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Melanoidin, a high molecular-weight heterogeneous pollutant in the effluents of molasses-using industries, poses a significant threat to the environment due to its non-biodegradability, unpleasant odour, and harmful effect. Various advanced oxidation processes (AOPs) that produce reactive oxygen species (ROS) are used for the degradation of melanoidins. Heterogeneous photo-Fenton process has emerged as a promising alternative approach in wastewater treatment owing to its enhanced catalytic activity, lower hydrogen peroxide (H2O2) consumption, and reusability of the catalyst. In this work, we investigated the photo-Fenton oxidation of melanoidins using heterogeneous catalyst ZnO@SnOx@nZVI supported on a flexible substrate. The effects of reaction pH, amount of catalyst and H2O2 on color and chemical oxygen demand (COD) removal, as well as the removal kinetics, were studied. It is found that the developed heterogeneous catalyst can lead to 97.3% decolorization of melanoidin (7000 COD) after 4 hours irradiation of simulated sunlight at pH 6 with a much lower dosage of H2O2 than the stoichiometric ratio with respect to COD. The generation of ·OH free radicals and residual H2O2 were monitored to understand the mechanism of melanoidin degradation at near-neutral pH with insufficient H2O2. The findings of this work have significant implications in treatment of non-biodegradable organic pollutants, owing to the advantages in avoiding low pH treatment condition, reducing the cost of H2O2, and enhanced chemical stability of photo-Fenton catalyst., Melanoidin, en heterogen förorening med hög molekylvikt i avloppsvatten från industrier som använder melass, utgör ett betydande hot mot miljön på grund av dess icke-biologiska nedbrytbarhet, obehagliga lukt och skadliga effekt. Olika avancerade oxidationsprocesser (AOP) som producerar reaktiva syreföreningar (ROS) används för nedbrytning av melanoidiner. Heterogen foto-Fenton-process har framstått som ett lovande alternativ för avloppsrening på grund av dess förbättrade katalytiska aktivitet, lägre väteperoxid (H2O2) förbrukning och återanvändbarhet av katalysatorn. I detta arbete undersökte vi foto-Fenton-oxidationen av melanoidiner med hjälp av heterogen katalysator ZnO@SnOx@nZVI som stöds på ett flexibelt substrat. Effekterna av reaktionens pH, mängden katalysator och H2O2 på färg och avlägsnande av kemisk syreförbrukning (COD), liksom avlägsnandets kinetik, studerades. Det visade sig att den utvecklade heterogena katalysatorn kan leda till 97,3% avfärgning av melanoidin (7000 COD) efter 4 timmars bestrålning av simulerat solljus vid pH 6 med en mycket lågre dosering av H2O2 än det stökiometriska förhållandet med avseende på COD. Generering av ·OH fria radikaler och kvarvarande H2O2 övervakades för att förstå mekanismen för nedbrytning av melanoidin vid nära neutralt pH med otillräcklig H2O2. Resultaten av detta arbete har betydande konsekvenser vid behandling av icke- biologiskt nedbrytbara organiska föroreningar, på grund av fördelarna med att undvika behandlingsförhållanden med lågt pH, minska kostnaden för H2O2 och förbättrad kemiska stabilitet hos foto-Fenton-katalysatorn.

Melanoidin, a high molecular-weight heterogeneous pollutant in the effluents of molasses-using industries, poses a significant threat to the environment due to its non-biodegradability, unpleasant odour, and harmful effect. Various advanced oxidation processes (AOPs) that produce reactive oxygen species (ROS) are used for the degradation of melanoidins. Heterogeneous photo-Fenton process has emerged as a promising alternative approach in wastewater treatment owing to its enhanced catalytic activity, lower hydrogen peroxide (H2O2) consumption, and reusability of the catalyst. In this work, we investigated the photo-Fenton oxidation of melanoidins using heterogeneous catalyst ZnO@SnOx@nZVI supported on a flexible substrate. The effects of reaction pH, amount of catalyst and H2O2 on color and chemical oxygen demand (COD) removal, as well as the removal kinetics, were studied. It is found that the developed heterogeneous catalyst can lead to 97.3% decolorization of melanoidin (7000 COD) after 4 hours irradiation of simulated sunlight at pH 6 with a much lower dosage of H2O2 than the stoichiometric ratio with respect to COD. The generation of ·OH free radicals and residual H2O2 were monitored to understand the mechanism of melanoidin degradation at near-neutral pH with insufficient H2O2. The findings of this work have significant implications in treatment of non-biodegradable organic pollutants, owing to the advantages in avoiding low pH treatment condition, reducing the cost of H2O2, and enhanced chemical stability of photo-Fenton catalyst., Melanoidin, en heterogen förorening med hög molekylvikt i avloppsvatten från industrier som använder melass, utgör ett betydande hot mot miljön på grund av dess icke-biologiska nedbrytbarhet, obehagliga lukt och skadliga effekt. Olika avancerade oxidationsprocesser (AOP) som producerar reaktiva syreföreningar (ROS) används för nedbrytning av melanoidiner. Heterogen foto-Fenton-process har framstått som ett lovande alternativ för avloppsrening på grund av dess förbättrade katalytiska aktivitet, lägre väteperoxid (H2O2) förbrukning och återanvändbarhet av katalysatorn. I detta arbete undersökte vi foto-Fenton-oxidationen av melanoidiner med hjälp av heterogen katalysator ZnO@SnOx@nZVI som stöds på ett flexibelt substrat. Effekterna av reaktionens pH, mängden katalysator och H2O2 på färg och avlägsnande av kemisk syreförbrukning (COD), liksom avlägsnandets kinetik, studerades. Det visade sig att den utvecklade heterogena katalysatorn kan leda till 97,3% avfärgning av melanoidin (7000 COD) efter 4 timmars bestrålning av simulerat solljus vid pH 6 med en mycket lågre dosering av H2O2 än det stökiometriska förhållandet med avseende på COD. Generering av ·OH fria radikaler och kvarvarande H2O2 övervakades för att förstå mekanismen för nedbrytning av melanoidin vid nära neutralt pH med otillräcklig H2O2. Resultaten av detta arbete har betydande konsekvenser vid behandling av icke- biologiskt nedbrytbara organiska föroreningar, på grund av fördelarna med att undvika behandlingsförhållanden med lågt pH, minska kostnaden för H2O2 och förbättrad kemiska stabilitet hos foto-Fenton-katalysatorn.

El presente estudio de investigación tiene por objetivo estudiar la aplicación del oxicloruro de hierro (FeOCl) como catalizador heterogéneo en los procesos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y Fotocatálisis sobre la degradación del colorante verde de bromocresol (VBC) usado como contaminante modelo. El FeOCl se caracterizó usando FT-IR, evidenciando que se consiguió sintetizar el catalizador. Así mismo, se evaluaron ciertos parámetros del catalizador como determinación de potencial Zeta, determinación de pKa, y se estudió su capacidad adsortiva a diferentes pH del colorante (2, 3.6, 7 y 10) y a una temperatura y velocidad de agitación constante. Posteriormente se realizaron los ensayos propios de oxidación avanzada tales como Fenton donde se evaluó la cinética de degradación a diferentes pH y la influencia de las dosis de peróxido de hidrógeno (4.4mM, 6.6mM, 8.8 mM y 13.2 mM). En cuanto a los ensayos de Foto-Fenton y Fotocatálisis se experimentó al pH del ensayo que tuvo un desempeño óptimo en Fenton, los resultados evidenciaron que el proceso de Foto-Fenton tiene un mejor desempeño degradativo del VBC respecto a Fenton y Fotocatálisis. Los resultados concluyen que las mejores condiciones de experimentación fueron a un pH 3.6 y una dosis de peróxido de hidrógeno comprendida entre 6.6mM y 8.8mM para el caso de Fenton. Para el caso de Foto-Fenton se necesitaron solamente 4.4 mM de peróxido de hidrógeno para la degradación total de verde de bromocresol, usando una exposición de irradiancia de 100mW.cm2.

[ES] Los procesos de oxidación avanzada, caracterizados por su capacidad de generar especies con gran poder oxidante, son una de las soluciones para la eliminación de compuestos orgánicos no biodegradables en aguas residuales. Entre los procesos referidos se encuentra la llamada fotocatálisis heterogénea, donde destaca el uso de dióxido de titanio (TiO2) para la generación de, entre otras especies radicalarias, radicales hidroxilo, una de las especies más oxidantes conocidas. No obstante, una de los grandes desventajas que presenta el TiO2 es el aprovechamiento de únicamente un 9 % del espectro solar. Frente a esta problemática, en los últimos años se ha presentado el trióxido de tungsteno (VI) (WO3) como una prometedora alternativa al TiO2, gracias a la presencia de una banda prohibida estrecha, así como por la capacidad para absorber radiación en el rango del espectro visible. A pesar de estas atractivas características, el WO3 presenta una capacidad fotocatalítica limitada debido a la rápida recombinación del par electrón-hueco tras haber sido fotoexcitado. Ante esta situación, este trabajo de fin de máster se ha centrado en evitar dicha recombinación del par electrón-hueco, proponiendo dos soluciones que ayudarán eventualmente a aumentar la capacidad fotocatalítica del WO3. En primer lugar, se ha propuesto la utilización de H2O2 por su capacidad para secuestrar el electrón fotoexcitado del WO3. En segundo lugar, se ha llevado a cabo la formación de una heterounión con el WO3 y el óxido de hierro (Fe3O4) con el objetivo de hacer migrar los electrones excitados desde la banda de conducción del WO3 a la banda de conducción del Fe3O4. Con estos antecedentes, en este trabajo presentamos la síntesis de dos fotocatalizadores basados en WO3. Primero, se ha soportado WO3 sobre partículas de óxido de silicio (SiO2), lo que ha dado lugar a fotocatalizadores de tipo SiO2@WO3. Segundo, se han decorado los fotocatalizadores SiO2@WO3 previamente sintetizados con nanopartículas, [EN] Advanced oxidation processes, which are characterized by their ability to generate species with great oxidizing power, are one of the solutions for the elimination of non-biodegradable organic compounds in wastewater. One of the referred processes is heterogeneous photocatalysis, where the use of titanium dioxide (TiO2) stands out in the generation of, among other radical species, hydroxyl radicals, one of the most oxidizing species known. However, one of the biggest disadvantages of TiO2 is that it can only take advantadge of the 9 % of the solar spectrum. In order to overcome this problem, tungsten trioxide (VI) (WO3) has been proposed as a promising alternative to TiO2 in recent years, due to its narrow band-gap and its ability to absorb radiation in the visible spectrum range. Despite these attractive features, WO3 exhibits a limited photocatalytic ability due to the fast recombination of the electron-hole pair after being photoexcited. In this context, this master's thesis has focused on avoiding the mentioned recombination of the electronhole pair, proposing two solutions that will eventually help to increase WO3's photocatalytic activity. First of all, the use of H2O2 has been proposed due to its capacity to capture the photoexcited electron from WO3. Secondly, the formation of a heterojunction between WO3 and iron oxide (Fe3O4) has also been proposed, which will make the excited electrons migrate from the conduction band of WO3 to the conduction band of Fe3O4. In this regard, herein we present the synthesis of two photocatalysts based on WO3. First, WO3 has been supported on silicon oxide (SiO2) particles, leading to SiO2@WO3 type photocatalysts. Second, the previously synthesized SiO2@WO3 photocatalysts have been decorated with Fe3O4 nanoparticles, leading to SiO2@WO3@Fe3O4 photocatalysts. Subsequently, the synthesized photocatalysts have been characterized with several techniques. Finally, the photocatalytic activity of SiO2@WO3 and SiO2@WO3@Fe3O4 pho

