Gaceta Oficial 36395

1 PROCESOS AVANZADOS DE OXIDACIÓN PARA LA ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES
Xavier Domènech, Wilson F. Jardim y Marta I. Litter

1. INTRODUCCIÓN La creciente demanda de la sociedad para la descontaminación de aguas contaminadas de diversos orígenes, materializada en regulaciones cada vez más estrictas, ha impulsado, en la última década, al desarrollo de nuevas tecnologías de purificación. En lapráctica, la aplicación de los métodos de tratamiento debe tener en cuenta fundamentalmente la naturaleza y las propiedades fisicoquímicas de las aguas o efluentes a tratar [1]. Las aguas contaminadas por la actividad humana pueden, en general, ser procesadas eficientemente por plantas de tratamiento biológico, por adsorción con carbón activado u otros adsorbentes, o por tratamientos químicosconvencionales (oxidación térmica, cloración, ozonización, permanganato de potasio, etc.). Sin embargo, en algunos casos estos procedimientos resultan inadecuados para alcanzar el grado de pureza requerido por ley o por el uso ulterior del efluente tratado. En estos casos y cada vez más crecientemente, se está recurriendo en los países industrializados al uso de las llamadas Tecnologías o ProcesosAvanzados de Oxidación (TAOs, PAOs), muy poco aplicados y, peor aún, menos difundidos en los países de economías emergentes como los de América Latina. La mayoría de las TAOs puede aplicarse a la remediación y destoxificación de aguas especiales, generalmente en pequeña o mediana escala. Los métodos pueden usarse solos o combinados entre ellos o con métodos convencionales, pudiendo ser aplicadostambién a contaminantes de aire y suelos. Permiten incluso la desinfección por inactivación de bacterias y virus. Las TAOs [2-6] se basan en procesos fisicoquímicos capaces de producir cambios profundos en la estructura química de los contaminantes. El concepto fue inicialmente establecido por Glaze y colaboradores [3, 7-8], quienes definieron los PAOs como procesos que involucran la generación y usode especies transitorias poderosas, principalmente el radical hidroxilo (HO•). Este radical puede ser generado por medios fotoquímicos (incluida la luz solar) o por otras formas de energía, y posee alta efectividad para la oxidación de materia orgánica. Algunas TAOs, como la fotocatálisis heterogénea, la radiólisis y otras técnicas avanzadas, recurren además a reductores químicos que permitenrealizar transformaciones en contaminantes tóxicos poco susceptibles a la oxidación, como iones metálicos o compuestos halogenados. El cuadro que sigue da un listado de las TAOs, clasificadas en procesos no fotoquímicos y procesos fotoquímicos.

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Domènech, Jardim y Litter

Cuadro I: Las Tecnologías avanzadas de oxidación. Procesos no fotoquímicos Procesos fotoquímicos • • • • • • •Ozonización en medio alcalino (O3/OH-) Ozonización con peróxido de hidrógeno (O3/H2O2) Procesos Fenton (Fe2+/H2O2) y relacionados Oxidación electroquímica Radiólisis γ y tratamiento con haces de electrones Plasma no térmico Descarga electrohidráulica - Ultrasonido • • • • • • • Oxidación en agua sub/y supercrítica Procesos fotoquímicos Fotólisis del agua en el ultravioleta de vacío (UVV) UV/peróxido dehidrógeno UV/O3 Foto-Fenton y relacionadas Fotocatálisis heterogénea

Existen otras tecnologías que pueden incluirse también entre las TAOs, como el tratamiento con barreras permeables reactivas de Fe metálico (Fe cerovalente) [9-10] y la oxidación con K2FeO4 (Fe(VI)) [11]. Sin embargo, en este capítulo nos referiremos sólo a aquellas tecnologías que involucran principalmente al radical HO•. Elsiguiente cuadro resume las ventajas de estas nuevas tecnologías sobre los métodos convencionales.
Cuadro II: Ventajas de las Tecnologías avanzadas de oxidación. • • No sólo cambian de fase al contaminante (como ocurre en el arrastre con aire o en el tratamiento con carbón activado), sino que lo transforman químicamente. Generalmente se consigue la mineralización completa (destrucción) del...