Degradación de materia orgánica contenida en aguas residuales de la industria láctea artesanal mediante el proceso de oxidación foto-fenton modificado circumneutro

Abstract

En las últimas décadas el deseo de satisfacer las necesidades de la sociedad está ocasionando una preocupación ambiental por el crecimiento del impacto negativo que generan los desechos líquidos, sólidos y líquidos industriales en los ecosistemas. Muchas empresas agroindustriales, como las de producción de lácteos, las procesadoras de alimentos, la industria de la pulpa y papel, en el beneficio de aves y ganados, y curtiembres, generan descargas de características muy complejas, porque sus labores de producción son húmedas por los altos volúmenes de agua que emplea, y que no pueden ser tratados eficientemente por los sistemas de tratamiento convencionales como los biológicos. Ante esta limitación, aparecen los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs), que se basan en la oxidación química de las sustancias orgánicas. En este estudio se evalúa el uso del proceso foto-Fenton modificado a pH cercanos a la neutralidad, de modo que se implemente su aplicación a escala piloto, planta e industrial, y se cubra el vacío de conocimiento en la literatura especializada. En este contexto, el objetivo del proyecto ha sido determinar los parámetros óptimos de operación para la aplicación del proceso foto-Fenton modificado en la degradación de la materia orgánica contenidas en las aguas residuales de la industria láctea artesanal a condiciones cercanas a la neutralidad. Para lograr este objetivo, se aplicó un diseño de investigación experimental factorial completo de 3 x 3, en la que consideraremos las variables a evaluar: relación molar del complejo 𝐸𝐷𝑇𝐴: 𝐹𝑒𝐶𝑙3, y tiempo de reacción con tres niveles cada uno, y dos repeticiones. De los resultados logrados se observa que el comportamiento de los parámetros en estudio fue: degradación de la materia orgánica desde 86619.0 mg/L hasta 14290 mg/L en promedio para una relación molar 𝐸𝐷𝑇𝐴: 𝐹𝑒𝐶𝑙3 de 1/3 y un tiempo de reacción de 40 minutos; una eficiencia del proceso de 83.50 %; el índice de biodegradabilidad se elevó desde 0.421 calificada como de muy baja biodegradabilidad hasta de 0.603 definida como sustancia altamente biodegradable. Todos estos resultados se alcanzaron a pH 6.38 cercano a la neutralidad. Las contribuciones de esta investigación certifican la potencialidad del uso del Proceso de Oxidación Avanzada foto-Fenton modificado en el tratamiento de las aguas residuales 7 de la industria láctea artesanal a pH circumneutro, que tiene la ventaja respecto a un proceso foto-Fenton operado a pH en el rango ácido, en la que alcanzan sus eficiencias más altas, pero necesitan combinar otros procesos como la neutralización, precipitación y otros, antes de ser vertidos a los cuerpos receptores. Implementar otros sistemas complementarios que elevarían los costos. Finalmente, el estudio queda abierto a la evaluación de otros parámetros que expliquen de mejor manera el fenómeno de degradación de la materia orgánica contenidas en las aguas residuales de la industria láctea artesanal, a pH muy cercanos a la neutralidad.