[ES] Los procesos de oxidación avanzada, caracterizados por su capacidad de generar especies con gran poder oxidante, son una de las soluciones para la eliminación de compuestos orgánicos no biodegradables en aguas residuales. Entre los procesos referidos se encuentra la llamada fotocatálisis heterogénea, donde destaca el uso de dióxido de titanio (TiO2) para la generación de, entre otras especies radicalarias, radicales hidroxilo, una de las especies más oxidantes conocidas. No obstante, una de los grandes desventajas que presenta el TiO2 es el aprovechamiento de únicamente un 9 % del espectro solar. Frente a esta problemática, en los últimos años se ha presentado el trióxido de tungsteno (VI) (WO3) como una prometedora alternativa al TiO2, gracias a la presencia de una banda prohibida estrecha, así como por la capacidad para absorber radiación en el rango del espectro visible. A pesar de estas atractivas características, el WO3 presenta una capacidad fotocatalítica limitada debido a la rápida recombinación del par electrón-hueco tras haber sido fotoexcitado. Ante esta situación, este trabajo de fin de máster se ha centrado en evitar dicha recombinación del par electrón-hueco, proponiendo dos soluciones que ayudarán eventualmente a aumentar la capacidad fotocatalítica del WO3. En primer lugar, se ha propuesto la utilización de H2O2 por su capacidad para secuestrar el electrón fotoexcitado del WO3. En segundo lugar, se ha llevado a cabo la formación de una heterounión con el WO3 y el óxido de hierro (Fe3O4) con el objetivo de hacer migrar los electrones excitados desde la banda de conducción del WO3 a la banda de conducción del Fe3O4. Con estos antecedentes, en este trabajo presentamos la síntesis de dos fotocatalizadores basados en WO3. Primero, se ha soportado WO3 sobre partículas de óxido de silicio (SiO2), lo que ha dado lugar a fotocatalizadores de tipo SiO2@WO3. Segundo, se han decorado los fotocatalizadores SiO2@WO3 previamente sintetizados con nanopartículas, [EN] Advanced oxidation processes, which are characterized by their ability to generate species with great oxidizing power, are one of the solutions for the elimination of non-biodegradable organic compounds in wastewater. One of the referred processes is heterogeneous photocatalysis, where the use of titanium dioxide (TiO2) stands out in the generation of, among other radical species, hydroxyl radicals, one of the most oxidizing species known. However, one of the biggest disadvantages of TiO2 is that it can only take advantadge of the 9 % of the solar spectrum. In order to overcome this problem, tungsten trioxide (VI) (WO3) has been proposed as a promising alternative to TiO2 in recent years, due to its narrow band-gap and its ability to absorb radiation in the visible spectrum range. Despite these attractive features, WO3 exhibits a limited photocatalytic ability due to the fast recombination of the electron-hole pair after being photoexcited. In this context, this master's thesis has focused on avoiding the mentioned recombination of the electronhole pair, proposing two solutions that will eventually help to increase WO3's photocatalytic activity. First of all, the use of H2O2 has been proposed due to its capacity to capture the photoexcited electron from WO3. Secondly, the formation of a heterojunction between WO3 and iron oxide (Fe3O4) has also been proposed, which will make the excited electrons migrate from the conduction band of WO3 to the conduction band of Fe3O4. In this regard, herein we present the synthesis of two photocatalysts based on WO3. First, WO3 has been supported on silicon oxide (SiO2) particles, leading to SiO2@WO3 type photocatalysts. Second, the previously synthesized SiO2@WO3 photocatalysts have been decorated with Fe3O4 nanoparticles, leading to SiO2@WO3@Fe3O4 photocatalysts. Subsequently, the synthesized photocatalysts have been characterized with several techniques. Finally, the photocatalytic activity of SiO2@WO3 and SiO2@WO3@Fe3O4 pho

[ES] En la presente tesis doctoral se ha estudiado la degradación de diferentes mezclas de contaminantes mediante el proceso de oxidación avanzada foto-Fenton solar, buscando alternativas que lo hagan más eficiente a un pH próximo a la neutralidad. Este proceso oxidativo se ha llevado a cabo a pH 5 mediante la adición de sustancias tipo húmicas (STH) extraídas de diferentes residuos orgánicos. Las STH se han extraído del residuo de la producción del aceite de oliva, del residuo del café y de lodos de depuradora deshidratados del reactor anaerobio de EDAR. Estas STH se han caracterizado por diferentes técnicas analíticas y se han adicionado al proceso foto-Fenton para comprobar su eficacia y eficiencia en el mismo. En el caso del uso de las STH provenientes del residuo de la oliva se han obtenido diferentes tiempos de fermentación y diferentes tamaños de fracciones. El estudio sobre STH preparadas sobre residuos con diferentes tiempos de fermentación, demuestra que los mejores resultados de degradación se obtienen con las muestras fermentada un mes, pero en cualquier caso no son significativas las diferencias, por lo que no sería necesario someter al residuo a ningún tiempo de fermentación previo a la extracción de las STH. En los ensayos con diferentes fracciones de STH, se determina que no es necesario el proceso de separación por membranas ya que las degradaciones obtenidas son muy similares, independientemente del uso de una u otra. Se ha probado su eficiencia en diferentes matrices de agua y se ha comprobado su capacidad para complejar el hierro manteniéndolo en disolución, obteniendo buenos resultados en todos los casos. Se han realizado ensayos de toxicidad sobre diferentes organismos para comprobar la detoxificación de las muestras tratadas. Los ensayos de toxicidad determinan que el compuesto clorfenvinfos es el más tóxico y que las muestras en presencia de las STH son más tóxicas antes de aplicar ningún tratamiento, debido a la capacidad surfactante de las, [CA] En la present tesi doctoral s'ha estudiat la degradació de diferents mescles de contaminants mitjançant el procés d'oxidació avançada foto-Fenton solar, buscant alternatives que ho facen més eficient a un pH pròxim a la neutralitat. Aquest procés oxidatiu s'ha dut a terme a pH 5 mitjançant l'addició de substàncies tipus húmiques (STH) extragudes de diferents tipus de residus orgànics. Les STH s'han extret del residu de la producció de l'oli d'oliva, del residu del café i de lodes de depuradora deshidratats del reactor anaerobi d'EDAR. S¿han caracteritzat per diferents tècniques analítiques i s'han addicionat al procés foto-Fenton per a comprovar la seua eficàcia i eficiència en el mateix. En el cas de les STH provinents del residu de l'oliva s'han obtingut diferents temps de fermentació i diferents tamanys de fraccions. En l'ús de diferents temps de fermentació millors resultats de degradació s'observen en el cas de la mostra fermentada un mes, però, en qualsevol cas no son significatives les diferències, per el que no és necesari sotmetre al residu a cap temps de fermentació abans de l'extracció. Respecte al assatjos en els diferents tamanys de fraccions es determina que no es necessari la separació per membranes, ja que, les degradacions obtenides son molt similars independentment de l'ús d'una fracció o altra. S'ha comprovat l'efectivitat en diferents matrius d'aigua i la capacitat de les mateixes per a complexar el ferro mantenint-lo en disolució, en bons resultats en tots els casos estudiats. Complementàriament s'han realitzat assajos de toxicitat sobre diferents organismes per tal de comprovar la detoxificació de les mostres tractades. Els assatjos de toxicitat determinen que el compost clorfenvinfos és el més tòxic i que les mostres en presència de les STH són més tòxiques, a causa de la capacitat surfactant d'aquestes. El tractament d'una mescla de parabens en STH de diferent procedència milloren els resultats de degradació de contaminants quan es porta, [EN] In the present doctoral thesis, degradation of different pollutant mixtures using the advanced oxidation process called photo-Fenton has been studied, gaining further insight in how this process would take place at circumneutral pHs. Photo-Fenton was carried out at pH 5 by adding humic like substances (HLS) isolated from different organic residues. HLS have been isolated from olive mill wastes, coffee wastes and from wastewater treatment plant sludges. These HLS have been characterized by different analytical techniques and were added to photo-Fenton process to determine their efficacy and efficiency. In the use of HLS isolated from olive mill wastes, different fermentation times and different sizes were obtained. For the HLS from different fermentation times slightly better degradation results were obtained with one month fermentation time, however differences were insignificant to take it into account, and the conclusion of no need of residue fermentation was achieved. In the use of different sizes, the pollutant degradation kinetics were practically the same, concluding that the best option is to use a mixture of them all. Iron complexing ability were studied using different water matrixes with good results in all cases. Toxicity bioassays were carried out using different organisms to know which level of detoxification has achieved. Concluding that these HLS were able to act as iron complexing agents, and that chlorfenvinphos is the most toxic compound, and that water samples containing HLS seems to be more toxic at the end of the treatment time due to their surfactant capacity. A mixture of parabens was treated using different origin HLS at mild photo-Fenton process. HLS isolated from coffee were the most efficient when and extra amount of hydrogen peroxide were added (stoichiometric doble amount). The conclusion reached from toxicology bioassays and endocrine disruption is that the treatment time t30w 30 minutes is not enough to eliminated toxicity, even w

