Tesis doctoral de Silvia Alvarez Torrellas
El presente trabajo se enmarca dentro de la línea de investigación que se viene desarrollando en el grupo de investigación de catálisis y procesos de separación (cyps) del departamento de ingeniería química de la universidad complutense de Madrid, enfocada en el tratamiento de aguas residuales de carácter urbano e industrial. En concreto, en el desarrollo de esta tesis doctoral se ha participado en diversos proyectos, como el programa consolider- ingenio 2010, dentro del que se encuadra el proyecto ¿tratamiento y reutilización de aguas residuales para un desarrollo sostenible -tragua¿ del ministerio de economía y competitividad, así como la ¿red madrileña de tratamientos avanzados de aguas residuales con contaminantes no biodegradables-remtavares¿ de la comunidad de Madrid.En este contexto, se ha estudiado la adsorción de seis contaminantes emergente, pertenecientes a las categorías de estimulante -cafeína-, fármacos: -atenolol, diclofenaco, carbamazepina y flumequina- y pesticida ¿isoproturon-, sobre diferentes adsorbentes: materiales carbonosos comerciales y sintetizados y arcillosos -sepiolita-. Asimismo, se ha evaluado la adsorción competitiva del sistema cafeína-diclofenaco en uno de los carbones activados comerciales, así como la adsorción de cafeína presente en matrices acuosas reales, en concreto, agua de red y agua residual de origen farmacéutico.Los experimentos de adsorción se llevaron a cabo tanto en modo discontinuo como en columnas de lecho fijo. Se ha realizado, asimismo, la caracterización textural, morfológica y de la química superficial de los adsorbentes empleados, a través de diferentes técnicas: fisisorción de n2 a 77 k, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de infrarrojo por tranformada de fourier, descomposición térmica programada, determinación de punto isoeléctrico y punto de carga cero y valoración potenciométrica con n-butilamina.En los experimentos de adsorción de cafeína en discontinuo se han determinado el tiempo de equilibrio y las isotermas de adsorción para carbón activado f-400, tela de carbón comercial, nanofibras y nanotubos de carbono, materiales carbonosos sintetizados y sepiolita. El carbón f-400 condujo a la mayor capacidad de adsorción, 280 mg.G-1. En los experimentos en dinámico, la tela de carbón, debido a su conformación textural, presentó una cinética más rápida, aunque menores capacidades de adsorción. La adsorción de diclofenaco se ha estudiado sobre carbón activado f-400, carbones sintetizados y nanotubos y nanofibras, tanto en discontinuo como continuo, excepto en el último caso, en que únicamente se trabajó en modo discontinuo. El carbón f-400 presentó las capacidades de adsorción más elevadas: 443 mg.G-1 en los experimentos en equilibrio y 163 mg.G-1 en adsorción en columna. En general, los procesos de adsorción de diclofenaco se caracterizaron por presentar elevadas resistencias difusionales, debidas a efectos de impedimento estérico.Los estudios de adsorción de atenolol se llevaron a cabo en discontinuo y columna sobre carbón f-400 y únicamente en discontinuo sobre nanofibras y nanotubos de carbón. La isoterma de adsorción del sistema atenolol-carbón activado f-400 presentó forma sigmoidea, con dos monocapas de saturación y una capacidad máxima de adsorción de 202 mg.G-1. En el caso de la adsorción de carbamazepina, fue estudiada sobre carbón activado f-400 y sobre los materiales carbonosos sintetizados, tanto en discontinuo como en modo dinámico. La isoterma de de adsorción de carbamazepina sobre carbón f-400 presentó una capacidad máxima de 498 mg.G-1. En los experimentos en columna, el carbón activado f-400 también ofreció mejores capacidades de adsorción y menores longitudes de la zona de transferencia de materia.
Datos académicos de la tesis doctoral «Eliminación de contaminantes emergentes presentes en aguas mediante adsorción en lecho fijo.«
- Título de la tesis: Eliminación de contaminantes emergentes presentes en aguas mediante adsorción en lecho fijo.
- Autor: Silvia Alvarez Torrellas
- Universidad: Complutense de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 03/04/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Juan Garcia Rodriguez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: gabriel Ovejero escudero
- Juan Antonio Zazo martínez (vocal)
- Francisco Javier Benítez García (vocal)
- eloy García calvo (vocal)