Fenton
Páginas: 5 (1082 palabras)
Publicado: 13 de septiembre de 2012
Degradación Oxidativa Fenton
Oxidación avanzada para eliminar hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP´S
El proceso de degradación oxidativa Fenton consiste en tratar una carga utilizando una combinación de peróxido de hidrogeno y sulfato férrico, en medio acido. A la combinación de peróxido de hidrogeno y sulfato férrico se le llama reactivo Fenton, en honor al químico que propuso en susinicios la degradación oxidativa. No es necesario trabajar a altas o bajas presiones, por lo que el proceso se realiza a presión atmosférica y a temperatura de entre 20 y 40 °C, esto lo hace un proceso económico y de fácil instalación en un laboratorio.
En esta oxidación es el radical hidroxilo OH, responsable de la oxidación, que si bien es cierto es en extremo reactivo y resulta como producto dela descomposición catalítica del peróxido de hidrogeno en medio ácido.
Fe2+ + H2O2 Fe3+ + HO– + OH……………………….. (1)
Reacción de descomposición
¿Por qué elegir este método?
Dicho proceso consigue una significativa degradación de los contaminantes orgánicos, comprendiendo:
1. Cambio en la estructura de los compuestos orgánicos que posibilitan un eventual tratamiento biológico posterior.2. Oxidación parcial que causa en una disminución de la toxicidad del efluente, con posibilidades de darle otro tratamiento para remover algunos otros contaminantes.
3. Oxidación total de los compuestos orgánicos en sustancias inocuas, con esto se logra un tratamiento único.
En la ciudad de México es necesario atender problemas de efluentes contaminados por hidrocarburos aromáticospolicíclicos, entre muchos otros contaminantes comunes en aguas, así como el tratamiento de lixiviados. Trabajos realizados con anterioridad comprueban que este método es eficaz para el tratamiento de lixiviados. Para este caso se centra en la descomposición de HAP’S.
A su vez existen una variedad de compuestos orgánicos que son susceptibles del ataque con el reactivo Fenton. Algunos compuestos son másdifíciles que otros, requiriendo de temperaturas más elevadas para su oxidación. En muchos casos, un substrato orgánico aparentemente refractario al tratamiento puede ser oxidado alterando las condiciones de temperatura, pH o concentración de catalizador. Las condiciones óptimas dependerán de cada efluente en particular y de su composición.
Se ha comprobado que la velocidad de oxidación aumentacon un incremento de temperatura. A presión atmosférica, el rango recomendable de operación es entre 40 y 50 °C, pues es aumentar considerablemente la temperatura hasta los 500 °C, se presenta una descomposición acelerada del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. Operando a presiones de hasta 3 atmósferas se pueden alcanzar temperaturas superiores a los 100 grados sin riesgos dedescomposición.
La economía y efectividad del proceso Fenton dependen principalmente de dos aspectos la estrategia de agregado del reactivo y la estrategia elegida para el control de la exotermia de la reacción. La concentración y composición inicial de la carga orgánica que puede oxidarse en contraste con los requisitos para la descarga del efluente, determinarán la duración y consumos (catalizador +peróxido) para cada lote.
Ventajas
i. Es útil para tratar cargas con HAP’S, debido a su insolubilidad con el agua hace de su eliminación un proceso sencillo y exitoso.
ii. Una de las mayores ventajas del proceso mediante la oxidación por reactivo de Fenton es que sus componentes son fáciles de manipular, ambientalmente benignos y económicos es por eso que el proceso ha sido considerado másviable que otros métodos de tratamiento. Ha mostrado mejores resultados que otros procesos fisicoquímicos.
iii. Otra ventaja de la filtración sobre la sedimentación es la rapidez con la que se realiza.
iv. El tiempo de contacto óptimo para remoción de DQO es aproximadamente de 5 min y una hora para la remoción de color, lo último tratándose de lixiviados.
v. Se trabaja en condiciones...
Oxidación avanzada para eliminar hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP´S
El proceso de degradación oxidativa Fenton consiste en tratar una carga utilizando una combinación de peróxido de hidrogeno y sulfato férrico, en medio acido. A la combinación de peróxido de hidrogeno y sulfato férrico se le llama reactivo Fenton, en honor al químico que propuso en susinicios la degradación oxidativa. No es necesario trabajar a altas o bajas presiones, por lo que el proceso se realiza a presión atmosférica y a temperatura de entre 20 y 40 °C, esto lo hace un proceso económico y de fácil instalación en un laboratorio.
En esta oxidación es el radical hidroxilo OH, responsable de la oxidación, que si bien es cierto es en extremo reactivo y resulta como producto dela descomposición catalítica del peróxido de hidrogeno en medio ácido.
Fe2+ + H2O2 Fe3+ + HO– + OH……………………….. (1)
Reacción de descomposición
¿Por qué elegir este método?
Dicho proceso consigue una significativa degradación de los contaminantes orgánicos, comprendiendo:
1. Cambio en la estructura de los compuestos orgánicos que posibilitan un eventual tratamiento biológico posterior.2. Oxidación parcial que causa en una disminución de la toxicidad del efluente, con posibilidades de darle otro tratamiento para remover algunos otros contaminantes.
3. Oxidación total de los compuestos orgánicos en sustancias inocuas, con esto se logra un tratamiento único.
En la ciudad de México es necesario atender problemas de efluentes contaminados por hidrocarburos aromáticospolicíclicos, entre muchos otros contaminantes comunes en aguas, así como el tratamiento de lixiviados. Trabajos realizados con anterioridad comprueban que este método es eficaz para el tratamiento de lixiviados. Para este caso se centra en la descomposición de HAP’S.
A su vez existen una variedad de compuestos orgánicos que son susceptibles del ataque con el reactivo Fenton. Algunos compuestos son másdifíciles que otros, requiriendo de temperaturas más elevadas para su oxidación. En muchos casos, un substrato orgánico aparentemente refractario al tratamiento puede ser oxidado alterando las condiciones de temperatura, pH o concentración de catalizador. Las condiciones óptimas dependerán de cada efluente en particular y de su composición.
Se ha comprobado que la velocidad de oxidación aumentacon un incremento de temperatura. A presión atmosférica, el rango recomendable de operación es entre 40 y 50 °C, pues es aumentar considerablemente la temperatura hasta los 500 °C, se presenta una descomposición acelerada del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. Operando a presiones de hasta 3 atmósferas se pueden alcanzar temperaturas superiores a los 100 grados sin riesgos dedescomposición.
La economía y efectividad del proceso Fenton dependen principalmente de dos aspectos la estrategia de agregado del reactivo y la estrategia elegida para el control de la exotermia de la reacción. La concentración y composición inicial de la carga orgánica que puede oxidarse en contraste con los requisitos para la descarga del efluente, determinarán la duración y consumos (catalizador +peróxido) para cada lote.
Ventajas
i. Es útil para tratar cargas con HAP’S, debido a su insolubilidad con el agua hace de su eliminación un proceso sencillo y exitoso.
ii. Una de las mayores ventajas del proceso mediante la oxidación por reactivo de Fenton es que sus componentes son fáciles de manipular, ambientalmente benignos y económicos es por eso que el proceso ha sido considerado másviable que otros métodos de tratamiento. Ha mostrado mejores resultados que otros procesos fisicoquímicos.
iii. Otra ventaja de la filtración sobre la sedimentación es la rapidez con la que se realiza.
iv. El tiempo de contacto óptimo para remoción de DQO es aproximadamente de 5 min y una hora para la remoción de color, lo último tratándose de lixiviados.
v. Se trabaja en condiciones...
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