[ES] Los procesos de oxidación avanzada, caracterizados por su capacidad de generar especies con gran poder oxidante, son una de las soluciones para la eliminación de compuestos orgánicos no biodegradables en aguas residuales. Entre los procesos referidos se encuentra la llamada fotocatálisis heterogénea, donde destaca el uso de dióxido de titanio (TiO2) para la generación de, entre otras especies radicalarias, radicales hidroxilo, una de las especies más oxidantes conocidas. No obstante, una de los grandes desventajas que presenta el TiO2 es el aprovechamiento de únicamente un 9 % del espectro solar. Frente a esta problemática, en los últimos años se ha presentado el trióxido de tungsteno (VI) (WO3) como una prometedora alternativa al TiO2, gracias a la presencia de una banda prohibida estrecha, así como por la capacidad para absorber radiación en el rango del espectro visible. A pesar de estas atractivas características, el WO3 presenta una capacidad fotocatalítica limitada debido a la rápida recombinación del par electrón-hueco tras haber sido fotoexcitado. Ante esta situación, este trabajo de fin de máster se ha centrado en evitar dicha recombinación del par electrón-hueco, proponiendo dos soluciones que ayudarán eventualmente a aumentar la capacidad fotocatalítica del WO3. En primer lugar, se ha propuesto la utilización de H2O2 por su capacidad para secuestrar el electrón fotoexcitado del WO3. En segundo lugar, se ha llevado a cabo la formación de una heterounión con el WO3 y el óxido de hierro (Fe3O4) con el objetivo de hacer migrar los electrones excitados desde la banda de conducción del WO3 a la banda de conducción del Fe3O4. Con estos antecedentes, en este trabajo presentamos la síntesis de dos fotocatalizadores basados en WO3. Primero, se ha soportado WO3 sobre partículas de óxido de silicio (SiO2), lo que ha dado lugar a fotocatalizadores de tipo SiO2@WO3. Segundo, se han decorado los fotocatalizadores SiO2@WO3 previamente sintetizados con nanopartículas, [EN] Advanced oxidation processes, which are characterized by their ability to generate species with great oxidizing power, are one of the solutions for the elimination of non-biodegradable organic compounds in wastewater. One of the referred processes is heterogeneous photocatalysis, where the use of titanium dioxide (TiO2) stands out in the generation of, among other radical species, hydroxyl radicals, one of the most oxidizing species known. However, one of the biggest disadvantages of TiO2 is that it can only take advantadge of the 9 % of the solar spectrum. In order to overcome this problem, tungsten trioxide (VI) (WO3) has been proposed as a promising alternative to TiO2 in recent years, due to its narrow band-gap and its ability to absorb radiation in the visible spectrum range. Despite these attractive features, WO3 exhibits a limited photocatalytic ability due to the fast recombination of the electron-hole pair after being photoexcited. In this context, this master's thesis has focused on avoiding the mentioned recombination of the electronhole pair, proposing two solutions that will eventually help to increase WO3's photocatalytic activity. First of all, the use of H2O2 has been proposed due to its capacity to capture the photoexcited electron from WO3. Secondly, the formation of a heterojunction between WO3 and iron oxide (Fe3O4) has also been proposed, which will make the excited electrons migrate from the conduction band of WO3 to the conduction band of Fe3O4. In this regard, herein we present the synthesis of two photocatalysts based on WO3. First, WO3 has been supported on silicon oxide (SiO2) particles, leading to SiO2@WO3 type photocatalysts. Second, the previously synthesized SiO2@WO3 photocatalysts have been decorated with Fe3O4 nanoparticles, leading to SiO2@WO3@Fe3O4 photocatalysts. Subsequently, the synthesized photocatalysts have been characterized with several techniques. Finally, the photocatalytic activity of SiO2@WO3 and SiO2@WO3@Fe3O4 pho

[ES] En la presente tesis doctoral se ha estudiado la degradación de diferentes mezclas de contaminantes mediante el proceso de oxidación avanzada foto-Fenton solar, buscando alternativas que lo hagan más eficiente a un pH próximo a la neutralidad. Este proceso oxidativo se ha llevado a cabo a pH 5 mediante la adición de sustancias tipo húmicas (STH) extraídas de diferentes residuos orgánicos. Las STH se han extraído del residuo de la producción del aceite de oliva, del residuo del café y de lodos de depuradora deshidratados del reactor anaerobio de EDAR. Estas STH se han caracterizado por diferentes técnicas analíticas y se han adicionado al proceso foto-Fenton para comprobar su eficacia y eficiencia en el mismo. En el caso del uso de las STH provenientes del residuo de la oliva se han obtenido diferentes tiempos de fermentación y diferentes tamaños de fracciones. El estudio sobre STH preparadas sobre residuos con diferentes tiempos de fermentación, demuestra que los mejores resultados de degradación se obtienen con las muestras fermentada un mes, pero en cualquier caso no son significativas las diferencias, por lo que no sería necesario someter al residuo a ningún tiempo de fermentación previo a la extracción de las STH. En los ensayos con diferentes fracciones de STH, se determina que no es necesario el proceso de separación por membranas ya que las degradaciones obtenidas son muy similares, independientemente del uso de una u otra. Se ha probado su eficiencia en diferentes matrices de agua y se ha comprobado su capacidad para complejar el hierro manteniéndolo en disolución, obteniendo buenos resultados en todos los casos. Se han realizado ensayos de toxicidad sobre diferentes organismos para comprobar la detoxificación de las muestras tratadas. Los ensayos de toxicidad determinan que el compuesto clorfenvinfos es el más tóxico y que las muestras en presencia de las STH son más tóxicas antes de aplicar ningún tratamiento, debido a la capacidad surfactante de las, [CA] En la present tesi doctoral s'ha estudiat la degradació de diferents mescles de contaminants mitjançant el procés d'oxidació avançada foto-Fenton solar, buscant alternatives que ho facen més eficient a un pH pròxim a la neutralitat. Aquest procés oxidatiu s'ha dut a terme a pH 5 mitjançant l'addició de substàncies tipus húmiques (STH) extragudes de diferents tipus de residus orgànics. Les STH s'han extret del residu de la producció de l'oli d'oliva, del residu del café i de lodes de depuradora deshidratats del reactor anaerobi d'EDAR. S¿han caracteritzat per diferents tècniques analítiques i s'han addicionat al procés foto-Fenton per a comprovar la seua eficàcia i eficiència en el mateix. En el cas de les STH provinents del residu de l'oliva s'han obtingut diferents temps de fermentació i diferents tamanys de fraccions. En l'ús de diferents temps de fermentació millors resultats de degradació s'observen en el cas de la mostra fermentada un mes, però, en qualsevol cas no son significatives les diferències, per el que no és necesari sotmetre al residu a cap temps de fermentació abans de l'extracció. Respecte al assatjos en els diferents tamanys de fraccions es determina que no es necessari la separació per membranes, ja que, les degradacions obtenides son molt similars independentment de l'ús d'una fracció o altra. S'ha comprovat l'efectivitat en diferents matrius d'aigua i la capacitat de les mateixes per a complexar el ferro mantenint-lo en disolució, en bons resultats en tots els casos estudiats. Complementàriament s'han realitzat assajos de toxicitat sobre diferents organismes per tal de comprovar la detoxificació de les mostres tractades. Els assatjos de toxicitat determinen que el compost clorfenvinfos és el més tòxic i que les mostres en presència de les STH són més tòxiques, a causa de la capacitat surfactant d'aquestes. El tractament d'una mescla de parabens en STH de diferent procedència milloren els resultats de degradació de contaminants quan es porta, [EN] In the present doctoral thesis, degradation of different pollutant mixtures using the advanced oxidation process called photo-Fenton has been studied, gaining further insight in how this process would take place at circumneutral pHs. Photo-Fenton was carried out at pH 5 by adding humic like substances (HLS) isolated from different organic residues. HLS have been isolated from olive mill wastes, coffee wastes and from wastewater treatment plant sludges. These HLS have been characterized by different analytical techniques and were added to photo-Fenton process to determine their efficacy and efficiency. In the use of HLS isolated from olive mill wastes, different fermentation times and different sizes were obtained. For the HLS from different fermentation times slightly better degradation results were obtained with one month fermentation time, however differences were insignificant to take it into account, and the conclusion of no need of residue fermentation was achieved. In the use of different sizes, the pollutant degradation kinetics were practically the same, concluding that the best option is to use a mixture of them all. Iron complexing ability were studied using different water matrixes with good results in all cases. Toxicity bioassays were carried out using different organisms to know which level of detoxification has achieved. Concluding that these HLS were able to act as iron complexing agents, and that chlorfenvinphos is the most toxic compound, and that water samples containing HLS seems to be more toxic at the end of the treatment time due to their surfactant capacity. A mixture of parabens was treated using different origin HLS at mild photo-Fenton process. HLS isolated from coffee were the most efficient when and extra amount of hydrogen peroxide were added (stoichiometric doble amount). The conclusion reached from toxicology bioassays and endocrine disruption is that the treatment time t30w 30 minutes is not enough to eliminated toxicity, even w

