Procesos avanzados de oxidación para la desinfección de agua

FLORES, MARINA J.; BRANDI, RODOLFO J.; CASSANO, ALBERTO E.; LABAS, MARISOL D.

Cordoba

Encuentro; XI Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología (ELAFOT); 2012

Photochemical Group of the Universidad Nacional de Río Cuarto

El agua constituye un factor clave para el desarrollo, su principal importancia radica en el suministro de agua potable y agua para uso doméstico, industrial y para los cultivos agrícolas. Sin embargo, el desarrollo económico y el crecimiento demográfico no sólo ha provocado un aumento en la dependencia de los recursos hídricos, sino que también, en muchas zonas se ha puesto en peligro la calidad del agua. Una de las principales amenazas para la calidad del agua es la contaminación microbiológica. El elevado potencial de los Procesos de Oxidación Avanzada (POA) para la descontaminación de agua es ampliamente reconocido, en estos procesos  se involucran la generación y uso de especies transitorias poderosas, fundamentalmente el radical hidroxilo OH•, especie de gran poder oxidante debido a su elevado potencial redox. Aunque existen muchas referencias sobre POAs (UV/H2O2), O3/H2O2, O3/UV) hay escasa información sobre los tratamientos combinados de ácido peracético y UV. El ácido peracético (APA) es un oxidante fuerte, con un amplio poder biocida. Se presenta comercialmente como una mezcla cuaternaria de equilibrio entre el ácido acético, el ácido peracético, el agua y el peróxido de hidrógeno. El mecanismo de principal de acción del APA consiste en atravesar la membrana citoplasmática de la célula, oxidando los componentes y destruyendo el sistema enzimático, permitiendo además, el paso del H2O2 a través de la membrana celular e inhibiendo la enzima catalasa. La desinfección con APA tiene un gran beneficio adicional que es que no produce subproductos de desinfección o lo hace en muy baja cantidad, por tal motivo se lo reconoce como “amigable al ambiente” [1]. En la molécula de APA, los radicales pueden ser fotoquímicamente producidos por la ruptura del enlace O-O por acción de la luz UV: La molécula  disminuye rápidamente y  mientras que la molécula de  APA posteriormente puede reaccionar nuevamente con los radicales OH generados, el peróxido de hidrogeno juega diferentes roles, como participar en la restauración del equilibrio de la mezcla y actuando además como biocida por sí mismo [2]. El objetivo principal de este trabajo es evaluar la eficiencia de desinfección utilizando una solución comercial de ácido peracético y su combinación con radiación UV. Las experiencias se llevaron a cabo en un reactor batch cilíndrico mezcla perfecta de 2000 cm3, la temperatura se mantuvo constante a 20ºC. Este reactor es irradiado con una lámpara Philips TUV de 15 W. Las lámparas utilizadas son de baja presión de vapor de mercurio conocidas como germicidas, que producen la mayor parte de su emisión a 253,7 nm. Durante el desarrollo experimental se evaluaron diferentes dosis de APA en presencia de radiación UV(1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 y 10 mg/L APA) a diferentes tiempos de contacto (0 a 10 segundos), adoptando E. coli ATCC 8739 como microorganismo de referencia. Las muestras se tomaron cada 1 segundo, con un dispositivo de muestreo diseñado para tal fin. La combinación de los agentes oxidantes UV-APA permitió lograr una inactivación del 99,99% en 7 segundos. No se apreció recrecimiento de los microorganismos en las muestras luego de 24 – 48 horas de incubación a 37°C en presencia de una concentración activa de desinfectante residual. References [1]Kitis, M., 2004. Disinfection of wastewater with Peracetic acid: a review. Environment International 30, 47-55 [2] Caretti, C, Lubello, C. 2003. Wastewater disinfection with PAA and UV combined treatment: a pilot plant study. Water Research 37, 2365-2371