Aplicación de un reactor electroquímico provisto de electrodos de diamante dopados con Boro a la eliminación de contaminantes emergentes

Abstract

[ES] Los contaminantes emergentes son compuestos de los que se tiene poca información y se desconoce su impacto sobre el medioambiente, siendo muy difíciles de eliminar utilizando métodos convencionales. Por este motivo, el objetivo del presente Trabajo Fin de Grado es la caracterización y modelización de un reactor electroquímico provisto de un ánodo de diamante dopado con boro aplicado a la eliminación de un fármaco catalogado como contaminante emergente. Para su caracterización, se han obtenido los coeficientes de transferencia de materia así como los parámetros de funcionamiento del reactor. Los coeficientes de transferencia de materia se han calculado a través del método de las densidades de corriente límite y, una vez analizados, se han ajustado a una correlación. Por otro lado, se han realizado experiencias de eliminación utilizando una disolución de 32 mg/L de norfloxacino, fármaco catalogado como contaminante emergente. La disolución se ha recirculado con un caudal de 30 L/h y al reactor se le ha aplicado una corriente fija y diferente para cada experiencia. De esta forma, se han podido obtener los principales parámetros de funcionamiento del reactor como son la conversión, rendimiento específico, rendimiento farádico y el consumo específico. Los resultados obtenidos, apuntan a que aplicando la mayor de las intensidades, 2 A, tanto la conversión (92%) como la velocidad de reacción (0,008 g/Lh) son las más elevadas. Sin embargo, al aplicar una intensidad de 2 A, el rendimiento farádico es el más bajo obtenido (0,6%) y el consumo específico (3,96x104 kWh/kg) es el más alto de los obtenidos.

[EN] Emerging contaminants are compounds about which there is little information and consequently their impact on the environment is not well known. Furthermore, they are very difficult to eliminate by conventional methods. The goal of this Final Thesis Project is the characterization and modeling of an electrochemical reactor provided with a boron doped diamond anode applied to the elimination of norfloxacin, a drug classified as an emerging contaminant. To characterize the reactor, the coefficients of mass transfer were determined as well as the following main operating parameters; conversion, specific performance, faradaic yield and specific consumption. The mass transfer coefficients were calculated by the method of current density limitation and once analyzed, they were adjusted to a correlation. In order to determine the main operating parameters for the reactor, each trial consisted of applying a discrete current to a norfloxacin solution of 32 mg/L recirculated at 30L/h. At the maximum current of 2 A, both conversion (92%) and reaction rate (0.008 g / Lh) were highest. However, at this current, the faradic yield (0.6%) was lowest while the specific consumption (3,96x104 kWh / kg), was highest.