[ES] En la presente tesis doctoral se ha estudiado la degradación de diferentes mezclas de contaminantes mediante el proceso de oxidación avanzada foto-Fenton solar, buscando alternativas que lo hagan más eficiente a un pH próximo a la neutralidad. Este proceso oxidativo se ha llevado a cabo a pH 5 mediante la adición de sustancias tipo húmicas (STH) extraídas de diferentes residuos orgánicos. Las STH se han extraído del residuo de la producción del aceite de oliva, del residuo del café y de lodos de depuradora deshidratados del reactor anaerobio de EDAR. Estas STH se han caracterizado por diferentes técnicas analíticas y se han adicionado al proceso foto-Fenton para comprobar su eficacia y eficiencia en el mismo. En el caso del uso de las STH provenientes del residuo de la oliva se han obtenido diferentes tiempos de fermentación y diferentes tamaños de fracciones. El estudio sobre STH preparadas sobre residuos con diferentes tiempos de fermentación, demuestra que los mejores resultados de degradación se obtienen con las muestras fermentada un mes, pero en cualquier caso no son significativas las diferencias, por lo que no sería necesario someter al residuo a ningún tiempo de fermentación previo a la extracción de las STH. En los ensayos con diferentes fracciones de STH, se determina que no es necesario el proceso de separación por membranas ya que las degradaciones obtenidas son muy similares, independientemente del uso de una u otra. Se ha probado su eficiencia en diferentes matrices de agua y se ha comprobado su capacidad para complejar el hierro manteniéndolo en disolución, obteniendo buenos resultados en todos los casos. Se han realizado ensayos de toxicidad sobre diferentes organismos para comprobar la detoxificación de las muestras tratadas. Los ensayos de toxicidad determinan que el compuesto clorfenvinfos es el más tóxico y que las muestras en presencia de las STH son más tóxicas antes de aplicar ningún tratamiento, debido a la capacidad surfactante de las, [CA] En la present tesi doctoral s'ha estudiat la degradació de diferents mescles de contaminants mitjançant el procés d'oxidació avançada foto-Fenton solar, buscant alternatives que ho facen més eficient a un pH pròxim a la neutralitat. Aquest procés oxidatiu s'ha dut a terme a pH 5 mitjançant l'addició de substàncies tipus húmiques (STH) extragudes de diferents tipus de residus orgànics. Les STH s'han extret del residu de la producció de l'oli d'oliva, del residu del café i de lodes de depuradora deshidratats del reactor anaerobi d'EDAR. S¿han caracteritzat per diferents tècniques analítiques i s'han addicionat al procés foto-Fenton per a comprovar la seua eficàcia i eficiència en el mateix. En el cas de les STH provinents del residu de l'oliva s'han obtingut diferents temps de fermentació i diferents tamanys de fraccions. En l'ús de diferents temps de fermentació millors resultats de degradació s'observen en el cas de la mostra fermentada un mes, però, en qualsevol cas no son significatives les diferències, per el que no és necesari sotmetre al residu a cap temps de fermentació abans de l'extracció. Respecte al assatjos en els diferents tamanys de fraccions es determina que no es necessari la separació per membranes, ja que, les degradacions obtenides son molt similars independentment de l'ús d'una fracció o altra. S'ha comprovat l'efectivitat en diferents matrius d'aigua i la capacitat de les mateixes per a complexar el ferro mantenint-lo en disolució, en bons resultats en tots els casos estudiats. Complementàriament s'han realitzat assajos de toxicitat sobre diferents organismes per tal de comprovar la detoxificació de les mostres tractades. Els assatjos de toxicitat determinen que el compost clorfenvinfos és el més tòxic i que les mostres en presència de les STH són més tòxiques, a causa de la capacitat surfactant d'aquestes. El tractament d'una mescla de parabens en STH de diferent procedència milloren els resultats de degradació de contaminants quan es porta, [EN] In the present doctoral thesis, degradation of different pollutant mixtures using the advanced oxidation process called photo-Fenton has been studied, gaining further insight in how this process would take place at circumneutral pHs. Photo-Fenton was carried out at pH 5 by adding humic like substances (HLS) isolated from different organic residues. HLS have been isolated from olive mill wastes, coffee wastes and from wastewater treatment plant sludges. These HLS have been characterized by different analytical techniques and were added to photo-Fenton process to determine their efficacy and efficiency. In the use of HLS isolated from olive mill wastes, different fermentation times and different sizes were obtained. For the HLS from different fermentation times slightly better degradation results were obtained with one month fermentation time, however differences were insignificant to take it into account, and the conclusion of no need of residue fermentation was achieved. In the use of different sizes, the pollutant degradation kinetics were practically the same, concluding that the best option is to use a mixture of them all. Iron complexing ability were studied using different water matrixes with good results in all cases. Toxicity bioassays were carried out using different organisms to know which level of detoxification has achieved. Concluding that these HLS were able to act as iron complexing agents, and that chlorfenvinphos is the most toxic compound, and that water samples containing HLS seems to be more toxic at the end of the treatment time due to their surfactant capacity. A mixture of parabens was treated using different origin HLS at mild photo-Fenton process. HLS isolated from coffee were the most efficient when and extra amount of hydrogen peroxide were added (stoichiometric doble amount). The conclusion reached from toxicology bioassays and endocrine disruption is that the treatment time t30w 30 minutes is not enough to eliminated toxicity, even w

Este producto forma parte de una serie de videos de divulgación científica que buscan reseñar algunas de las investigaciones más importantes en las que ha tenido participación la Universidad EAFIT, publicadas en las revistas especializadas más prestigiosas del mundo

Este producto forma parte de una serie de textos de divulgación científica que buscan reseñar algunas de las investigaciones más importantes en las que ha tenido participación la Universidad EAFIT, publicadas en las revistas especializadas más prestigiosas del mundo

[ES] La metilisotiazolinona es un conservante empleado en una gran variedad de industrias, desde la conservación de productos cosméticos, como productos de limpieza o pinturas. En el siguiente proyecto va a estudiarse la degradación de la metilisotiazolinona mediante diferentes procesos de oxidación avanzada (Fenton y foto-Fenton). Además, se observará cuales son las condiciones óptimas de trabajo, variando la cantidad de H2O2 empleado y el pH. La degradación del contaminante será seguida mediante diversas técnicas analíticas como la cromatografía de líquidos de alta precisión (HPLC) o el TOC de líquidos. Una vez determinado el mejor proceso para el tratamiento, se realizará un escalado para poder comprobar su viabilidad a escala industrial, [EN] Methylisothiazolinone is a preservative used in a wide variety of industries, from the preservation of cosmetic products, such as cleaning products or paints. The following project will study the degradation of methylisothiazolinone through different advanced oxidation processes (Fenton and photo-Fenton). In addition, the optimal working conditions will be observed, varying the amount of H2O2 used and the pH. The degradation of the contaminant will be followed by various analytical techniques such as high precision liquid chromatography (HPLC) or liquid TOC. Once the process has been optimized, it will be scaled to verify the feasibility of the process on an industrial scale.

[ES] La metilisotiazolinona es un conservante empleado en una gran variedad de industrias, desde la conservación de productos cosméticos, como productos de limpieza o pinturas. En el siguiente proyecto va a estudiarse la degradación de la metilisotiazolinona mediante diferentes procesos de oxidación avanzada (Fenton y foto-Fenton). Además, se observará cuales son las condiciones óptimas de trabajo, variando la cantidad de H2O2 empleado y el pH. La degradación del contaminante será seguida mediante diversas técnicas analíticas como la cromatografía de líquidos de alta precisión (HPLC) o el TOC de líquidos. Una vez determinado el mejor proceso para el tratamiento, se realizará un escalado para poder comprobar su viabilidad a escala industrial, [EN] Methylisothiazolinone is a preservative used in a wide variety of industries, from the preservation of cosmetic products, such as cleaning products or paints. The following project will study the degradation of methylisothiazolinone through different advanced oxidation processes (Fenton and photo-Fenton). In addition, the optimal working conditions will be observed, varying the amount of H2O2 used and the pH. The degradation of the contaminant will be followed by various analytical techniques such as high precision liquid chromatography (HPLC) or liquid TOC. Once the process has been optimized, it will be scaled to verify the feasibility of the process on an industrial scale.

[ES] La metilisotiazolinona es un conservante empleado en una gran variedad de industrias, desde la conservación de productos cosméticos, como productos de limpieza o pinturas. En el siguiente proyecto va a estudiarse la degradación de la metilisotiazolinona mediante diferentes procesos de oxidación avanzada (Fenton y foto-Fenton). Además, se observará cuales son las condiciones óptimas de trabajo, variando la cantidad de H2O2 empleado y el pH. La degradación del contaminante será seguida mediante diversas técnicas analíticas como la cromatografía de líquidos de alta precisión (HPLC) o el TOC de líquidos. Una vez determinado el mejor proceso para el tratamiento, se realizará un escalado para poder comprobar su viabilidad a escala industrial, [EN] Methylisothiazolinone is a preservative used in a wide variety of industries, from the preservation of cosmetic products, such as cleaning products or paints. The following project will study the degradation of methylisothiazolinone through different advanced oxidation processes (Fenton and photo-Fenton). In addition, the optimal working conditions will be observed, varying the amount of H2O2 used and the pH. The degradation of the contaminant will be followed by various analytical techniques such as high precision liquid chromatography (HPLC) or liquid TOC. Once the process has been optimized, it will be scaled to verify the feasibility of the process on an industrial scale.

[ES] La metilisotiazolinona es un conservante empleado en una gran variedad de industrias, desde la conservación de productos cosméticos, como productos de limpieza o pinturas. En el siguiente proyecto va a estudiarse la degradación de la metilisotiazolinona mediante diferentes procesos de oxidación avanzada (Fenton y foto-Fenton). Además, se observará cuales son las condiciones óptimas de trabajo, variando la cantidad de H2O2 empleado y el pH. La degradación del contaminante será seguida mediante diversas técnicas analíticas como la cromatografía de líquidos de alta precisión (HPLC) o el TOC de líquidos. Una vez determinado el mejor proceso para el tratamiento, se realizará un escalado para poder comprobar su viabilidad a escala industrial, [EN] Methylisothiazolinone is a preservative used in a wide variety of industries, from the preservation of cosmetic products, such as cleaning products or paints. The following project will study the degradation of methylisothiazolinone through different advanced oxidation processes (Fenton and photo-Fenton). In addition, the optimal working conditions will be observed, varying the amount of H2O2 used and the pH. The degradation of the contaminant will be followed by various analytical techniques such as high precision liquid chromatography (HPLC) or liquid TOC. Once the process has been optimized, it will be scaled to verify the feasibility of the process on an industrial scale.

The present investigation was based on the degradation of wastewater obtained in the water hardness determination test carried out in the Analytical Chemistry Laboratory (ACL) of the Faculty of Engineering at the University of Carabobo, Carabobo state, Venezuela, through the photo-Fenton process. To achieve this, samples resulting from measurements of this property were collected and characterized, determining an initial chemical oxygen demand (COD) of (6750 ± 226) mgO2/L. After this, a star-type composite central experiment design was applied, with which a quadratic model was obtained that allowed to know the behavior of the process in the concentration ranges evaluated. It was verified that the highest percentage of COD degradation was obtained by using 25.24 g/L of hydrogen peroxide and 2.21 g/L of ferrous ions. Finally, the kinetic parameters governing the oxidation process were estimated taking COD as an indicator that groups together the contribution of all species that participate in the process., La presente investigación se basó en la degradación de los residuos líquidos obtenidos en los ensayos de determinación de la dureza del agua realizados en el Laboratorio de Química Analítica (LQA) de la Facultad de Ingeniería en la Universidad de Carabobo, estado Carabobo, Venezuela, mediante el proceso foto-Fenton. Para lograrlo, se recolectaron y caracterizaron muestras resultantes de las mediciones de dicha propiedad, determinándose una demanda química de oxígeno (DQO) inicial de (6750 ± 226) mgO2/L. Luego de esto, se aplicó un diseño de experimentos central compuesto tipo estrella, con el cual, se obtuvo un modelo cuadrático que permitió conocer el comportamiento del proceso en los rangos de concentración evaluados. Acto seguido, se verificó que el mayor porcentaje de degradación de la DQO se obtenía al emplear 25,24 g/L de peróxido de hidrógeno y 2,21 g/L de iones ferrosos. Por último, se estimaron los parámetros cinéticos que rigen el proceso de oxidación, tomando la DQO como un indicador que agrupa la contribución de todas las especies que participan en el proceso.

