Optimización de las condiciones de degradación de lignina en un sistema tipo-Fenton (Cu(II)/H2O2)

ANDREA M. BERKOVIC; MARIANA COSTANTE; FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG

Florencio Varela

Congreso; IV Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2019

La lignina es un polímero natural muy abundante, de estructura heterogénea y altamente ramificada que, junto con la celulosa y la hemicelulosa, forma parte de las paredes celulares de las plantas superiores. La industria de la pasta de papel genera efluentes con alto contenido de lignina en grandes cantidades. La lignina y sus productos de degradación son refractarios al ataque de la mayoría de los microorganismos. En este contexto, los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) son una alternativa viable de tratamiento. Las técnicas tipo-Fenton y foto-Fenton, que se encuentran entre los PAOs más utilizados, se basan en la descomposición térmica o fotoquímica del H2O2 en presencia de sales de metales de transición tales como Fe o Cu. El Fe(III) es eficiente en medios relativamente ácidos(pH < 3.5) pero los efluentes de la industria del papel presentan valores de pH superiores a 6. El Cu(II) puede ser efectivo a estos pH y además esta presente en la mezcla a tratar ya que se usa en los fungicidas para preservar la madera. En base a esto y teniendo en cuenta el límite de [Cu(II)] permitido para el agua de bebida (USEPA, OMS y CAA), se realizaron ensayos de oxidación de lignina a valores de pH cercanos a la neutralidad, empleando concentraciones de Cu(II) menores a 0.1 mM. Mediante el diseño estadístico de experimentos (DEE) se seleccionaron las condiciones experimentales de los ensayos. A partir de los resultados obtenidos, se construyó una superficie de respuesta (MSR) que permite modelar el comportamiento del sistema y obtener las condiciones en donde el tiempo de tratamiento de la lignina es mínimo.Los sistemas basados en el empleo de cobre como catalizador a temperaturas moderadas (60°C) y valores de pH cercanos a la neutralidad permiten obtener t80%aceptables para efluentes con contenidos moderados de ligninas (del orden de los 200 ppm). Estos resultados pueden tener consecuencias importantes en eltratamiento de efluentes provenientes de la industria del papel, ya que para la conservación de la madera se emplean fungicidas que contienen cobre y por lo tanto el catalizador ya estaría presente en las mezclas a tratar.