Efecto de la radiación UV sobre la degradación de un contaminante orgánico por medio de la reacción de Fenton

Abstract

Las reacciones que generan radicales hidroxilo (OH·) altamente reactivos en solución acuosa han despertado interés en los procesos de degradación de compuestos orgánicos tóxicos en corrientes de aguas y aguas residuales. Una forma de producir OH· es a través de las conocidas reacciones del agua oxigenada con sales ferrosas (reacción de Fenton). Recientemente, se ha demostrado que el poder oxidante de la reacción de Fenton puede ser incrementado significativamente empleando radiación UV ó UV/visible (reacción de foto-Fenton). En este trabajo se modela y verifica experimentalmente la fotodegradación de un contaminante orgánico (el ácido fórmico) en solución acuosa, usando el proceso foto-Fenton; se utiliza un reactor de caras planas, perfectamente agitado, ubicado en el interior de un sistema en reciclo discontinuo. Las predicciones de la degradación del compuesto orgánico muestran que la radiación UV mejora significativamente la eficiencia del sistema Fenton. Bajo las condiciones estudiadas en este trabajo, se ha alcanzado un incremento de la conversión del contaminante de hasta un 63%.

Reactions that generate highly reactive hydroxyl (OH·) radicals in aqueous solution have attracted interest for degradation of toxic organic compounds in water and wastewater streams. One way to produce OH· is by the well-known reactions of hydrogen peroxide with ferrous salts (Fenton reaction). It has been recently demonstrated that the oxidizing power of the Fenton reaction can be greatly increased by irradiation with UV or UV/visible radiation (photo-Fenton reaction). In this paper the photodegradation of an organic pollutant (the formic acid) in aqueous solution, using the photo-Fenton process, has been modeled and experimentally verified; a flat plate, well-stirred reactor placed inside a batch recycling system has been employed. Predictions of the organic compound degradation show that UV irradiation improves the effectiveness of the Fenton system significantly. Under the studied conditions, an increase of the pollutant conversion up to 63% has been achieved.