DISEÑO Y OPERACIÓN DE UN SISTEMA FÍSICO, ELECTROQUÍMICO, Y BIOLÓGICO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES

Abstract

Se estima que solo el 2.5% del agua en el planeta es dulce, y de esta cantidad el 70% no está disponible para consumo, aunado a esto las actividades antropogénicas causan la contaminación de los recursos hídricos. Las acciones que se realizan para la descontaminación del agua consisten en procesos físicos, químicos y biológicos, sin embargo, estos presentan inconvenientes tales como, requerimiento de superficies extensas para su operación, alto costo de obra civil y la producción de grandes cantidades de lodos. Además de estos procesos convencionales, se cuenta con tecnologías como los procesos de oxidación avanzada, dentro de estas técnicas se encuentra la fotocatálisis, que consiste el empleo de radiación UV y catalizadores con el objeto de formar radicales hidroxilo que tendrán un efecto oxidante sobre los contaminantes. Otra tecnología usada es la electrocoagulación, un proceso que combina la coagulación, flotación y sedimentación. En esta investigación se establecieron tres tratamientos, electroquímico, fotocatalítico y biológico, para la eliminación de contaminantes en aguas residuales municipales. El primer tratamiento evaluado fue la electrocoagulación, para lo cual se usaron electrodos de cobre. En esta fase se observó una reducción de la demanda química de oxígeno (40%), así como la eliminación de color (70%). Posteriormente, se llevó a cabo el tratamiento fotocatalítico, para ello se obtuvo una placa con superficie de ZnO, la cual fue caracterizada por espectroscopia Raman, difracción de rayos X y por microscopía electrónica de barrido (SEM). Después de realizar el tratamiento del agua residual con la placa de ZnO y con radiación UV (365 nm), se determinó la eliminación de la carga orgánica del agua. Los resultados mostraron una reducción de DQO del 30 %. En cuanto a la fitorremediación con M. aquaticum, se encontró que las plantas establecidas en el agua residual exhibieron tolerancia a los contaminantes, y además presentaron mayor biomasa y concentración de pigmentos fotosintéticos (clorofilas), en comparación con las plantas testigo.