Alizarin Red is a water soluble anthraquinone dye used extensively in the textile industry as a staining agent and is considered to be one of the most recalcitrant and durable pollutants. Fenton reaction can be used to destroy a wide variety of organic compounds: a ferrous ion reacts with hydrogen peroxide (H2O2) to form hydroxyl radical (HO•) which is a powerful oxidizing agent. The rate of this reaction could be increased when exposed o UV–vis light, this method is known as photo-assisted Fenton process and constitutes an attractive alternative of advance oxidation process. In this work, we studied the alizarin red dye photocatalytic discoloration through heterogeneous Photo-Fenton process induced by visible light; we used tetra (4-carboxyphenyl) porphyrin iron (III) adsorbed on silicon dioxide thin films. The characterization of the catalyst was carried out by UV-Vis, diffuse reflectance and IR-FT; The tests were carried out at three (3) pH values 1.0, 3.0 and 5.0; finally, the kinetic model described by Langmuir-Hinshelwood was used to obtain kinetic parameters for photo-discoloration process. The results showed that at pH = 1.0 highest alizarin red photo-discoloration percentage was reported; furthermore, after applied the pseudo-first order model, we obtained rate constants (k) for discoloration process that finds the highest k value was 1.1x10-2 min-1. The hydroxyl radicals were detected by chemical trapping through indirect fluorescence of the 2-hydroxyterephthalic acid. Photo-Fenton processes based on heterogeneous catalysis systems solve part of these environmental problems providing an easy separation and recovery of the catalyst from the treated wastewater, wherein it is noncorrosive, and, besides, it is environmentally friendly., El rojo de alizarina es un colorante de antraquinona soluble en agua que se usa ampliamente en la industria textil como agente de tinción y se considera uno de los contaminantes más recalcitrantes y duraderos. La reacción de Fenton puede usarse para destruir una amplia variedad de compuestos orgánicos: un ion ferroso reacciona con el peróxido de hidrógeno (H2O2) para formar un radical hidroxilo (HO•) que es un poderoso agente oxidante. La velocidad de esta reacción podría aumentarse cuando se expone a la luz UV-Vis, este método se conoce como proceso de Foto-Fenton y constituye una alternativa atractiva a los procesos de oxidación avanzada. En este trabajo se estudió la decoloración fotocatalítica del colorante rojo de alizarina mediante un proceso Foto-Fenton heterogéneo inducido por luz visible; para tal fin, se utilizaron películas delgadas de tetra(4-carboxifenil) porfirina de hierro (III) adsorbidas sobre dióxido de silicio. La caracterización del catalizador fue realizada por UV-Vis, reflectancia difusa e IR-FT. Los ensayos fueron realizados a tres (3) valores de pH 1.0, 3.0 y 5.0; finalmente, se utilizó el modelo cinético descrito por Langmuir-Hinshelwood para obtener los parámetros cinéticos del proceso de fotodecoloración. Los resultados mostraron que la mayor decoloración del rojo de alizarina se presentó a un pH de 1.0; además, el modelo de pseudo-primer orden aplicado permitió obtener la constante de velocidad (k) del proceso de decoloración encontrando que el mayor valor de k fue 1.1x10-2 min-1. Los radicales hidroxilo se detectaron por atrapamiento químico a través de fluorescencia indirecta del ácido 2-hidroxitereftálico. Los procesos de foto-Fenton basados en sistemas de catálisis heterogénea resuelven parte de estos problemas ambientales, proporcionando una fácil separación y recuperación del catalizador de las aguas residuales tratadas, en el que no es corrosivo y, además, es ecológico.

The present investigation was based on the degradation of wastewater obtained in the water hardness determination test carried out in the Analytical Chemistry Laboratory (ACL) of the Faculty of Engineering at the University of Carabobo, Carabobo state, Venezuela, through the photo-Fenton process. To achieve this, samples resulting from measurements of this property were collected and characterized, determining an initial chemical oxygen demand (COD) of (6750 ± 226) mgO2/L. After this, a star-type composite central experiment design was applied, with which a quadratic model was obtained that allowed to know the behavior of the process in the concentration ranges evaluated. It was verified that the highest percentage of COD degradation was obtained by using 25.24 g/L of hydrogen peroxide and 2.21 g/L of ferrous ions. Finally, the kinetic parameters governing the oxidation process were estimated taking COD as an indicator that groups together the contribution of all species that participate in the process., La presente investigación se basó en la degradación de los residuos líquidos obtenidos en los ensayos de determinación de la dureza del agua realizados en el Laboratorio de Química Analítica (LQA) de la Facultad de Ingeniería en la Universidad de Carabobo, estado Carabobo, Venezuela, mediante el proceso foto-Fenton. Para lograrlo, se recolectaron y caracterizaron muestras resultantes de las mediciones de dicha propiedad, determinándose una demanda química de oxígeno (DQO) inicial de (6750 ± 226) mgO2/L. Luego de esto, se aplicó un diseño de experimentos central compuesto tipo estrella, con el cual, se obtuvo un modelo cuadrático que permitió conocer el comportamiento del proceso en los rangos de concentración evaluados. Acto seguido, se verificó que el mayor porcentaje de degradación de la DQO se obtenía al emplear 25,24 g/L de peróxido de hidrógeno y 2,21 g/L de iones ferrosos. Por último, se estimaron los parámetros cinéticos que rigen el proceso de oxidación, tomando la DQO como un indicador que agrupa la contribución de todas las especies que participan en el proceso.

El presente artículo presenta el análisis de la eficiencia de Foto-fenton con luz artificial a diferentes potencias para el tratamiento de aguas residuales provenientes de la industria láctea. Se obtuvieron muestras de la quesera “Airón” ubicada en el cantón Chambo- Ecuador, las cuáles se caracterizaron de manera físico-química y biológica, para conocer las condiciones iniciales. Los parámetros analizados fueron turbidez, sólidos suspendidos, DBO5, DQO y coliformes fecales. El método fenton se aplicó en 12 tratamientos de 1000,00mL de agua residual con variaciones en la concentración de Fe2+ (100,00–400,00) mg/L y H2O2 (4500,00 a 6000,00) mg/L, los parámetros de respuesta fueron turbidez y DQO, la concentración óptima para cada reactivo se determinó mediante gráficas que mostraban la remoción de dichos contaminantes. El método Foto-fenton logró reducir hasta el 90,00% de coliformes fecales a una potencia de 40 watts y un tiempo de contacto de 60 minutos. Se concluye que el método Foto-fenton es eficiente para el tratamiento de aguas residuales lácteas, la remoción registrada para cada parámetro es superior el 90,00%. Se recomienda realizar un estudio de trazabilidad de los reactivos fenton para analizar su variabilidad en el tratamiento y optimizar el tiempo de retención para la remoción de contaminantes.

[ES] Los parabenos son conservantes habituales en la industria cosmética con elevados grados de toxicidad para el medio ambiente. En este trabajo fin de grado se va a estudiar la degradación de una mezcla de parabenos representativa de los diferentes tipos utilizados habitualmente como conservantes (metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, isobutilparabeno y bencilparabeno) aplicando procesos de oxidación avanzada como fotocatálisis con TiO2 y proceso foto-Fenton, tanto a pH óptimo (2.8) como con la aplicación conjunta de sustancias tipo húmicas que favorezcan su aplicación a pH más cercanos a la neutralidad. El objetivo es encontrar un método que permita la eliminación de estos contaminantes en condiciones factibles de aplicación. Por ello se centrará la aplicación al uso de la energía solar y a la aplicación en condiciones más suaves de pH. Se trabajarán el mayor número de competencias adquiridas en el grado completando el trabajo con un análisis de viabilidad de aplicación a escala piloto., [EN] Parabens are common preservatives in the cosmetic industry with high degrees of toxicity to the environment. In this final project, we will study the degradation of a mixture of parabens representative of the different types commonly used as preservatives (methylparaben, ethylparaben, propylparaben, isobutylparaben and benzylparaben) by applying advanced oxidation processes such as photocatalysis with TiO2 and photo- Fenton processes The photo-Fenton process will be studied both at optimum pH (2.8) and with the joint application of humic substances that favor their application at pH closer to neutrality. The objective is to find a method that allows the elimination of these pollutants in feasible conditions of application. Therefore, the application will focus on the use of solar energy and the application in milder pH conditions. The greatest number of competences acquired in the degree will be worked on, completing the work with a feasibility analysis of pilot scale application.

[ES] El proceso foto-Fenton es un proceso con alta capacidad para el tratamiento de aguas residuales. No obstante, su pH óptimo de trabajo (2.8) su pone un desventaja a la hora de aplicarlo a gran escala ya que los costes asociados a los ajustes de pH antes y después del tratamiento pueden ser elevados. Este pH de trabajo puede acercarse a valores más neutros mediante el empleo de agentes complejantes del hierro aunque el proceso resulta más lento y se aumenta el consumo de oxidante debido a la presencia de materia orgánica extra. Por ello resulta interesante estudiar la viabilidad tanto técnica como económica de este proceso a diferentes pHs cuando la carga orgánica es moderada., [EN] In this project, a comparative study of both technical and economic feasibility of the treatment of contaminated water with high organic load has been carried out using the photo-Fenton process. On the one hand, the model water (100 mg / L of total organic carbon) has been treated by the photo-Fenton process in its optimum pH conditions; this is 2.8. On the other hand, the same treatment was carried out at pH 5 using humic substances as iron complexants. As is well known, iron ions precipitate in the form of hydroxides at pHs greater than 3.5 and their catalytic action is lost. In addition, and in order to get closer to real problems, tap water has been used as the matrix. In a first stage, laboratory-scale experiments have been carried out modifying the concentrations of iron, complexing agents and hydrogen peroxide in order to study the optimal proportions of humic substances and iron. While a certain amount of complexing is needed to keep the iron active at pH 5, an excess of complexing can compete for the generated radicals and even absorb some of the radiation. Once the most appropriate proportions have been determined, the pilot plant has been worked on calculating the consumption of reagents in both cases. At pH 2.8, the acid and base consumption increases but the treatment time and peroxide consumption decreases. At pH 5 the acid and base consumptions are much lower but the process is slower and more peroxide is consumed. When using all the data obtained to carry out the economic study in a plant that treats 4 m3 per day, it is observed that the process at optimal pH is 20% cheaper than if one works at pH 5 using complexing agents. Therefore, it is concluded that to treat water with high organic load it is preferable to use the process in its optimal conditions.

[ES] Los parabenos son conservantes habituales en la industria cosmética con elevados grados de toxicidad para el medio ambiente. En este trabajo fin de grado se va a estudiar la degradación de una mezcla de parabenos representativa de los diferentes tipos utilizados habitualmente como conservantes (metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, isobutilparabeno y bencilparabeno) aplicando procesos de oxidación avanzada como fotocatálisis con TiO2 y proceso foto-Fenton, tanto a pH óptimo (2.8) como con la aplicación conjunta de sustancias tipo húmicas que favorezcan su aplicación a pH más cercanos a la neutralidad. El objetivo es encontrar un método que permita la eliminación de estos contaminantes en condiciones factibles de aplicación. Por ello se centrará la aplicación al uso de la energía solar y a la aplicación en condiciones más suaves de pH. Se trabajarán el mayor número de competencias adquiridas en el grado completando el trabajo con un análisis de viabilidad de aplicación a escala piloto., [EN] Parabens are common preservatives in the cosmetic industry with high degrees of toxicity to the environment. In this final project, we will study the degradation of a mixture of parabens representative of the different types commonly used as preservatives (methylparaben, ethylparaben, propylparaben, isobutylparaben and benzylparaben) by applying advanced oxidation processes such as photocatalysis with TiO2 and photo- Fenton processes The photo-Fenton process will be studied both at optimum pH (2.8) and with the joint application of humic substances that favor their application at pH closer to neutrality. The objective is to find a method that allows the elimination of these pollutants in feasible conditions of application. Therefore, the application will focus on the use of solar energy and the application in milder pH conditions. The greatest number of competences acquired in the degree will be worked on, completing the work with a feasibility analysis of pilot scale application.

