Tratamiento de aguas residuales provenientes de un cultivo de tomate contaminadas con mancozeb y lambda-cihalotrina aplicando un proceso de fotocatálisis solar acoplado a un sistema biológico a escala piloto.

Abstract

En los cultivos de tomate son empleadas altas cantidades de pesticidas con el fin de garantizar buena producción y rendimiento de las cosechas, los más utilizados para esta práctica son el Mancozeb y Lambda-cihalotrina, caracterizados por su amplio espectro de acción fungicida e insecticida respectivamente, que tras su aplicación excesiva generan aguas residuales contaminadas con sustancias recalcitrantes causantes de un grave problema de contaminación ambiental. El tratamiento de esta clase de aguas residuales es complejo debido a la baja biodegradabilidad de los contaminantes orgánicos presentes; lo cual ha hecho necesario implementar sistemas de tratamiento eficientes para descontaminación de este tipo de aguas residuales. En este estudio se implementó unsistema fotocalítico-biológico para el tratamiento de aguas residuales agroindustriales provenientes de cultivos de tomate. En primera instancia se optimizaron las condiciones de fotocatálisis (6,75 ppm Fe2+ y 235 ppm H2O2) partiendo de un diseño central compuesto (DCC), la degradación fotocatalítica de ambos pesticidas y de su mezcla (50 ppm cada uno) se llevó a cabo utilizando en un colector parabólico compuesto (CPC), además se estudió la evolución de la biodegradabilidad de las aguas con el tiempo de fototratamiento. Los resultados obtenidos revelan un 100% de degradación de etilentiourea (principal producto toxico de la hidrolisis del mancozeb) con baja mineralización al cabo de 30 minutos de fototratamiento; por su parte el pesticida lambda-cihalotrina se degradó un 53.2% con una mineralización del 80,6% a las 3 horas; mientras que para la mezcla de los pesticidas se obtuvo una degradación del 100% y 37,1% para etilentiourea y lambda-cihalotrina respectivamente, con una mineralización del 61,7%. Los estudios de biodegradabilidad por medio del test de Zahn-Wellens confirmaron que las soluciones fototratadas son biodegradables y pueden ser vertidas a un sistema biológico completando su mineralización. La eficiencia del acople fotocatalítico-biológico oscilo entre un 69,3% y 70,8%, con un aporte en la remoción de carbono orgánico del 58,3% por parte del fototratamiento y de un 11,0% a un 12,5% por parte de los sistemas biológicos. Lográndose finalmente con este sistema acoplado, la eliminación total de estos pesticidas en un efluente agroindustrial, con una alta remoción de carga orgánica que oscila entre un 93,6 y 100%