FOTORREACTOR PARA TRATAMIENTO DE AGUAS CONTAMINADAS

Hoy os queremos presentar la última patente de la Universidad de Cantabria en relación al cuidado del medio ambiente y el tratamiento de aguas contaminadas, un nuevo Fotorreactor para tratamiento de aguas contaminadas.

La invención corresponde al sector técnico del tratamiento de masas o corrientes de agua contaminadas con compuestos conocidos como contaminantes emergentes (pesticidas, fármacos, disruptores endocrinos, etc.) mediante el uso de tecnologías de oxidación avanzada (AOP’s).

A medida que las concentraciones de contaminantes orgánicos aumentan en la atmósfera o en las aguas, leyes, reglamentos y directrices son cada vez más estrictos. Como respuesta, el desarrollo de nuevos métodos respetuosos con el medio ambiente se hace una tarea imperativa.

ENERGIA - AGUA

Entre los AOP’s (procesos de oxidación avanzad) que en la actualidad se estudian como sistemas de tratamiento de aguas residuales se encuentran los procesos basados en la fotocatálisis heterogénea. Esta es una disciplina que engloba una gran variedad de reacciones: síntesis orgánica, hidrólisis del agua, fotorreducción, depósito de metales, desinfección, detoxificación de agua, etc.

Entre todas estas aplicaciones, la fotocatálisis heterogénea basada en el uso de dióxido de titanio (TiO2) se ha convertido en un método alternativo para la purificación de efluentes de aire y agua. El dióxido de titanio se ha convertido en el fotocatalizador más ampliamente utilizado porque es química y biológicamente inerte, fotocatalíticamente estable, relativamente fácil de producir y usar, capaz de funcionar como catalizador eficiente, barato y sin riesgos para el medio ambiente y la salud humana.

Con la invención se tratan de paliar los problemas detectados hasta hoy, gracias a una configuración innovadora basada en la disposición de los elementos portadores o emisores de luz que es capaz de reducir los problemas asociados a la transferencia de masa.

Más concretamente, el fotorreactor objeto de la invención utiliza elementos radiantes o emisores de luz capaz de activar un fotocatalizador, dispuestos según una configuración específica tal que, junto con el sistema de aireación, es capaz de superar las limitaciones de transferencia de masa detectadas en fotorreactores convencionales.

Elementos del fotorreactor

Se proporciona un fotorreactor para tratamiento de aguas contaminadas que comprende: un depósito que a su vez comprende, un volumen de agua contaminada, un conducto de entrada y otro de salida.

Al menos, un elemento difusor de aire situado en el fondo del depósito, y un módulo situado en el interior del depósito, que comprende unas estructuras que a su vez soportan a una pluralidad de elementos radiantes de luz en contacto con dicho volumen de agua contaminada, donde dichos elementos radiantes de luz están recubiertos de un catalizador que se activa al impactar con el mismo la radiación luminosa radiada por dichos elementos radiantes de luz.

Los elementos radiantes de luz están dispuestos según una configuración específica consistente en planos paralelos horizontales con respecto a la línea de agua, y dicho al menos un elemento difusor de aire está configurado para introducir burbujas de aire en dirección perpendicular a dichos planos horizontales, de forma que dichas burbujas de aire deben hacer un recorrido laberíntico al pasar entre los elementos radiantes de luz, generando así turbulencia en dicho volumen de agua contaminada y favoreciendo el contacto entre contaminante y catalizador.

Las ventajas son:

- El volumen por unidad de superficie ocupado por el soporte es pequeño en comparación con otros tipos de soporte como esferas, camisas de tubos fluorescentes convencionales, etc.

- Las partículas de agua y de contaminante y las burbujas de aire describen un recorrido laberíntico entre las mallas de elementos radiantes de luz, lo que mejora la transferencia de masa.

- La presencia de las burbujas resulta doblemente ventajosa en el desarrollo del proceso de fotocatálisis, ya que además de inyectar el oxígeno necesario como aceptor de electrones, mejora el contacto entre las partículas de contaminante y el catalizador, al impactar estas burbujas contra el elemento en el que se encuentra dicho compuesto catalizador. En cada impacto, la capa límite entre el catalizador y el líquido que contiene las partículas de contaminante se comprime, resultando en un mejor contacto contaminante-catalizador.

FUENTE | OEPM

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