[ES] Los contaminantes emergentes son un problema creciente en las aguas residuales de las industrias, así como en la vida de los humanos. Dentro de estos residuos, se puede destacar a la cafeína, un compuesto que está presente en la gran mayoría de la población del planeta y que, justo por esto, no le prestamos la importancia que merece. Por ello, para realizar la eliminación de este componente, se estudian diferentes tipos de depuración de aguas, como es el caso del método Foto-Fenton, un proceso por el cual los contaminantes son eliminados utilizando luz solar, un catalizador y un oxidante. Así conseguiremos en este trabajo conocer cómo funciona este proceso, así como qué método dentro del proceso Foto-Fenton será mejor y más efectivo para suprimir de un agua contaminada por cafeína a diferentes concentraciones y con diferentes cantidades de reactivos., [EN] Emerging pollutants are a growing problem in the wastewater of industries, as well as in the lives of humans. Among these residues, caffeine, a compound that is present in the vast majority of the population of the planet and that, just for this, we do not give it the importance it deserves. Therefore, to carry out the elimination of this component, different types of water purification are studied, as is the case of the Photo-Fenton method, a process by which the contaminants are eliminated using sunlight, a catalyst and an oxidant. In this work we will get to know how this process works, as well as what method within the Photo process-Fenton will be better and more effective in suppressing water contaminated by caffeine at different concentrations and with different amounts of reagents., [CA] Els contaminants emergents són un problema creixent en les aigües residuals de les indústries, així com en la vida dels humans. Dins d'aquests residus, es pot destacar a la cafeïna, un compost que està present en la gran majoria de la població del planeta i que, just per això, no li prestem la importància que mereix. Per això, per a realitzar l'eliminació d'aquest component, s'estudien diferents tipus de depuració d'aigües, com és el cas del mètode Foto-Fenton, un procés pel qual els contaminants són eliminats utilitzant llum solar, un catalitzador i un oxidant. Així aconseguirem en aquest treball conèixer com funciona aquest procés, així com quin mètode dins del procés Foto-Fenton serà millor i més efectiu per a suprimir d'una aigua contaminada per cafeïna a diferents concentracions i amb diferents quantitats de reactius.

[ES] El proceso foto-Fenton es un proceso con alta capacidad para el tratamiento de aguas residuales. No obstante, su pH óptimo de trabajo (2.8) su pone un desventaja a la hora de aplicarlo a gran escala ya que los costes asociados a los ajustes de pH antes y después del tratamiento pueden ser elevados. Este pH de trabajo puede acercarse a valores más neutros mediante el empleo de agentes complejantes del hierro aunque el proceso resulta más lento y se aumenta el consumo de oxidante debido a la presencia de materia orgánica extra. Por ello resulta interesante estudiar la viabilidad tanto técnica como económica de este proceso a diferentes pHs cuando la carga orgánica es moderada., [EN] In this project, a comparative study of both technical and economic feasibility of the treatment of contaminated water with high organic load has been carried out using the photo-Fenton process. On the one hand, the model water (100 mg / L of total organic carbon) has been treated by the photo-Fenton process in its optimum pH conditions; this is 2.8. On the other hand, the same treatment was carried out at pH 5 using humic substances as iron complexants. As is well known, iron ions precipitate in the form of hydroxides at pHs greater than 3.5 and their catalytic action is lost. In addition, and in order to get closer to real problems, tap water has been used as the matrix. In a first stage, laboratory-scale experiments have been carried out modifying the concentrations of iron, complexing agents and hydrogen peroxide in order to study the optimal proportions of humic substances and iron. While a certain amount of complexing is needed to keep the iron active at pH 5, an excess of complexing can compete for the generated radicals and even absorb some of the radiation. Once the most appropriate proportions have been determined, the pilot plant has been worked on calculating the consumption of reagents in both cases. At pH 2.8, the acid and base consumption increases but the treatment time and peroxide consumption decreases. At pH 5 the acid and base consumptions are much lower but the process is slower and more peroxide is consumed. When using all the data obtained to carry out the economic study in a plant that treats 4 m3 per day, it is observed that the process at optimal pH is 20% cheaper than if one works at pH 5 using complexing agents. Therefore, it is concluded that to treat water with high organic load it is preferable to use the process in its optimal conditions.

[ES] Los contaminantes emergentes son un problema creciente en las aguas residuales de las industrias, así como en la vida de los humanos. Dentro de estos residuos, se puede destacar a la cafeína, un compuesto que está presente en la gran mayoría de la población del planeta y que, justo por esto, no le prestamos la importancia que merece. Por ello, para realizar la eliminación de este componente, se estudian diferentes tipos de depuración de aguas, como es el caso del método Foto-Fenton, un proceso por el cual los contaminantes son eliminados utilizando luz solar, un catalizador y un oxidante. Así conseguiremos en este trabajo conocer cómo funciona este proceso, así como qué método dentro del proceso Foto-Fenton será mejor y más efectivo para suprimir de un agua contaminada por cafeína a diferentes concentraciones y con diferentes cantidades de reactivos., [EN] Emerging pollutants are a growing problem in the wastewater of industries, as well as in the lives of humans. Among these residues, caffeine, a compound that is present in the vast majority of the population of the planet and that, just for this, we do not give it the importance it deserves. Therefore, to carry out the elimination of this component, different types of water purification are studied, as is the case of the Photo-Fenton method, a process by which the contaminants are eliminated using sunlight, a catalyst and an oxidant. In this work we will get to know how this process works, as well as what method within the Photo process-Fenton will be better and more effective in suppressing water contaminated by caffeine at different concentrations and with different amounts of reagents., [CA] Els contaminants emergents són un problema creixent en les aigües residuals de les indústries, així com en la vida dels humans. Dins d'aquests residus, es pot destacar a la cafeïna, un compost que està present en la gran majoria de la població del planeta i que, just per això, no li prestem la importància que mereix. Per això, per a realitzar l'eliminació d'aquest component, s'estudien diferents tipus de depuració d'aigües, com és el cas del mètode Foto-Fenton, un procés pel qual els contaminants són eliminats utilitzant llum solar, un catalitzador i un oxidant. Així aconseguirem en aquest treball conèixer com funciona aquest procés, així com quin mètode dins del procés Foto-Fenton serà millor i més efectiu per a suprimir d'una aigua contaminada per cafeïna a diferents concentracions i amb diferents quantitats de reactius.

[ES] Los parabenos son conservantes habituales en la industria cosmética con elevados grados de toxicidad para el medio ambiente. En este trabajo fin de grado se va a estudiar la degradación de una mezcla de parabenos representativa de los diferentes tipos utilizados habitualmente como conservantes (metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, isobutilparabeno y bencilparabeno) aplicando procesos de oxidación avanzada como fotocatálisis con TiO2 y proceso foto-Fenton, tanto a pH óptimo (2.8) como con la aplicación conjunta de sustancias tipo húmicas que favorezcan su aplicación a pH más cercanos a la neutralidad. El objetivo es encontrar un método que permita la eliminación de estos contaminantes en condiciones factibles de aplicación. Por ello se centrará la aplicación al uso de la energía solar y a la aplicación en condiciones más suaves de pH. Se trabajarán el mayor número de competencias adquiridas en el grado completando el trabajo con un análisis de viabilidad de aplicación a escala piloto., [EN] Parabens are common preservatives in the cosmetic industry with high degrees of toxicity to the environment. In this final project, we will study the degradation of a mixture of parabens representative of the different types commonly used as preservatives (methylparaben, ethylparaben, propylparaben, isobutylparaben and benzylparaben) by applying advanced oxidation processes such as photocatalysis with TiO2 and photo- Fenton processes The photo-Fenton process will be studied both at optimum pH (2.8) and with the joint application of humic substances that favor their application at pH closer to neutrality. The objective is to find a method that allows the elimination of these pollutants in feasible conditions of application. Therefore, the application will focus on the use of solar energy and the application in milder pH conditions. The greatest number of competences acquired in the degree will be worked on, completing the work with a feasibility analysis of pilot scale application.

[ES] El proceso foto-Fenton es un proceso con alta capacidad para el tratamiento de aguas residuales. No obstante, su pH óptimo de trabajo (2.8) su pone un desventaja a la hora de aplicarlo a gran escala ya que los costes asociados a los ajustes de pH antes y después del tratamiento pueden ser elevados. Este pH de trabajo puede acercarse a valores más neutros mediante el empleo de agentes complejantes del hierro aunque el proceso resulta más lento y se aumenta el consumo de oxidante debido a la presencia de materia orgánica extra. Por ello resulta interesante estudiar la viabilidad tanto técnica como económica de este proceso a diferentes pHs cuando la carga orgánica es moderada., [EN] In this project, a comparative study of both technical and economic feasibility of the treatment of contaminated water with high organic load has been carried out using the photo-Fenton process. On the one hand, the model water (100 mg / L of total organic carbon) has been treated by the photo-Fenton process in its optimum pH conditions; this is 2.8. On the other hand, the same treatment was carried out at pH 5 using humic substances as iron complexants. As is well known, iron ions precipitate in the form of hydroxides at pHs greater than 3.5 and their catalytic action is lost. In addition, and in order to get closer to real problems, tap water has been used as the matrix. In a first stage, laboratory-scale experiments have been carried out modifying the concentrations of iron, complexing agents and hydrogen peroxide in order to study the optimal proportions of humic substances and iron. While a certain amount of complexing is needed to keep the iron active at pH 5, an excess of complexing can compete for the generated radicals and even absorb some of the radiation. Once the most appropriate proportions have been determined, the pilot plant has been worked on calculating the consumption of reagents in both cases. At pH 2.8, the acid and base consumption increases but the treatment time and peroxide consumption decreases. At pH 5 the acid and base consumptions are much lower but the process is slower and more peroxide is consumed. When using all the data obtained to carry out the economic study in a plant that treats 4 m3 per day, it is observed that the process at optimal pH is 20% cheaper than if one works at pH 5 using complexing agents. Therefore, it is concluded that to treat water with high organic load it is preferable to use the process in its optimal conditions.

