Evaluación de la electrocoagulación con técnica de eliminación de microplásticos

Abstract

En la naturaleza los desechos plásticos terminan generando residuos en suelos que son arrastrados por lluvias y vientos a fuentes superficiales de agua (lagos, lagunas, ríos, océanos etc.). Estos restos dan lugar a la formación de microplásticos (MP) por medio de la degradación solar, la oxidación, por la acción de microorganismo, reacciones fotoquímicas donde intervienen NOx, SO2 y COVs. Los MP son compuestos igual de resistentes que los plásticos de tamaño de fragmentos entre 5 mm y 1μm, mientras que del orden de 1 nm se son llamados nanoplásticos.La presencia de MP en las plantas de tratamiento de agua y aguas residuales plantea una preocupación por la calidad del agua tratada. Debido a su tamaño y su naturaleza química diversa, los MP pueden sortear los procesos de tratamiento de aguas y aguas residuales lo que representa desafíos operativos y de estabilidad del procesoLa hipótesis de este trabajo es evaluar el rendimiento de la eliminación MP por medio de la electrocoagulación con el objetivo de proponer una planta de tratamiento teórica en función de los resultados experimentales. Para los estudios se usaron microplásticos provenientes del polo petroquímico de La Plata, preparándose soluciones de estos en agua midiéndose la conductividad de las soluciones. Siendo los MP tratados, polietileno PE y polipropileno PP. Este análisis permitió determinar que el PE en agua alcanzaba una conductividad de 368 uS/cm a causa de una muy alta concentración de Na. Los MP fueron caracterizados por análisis térmico, Microscopía Electrónica de barrido (SEM), por termogravimetría (TGA) y por FTIR determinando que la mezcla es de Polipropileno (PP) y Polietileno (PE) y que las formas son esféricas y tipo filamentosas en el caso del PP y PE, respectivamente.En primer lugar, se analizó la dosis de coagulante óptima mediante la técnica de Jar Test en una situación de calidad de agua muy alcalina simulando al agua del Rio de La Plata. Se evaluó el efecto del pH, velocidad de agitación y se midió la turbidez como parámetro de comparación. Dada la densidad de ambos polímeros se esperaba que flotasen una importante cantidad de MP, sin embargo, esto se observó sólo en el caso del PP, motivo que llevó a estudiar únicamente la electrocoagulación en el PE. Se realizó el ensayo por 6 minutos y luego se lo dejó sedimentar para evaluar la turbidez, obteniendo un valor promedio de 0,08 NTU.Los resultados han demostrado que la electrocoagulación es una técnica posible para eliminar MP en agua.Como segunda etapa, se colonizaron ambos tipos de MP con microorganismos capaces de formar biofilms con el fin de evaluar si la electrocoagulación era eficiente aun en estas condiciones, las cuales se encuentran más cercanas a las reales. Los resultados demostraron que si bien es posible la eliminación de MP colonizados con biofilms utilizando como técnica la electrocoagulación, dependerá de las impurezas que presenten los MP.