Eliminació de pesticides d'aigües residuals provinents d'instal·lacions agrícoles de fumigació per adsorció en carbó actiu

Abstract

Aquest projecte s’ha basat en l’estudi d’un problema real que s’ha plantejat arrel de les aigües residuals generades en un hangar de fumigació a l’hora de netejar els helicòpters. Actualment, aquesta aigua residual, es recull en un gran dipòsit, es transporta i posteriorment es tracta per una empresa especialitzada per eliminar el seu alt contingut en pesticides. Es va proposar trobar una solució per a tractar les aigües in situ. Per això es va decidir fer un estudi de l’adsorció sobre carbó actiu de nou substàncies (Simazina desethyl, Atrazina desehtyl, Atrazina, Terbutilazina, Metolaclor, Diazinon, Clorfenvinfos, Nonilfenol i Clorpirifos). Aquestes compostos es van escollir perquè es fan servir a l’hangar (o són productes de degradació) i per estar regulats segons la legislació actual. En una primera fase es van prendre mostres del dipòsit i es van caracteritzar fent servir cromatografia de gasos acoblada a espectrometria de masses (GC-MS) amb l’objectiu de trobar algun dels compostos nombrats. Malgrat que no es va trobar cap de les substàncies buscades, es van poder identificar quatre pesticides. El fet que l’aigua contingui uns compostos i no altres és degut a la dependència de l’estacionalitat i del tractament realitzat. L’estudi dels processos d’adsorció es fomenta en conèixer tant l’equilibri com la cinètica. Aquestes determinacions es van realitzar amb la barreja de pesticides esmentats, i així es van obtenir resultats on el procés d’adsorció es veu afectat per la presència de tots els compostos. El mètode analític emprat ha estat la cromatografia líquida amb detector ultraviolat visible amb diodes en fila (LC-DAD). A més, en aquest projecte s’han comparat aquests resultats per a dos granulometries diferents de carbó actiu granular (12x40 i 8x30). Per a l’estudi de l’equilibri, primer s’ha determinat el temps al qual l’adsorció arriba a l’equilibri, i així s’han realitzat les isotermes d’adsorció. Les dades experimentals s’han modelitzat segons les isotermes teòriques de Langmuir i Freundlich, ajustant-se molt millor la primera. A la part cinètica s’ha representat la disminució de la concentració de pesticides a la fase líquida respecte del temps. Entre les dues granulometries s’han obtingut resultats similars en l’estudi de l’equilibri, però la cinètica demostra que la granulometria petita permet una disminució més ràpida de la concentració de pesticides a la fase aquosa. A més, s’han corroborat els resultats experimentals utilitzant aigües reals (no fortificades) del dipòsit de l’hangar. S’ha fet un fraccionament amb una bureta reblerta de carbó actiu i cada fracció s’ha analitzat per GC-MS. Finalment, a partir de les dades experimentals obtingudes, s’ha realitzat el disseny preliminar d’una columna d’adsorció com a solució al problema plantejat.