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Visita de la Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almería al CIESOL

La Presidenta del Consejo Social de la Universidad de Almer

Ayudas para contratos predoctorales para la formación de doctores 2016

Plataforma Solar de Almería. Plazos de solicitud 13/09/2016

Nueva Campaña de Acceso SFERA2

Ya se ha abierto la cuarta y última campaña de acceso de S

Diversificando el uso de la Energía Solar

Reducción de costes del proceso foto-Fenton solar mediante reactores extensivos abiertos para la regeneración de aguas (REAQUA)
CTQ2013-46398-R

CIESOL responsiva
CONTACTOS
A. Agüera
J. A. Sánchez
FUENTE DE FINACIACIÓN

Ministerio de Economía y Competitividad.

FECHA DE INICIO

01/2014

FECHA DE FINALIZACIÓN

12/2017

MINECO

Participantes:

  • Unidad funcional “Tecnologías avanzadas para la regeneración de aguas”

  • Unidad funcional “Evaluación analítica de tratamientos de aguas y análisis ambiental”

Situación: En curso

Resumen:

La eliminación de contaminantes mediante foto-Fenton a muy baja concentración presenta nuevos retos científicos y tecnológicos. Debe profundizarse en el conocimiento de los mecanismos de reacción y en el seguimiento de los productos de transformación, pues los comportamientos cinéticos son distintos a los observados al tratar altas concentraciones de contaminantes. Además, las necesidades de irradiación son menores, alcanzando situaciones de saturación cinética a altas irradiancias (exceso de luz), por lo que cobra especial importancia la distribución de luz dentro del reactor. Se plantea el estudio de nuevas plantas de tratamiento que tengan en cuenta el área ocupada por los fotorreactores y el volumen de agua tratada por unidad de superficie. Además, el estudio económico se ha vuelto indispensable para que el proceso foto-Fenton alcance el ámbito comercial. Se propone la utilización de reactores abiertos tipo “raceway”, por su bajo coste (inversión y operación) y por permitir modificar el paso óptico del reactor (profundidad) en función de la radiación solar incidente. Se pretende minimizar el coste total, maximizando el volumen de agua regenerada por unidad de superficie ocupada. Para ello, se prestará atención al estudio de las variables de operación, dosificación de reactivos y modo de operación, por lotes y en continuo (durante el día).

Es de relevancia, el seguimiento analítico de los microcontaminantes y de sus productos de transformación durante los tratamientos. Para ello se utilizarán técnicas analíticas altamente sensibles y selectivas basadas en el empleo de la espectrometría de masas. Es también de interés para este proyecto el desarrollo de estrategias de seguimiento más simple y rápido de los procesos de tratamiento, por lo que se propondrá el empleo de trazadores de contaminación cuya identificación en los efluentes sea indicativa de un mal funcionamiento de los mismos.

Objetivos:

  • Demostrar la viabilidad técnica y económica de los reactores “raceway” para la descontaminación, desinfección y regeneración de aguas residuales a escala piloto.

  • Obtener las condiciones de operación más favorables para el sistema propuesto.

  • Mejorar y validar nuevos métodos de análisis basados en espectrometría de masas que permitan una adecuada evaluación analítica de las aguas tratadas.

  • Garantizar la eliminación de forma eficaz de los microcontaminantes y sus productos de transformación durante el tratamiento, a fin de obtener efluentes aptos para su reutilización en diferentes aplicaciones.

Resultados durante 2014:

La comunicación de la concesión definitiva del proyecto de la convocatoria de 2013 fue en octubre de 2014, siendo la fecha de inicio el 1 de enero de 2014. Se ha recibido la primera anualidad de la financiación pero aún no se ha resuelto el contrato predoctoral.

"Absorcion-fotones"

Resumen gráfico del estudio del efecto de la absorción de fotones en la aplicación del proceso foto-Fenton en “raceway”

En esta investigación se estudió el efecto de la radiación solar en el funcionamiento de los RPRs para eliminar microcontaminantes mediante foto-Fenton solar. Se utilizó un RPR a escala de planta piloto (hasta 360 L) y se utilizaron los plaguicidas acetamiprid (ACTM) y tiabendazol (TBZ) como modelo (100 mg/L cada uno) en efluente de secundario. Las irradiancias UV promedio variaron de 10 a 30 W/m2 y se utilizaron tres valores de la concentración de hierro (1, 5,5 y 10 mg/L). También se utilizaron diferentes profundidades de líquido para evaluar la relación entre la velocidad volumétrica de absorción de fotones (VRPA) y la eliminación de contaminantes. Se propuso un modelo para predecir la tasa de degradación y capacidad de tratamiento en función de la VRPA. En condiciones de irradiancia bajas (10 W/m2) la capacidad de tratamiento no aumentó por encima de 10 cm de profundidad de líquido, por lo que se debe utilizar una concentración de hierro baja (5 mg Fe/L). Para valores altos de irradiancia (30 W/m2), se debe utilizar una mayor profundidad del líquido (20 cm) y concentración de hierro (10 mg Fe/L) para sacar el máximo provecho de la disponibilidad de fotones. En estas condiciones, se puede llegar a valores de la capacidad de tratamiento de 133 mg/h m2.

Paralelamente, y de cara a la realización de futuros ensayos con efluente de EDAR, se ha seleccionado un grupo de siete contaminantes de interés emergente (cafeína, atenolol, ofloxacin, erithromycina, gemfibrozil, hydrochlorothiazide y naproxen) y se ha optimizado y validado un método analítico sensible y selectivo por LC-QTrap-MS/MS. Asimismo, se está poniendo a punto un nuevo sistema LC con detector de masas de alta resolución (AB SCIEX TripleTOF 5600+) de reciente adquisición, que permitirá la realización de estudios de identificación de intermedios.

Publicaciones:

  • Rivas, G., Carra, I., García Sánchez, J. L., Casas López, J. L., Malato, S., Sánchez Pérez, J. AModelling of the operation of raceway pond reactors for micropollutant removal by solar photo-Fenton as a function of photon absorption.Applied Catalysis B: Environmental aceptado septiembre (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.09.015