Fotocatálisis heterogénea mediante Nanopartículas de Tio2 para el tratamiento de aguas residuales de camal

• Autores: Garcia Castillo, Gabriela Azalia, Ayala Vasquez, Cristhian Adan
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Peruana Unión
• Repositorio: UPEU-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.upeu.edu.pe:20.500.12840/7843
• Enlace del recurso: http://repositorio.upeu.edu.pe/handle/20.500.12840/7843
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Fotocatálisis heterogénea; Demanda química de oxígeno (DQO); Dióxido de titanio (TiO2); Cinética; Langmuir-Hinshelwood; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.05.00

Este estudio determina la eficiencia de un proceso fotocatalítico heterogéneo utilizando nanopartículas de dióxido de titanio en el tratamiento de aguas residuales del camal municipal, evaluando la remoción de la demanda química de oxígeno (DQO). Para su desarrollo experimental se aplicó un control de variables tales como el potencial de hidrógeno, del peróxido de hidrogeno y del dióxido de titanio. Asimismo, se realizó una comparación entre un diseño factorial de 23 con réplica de punto central y un diseño compuesto central, para establecer la relación entre las variables de estudio y la variable de respuesta. Y también se estimó la cinética de degradación con el modelo de Langmuir-Hinshelwood, el cual describe de manera acertada la degradación de compuestos orgánicos en procesos de fotocatálisis heterogénea. Se observó que mientras aumenta la concentración de nano partículas de TiO2 se maximiza el porcentaje de remoción, alcanzando niveles por encima a 70%, para pH cercanos a 5.5 (peróxido de hidrogeno 40% 5 ml/L y tiempo de recirculación de 2 horas). Asimismo, entre el rango de 4ml/L y 7 ml/L de concentración de peróxido de hidrogeno aumenta el porcentaje de remoción de DQO para un pH de 4.5, con una remoción superior al 80% (Nano partículas de TiO2 0.6 y tiempo de recirculación de 2 horas). El valor óptimo de remoción de DQO (90.17%) se logró con un ph de 4.3 mg/100ml, nano partículas de TiO2 a 0.768 ml/100ml y peróxido de hidrogeno a 7.5 ml/L. Por otro lado, la cinética de primer orden de Langmuir-Hinshelwood que explicó la degradación fotocatalítica de la DQO estableció que una mayor tasa de degradación se alcanza hasta los 120 min iniciales, posterior a ello disminuyó considerablemente, todo esto bajo una exposición constante. Debido a su capacidad para eliminar eficazmente una variedad de contaminantes orgánicos e inorgánicos, como la DQO de las aguas residuales, se descubrió que la fotocatálisis heterogénea de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2) es un método avanzado y aplicable para el tratamiento de aguas residuales.