Desinfección De Aguas: Combinación De Un Agente Oxidante Y Radiación UV

MARISOL LABAS; RODOLFO J. BRANDI; ALBERTO E. CASSANO

Mar del Plata

Congreso; II Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental (SETAC) (VI Reunión SETAC en Argentina),; 2008

La contaminación microbiológica del agua, es un problema en constante estudio debido a su importancia tanto para la vida como para el desarrollo de toda civilización. El tratamiento de los efluentes y las aguas contaminadas mediante procesos adecuados es esencial para evitar este problema. Hasta el presente, los efluentes son principalmente desinfectados por el cloro debido a su alto poder biocida. Sin embargo, su uso debe ser limitado por sus propiedades mutagénicas, carcinogénicas y tóxicas. La solución correcta del problema de la contaminación pasa por el uso de tecnologías limpias que en ninguno de sus pasos afecten el medio ambiente. Entre estas tecnologías se encuentran la radiación ultravioleta, especialmente la radiación UV-C, que es muy efectiva para la inactivación de microorganismos y el H2O2 que es un agente oxidante atractivo para la desinfección debido a sus ventajosas características de aplicación y por su eficiencia en la eliminación de microorganismos patógenos. La combinación de UV + H2O2 produce especies muy reactivas como el que son tóxicas para las biomoléculas. Esta tecnología es uno de los llamados Procesos Avanzados de Oxidación. En este trabajo se estudió la reacción de inactivación de la Escherichia  coli en un reactor anular batch perfectamente mezclado utilizando una combinación UV/H2O2 a 20ºC y a pH = 7. El reactor es irradiado utilizando dos niveles diferentes de radiación incidente: a) Una lámpara Philips TUV (15W) y Una lámpara Heraeus UV-C (40W). La bacteria (E. coli ATCC 8739) se desarrolló en un medio complejo al que se le realizó una dilución 1/ 1000 con solución fisiológica. Se realizaron corridas con diferentes condiciones experimentales: (i) con irradiación de lámpara UV sola (ii) sin irradiación y con diferentes concentraciones de H2O2 (entre 65 y 350 ppm) y (iii) una combinación de ambos agentes variando la concentración de H2O2 desde 65 a 350 ppm. Se confirmó que la radiación UV de baja longitud de onda es efectiva para la inactivación de la E. coli en tiempos de irradiación cortos, logrando siempre una inactivación superior al 99.99%. En corridas experimentales realizadas con H2O2 solo, se confirmó que, si bien se logra la destrucción de las bacterias, el tiempo de reacción es largo aún para altos valores de concentración inicial de H2O2. Esto convierte a este método como desaconsejable, bajo las condiciones de operación indicadas, particularmente cuando se compara con UVC sola. En el caso de la combinación de ambos agentes desinfectantes se puede concluir que la presencia de H2O2  desfavorece el proceso de inactivación bacteriana. Si bien el H2O2 tiene un efecto de inactivación suave por si mismo, es mucho mayor el efecto de absorción de radiación a 253.7nm, actuando como un filtro. De esta manera reduce el campo de radiación UV disponible para lograr la total inactivación de las bacterias. El efecto es mucho mayor a medida que se aumenta la concentración de peróxido de hidrógeno. Se desarrolló un modelo matemático completo. Los parámetros cinéticos del modelo se obtuvieron usando un programa de optimización multiparamétrico no lineal.