Diseño de un reactor basado en procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de efluentes de la industria farmacéutica

Abstract

[ES] El objetivo de este Trabajo Fin de Grado (TFG) es el diseño de un reactor para el tratamiento de aguas residuales de la industria farmacéutica mediante el tratamiento Fenton que utiliza sales de hierro y peróxido de hidrogeno para generar especies reactivas. Se utilizará una disolución de 5 contaminantes comúnmente presentes en este tipo de aguas. Se analizó el efecto de pH y la utilización del catecol como complejante. También, se estudió como afecta la presencia de sales en el medio en que están disueltos los contaminantes. Se trabajó en dos escenarios, agua de red y agua salina. Para la matriz de agua de red se obtuvieron mejores resultados a pH 2.8. Para la matriz de agua salina se consiguieron mejores resultados a pH 5 en presencia de catecol. Entre todos los experimentos realizados, se seleccionaron los mejores resultados y se realizó un escalado de un reactor que sea capaz de tratar 100 m3 /día. A partir de dicho escalado se realizó un estudio económico, que nos permitió seleccionar la mejor opción en cada escenario para trasladarlo a una planta de tratamiento real. Se comprobó que las mejores soluciones fueron el tratamiento Fenton a pH 5 en presencia de catecol para el agua salina y el tratamiento Fenton a pH 2.8 para el agua de red.

[CA] L'objectiu d'aquest Treball Fi de Grau TFG) és el disseny d'un reactor per al tractament d'aigües residuals de la indústria farmacèutica mitjançant el tractament Fenton que utilitza sals de ferro i peròxid d'hidrogene per a generar espècies reactives. S'utilitzarà una dissolució de 5 contaminants comunament presents en aquesta mena d'aigües. Es va analitzar l'efecte de pH i la utilització del catecol com complejante. També, es va estudiar com afecta la presència de sals en el mitjà en què estan dissolts els contaminants. Es va treballar en dos escenaris, aigua de xarxa i aigua salina. Per a la matriu d'aigua de xarxa es van obtindre millors resultats a pH 2.8. Per a la matriu d'aigua salina es van aconseguir millors resultats a pH 5 en presència de catecol. Entre tots els experiments realitzats, es van seleccionar els millors resultats i es va realitzar un escalat d'un reactor que siga capaç de tractar 100 m3 /dia. A partir de dita escalada es va realitzar un estudi econòmic, que ens va permetre seleccionar la millor opció en cada escenari per a traslladar-lo a una planta de tractament real. Es va comprovar que les millors solucions van ser el tractament Fenton a pH 5 en presència de catecol per a l'aigua salina i el tractament Fenton a pH 2.8 per a l'aigua de xarxa.

[EN] The objective of this Final Degree Project (TFG) is the design of a reactor for the treatment of wastewater from the pharmaceutical industry through the Fenton treatment that uses iron salts and hydrogen peroxide to generate reactive species. A solution of 5 contaminants commonly present in this type of water will be used. The effect of pH and the use of catechol as a complexing agent were analyzed. Also, it was studied how the presence of salts affects the medium in which the contaminants are dissolved. Two scenarios were worked on, mains water and salt water. For the mains water matrix, better results were obtained at pH 2.8. For the saltwater matrix, better results were achieved at pH 5 in the presence of catechol. Among all the experiments carried out, the best results were selected and a reactor capable of treating 100 m3/day was scaled up. Based on this scaling, an economic study was carried out, which allowed us to select the best option in each scenario to transfer it to a real treatment plant. It was found that the best solutions were the Fenton treatment at pH 5 in the presence of catechol for salt water and the Fenton treatment at pH 2.8 for tap water.