[ES] Los contaminantes emergentes son un problema creciente en las aguas residuales de las industrias, así como en la vida de los humanos. Dentro de estos residuos, se puede destacar a la cafeína, un compuesto que está presente en la gran mayoría de la población del planeta y que, justo por esto, no le prestamos la importancia que merece. Por ello, para realizar la eliminación de este componente, se estudian diferentes tipos de depuración de aguas, como es el caso del método Foto-Fenton, un proceso por el cual los contaminantes son eliminados utilizando luz solar, un catalizador y un oxidante. Así conseguiremos en este trabajo conocer cómo funciona este proceso, así como qué método dentro del proceso Foto-Fenton será mejor y más efectivo para suprimir de un agua contaminada por cafeína a diferentes concentraciones y con diferentes cantidades de reactivos., [EN] Emerging pollutants are a growing problem in the wastewater of industries, as well as in the lives of humans. Among these residues, caffeine, a compound that is present in the vast majority of the population of the planet and that, just for this, we do not give it the importance it deserves. Therefore, to carry out the elimination of this component, different types of water purification are studied, as is the case of the Photo-Fenton method, a process by which the contaminants are eliminated using sunlight, a catalyst and an oxidant. In this work we will get to know how this process works, as well as what method within the Photo process-Fenton will be better and more effective in suppressing water contaminated by caffeine at different concentrations and with different amounts of reagents., [CA] Els contaminants emergents són un problema creixent en les aigües residuals de les indústries, així com en la vida dels humans. Dins d'aquests residus, es pot destacar a la cafeïna, un compost que està present en la gran majoria de la població del planeta i que, just per això, no li prestem la importància que mereix. Per això, per a realitzar l'eliminació d'aquest component, s'estudien diferents tipus de depuració d'aigües, com és el cas del mètode Foto-Fenton, un procés pel qual els contaminants són eliminats utilitzant llum solar, un catalitzador i un oxidant. Així aconseguirem en aquest treball conèixer com funciona aquest procés, així com quin mètode dins del procés Foto-Fenton serà millor i més efectiu per a suprimir d'una aigua contaminada per cafeïna a diferents concentracions i amb diferents quantitats de reactius.

[ES] Los parabenos son conservantes habituales en la industria cosmética con elevados grados de toxicidad para el medio ambiente. En este trabajo fin de grado se va a estudiar la degradación de una mezcla de parabenos representativa de los diferentes tipos utilizados habitualmente como conservantes (metilparabeno, etilparabeno, propilparabeno, isobutilparabeno y bencilparabeno) aplicando procesos de oxidación avanzada como fotocatálisis con TiO2 y proceso foto-Fenton, tanto a pH óptimo (2.8) como con la aplicación conjunta de sustancias tipo húmicas que favorezcan su aplicación a pH más cercanos a la neutralidad. El objetivo es encontrar un método que permita la eliminación de estos contaminantes en condiciones factibles de aplicación. Por ello se centrará la aplicación al uso de la energía solar y a la aplicación en condiciones más suaves de pH. Se trabajarán el mayor número de competencias adquiridas en el grado completando el trabajo con un análisis de viabilidad de aplicación a escala piloto., [EN] Parabens are common preservatives in the cosmetic industry with high degrees of toxicity to the environment. In this final project, we will study the degradation of a mixture of parabens representative of the different types commonly used as preservatives (methylparaben, ethylparaben, propylparaben, isobutylparaben and benzylparaben) by applying advanced oxidation processes such as photocatalysis with TiO2 and photo- Fenton processes The photo-Fenton process will be studied both at optimum pH (2.8) and with the joint application of humic substances that favor their application at pH closer to neutrality. The objective is to find a method that allows the elimination of these pollutants in feasible conditions of application. Therefore, the application will focus on the use of solar energy and the application in milder pH conditions. The greatest number of competences acquired in the degree will be worked on, completing the work with a feasibility analysis of pilot scale application.

En el presente proyecto se estudia la degradación de dos subproductos del paracetamol, hidroquinona y benzoquinona, mediante los procesos de oxidación avanzada (POA’s) Feton y FotoFenton. El ensayo se ha llevado a cabo en el laboratorio de la EEBE en un reactor Batch de dos litros, que nos permite realizar el estudio en una menor escala reduciendo costes operacionales y de reactivos. Se ha realizado el ensayo en las siguientes condiciones: 40 ppm de contaminante, 7,5 ppm de hierro, pH igual a 3 y temperatura ambiente. Los ensayos se han realizado en función de la concentración de peróxido de hidrógeno (189 o 378 ppm), la presencia o ausencia de luz y en mezcla de contaminantes o de manera individual para encontrar las condiciones óptimas de degradación. Para asegurar el buen funcionamiento de la reacción, se aplican diferentes métodos analíticos que determinan la concentración de variables clave como la concentración total de carbono orgánico, el peróxido de hidrógeno, el hierro o el contaminante. Por lo tanto, el objetivo principal del estudio es encontrar un proceso que trate con eficiencia substancias refractarias a tratamientos convencionales, no implique un elevado coste operacional y reduzca el impacto medioambiental.

Los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales solo eliminan parcialmente algunos de los contaminantes presentes en ellas, lo que representa una amenaza para la salud pública y el medio ambiente. En este contexto, los procesos de oxidación avanzados (AOPs), como la fotocatálisis y las reacciones foto-Fenton, se presentan como tecnologías más robustas, capaces de degradar la materia orgánica más resistente a otros métodos. En el ámbito de la fotocatálisis con semiconductores nanoestructurados, la deposición de clústeres de plata sobre la superficie de nanopartículas de ZnO mejora el aprovechamiento de la radiación incidente (tanto visible como ultravioleta), mejorando de esta forma las cinéticas. En el campo de las reacciones Fenton y foto-Fenton, el empleo de magnetita nanoestructurada como catalizador heterogéneo proporciona ventajas significativas de cara a su aplicación en un proceso industrial, ya que facilita su separación. Además, mediante modificaciones estructurales de estas nanopartículas se pueden mejorar los rendimientos obtenidos. Por otro lado, son también conocidas las ventajas de la irradiación con luz ultravioleta y/o visible sobre los procesos Fenton, aumentando la eficiencia de degradación de los compuestos objetivo. En el presente trabajo se han abordado el estudio y el desarrollo de tecnologías de fotocatálisis, Fenton y foto-Fenton, usando catalizadores nanoestructurados de diferente naturaleza, según sus propiedades catalíticas y fotoquímicas. La estrategia de la investigación ha consistido en un screening inicial para la identificación de los catalizadores con mayor potencial considerando su futura implementación en AOPs, así como la elección de contaminantes modelo apropiados para una correcta evaluación de las cinéticas y rendimientos de degradación. Mediante un diseño de experimentos Box-Benhken se han valorado las condiciones de reacción más favorables, para luego extrapolarlas a una matriz de mayor volumen, investigando tam

Los procesos de oxidación avanzada hacen parte de los tratamientos de agua residual viables en el país, estos permiten la depuración de estas mediante la generación de radicales hidroxilos. En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de oxidación avanzada (Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2) en la disminución de plaguicidas organofosforados (clorpirifós) en los vertimientos provenientes de los laboratorios del grupo de investigación de agroquímica de la universidad de Cartagena; para esto, se realizaron ensayos preliminares y se determinaron las variables influyentes en los procesos de oxidación. Se aplicó un diseño factorial 22, con el cual se pudo observar el efecto de las variables del proceso (concentración de Fe+2 y concentración de H2O2). La evaluación de la aplicación de los métodos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2 para la degradación de clorpirifós en aguas residuales a nivel laboratorio, se llevó a cabo en medio ácido para la formación del radical HO•, y así degradar el clorpirifós presente en el agua residual. Experimentalmente se determinó que la concentración de 2.5 ppm y 540 ppm de Fe+2 y H2O2 respectivamente fue la más adecuada, llegando a una eficiencia del 96.53 % de disminución del clorpirifós del agua residual con el método Foto-Fenton. Se realizaron las especificaciones técnicas para implementar este proceso a escala piloto. Para la disposición de vertimientos, se tuvo como referencia la resolución 631 de 2015, norma legal que establece los parámetros y valores máximos de clorpirifós permitidos que debe cumplir un vertimiento.

Los procesos de oxidación avanzada hacen parte de los tratamientos de agua residual viables en el país, estos permiten la depuración de estas mediante la generación de radicales hidroxilos. En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de oxidación avanzada (Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2) en la disminución de plaguicidas organofosforados (clorpirifós) en los vertimientos provenientes de los laboratorios del grupo de investigación de agroquímica de la universidad de Cartagena; para esto, se realizaron ensayos preliminares y se determinaron las variables influyentes en los procesos de oxidación. Se aplicó un diseño factorial 22, con el cual se pudo observar el efecto de las variables del proceso (concentración de Fe+2 y concentración de H2O2). La evaluación de la aplicación de los métodos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2 para la degradación de clorpirifós en aguas residuales a nivel laboratorio, se llevó a cabo en medio ácido para la formación del radical HO•, y así degradar el clorpirifós presente en el agua residual. Experimentalmente se determinó que la concentración de 2.5 ppm y 540 ppm de Fe+2 y H2O2 respectivamente fue la más adecuada, llegando a una eficiencia del 96.53 % de disminución del clorpirifós del agua residual con el método Foto-Fenton. Se realizaron las especificaciones técnicas para implementar este proceso a escala piloto. Para la disposición de vertimientos, se tuvo como referencia la resolución 631 de 2015, norma legal que establece los parámetros y valores máximos de clorpirifós permitidos que debe cumplir un vertimiento.

