Diseño y optimización de reactores compactos para el tratamiento de aguas residuales por fotocatálisis con nanotubos de TiO2

Palomo de la Fuente, Esteban (2020). Diseño y optimización de reactores compactos para el tratamiento de aguas residuales por fotocatálisis con nanotubos de TiO2. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Diseño Industrial (UPM), Madrid.

Description

Title: Diseño y optimización de reactores compactos para el tratamiento de aguas residuales por fotocatálisis con nanotubos de TiO2
Author/s:
  • Palomo de la Fuente, Esteban
Contributor/s:
  • Martín de Vidales Calvo, María José
  • Atanes Sánchez, Evangelina
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Química
Date: 23 September 2020
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Diseño Industrial (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica, Química y Diseño Industrial
Creative Commons Licenses: None

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Abstract

El avance científico y tecnológico en los últimos años ha llevado a la contaminación de las aguas con compuestos antropogénicos, que aun en bajas concentraciones, pueden tener unas consecuencias fatales, no solo para el ser humano, sino para todo el ecosistema en el que se encuentre, debido a su bio-acumulación y persistencia en el medio ambiente. Dentro de estos compuestos antropogénicos, se denominan “contaminantes de preocupación emergente” o micro contaminantes a aquellos que siempre han estado presentes, pero debido a la falta de técnicas de análisis adecuadas, han pasado desapercibidos hasta ahora. Entre ellos, se encuentran fármacos, cosméticos, o productos de aseo personal. Una de las familias de compuestos más preocupantes es la de los medicamentos y antibióticos. Ciertos medicamentos, aun en bajas concentraciones pueden tener efectos secundarios en las personas que consuman el agua que los contiene, y además, su presencia es uno de los principales problemas en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Esto se debe a que tanto los digestores aerobios como los anaerobios de dichas plantas cuentan con colonias de bacterias específicas cuya función principal es la descomposición de la materia orgánica. La presencia de medicamentos y antibióticos en las aguas a tratar, provoca una drástica reducción de las colonias previamente mencionadas, haciendo así esta fase del tratamiento inútil. Una solución a este problema son los procesos de oxidación avanzada. Estos métodos buscan la descomposición de la materia orgánica, en condiciones óptimas, en CO2 y H2O mediante el uso de componentes altamente oxidantes, como el radical hidroxilo. Hay distintos métodos de oxidación avanzada, tales como: fotólisis, fotocatálisis, electrólisis, electrofotocatálisis y procesos Fenton, entre otros. El objetivo del proyecto es el estudio, ensayo y análisis de la fotólisis, fotocatálisis, electrólisis y electrofotocatálisis para la eliminación del ofloxacín. Este compuesto es un bactericida de amplio espectro, capaz tratar las infecciones provocadas por bacterias tanto de Gram positivo como negativo. La presencia de esta sustancia en las aguas residuales puede tener diversas consecuencias, pero las más inmediatas son la adaptación de las colonias bacterianas al medicamento, necesitándose dosis mayores para un mismo tratamiento, y los posibles efectos secundarios que puede sufrir el ser humano si consume en exceso dicha sustancia, tales como los daños en tendones, cambios anímicos constantes o neuropatías. Para la realización de reacciones catalíticas, se usan placas de TiO2 anodizadas en forma de nanotubos, en fase anatasa, como catalizador. Este catalizador, al activarse con la energía lumínica cedida por un sistema de LEDs ultravioleta, permite el paso de electrones de la banda de conducción a la banda de valencia, y dichos electrones y huecos generados reaccionan con las moléculas de agua del medio, para generar los radicales hidroxilo necesarios para llevar a cabo la oxidación de la materia orgánica.

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Item ID: 68842
DC Identifier: https://oa.upm.es/68842/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:68842
Deposited by: Esteban Palomo de la Fuente
Deposited on: 15 Oct 2021 05:05
Last Modified: 15 Oct 2021 05:05
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