Tratamiento fotocatalítico heterogéneo para residuos liquidos con mezcla de sustancias indicadoras generados en laboratorios de la Universidad del Magdalena

Abstract

El presente estudio buscó comprobar la eficiencia de la técnica de Fotocatálisis Heterogénea mediada con TiO2 como agente catalizador y H2O2 como agente oxidante en presencia de luz ultravioleta artificial ( =360nm) como método para el tratamiento de una matriz compleja de residuos líquidos procedentes de los laboratorios de análisis químico al interior de la Universidad del Magdalena, como los desechos de: tinciones biológicas (Azul de metileno, Sudan III y IV, entre otros), pruebas de calidad del agua (Negro de Eriocromo, Fenolftaleína, Ortofenantrolina, entre otros) y análisis microbiológicos (Violeta de Genciana, Safranina, Lugol), colectados entre los meses de Octubre y Diciembre del año 2009 en 3 unidades de laboratorio en la institución. Se evaluaron los parámetros de degradación y mineralización de los compuestos orgánicos presentes en el desecho recolectado mediante barridos de espectrofotometría entre 200 y 800nm y pruebas de demanda química de oxígeno (DQO) validadas a través de pruebas de carbono orgánico total (COT) respectivamente, siguiendo un diseño de experimentos Box-Behnken y utilizando la metodología estadística de superficie de respuesta se encontraron condiciones óptimas de tratamiento para las variables tiempo, pH, concentración de catalizador y concentración de agente oxidante (t=6h, pH=3.0, Cat=550ppm y Ox= 2ml/L respectivamente), logrando una degradación del 84.07% y una mineralización total del 58.02% de los compuestos presentes inicialmente en la muestra. El proceso mostró una cinética ajustada a la ecuación de Langmuir - Hinshenlwood demostrando que la velocidad de adsorción del contaminante en el catalizador es el mecanismo más importante para el tratamiento. Se ajustó un modelo matemático por respuesta, para la degradación se incluyen efectos lineales e interacciones entre las variables tiempo, pH y oxidante mientras que para la mineralización solo es significante el comportamiento del oxidante. La fotocatálisis heterogénea demostró ser una técnica muy efectiva para el tratamiento de la mezcla de residuos orgánicos procedentes de los laboratorios estudiados de la Universidad del Magdalena, con un poco más de investigación se podría implementar la técnica como tecnología de tratamiento de residuos líquidos con sustancias químicas al interior de la institución.