Pilot scale anodic oxidation of pretreated vinasse using boron doped diamond electrodes

• Autores: Christian E. Alvarez Pugliese, Lilibeth Martínez Hernández, Stephania Imbachi Ordoñez, Nilson Marriaga-Cabrales, Fiderman Machuca Martínez
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 6, Nº. 4, 2016, págs. 67-78
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Oxidação anôdica de vinhaça pré-tratada usando eletrodos de diamante dopado com boro em escala piloto
  • Oxidación anódica de vinaza pre-tratada usando electrodos de diamante dopado con boro a escala piloto
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• Resumen
  • español

    Resumen La oxidación anódica de vinaza pre-tratada se estudió utilizando electrodos de diamante dopado con boro (BDD) a escala laboratorio y piloto. En la primera etapa, se realizaron pruebas a diferentes densidades de corriente (60 y 100 mA cm-2) y se estudiaron dos flujos volumétricos diferentes para comprobar que el proceso estaba controlado por la transferencia de masa. Se realizaron pruebas con pH inicial ácido y básico, encontrando que esta variable no afecta significativamente la mineralización de los contaminantes orgánicos. A escala piloto se realizaron pruebas con tres densidades de corriente (35, 60 y 100 mA cm-2) y un volumen de 25 dm3. Adicionalmente, se utilizaron dos diferentes electrolitos (Na2SO4 y NaCl) para estudiar el efecto de los oxidantes electrogenerados que se producen, a partir del ion Cl-, en el proceso. La alta decoloración de las muestras confirma que los compuestos orgánicos que dan color, como las melanoidinas, pueden ser efectivamente tratados mediante electro-oxidación con electrodos de BDD con consumos de energía inferiores a 50 kWh m-3.

  • English

    Abstract The anodic oxidation of pretreated vinasse was studied using boron doped diamond (BDD) electrodes at laboratory and pilot scale. In the first stage, two different current densities (60 and 100 mA cm-2) were applied to the cell at different flow rates to confirm that the process was controlled by mass transfer. Assays at different initial pH were performed, finding that this variable does not significantly affect the mineralization of organic pollutants. Three current densities (35, 60 and 100 mA cm-2) were tested at the 25 dm3 pilot scale setup. Also, two different electrolytes (Na2SO4 and NaCl) were used to study the effect of electro-generated oxidant species. The results confirm that the recalcitrant organic compounds that produce the dark brown color on vinasse, like the melanoidins can be effectively treated by the electrochemical oxidation process using BDD electrodes at a pilot scale, with an energy consumption below 50 kWh m-3.

  • português

    Resumo Aoxidação adônica de vinhaça pré-tratada foi analisada utilizando eletrodos de diamante dopado com boro (BDD) em escala laboratorial e piloto. A primeira etapa consistiu na realização de provas com diferentes densidades de corrente (60 e 100 mA cm-2) e o estudo dos diferentes fluxos voluntários para comprovar que o processo era controlado pela transferência de massa. O processo incluiu a realização de provas com pH inicial ácido e básico, verificando que essa variável não afeta significativamente a mineralização dos contaminantes orgânicos. Em escala piloto, foram realizadas provas com três densidades de corrente (35, 60 e 100 mA cm-2) e um volume de 25 dm3. Adicionalmente, foram utilizado dois diferentes eletrólitos (Na2SO4 e NaCl) para estudar o efeito dos oxidantes eletrogerados produzidos com base no ion Cl-, no processo. A alta descoloração das amostras confirma que os compostos orgânicos responsáveis da cor, como as melanoidinas, podem ser efetivamente tratados mediante eletro-oxidação com eletrodos de BDD com consumos de energia inferiores a 50 kWh m-3.