Fotocatálisis heterogénea para el tratamiento de aguas residuales generadas en el baño del ganado

Livestock activities, in addition to using large volumes of water generate a high load of pollutants, especially of organic type, which arrive directly at natural water sources altering their quality. Due to the above, the aim of the following research was to find the optimal operating conditions of a heterogeneous photocatalysis system with TiO2 mediated with sunlight for the treatment of wastewater from the cattle bath; For this purpose, two pH levels (5.0 and 7.0) and two levels of TiO2 concentration (0.4 and 0.6 g/L) were specified. In each treatment, 40 L of the wastewater was recirculated in a solar composite parabolic collector for 240 minutes. The efficiency of the system and the kinetics of degradation were determined in terms of chemical oxygen demand (COD). The COD removals in the treatments were greater than 50 %, while the Taguchi experimental design and the best signal/noise ratio (RS/R) showed that the optimal operating conditions are obtained for a pH equal to 5.0 and a concentration of TiO2 of 0.6 g/L reaching removals of 83.2%. The degradation kinetics was of first order with higher reaction rates for the highest amounts of accumulated UV (> 142.9 W h/m2). Therefore, heterogeneous photocatalysis with TiO2 mediated by sunlight turns out to be a viable treatment for the removal of organic pollutants in effluents affected by the development of livestock activities.Las actividades ganaderas además de utilizar grandes volúmenes de agua, generan una alta carga de contaminantes, especialmente de tipo orgánico, los cuales llegan directamente a las fuentes de agua natural alterando la calidad de las mismas. Debido a lo anterior el objetivo del siguiente trabajo fue encontrar las condiciones óptimas de operación de un sistema de fotocatálisis heterogénea con TiO2 mediada con luz solar para el tratamiento de aguas residuales provenientes del baño de ganado; para ello se especificaron dos niveles de pH (5.0 y 7.0) y dos niveles de concentración de TiO2 (0.4 y 0.6 g/L). En cada tratamiento, se recircularon 40 L del agua residual en un colector parabólico compuesto solar durante 240 minutos. La eficiencia del sistema y la cinética de degradación se determinaron en términos de la demanda química de oxígeno (DQO). Las remociones de DQO en los tratamientos fueron mayores al 50%, mientras que el diseño experimental Taguchi y la mejor relación señal/ruido (RS/R) mostraron que las condiciones óptimas de operación se obtienen para un pH igual a 5.0 y una concentración de TiO2 de 0.6 g/L alcanzando remociones del 83.2%. La cinética de degradación fue de primer orden con mayores velocidades de reacción para las mayores cantidades de UV acumulada (>142.9 W·h/m2). Por lo tanto, la fotocatálisis heterogénea con TiO2 mediada por luz solar resulta ser un tratamiento viable para la remoción de contaminantes de tipo orgánico en efluentes afectados por el desarrollo de actividades ganaderas