Procesos avanzados de oxidación aplicados a la desinfección de aguas

M.L. LABAS; C.S. ZALAZAR; R.J. BRANDI; A.E. CASSANO

Mar del Plata, Argentina

Congreso; V Congreso Iberoamericano de Física y Química Ambiental; 2008

Universidad Nacional de San Martín

Las tecnologías tradicionales empleadas para la desinfección de aguas tienen consecuencias perjudiciales para la salud, por ejemplo la producción de subproductos derivados del cloro. Para evitar estos y otros inconvenientes se utilizan tecnologías alternativas como los Procesos Avanzados de Oxidación. 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. 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 cuatro niveles diferentes de radiación incidente: a) Una lámpara Philips TUV (15W), b) Una lámpara Philips TUV (15W) con un filtro de densidad neutra, c) Una lámpara Heraeus UV-C (40W) y d) Una lámpara Heraeus UV-C (40W) con un filtro de densidad neutra. El filtro permite una transmitancia de la radiación del 39%. 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.