Efecto de la cloración y adsorción sobre carbón activo en la materia orgánica natural (MON) de un agua y su potencial de formación de productos de desinfección: seguimiento mediante espectroscopía de fluorescencia
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/357549
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2021-07-05
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement 3.0 Espanya
Abstract
La materia orgánica natural (MON) presente en el agua freática tiene orígenes y
características muy diversas, por lo que, para optimizar los procesos de potabilización y
tratamiento del agua, es realmente importante su cuantificación y caracterización. Uno de
los inconvenientes de la presencia de MON en el agua es la generación de subproductos de
desinfección (SPDs) debida a la desinfección del agua, por lo que es esencial poder
determinar de qué fracciones de MON proviene cada tipo de SPD. Para esto, es necesario
caracterizar la MON presente en el agua, en este caso utilizando la espectroscopía de
fluorescencia de excitación-emisión (FEEM). Con la finalidad de conocer el efecto de la
desinfección (tanto a principio de proceso como al final) y de la adsorción con carbón activo
granulado (CAG), en la eliminación de la MON del agua y en la formación de SPDs, se
estudiaron cuatro aguas con diferentes fracciones de MON: agua sintética con tirosina, con
triptófano, con sustancias húmicas y un agua procedente del acuífero de Sant Adrià del
Besós. A cada una de las aguas, se les aplicaron dosis de 4 mg/L y 8 mg/L de pre-cloración
con NaClO, tratamiento con CAG (carbón activado granular) de 1000 mg/L y una postcloración con 4 mg/L de NaClO, y se analizaron FEEM para conocer como la MON se veía
afectada por cada uno de estos tratamientos. Finalmente, se analizaron los trihalometanos
(THMs) formados tras el proceso por cromatografía de gases. Los resultados tras los
experimentos fueron que, para la tirosina, tanto la desinfección como la adsorción con CAG
son efectivos para eliminar ese tipo de MON. Para el agua con triptófano, la aplicación del
CAG ofrece una buena eliminación mientras que la desinfección por sí misma no la elimina
sustancialmente. Ninguno de los tratamientos aplicados fue eficaz a la hora de eliminar la
MON presente en el agua de sustancias húmicas, y en el agua de acuífero la desinfección no
elimina la MON en gran medida mientras que la adsorción de la MON con CAG resulta ser
muy buena. Se concluyó, que la materia orgánica de tipo húmico puede ir relacionada con la
producción de CHCl3 y CHBrCl2, y las sustancias de tipo proteico únicamente con el CHCl3. La matèria orgànica natural (MON) present en l'aigua freàtica té orígens i característiques molt
diverses, motiu pel qual, per a optimitzar els processos de potabilització i tractament de l'aigua,
és realment important la seva quantificació i caracterització. Un dels inconvenients de la
presència de MON a l'aigua, és la generació de subproductes de desinfecció (SPDs) a causa
dels processos de desinfecció de l'aigua, i determinar quina fracció de MON prové de cada tipus
d'SPD. Per això, es necessita caracteritzar la MON present a l’aigua, en aquest cas
mitjançant espectroscòpia de fluorescència d'excitació-emissió (FEEM). Amb la finalitat de
conèixer l'efecte de la desinfecció (tant al principi del procés com al final) i l'adsorció amb carbó
actiu granular (CAG), en l'eliminació de la MON de l'aigua i en la formació d'SPD, es van
estudiar quatre aigües amb diferents fraccions de MON: aigua sintètica amb tirosina, amb
triptòfan, amb substàncies húmiques i una aigua procedent de l'aqüífer de Sant Adrià del Besós.
A cada una de les aigües se li van aplicar dosis de 4 mg/L i 8 mg/L de pre-cloració amb NaClO,
tractament amb CAG de 1000 mg/L i una post-cloració amb 4 mg/L de NaClO, i es van
analitzar per FEEM per conèixer com la MON es veia afectada per cadascun del tractaments.
FInalment, es van analitzar els trihalometans (THMs) formats després del procés per
cromatografía de gasos. Els resultats un cop realitzats els experiments van revelar que: per a la
tirosina, tant la desinfecció per si mateixa com l'adsorció mitjançant CAG són efectives per a
eliminar aquest tipus de MON. Per a l'aigua amb triptòfan, l'aplicació del CAG ofereix una
bona eliminació mentre que la desinfecció per si mateixa no l'elimina substancialment. Cap dels
tractaments aplicats fou eficaç a l'hora d'eliminar la MON present en les aigües húmiques i en
l'aigua de l'aqüífer la desinfecció no elimina la MON en gran mesura mentre que l'adsorció de
la MON utilitzant CAG resulta ser molt bona. Es va concloure, que la matèria orgànica de tipus
hùmic pot anar relacionada amb la producció de CHCl3 y CHBrCl2, i las substàncies de tipus
proteic únicament amb CHCl3. Natural organic matter (NOM) present in groundwaters has diverse origins and characteristics,
which is why, to optimize the procedures of water treatments, it is important to consider its
quantification and characterization. One of the inconveniences of the NOM presence in water
is the production of disinfection byproducts (DBPs) because of water disinfection, which makes
essential to determine from which portions of NOM each type of DBP is generated. To the
latter, it is necessary to characterize the organic matter present in water, in this case by
Fluorescence excitation-emission matrices (FEEM). With the aim of studying the effect of
disinfection (in the beginning of the process as well as in the end) and the adsorption onto
granular activated carbon (GAC) to eliminate NOM in the water and the DBP formation, this
thesis concludingly collects a sample of four waters with different NOM fractions. More
specifically: synthetic water with tyrosine, tryptophan, humic substances, and a sample from
the Sant Adrià del Besós aquifer. Each sample of water received doses of 4 mg/L and 8 mg/L
of pre-chlorination with NaClO, a GAC treatment of 1000 mg/L and a 4 mg/L postchlorination of NaClO. The study was analyzed through FEEM. Finally, trihalomethanes
(THMs) produced throughout the process were analysed by gas cromatography. The results
obtained conclude that for the tyrosine sample, both the disinfection and adsorption with
GAC are effective in eliminating the NOM. For the tryptophan sample, the GAC adsorption
seems to be most effective in eliminating the matter as opposed to the disinfection. Neither
of the treatments were useful to eliminate the NOM presence in the humic substances water
and the sample from the aquifer seems to positively respond to the adsorption with GAC in
opposition to the disinfection, which does not eliminate the NOM. The main conclusion of
this thesis is that humic substances may be relacionated with de CHCl3 y CHBrCl2 production,
and proteic substances only with CHCl3 production.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2009)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
TFG-295GREQUIM.pdf | 1,898Mb | Visualitza/Obre |