Estudio de la utilización de hierro cero-valente para reducir la intensidad de un proceso fotoquímico con ultravioleta C

Abstract

[ES] La contaminación marina provocada por el transporte marítimo es un hecho importante que hay que abordar, ya que tiene una variedad de impactos ambientales, económicos y para la salud humana. Este problema se vuelve más grave con el uso de agua de lastre de los barcos, ya que los contaminantes transportados por el agua se transfieren a otras zonas del mar. La contaminación puede ser sustancias químicas no deseadas provocadas por la actividad humana. De esta manera, es necesario tratar las aguas de lastre para que el transporte marítimo no sea un problema. En este proyecto se estudia varios procesos de oxidación avanzada (POA) en agua marina los cuales son: radiación ultravioleta (UV) y UV/H2O2 y también el proceso de hierro cero-valente ( zero valent iron, ZVI) para estudiar la reducción del contaminante ácido p-nitrobenzoico. Luego se analizaron, compararon y combinaron estos tratamientos de eliminación, con 3 contaminantes para simular el agua de lastre: ácido p-nitrobenzoico, cafeína y ácido oxolínico. Ya con los experimentos realizados y determinado la combinación de procesos de radiación UV 1 h + en exceso H2O2 y ZVI 15 min con agua de mar, como el más eficaz para la degradación de estos contaminantes, se hizo un escalado industrial con las diferentes variables donde el volumen de agua de lastre a tratar es 50 m3 d -1, propio del volumen mínimo de un buque. Calculados las dimensiones, se completo con un estudio económico sobre los costes de inversión y costes de funcionamiento para 12 ciclos de carga/descarga de agua de lastre en un año.

[EN] Marine pollution caused by shipping is an important fact that needs to be addressed, as it has a variety of environmental, economic and human health impacts. This problem becomes more serious with the use of ballast water from ships, as waterborne pollutants are transferred to other areas of the sea. Pollution can be unwanted chemicals caused by human activity. Thus, ballast water needs to be treated so that shipping is not a problem. In this project, several advanced oxidation processes (AOPs) in seawater were studied: ultraviolet (UV) and UV/H2O2 radiation and also the zero-valent iron (ZVI) process to study the reduction of the pollutant p-nitrobenzoic acid. These removal treatments were then analysed, compared and combined with 3 pollutants to simulate ballast water: p-nitrobenzoic acid, caffeine and oxolinic acid. Once the experiments had been carried out and the combination of UV radiation 1 h + excess H2O2 and ZVI 15 min with seawater was determined as the most effective for the degradation of these pollutants, an industrial scale-up was made with the different variables where the volume of ballast water to be treated is 50 m3 d-1, typical of the minimum volume of a ship. Once the dimensions have been calculated, an economic study on investment costs and operating costs for 12 ballast water loading/unloading cycles in one year is completed.