrocoagulación alcanzó los objetivos de reducción del 45%. La electrocoagulación presentó una buena tasa de estabilidad en la reducción de la masa de haluros orgánicos adsorbibles independientemente de las condiciones de operación y los resultados sugieren que la eliminación de haluros orgánicos adsorbibles mediante el proceso de electrocoagulación podría producirse con un tiempo de residencia reducido.
Con respecto al objetivo principal, se puede concluir que la Electrocoagulación es una técnica viable para este fin; en comparación, los Procesos Avanzados de Oxidación basados en Fenton, nanomateriales y nanopartículas también presentan buenas eficiencias de eliminación pero, en términos de técnicas rentables, la Electrocoagulación es un verdadero avance, especialmente en Efluentes de Industrias de Pulpa y Papel.
Palabras clave: Proceso de oxidación avanzada (POA), haluros orgánicos adsorbibles (AOX), electrocoagulación, electrooxidación, aguas residuales.
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