Procesos Fenton como tratamiento complementario para la remoción de tensoactivos y coliformes de aguas residuales domésticas

• David Naranjo-Tovar ^[1] ; Leandro Morillo-Semanate ^[1] ; Jady Pérez ^[1] ; William Villacis-Oñate ^[1] ; Paul Vargas-Jentzsch ^[1] ; Florinella Muñoz-Bisesti ^[1]
  1. [1] Escuela Politécnica Nacional

     Escuela Politécnica Nacional

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 29, Nº. 2, 2021, págs. 364-377
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Fenton processes as a complementary treatment for the removal of surfactants and coliforms from municipal wastewater
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• Resumen
  • español

    La ineficiencia de los métodos convencionales para remover tensoactivos y patógenos de aguas residuales ha derivado en la necesidad de desarrollar tratamientos alternativos, como el proceso Fenton y sus variantes. En este estudio se aplicó un proceso Fenton convencional y modificado con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) como tratamiento complementario para aguas residuales rurales de Quito, Ecuador. Inicialmente, se establecieron las condiciones de concentración de peróxido de hidrógeno (H2O2), la relación molar Fe2+:H2O2 y requerimiento de agitación para un proceso Fenton convencional. Estas condiciones se adaptaron a un proceso Fenton modificado con EDTA- en el cual se definieron las condiciones de relación molar Fe2+:EDTA y de pH. Las mejores condiciones establecidas fueron: concentración de H2O2 de 124,4 mM, agitación continua de 130 rpm, relación molar EDTA:Fe2+:H2O2 de 1:1:20 y pH de 6,41 (pH del efluente). Bajo estas condiciones, a partir de una muestra con concentración inicial de tensoactivos, coliformes fecales y DQO de 6,12 mg/L, 71000 UFC/mL y 980 mg/L, respectivamente, se alcanzó inactivación total de coliformes fecales y una reducción de 97% para tensoactivos y 93% para la demanda química de oxígeno a los 15 min de tratamiento. La concentración final de estos contaminantes cumplió con los estándares establecidos por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). Este tratamiento podría, potencialmente, ser aplicado para complementar el tratamiento de aguas residuales que presenten problemas similares.

  • English

    The inefficiency of conventional methods for removal surfactants and pathogens from wastewater has led to developing alternative treatments, such as the Fenton process and its variants. In this study, the conventional Fenton process and modified Fenton process with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) were applied to reduce surfactants and fecal coliforms as a complementary treatment for wastewater in Quito, Ecuador. Initially, the conditions for hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) concentration, molar ratio Fe 2+ : H 2 O 2 , and stirring were established for a conventional Fenton process; these conditions were after applied in a modified Fenton process with EDTA in which the conditions for the molar ratio Fe 2+ : EDTA and pH were defined. The best experimental conditions were: H 2 O 2 concentration of 124.4 mM, a continuous stirring of 130 rpm, molar ratio EDTA:Fe2+ : H 2 O 2 of 1:1:20, and pH of 6.41. With these conditions, from a sample with an initial concentration of surfactants, fecal coliforms, and COD of 6.12 mg/L, 71000 CFU/mL, and 980 mg/L, respectively, total inactivation of fecal coliforms was achieved, and it was obtained a reduction of 97% for surfactants and 93% for chemical oxygen demand after 15 min of treatment. The final concentration of these pollutants met water quality standards, according to the Environmental Protection Agency (EPA). This treatment could be potentially applied to treat wastewater dealing with the same problem.