Combination of Photocatalytic and Biological Processes as an Integrated System for Treatment and Recovery of Industrial Wastewater Containig Pesticides

• Autores: Mohamed I. Badawy, Tarek A. Gad-Allah, Montaser Y. Ghaly, Antonio López
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 63, Nº. 526, 2006, págs. 478-487
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Combinación de procesos fotocatalíticos y biológicos como sistema integrado para el tratamiento y recuperación de aguas residuales industriales que contienen pesticidas
  • Combinació de processos fotocatalítics i biològics com a sistema integrat per al tractament i recuperació d'aigües residuals industrials que contenen pesticides
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    La combinación de la oxidación química con procesos biológicos de tratamiento de aguas es una técnica prometedora para reducir las cargas recalcitrantes de las aguas residuales. Se estudia como caso el tratamiento de las aguas residuales que provienen de la empresa de productos químicos y pesticidas conocida como "HELB", que se encuentra en New Dammata, al norte de Egipto, que se caracterizan por ser muy biorecalcitrantes. Se explora el proceso foto-Fenton como tratamiento previo para mejorar la biodegradabilidad de estas aguas residuales provenientes de la industria de pesticidas. La clave de la eficiencia de este sistema es una mejor comprensión de los mecanismos involucrados en el proceso de degradación. El tratamiento de las aguas residuales se realiza incluyendo una serie de experimentos a escala experimental con el fin de identificar las condiciones de operación óptimas para el tratamiento de los pesticidas que contienen las aguas residuales a la salida de la tubería de efluentes. Se estudia el efecto de parámetros de operación como el pH, el tiempo de irradiación y las concentraciones iniciales de H2O2 y Fe2+ sobre los procesos de fotomineralización y se encuentran las condiciones óptimas. Se realizan experimentos para obtener información sobre la evolución de la biodegradabilidad del efluente tratado después de una fotomineralización del 82% y del 85,6% de TOC (Carbono Orgánico Total) y DQO (Demanda Química de Oxígeno), respectivamente. El efluente fototratado es biocompatible y puede realizarse su mineraIización completa mediante procesos biológicos. Los resultados del presente estudio muestran que el efluente final tratado cumple las regulaciones ambientales establecidas por la Ley N. 93/1962 Y por el Decreto del Ministerio de Vivienda N.44/2000. De hecho, la ley exige el tratamiento previo de las aguas residuales industriales antes de verterlas al alcantarillado público. Los valores residuales de TSS (Sólidos Totales en Suspensión), DBO, DQO y aceites/grasas son 16,4,5,28 y 12,8 mg/L, respectivamente, en el caso del tratamiento con proceso foto-Fenton acompañado de proceso biológico. No se detectan fenoles, pesticidas orgánicos ni metales pesados en el efluente final tratado. El sistema integrado de oxidación fotocatalítica seguida de tratamiento biológico se muestra como factible para tratar compuestos y pesticidas recalcitrantes de aguas residuales.

  • català

    La combinació de l'oxidació química amb processos biològics de tractament d'aigües és una tècnica prometedora per a reduir les càrregues recalcitrants de les aigües residuals. S'estudia com a cas el tractament de les aigües residuals que provenen de l'empresa de productes químics i pesticides coneguda com "HELB", que es troba en New Dammata, al nord d'Egipte, que es caracteritzen per ser molt biorecalcitrants. S'explora el procés foto-Fenton com a tractament previ per a millorar la biodegradabilitat d'aquestes aigües residuals provinents de la indústria de pesticides. La clau de l'eficiència d'aquest sistema és una millor comprensió dels mecanismes involucrats en el procés de degradació. El tractament de les aigües residuals es realitza incloent una sèrie d'experiments a escala experimental amb la finalitat d'identificar les condicions d'operació òptimes per al tractament dels pesticides que contenen les aigües residuals a la sortida de la canonada d'efluents. S'estudia l'efecte de paràmetres d'operació com el pH, el temps d'irradiació i les concentracions inicials de H2O2 i Fe2+ sobre els processos de fotomineralització i es troben les condicions òptimes. Es realitzen experiments per a obtenir informació sobre l'evolució de la biodegradabilitat de l'efluent tractat després d'una fotomineralització del 82% i del 85,6% de TOC (Carboni Orgànic Total) i DQO (Demanda Química d'Oxigen), respectivament. L'efluent fototractat és biocompatible i pot realitzar-se el seu mineraIització completa mitjançant processos biològics. Els resultats del present estudi mostren que l'efluent final tractat compleix les regulacions ambientals establertes per la Llei N. 93/1962 i pel Decret del Ministeri de l'Habitatge N.44/2000. De fet, la llei exigeix el tractament previ de les aigües residuals industrials abans d'abocar-les al clavegueram públic. Els valors residuals de TSS (Sòlids Totals en Suspensió), DBO, DQO i olis/grasses són 16,4,5,28 i 12,8 mg/L, respectivament, en el cas del tractament amb procés foto-Fenton acompanyat de procés biològic. No es detecten fenols, pesticides orgànics ni metalls pesants en l'efluent final tractat. El sistema integrat d'oxidació fotocatalítica seguida de tractament biològic es mostra com a factible per a tractar compostos i pesticides recalcitrants d'aigües residuals.

  • English

    Combining chemical oxidation with biological wastewater treatment processes is a promising technique for reducing recalcitrant loads in wastewater. This study examines the treatment of wastewater from the chemical and pesticide company "HELB," located in New Dammata, northern Egypt, which is characterized by its high biorecalcitrant content. The photo-Fenton process is explored as a pretreatment to improve the biodegradability of this pesticide wastewater. A better understanding of the degradation mechanisms is key to the efficiency of this system. Wastewater treatment includes a series of small-scale experiments to identify the optimal operating conditions for treating the pesticides present in the wastewater at the effluent outlet. The effects of operating parameters such as pH, irradiation time, and initial concentrations of H₂O₂ and Fe²⁺ on the photomineralization processes are studied, and the optimal conditions are determined. Experiments were conducted to obtain information on the biodegradability of the treated effluent after photomineralization to 82% and 85.6% of TOC (Total Organic Carbon) and COD (Chemical Oxygen Demand), respectively. The phototreated effluent is biocompatible and can be fully mineralized using biological processes. The results of this study show that the final treated effluent complies with the environmental regulations established by Law No. 93/1962 and Decree No.44/2000 of the Ministry of Housing. In fact, the law requires the pretreatment of industrial wastewater before discharge into the public sewer system. The residual values for TSS (Total Suspended Solids), BOD, COD, and oils/greases are 16, 4, 5, 28, and 12.8 mg/L, respectively, in the case of treatment with the photo-Fenton process combined with a biological process. No phenols, organic pesticides, or heavy metals were detected in the final treated effluent. The integrated system of photocatalytic oxidation followed by biological treatment proved feasible for treating recalcitrant compounds and pesticides in wastewater.