Evaluación del efecto bactericida del proceso foto-fenton homogéneo en aguas empleando bajas concentraciones de hierro y pH cercano al neutro

Abstract

El agua potable en poblaciones rurales y pequeñas comunidades de Colombia es considerada de baja calidad, debido a que en muchas ocasiones no se cuenta con un tratamiento que permita eliminar los microorganismos patógenos presentes en ella. Los procesos avanzados de oxidación PAOs, entre los que se encuentra la reacción foto-Fenton son una alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas con sustancias orgánicas, así como para la desinfección. En este proyecto de investigación se evaluó el efecto bactericida del proceso foto-Fenton homogéneo en aguas utilizando bajas concentraciones de hierro y pH cercano al natural, además el efecto que producen en la desinfección la presencia de materia orgánica e iones inorgánicos (carbonatos, fosfatos y nitratos), todo esto con el fin de estimar la posible aplicación de la reacción foto-Fenton en la potabilización de agua en comunidades rurales del Valle del Cauca. Para el desarrollo de este proyecto, se emplearon las bacterias Escherichia coli, Salmonella typhimurium y Shigella sonnei, los ensayos fotocatalíticos a escala de laboratorio se llevaron a cabo con agua Milli-Q, agua Milli-Q dopada con ácidos húmicos y con iones inorgánicos en un reactor Suntest con lámpara de Xenón que simula la radiación solar (300 nm < λ < 800 nm); y los ensayos a escala piloto se realizaron con agua destilada, agua destilada dopada con ácidos húmicos y en aguas tomadas de una fuente natural (río Claro y Pance) en Colectores Parabólicos Compuestos (CPC) con luz solar. Los resultados muestran que el proceso foto-Fenton homogéneo ayuda considerablemente a la disminución de la concentración inicial de las bacterias individualmente y al estar mezcladas, en donde la Salmonella typhimurium presentó la mayor resistencia a la reacción fotocatalítica. El proceso de inactivación de las bacterias se ve desfavorecido cuando el agua contiene ácidos húmicos e iones inorgánicos (PO4 -3 0,5 ppm,CO3 -2 200 ppm y NO3 - 5,0 ppm ) y viceversa, la capacidad del proceso foto-Fenton para degradar materia orgánica se afecta por la presencia de las bacterias. A pesar de no lograr una desinfección completa, el proceso foto-Fenton llevado a cabo bajo las condiciones estudiadas muestra una disminución de alrededor de cuatro órdenes de magnitud de la concentración inicial de la mezcla de bacterias, resultados que son muy promisorios y permiten pensar en una posible aplicación de este proceso como un complemento al proceso de potabilización de aguas de comunidades rurales o pequeñas comunidades.