Degradación de Colorante Amarillo 12 de Aguas Residuales Industriales utilizando Hierro Cero Valente, Peróxido de Hidrógeno y Radiación Ultravioleta

Abstract

ResumenEn la presente investigación se utilizó el proceso Fenton heterogéneo, con hierro cero valente (ZVI) en estado metálico, en un reactor de lecho fluidizado para el tratamiento de aguas residuales de una industria textil. El objetivo fue optimizar los siguientes parámetros de operación: concentración inicial de colorante, concentración de H2O2, pH, cantidad de ZVI, y radiación UV, para maximizar la eliminación de colorante y materia orgánica. Inicialmente, se usó un diseño de experimentos factorial fraccionado, con la finalidad de encontrar los factores más influyentes. Posteriormente, para su optimización, se empleó la Metodología de Superficie de Respuesta acoplado a un diseño experimental Box-Behnken. Las condiciones óptimas obtenidas fueron: concentración inicial del colorante: 881 mg/L, pH: 5, concentración de ZVI: 5,31 g/L, y concentración de H2O2: 0,86 mL/L. A estas condiciones se realizó un estudio cinético que demostró que es posible degradar el 100% colorante y el 80,83% de la demanda química de oxígeno en 150 minutos de reacción. Palabras clave: hiero cero-valente; Fenton; aguas residuales; optimización; diseño Box-Behnken Degradation of Yellow 12 Dye in Industrial Wastewater using Zero-Valent Iron, Hydrogen Peroxide and Ultraviolet Radiation AbstractThe Fenton heterogeneous process in a fluidized bed reactor using Zero Valent Iron (ZVI), in the metallic state, for the treatment of textile wastewater has been used an analyzed. The aim of this work was to optimize the following operating parameters: initial dye concentration, H2O2 concentration, pH, amount of ZVI, and UV radiation, for the removal of dye and organic matter. At first, a fractional factorial experimental design allows defining the most influential factors. After that, they were optimized using the Response Surface Methodology coupled to the Box-Behnken experimental design. The optimal conditions were found to be as follows: initial dye concentration, 881 mg/L; pH 5; ZVI concentration, 5,31 g/L; H2O2 concentration, 0,86 mL/L. At these conditions, the degradation kinetics was performed, reaching 100% and 80,83% of dye and chemical oxygen demand respectively, in 150 minutes of reaction.

DOE-ANOVA Analysis to Estimate the Effect of Ambient Temperature, Pressure and Humidity on Surface Wind Speed

“…The model evaluates the variables and their levels, the results are adjusted to a second-degree multivariable polynomial (1) that is described by GilPavas et al [21].…”

Optimización Multiobjetivo del Proceso Fenton en el Tratamiento de Aguas Residuales provenientes de la Producción de Café Soluble

“…Se estudió la influencia del pH inicial (X1), la concentración de hierro (X2) y la concentración de peróxido (X3) durante el proceso Fenton por medio de un Diseño experimental Box-Behnken (DBB). El DBB se basa en un diseño factorial de tres niveles incompleto con características de segundo orden rotable y fue seleccionado por su eficiencia y bajo número de ensayos experimentales para determinar la significancia estadística de los factores (Ferreira et al, 2007;Gilpavas et al, 2016b). El DBB con tres factores involucró 12 pruebas.…”

Ajuste de Parámetros Cinéticos y Cálculo de sus Desviaciones usando Matlab (

“…El estudio de la cinética química de estos procesos es un aspecto fundamental ya que permite conocer la relación que existe entre la reducción de contaminantes, el tiempo y las condiciones de reacción. Para representar dicha relación se han utilizado diversos modelos matemáticos que tienen en cuenta el cambio de concentración de la sustancia tóxica como tal (Li et al, 2005) o el cambio en algún parámetro fisicoquímico que determina su grado de polución (v.g., la Demanda Química de Oxígeno, DQO, la Demanda Biológica de Oxígeno, DBO, o la concentración de Carbón Orgánico Total, COT) en el transcurso del proceso (Gilpavas et al, 2016).…”