%0 Journal Article 
%A García Pacheco, Raquel
%T Nanofiltration ano ultrafiltration membranes from end-of-life reverse osmosis membranes a study of recycling
%D 2017
%U http://hdl.handle.net/10017/41737
%X La tecnología más empleada para la desalación de agua es la ósmosis inversa (OI). Sin embargo, el ensuciamiento de las membranas de OI es un hecho inevitable que provoca su periódica sustitución. El continuo crecimiento de esta tecnología ha generado una preocupación ambiental y económica entorno a la gestión de las membranas desechadas. Por ello, la evaluación de alternativas de gestión que afronten este reto es necesaria tanto a nivel académico como industrial. El objetivo de esta Tesis es investigar el proceso de reciclaje directo para la producción de membranas recicladas con propiedades de nanofiltración (NF) y ultrafiltración (UF).

En este estudio se caracterizó el ensuciamiento depositado sobre las distintas membranas a través de técnicas termogravimétricas, espectrométricas y microbiológicas. Las membranas de OI, que en su vida útil trataron agua de mar y agua salobre, se expusieron al ataque químico del cloro libre. El objetivo principal fue alterar las propiedades de su capa selectiva de poliamida (PA). El proceso de reciclaje se llevó a cabo mediante la inmersión pasiva de las membranas en soluciones de hipoclorito de sodio a temperatura ambiente, a presión atmosférica y sin agitación. A escala laboratorio se estudió el efecto del tiempo de exposición, las condiciones de pH y la conservación previa de las membranas (secas o húmedas) en el proceso de reciclaje. Así, se seleccionó la solución básica de 124 ppm de cloro libre y el tiempo de exposición de 50 h (equivalente a 6,200 ppm·h) para transformar las propiedades de las membranas de OI en propiedades de NF. Se requirió un tiempo de exposición mayor (242 h) para obtener propiedades filtrantes de UF. Posteriormente, el proceso de reciclaje se optimizó con el propósito de reducir dichos tiempos empleando el concepto de dosis de exposición (ppm·h). Se combinaron diferentes concentraciones de cloro libre y tiempos de contacto de las membranas para alcanzar una dosis de exposición fija (6.200; 30.000 y 300.000 ppm·h). Finalmente se aplicó el proceso de reciclaje optimizado a escala piloto usando módulos de membranas de OI con enrollamiento en espiral. Se evaluó el impacto generado sobre las membranas en términos de permeabilidad y coeficientes de rechazo a través del tratamiento de agua salobre. Además se confirmó el proceso de reciclaje mediante el estudio de la superficie de las membranas mediante espectroscopía de infrarrojo lejano por transformada de Fourier (ATR-FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y peso molecular de corte. Los resultados obtenidos se compararon con datos adquiridos en la caracterización de membranas nuevas comerciales (OI, NF y UF). Se obtuvieron membranas recicladas con propiedades filtrantes intermedias a dos de los modelos comerciales estudiados (NF90-400 y NF270-400). Por otro lado, las membranas expuestas a altas dosis de exposición obtuvieron coeficientes de rechazo similares o mayores a los de una membrana de UF comercial (10 KDa) cuando trataron agua residual urbana. Estas membranas recicladas de UF mostraron poros sobre su superficie y pesos moleculares de corte entre 10,000 y 38,000 g/mol. Finalmente, se discutió sobre el modelo de negocio de una hipotética planta de reciclaje de membranas, identificando usuarios, inversores, inconvenientes, competencia de mercado y barreras sociales. 

Este estudio demuestra que el reciclaje directo a través de la metodología de inmersión pasiva puede ser una alternativa viable de gestión que impulse la tecnología de membranas de OI a una tecnología basada en el concepto de economía circular.
%K Química Industrial
%K Residuos industriales
%K Regeneración del agua
%K Química
%K Chemistry
%~ Biblioteca Universidad de Alcala