Aguas residuales

Tratamiento de aguas residuales a base de ozono

La ozonización se incluye dentro de los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs), que se definen como “procesos de oxidación que implican la generación de radicales hidroxilo en cantidad suficiente para interaccionar con los compuestos orgánicos del medio”.

La molécula de ozono es una forma alotrópica triatómica del oxígeno, termodinámicamente inestable, que se descompone espontáneamente a oxígeno. Es un oxidante fuerte, segundo después de los radicales hidroxilo, capaz de participar en numerosas reacciones químicas con sustancias inorgánicas y orgánicas. Las reacciones con ozono se pueden producir por dos mecanismos: las reacciones directas son reacciones son muy selectivas, atacando a dobles enlaces y algunos grupos funcionales; y las reacciones indirectas son consecuencia de la acción de los radicales hidroxilo resultantes de la descomposición del ozono en el agua.

El método más ampliamente utilizado para la generación de ozono para el tratamiento de aguas son las descargas en corona, también conocido como “descargas eléctricas silenciosas”. Consiste en pasar oxígeno en forma gaseosa a través de dos electrodos separados por un dieléctrico y un hueco de descargas. Se aplica un voltaje a los electrodos, provocando que un electrón fluya a través del hueco de descargas. Esos electrones suministran la energía para disociar las moléculas de oxígeno, produciéndose así la formación de ozono

La ozonización se puede efectuar de forma no catalítica o catalítica.

En el caso de efectuarla de forma no catalítica, la ozonización se realiza en medio alcalino para aumentar la velocidad de descomposición del ozono, incrementando así la velocidad de generación de radicales hidroxilo. La generación de radicales hidroxilo puede ser aumentada con la adición de peróxido de hidrógeno (H2O2), aumentando la concentración de los mismos en el agua.

En el segundo caso, la actividad catalítica está directamente relacionada con la capacidad de descomposición del ozono disuelto y la consiguiente generación de radicales hidroxilo, aunque el mecanismo implicado en la ozonización catalítica es aún motivo de discusión. Los principales catalizadores que se utilizan en ozonización son los óxidos de metales de transición (manganeso, titanio, aluminio), metales u óxidos soportados (cobre u óxido de titanio sobre alúmina), carbón activo (GAC) y sistemas mesoporosos, como los silicatos MCM o SBA.

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