Ozonation and irradiation treatments for the removal of emerging water pollutants

Abstract

Esta tesis doctoral evalúa varios tratamientos basados en el uso de ozono y radiación visible o ultravioleta con el objetivo de eliminar contaminantes emergentes. Se ha investigado la formación de productos de degradación y transformación de varios compuestos polares, semipolares y no polares. La investigación incluye el estudio cinético de la eliminación de los contaminantes, la identificación de productos de oxidación, y la evaluación energética y ecotoxicológica de los procesos mencionados con el fin de identificar las tecnologías más eficientes. Los contaminantes estudiados se eliminaron efectivamente en la mayoría de los tratamientos; pero en general la ozonización fue más efectiva que los procesos de irradiación. Entre estos últimos, la fotocatálisis empleando un catalizador de TiO2 dopado con cerio resultó ser el proceso que menos energía necesitó para eliminar la misma cantidad de microcontaminantes. Ni la ozonización ni los tratamientos de irradiación consiguieron mineralizar por completo los compuestos orgánicos, con la consiguiente acumulación de subproductos de oxidación, la mayoría de ellos resultantes de la adición de grupos hidroxilo o bien de reacciones de apertura de anillo en compuestos aromáticos. En cuanto a la toxicidad, en general, ésta disminuyó durante los tratamientos con ozono mientras que se incrementó durante los procesos de irradiación. Sin embargo, se observaron aumentos de toxicidad en la mayoría de tratamientos a ciertas dosis de oxidante o radiación. La prolongación de los tratamientos no ofreció ventajas substanciales en relación a la disminución de la toxicidad, si bien los procesos basados en el empleo combinado de distintas fuentes de radicales permitieron eliminar mayor cantidad de productos de transformación y alcanzar mayores reducciones de toxicidad.