ELIMINACIí“N DE COLORANTES CATIí“NICOS USANDO OZONO, ZEOLITA NATURAL Y OZONO/ZEOLITA

En este trabajo se comparan resultados experimentales de remoción azul de metileno (MB) utilizando tratamientos basados en la oxidación con ozono (O₃), la adsorción con zeolita natural (ZN), y tratamiento simultáneo de adsorción y oxidación con ozono en presencia de zeolita natural (O₃/ZN). Se evalúa, a escala de laboratorio, el efecto del pH (2-8) y la presencia de sustancias atrapadoras radicales libres (iones acetatos) en la velocidad de remoción y en la eficiencia de los procesos. Los experimentos se realizaron en un reactor diferencial compuesto por un estanque de 1 dm³ y una columna de 19 cm³ de capacidad. El ozono fue generado a razón de 5 g O₃/h. Los resultados mostraron que el sistema simultáneo de oxidación/adsorción O₃/ZN incrementa la velocidad de remoción del MB con respecto a los procesos separados de ozonización y adsorción con zeolita. En presencia de sustancias atrapadoras de radicales, se observó un 70% de disminución en la velocidad de remoción de MB cuando se empleó el tratamiento con O₃ y sólo un 25% cuando se utiliza el tratamiento combinado O₃/ZN. Los resultados sugieren que la reacción de oxidación del MB en el sistema tiene lugar fundamentalmente sobre la superficie de la zeolita.

Palabras clave: Adsorción, azul de metileno, colorantes catiónicos, ozono, ozonización catalítica, zeolita natural.

INTRODUCCIÓN

La nocividad y persistencia en el tiempo de algunos colorantes orgánicos catiónicos imposibilita su tratamiento mediante métodos convencionales. El uso de los Procesos de Oxidación Avanzada (AOPs) surge como una opción atractiva de tratamiento, debido a la alta capacidad de oxidación. Los AOPs se basan fundamentalmente en la formación de radicales libres caracterizados por su alta reactividad y no selectividad. Sin embargo, la presencia de agente inhibidores que se encuentran normalmente presentes en las aguas, tales como carbonatos y bicarbonatos, disminuyen la eficiencia de degradación de estos procesos.

De manera de aumentar la eficiencia de los AOPs, se ha planteado un nuevo proceso heterogéneo que combina la acción simultánea del carbón activado y el ozono en un mismo proceso de tratamiento, incrementando la generación de radicales libres [1-3]. El alto costo adquisitivo del carbón activado muestra ser una limitante en la implementación de esta tecnología a gran escala. Por otro lado, el uso de materiales naturales, como zeolitas ha manifestado ser una alternativa atractiva al carbón activado como soporte más económico en los procesos oxidativos y adsortivos [4, 5].

El estudio que se presenta tuvo como objetivo comparar la eliminación de un colorante catiónico utilizando tratamientos basados en el uso de: ozono (O₃), zeolita natural (ZN), tratamiento combinado ozono/zeolita natural (O₃/ZN). Como contaminante modelo se utilizó azul de metileno (MB), compuesto aromático heterocíclico catiónico, que presenta una difícil biodegradación por métodos biológicos convencionales, debido a su propiedad bactericida. Se analiza el efecto del pH y de la presencia de sustancias atrapadoras de radicales libres en la velocidad y en la eficiencia de remoción.