DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA DE REACTIVO FENTON EN UN TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS POR FENTON-ADSORCIÓN

Los lixiviados son el resultado de la percolación de líquidos a través de los desechos sólidos en proceso de estabilización. La complejidad de su tratamiento se debe a que su composición es altamente tóxica y variable. Lo anterior y el suelo altamente permeable de la península de Yucatán, representan un alto peligro a la salud. Se ensayó un tratamiento de oxidación tipo Fenton-adsorción con el que se obtuvieron mejores resultados que con otros tratamientos fisicoquímicos o biológicos reportados en la literatura. El proceso Fenton consiste en tratar la carga contaminante con una combinación de H2O2 y FeSO4 en condiciones ácidas. Se evaluó si la filtración de los lodos producidos durante el proceso Fenton es un proceso más eficiente que la sedimentación. Se determinó el tiempo de contacto óptimo de la oxidación Fenton, así como la dosis óptima de los reactivos usados en función de la DQO del lixiviado, mediante la determinación de las mejores relaciones [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2]. Después de optimizar el proceso, se filtraron las muestras oxidadas y se ensayó la adsorción mediante columnas empacadas con carbón activado granular. Se concluyó que el lodo generado por el proceso Fenton se remueve más eficientemente mediante filtración que por sedimentación. Los tiempos de contacto óptimos fueron de 5 min para la remoción de la DQO y una hora para la remoción de color, tiempo elegido para proteger el carbón activado. Las mejores relaciones para [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2] fueron 0.6 y 9, respectivamente. La eficiencia máxima de remoción después del proceso de adsorción fue de 98.9 % para la DQO y 100 % para el color. El índice de biodegradabilidad final alcanzado después de las pruebas de Fenton-adsorción fue de 0.24.

Leachates are formed as a result of the percolation of liquids, through the solid wastes in stabilization process. Their composition is variable and highly toxic; therefore, leachates treatment is a complex task. Due to the high permeability of the soil of the Yucatán Peninsula leachates represent a high risk to health. Fenton type oxidation and adsorption treatment have been tested, and they have showed better results than other types of biological or physicochemical treatment. Fenton process consists in treating the contaminant load with a combination of H2O2 and FeSO4 under acidic conditions. Experiments were conducted in order to determine if filtration was better than the sedimentation of the sludges. The optimum contact time and the best relations [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were determined. Subsequently, the oxidized samples were filtered and the adsorption process was tested using two columns in series packed with activated carbon. It was concluded that the sludge generated by the Fenton process was removed more efficiently through filtration than sedimentation. Optimal contact times were 5 min for COD removal, and 1 hour for colour removal; process time was set to one hour in order to protect the activated carbon. The best relations for [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were 0.6 and 9 respectively. The maximum removal efficiency after the adsorption process was 98.9% for COD and 100% for colour at zero time of the column. A final biodegradability index of 0.24 was reached after the Fenton-adsorption tests.

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Resumen

Español Los lixiviados son el resultado de la percolación de líquidos a través de los desechos sólidos en proceso de estabilización. La complejidad de su tratamiento se debe a que su composición es altamente tóxica y variable. Lo anterior y el suelo altamente permeable de la península de Yucatán, representan un alto peligro a la salud. Se ensayó un tratamiento de oxidación tipo Fenton-adsorción con el que se obtuvieron mejores resultados que con otros tratamientos fisicoquímicos o biológicos reportados en la literatura. El proceso Fenton consiste en tratar la carga contaminante con una combinación de H2O2 y FeSO4 en condiciones ácidas. Se evaluó si la filtración de los lodos producidos durante el proceso Fenton es un proceso más eficiente que la sedimentación. Se determinó el tiempo de contacto óptimo de la oxidación Fenton, así como la dosis óptima de los reactivos usados en función de la DQO del lixiviado, mediante la determinación de las mejores relaciones [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2]. Después de optimizar el proceso, se filtraron las muestras oxidadas y se ensayó la adsorción mediante columnas empacadas con carbón activado granular. Se concluyó que el lodo generado por el proceso Fenton se remueve más eficientemente mediante filtración que por sedimentación. Los tiempos de contacto óptimos fueron de 5 min para la remoción de la DQO y una hora para la remoción de color, tiempo elegido para proteger el carbón activado. Las mejores relaciones para [Fe2+]/[H2O2] y [DQO]/[H2O2] fueron 0.6 y 9, respectivamente. La eficiencia máxima de remoción después del proceso de adsorción fue de 98.9 % para la DQO y 100 % para el color. El índice de biodegradabilidad final alcanzado después de las pruebas de Fenton-adsorción fue de 0.24.

Inglés Leachates are formed as a result of the percolation of liquids, through the solid wastes in stabilization process. Their composition is variable and highly toxic; therefore, leachates treatment is a complex task. Due to the high permeability of the soil of the Yucatán Peninsula leachates represent a high risk to health. Fenton type oxidation and adsorption treatment have been tested, and they have showed better results than other types of biological or physicochemical treatment. Fenton process consists in treating the contaminant load with a combination of H2O2 and FeSO4 under acidic conditions. Experiments were conducted in order to determine if filtration was better than the sedimentation of the sludges. The optimum contact time and the best relations [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were determined. Subsequently, the oxidized samples were filtered and the adsorption process was tested using two columns in series packed with activated carbon. It was concluded that the sludge generated by the Fenton process was removed more efficiently through filtration than sedimentation. Optimal contact times were 5 min for COD removal, and 1 hour for colour removal; process time was set to one hour in order to protect the activated carbon. The best relations for [Fe2+]/[H2O2] and [COD]/[H2O2] were 0.6 and 9 respectively. The maximum removal efficiency after the adsorption process was 98.9% for COD and 100% for colour at zero time of the column. A final biodegradability index of 0.24 was reached after the Fenton-adsorption tests.