Desinfección de Aire mediante Fotocatálisis Heterogénea

TEMPORETTI, ARIANA; BERTOLA, GUIDO; FLORES, MARINA J.; BRANDI, RODOLFO J.; LABAS, MARISOL D.

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental (AA2015),; 2015

SACyTA

Muchos de los problemas de contaminación del aire en ambientes interiores involucran contaminantes de origen microbiológico. Los bioaerosoles pueden producir enfermedades desde leves a muy graves. Por esta razón, resulta de gran interés el estudio de sistema de control microbiológico del aire en interiores. Un proceso atractivo para tal fin es la fotocatálisis heterogénea1. Para el diseño de dispositivos de control, el material soporte debe ser microporoso que permita la retención de los microorganismos aerotransportado y así facilitar el contacto con el catalizador y la radiación UV. El objetivo de este del trabajo es el estudio de la fotocatálisis heterogénea aplicada en la desinfección de aire, utilizando la Escherichia coli como microorganismo modelo. Para este trabajo se construyó un fotorreactor de configuración simple. El dispositivo consiste en una caja metálica con una cara lateral abierta. En la base, se ubica una bandeja en la que se distribuye un conjunto de pequeños filtros circulares de alta eficiencia, con el catalizador depositado (dióxido de titanio Aeroxide P25) y el microorganismo (E. coli ATCC 8739) disperso. En la parte superior de la caja se coloca el sistema emisor que consiste en un conjunto de lámparas UV actínicas (Sylvania F15W T12) que aportan un flujo de radiación incidente uniforme sobre la bandeja. Para la fijación del catalizador sobre el soporte se adoptó el método de impregnación. A continuación se realizaron un conjunto de corridas experimentales. Las corridas se inician con la preparación de los filtros más el catalizador y el depósito de los microorganismos sobre los filtros. Los filtros son distribuidos sobre la bandeja de muestras. Las lámparas son encendidas y a distintos tiempos se van retirando filtro por filtro, para su análisis. Este procedimiento permite seguir la reacción de desinfección a lo largo del tiempo. Para evaluar el efecto de la radiación UVA sola, también se irradian filtros con el microorganismo disperso, pero sin catalizador. Para la cuantificación de los microorganismos sobrevivientes, se utilizó un recuento en placa modificado.Desde las corridas experimentales pudo determinarse que la velocidad de desinfección puede modelarse con una expresión cinética sencilla de pseudo-primer orden. Se obtuvo una pseudo-constante de 0.174 min-1 para UVA/TiO2 y de 0.09 min-1 para UVA sola. También se ha evaluado la dosis de radiación requerida para bajar un orden la población microbiana (D90) que fue de 3.1 J cm-2 para UVA/TiO2 y de 5.5 J cm-2 para UVA sola. Cabe destacar que la D90 utilizando UV germicida sobre superficie según bibliografía2 es 0.0022 J cm-2. Los resultados demuestran que la fotocatálisis es un proceso viable para la desinfección del aire, pero mucho más lento que el uso de UV germicida sola. El presente estudio está destinado a ser un punto de partida para el diseño de un dispositivo de aplicación práctica utilizando un proceso combinado de filtración/fotocatálisis.