[ES] A partir de los residuos agrícolas se pueden aislar sustancias similares a los ácidos húmicos. Estas macromoléculas son fotoactivas, complejantes del hierro, tiene un cierto carácter tensioactivo y además presentan muy baja toxicidad. es por ello que se pueden emplear en procesos de tratamiento de aguas. En particular, en este TFG se pretende diseñar un proceso híbrido de descontaminación que combina un proceso de membranas con un tratamiento foto-Fenton con luz solar. Como contaminante modelo se utiliza el tiobendazol, un fungicida muy utilizado en la agricultura. En la primera parte, se aprovecha el carácter tensioactivo de estas sustancias para encerrar en el interior de las micelas al contaminante para, posteriormente, hacerlo pasar a través de una membrana polimérica. se espera que el contaminante en las micelas no sea capaz de atravesar los poros, con lo que se obtendrá una permeado libre de contaminante y un retentato donde este se encuentra concentrado. Posteriormente, se someterá a un proceso de tratameinto por foto-fenton solar (sales de hierro y agua oxigenada) en planta píloto, aprovechando la capacidad de los húmicos de formar sustancias fotoactivas con el hierro. En este TFG se estudiarán las variables operacionales. En el proceso de membrana: el efecto de las concentraciones de húmico y contaminante así como el volumen que se puede retener. En el caso de la planta piloto, el tiempo de tratamiento, la cantidad de peróxido y el pH de trabajo. Si los datos lo permiten, se pretende hacer un primer escalado del proceso., [EN] In this study, the possibility of using bio-organic substances to implant an ultrafiltration membrane system was studied in order to be able to concentrate and subsequently eliminate by photolysis an emerging contaminant, such as thiabendazole. First, a study will be performed for the concentration of the initial thiabendazole solution. This concentration will be carried out with the use of bio-organic substances from Italy. With this concentration, we will try to facilitate and reduce the volume used in the Photo-Fenton process. With the concentrate from the ultrafiltration plant, a Photo-Fenton experiment will be carried out at pH 5. In turn, the process performance will be improved, due to the presence of the bio-organic substances previously incorporated in the ultrafiltration. These SBOs will act as iron complexing and will decrease the acid pH of the process, facilitating its elimination with softer conditions. Subsequently, a scaling and subsequent design of a photocatalysis plant with a pretreatment of ultrafiltration membranes will be carried out for the treatment of 1 m3 · day-1 of waste water from an industry. At this point, the investment and operating costs will be calculated to carry out the plant design. Finally, the cost of water per cubic meter treated will be calculated., [CA] En el present Treball de Fi de Grau es va estudiar la possibilitat d'utilitzar les substàncies bio-orgàniques per a implantar un sistema de membranes d'ultrafiltració per a poder concentrar i posteriorment eliminar per mitjà de fotòlisi, un contaminant emergent, com és el Tiabendazol. En primer lloc, es realitzarà un estudi per a la concentració de la dissolució de Tiabendazol inicial. Esta concentració es durà a terme amb la utilització d'unes substàncies bio-orgàniques procedents d'Itàlia. Amb esta concentració, s'intentarà facilitar i reduir el volum empleat en el procés Foto-Fenton. Amb el concentrat procedent de la planta d'ultrafiltració, es realitzarà un experiment Foto-Fenton a pH 5. Al seu torn, es millorarà el rendiment del procés, a causa de la presència de les substàncies bio-orgàniques incorporades prèviament en la ultrafiltració. Estes SBO, actuaran com complejante del ferro i disminuiran el pH àcid del procés, facilitant la seua eliminació amb condicions més suaus. A continuació, es realitzarà un escalat i un posterior disseny d'una planta de fotocatálisis amb un tractament previ de membranes d'ultrafiltració, per al tractament d'1 m3·dia-1 d'aigües residuals provinents d'una indústria. En este punt, es calcularan els costos d'inversió i explotació per a dur a terme el disseny de la planta. Finalment es calcularà el cost de l'aigua per metre cúbic tractat.

[ES] Se va a realizar el proceso de extracción de sustancias tipo húmicas a partir del residuo generado tras el prensado de la aceituna para la obtención del aceite (alperujo). Posteriormente el residuo obtenido será sometido a procesos de purificación por membranas y caracterización. El producto obtenido, sustancias con características semejantes a los ácidos húmicos, será ensayado en disoluciones acosas que contienen contaminantes refractarios a su eliminación mediante tratamientos convencionales, para comprobar su eficacia complejando el hierro. El objetivo es analizar su capacidad para favorecer la aplicación de un proceso foto-Fenton en condiciones cercanas a la neutralidad y su capacidad para detoxificar el agua. El proceso se ensayará en diferentes matrices acuosas y posteriormente se extrapolará a planta piloto para poder realizar una valoración económica de la aplicación industrial del proceso.

En la presente Tesis Doctoral se estudió la degradación de una mezcla de ocho compuestos fenólicos mediante diferentes procesos de oxidación avanzada. Se trataron mediante proceso foto-Fenton solar donde aplicando un diseño experimental tipo Doehlert se determinó que el proceso se puede extender hasta valores por encima de pH 2.8, probablemente debido a la formación de complejos del hierro con los compuestos fenólicos. En el tratamiento mediante ozono y la combinación de ozono con luz se estudió el efecto que la concentración de contaminante, el pH y la dosis de ozono tienen sobre el proceso. En general, la combinación del ozono con la luz resultó más eficaz en los casos más desfavorables, es decir, aquellos en los que la dosis de ozono era baja y/o el pH más ácido. La mineralización resultó ser superior en la combinación de ozono con luz y se alcanzó la detoxificación de las muestras en ambos ensayos. Se analizó la toxicidad mediante diferentes bioensayos, resultando el compuesto 2,4-dinitrofenol ser el más toxico para todos los ensayos. Para la monitorización de los contaminantes en los tratamientos, se midieron matrices de Excitación/Emisión (EMM) de fluorescencia. En el caso del proceso foto-Fenton, a los 12 minutos, todos los cromóforos habían desaparecido. En el tratamiento con ozono, se observa la aparición de nuevos cromóforos cuya intensidad va disminuyendo con el tiempo de tratamiento sin llegar a desaparecer por completo. Se han realizado matrices de Excitación/Emisión (EEMs) para estudiar la posible formación de complejos entre sustancias tipo húmicas (STH) y el hierro, así como los posibles cambios experimentados a lo largo del proceso foto-Fenton. Mediante análisis de factores paralelos (PARAFAC) se identificaron tres componentes. Se determinó la constante de estabilidad de los componentes con el Fe(III) a diferentes valores de pH, obteniéndose el máximo para pH 5. Los experimentos fotoquímicos empleando STH y Fe(III), en presencia y ausencia de H2O2, In this Doctoral Thesis, the degradation of a mixture of eight phenolic compounds by means of different advanced oxidation processes has been studied. An experimental methodology, based in Doehlert matrixes, was employed to analyze the effect of operational parameters on photo-Fenton process, and the results show that pH range can be extended clearly above 2.8, probably due to complexation of iron with the phenolic substances. In ozonation and ozone-UVA-Vis combination, the effect of pH, ozone dose and pollutants concentration were studied. Generally, O3/UVA-Vis was more efficient only in the experiments with worst operational conditions (low ozone dose and acid pH values). However, mineralization was better for the ozone UVA-vis combination. The toxicity was monitored along the degradation processes by means of different biotoxicity assays and in all cases a good detoxification was reached, being 2,4-dinitrophenol the most toxic pollutant. In order to monitor the pollutants along the treatment, excitation emission fluorescence matrixes (EEM) were recorded. In photo-Fenton process, chromophores were destroyed at 12 min of treatment. In ozonation, new chromophores appeared and partially disappeared at the end of the treatment. To gain further insight into the complexation of humic like substances (HLS) and Fe(III) and into the possible changes of the complex along the photo-Fenton process, EEMs were recorded and analyzed by PARAFAC (PARallel Analysis FACtor). Three fluorescent components were identified in all cases. The interaction of HLS with Fe(III) was characterized by determining the stability constants of the components with Fe (III) at different pH values, which reached their highest value at pH = 5. Photochemical experiments, with and without H2O2, showed pH-dependent trends for the modeled components. Taking into account the ability of humic substances to act as iron complexing agents, the possibility of employing olive mill wastes as a source of HLS was con, En la present Tesi Doctoral es va estudiar la degradació d'una mescla de huit compostos fenòlics per mitja de diversos processos d'oxidació avançada. Es van tractar pel procés foto-Fenton solar, on aplicant un disseny experimental del tipus Doehlert es va determinar que el procés es pot estendre fins un valor per damunt de pH 2.8, probablement a causa de la formació de complexes del ferro amb els compostos fenòlics. En el tractament per ozó i la combinació ozó amb llum, es va estudiar l'efecte que la concentració del contaminant, el pH i la dosi d'ozó tenen en el procés. En general, la combinació d'ozó amb llum va resultar més eficaç en els casos més desfavorables, es a dir, aquells en els quals la dosi d'ozó era baixa i/o el pH més àcid. La mineralització va resultar ser superior en la combinació d'ozó amb llum i es va aconseguir la detoxificació de les mostres en ambdós assajos. Es va analitzar la toxicitat mitjançant diferent bioassajos, resultant el compost 2,4-dinitrofenol ser el més tòxic per a tot els assajos. Per a la monitorització dels contaminants en els tractaments, es mesuraren matrius de Excitació/Emissió (EEMs) de fluorescència. En el cas del procés foto-Fenton, als 12 minuts, tots els cromòfors havien desaparegut. En el tractament amb ozó, va observar-se l'aparició de nous cromòfors, la intensitat dels quals va disminuint amb el temps de tractament, sense arribar a desaparèixer completament. Es van realizar matrius de Excitació/Emissió (EMMs) per estudiar la possible formació de complexes entre les substàncies tipus húmiques (STH) i el ferro, així com els possibles canvis experimentats al llarg del procés foto-Fenton. Mitjançant l'anàlisi de factors paral·lels (PARAFAC) s'identificaren tres components. Es va determinar la constant de estabilitat dels components amb el Fe(III) a diferents valors de pH, obtenint-se'n el màxim per a un pH de 5. Els experiments fotoquímics empleant STH i Fe(III), en presència i absència de H2O2, mostraren la dependència

[ES] Se va a realizar el proceso de extracción de sustancias tipo húmicas a partir del residuo generado tras el prensado de la aceituna para la obtención del aceite (alperujo). Posteriormente el residuo obtenido será sometido a procesos de purificación por membranas y caracterización. El producto obtenido, sustancias con características semejantes a los ácidos húmicos, será ensayado en disoluciones acosas que contienen contaminantes refractarios a su eliminación mediante tratamientos convencionales, para comprobar su eficacia complejando el hierro. El objetivo es analizar su capacidad para favorecer la aplicación de un proceso foto-Fenton en condiciones cercanas a la neutralidad y su capacidad para detoxificar el agua. El proceso se ensayará en diferentes matrices acuosas y posteriormente se extrapolará a planta piloto para poder realizar una valoración económica de la aplicación industrial del proceso.

[ES] El agua es un recurso esencial para la vida en este planeta, pero no es un bien ilimitado. Debido al calentamiento global, hoy en día existen situaciones de escasez en zonas donde antes era abundante. A esto hay que sumarle el continuo desarrollo de la sociedad, el cual va acompañado de un aumento de las actividades urbanas, industriales y agrícolas, junto a los residuos que estos generan. Aunque el principal objetivo es minimizar su producción, esto no siempre es posible, por lo que la valorización de estos residuos para ser reutilizados en otros procesos, debe ser un objetivo alternativo. En este contexto, se ha dedicado mucho esfuerzo en los últimos años para obtener productos valiosos a partir de residuos agrícolas biodegradables. Durante los últimos años las sustancias bio-orgánicas (SBO) aisladas de la fracción húmeda de los residuos urbanos se han mostrado útiles en gran cantidad de aplicaciones. El uso de este tipo de materiales se hace interesante debido a las ventajas económicas y medioambientales que implican. Las SBO tienen diversas similitudes estructurales básicas con las materia orgánica presente en aguas naturales, en especial con los ácidos húmicos y fúlvicos. Debido a estas similitudes, cabría esperar que estas sustancias muestren propiedades fotoquímicas, y en especial la capacidad de generar especies altamente reactivas, favoreciendo, a su vez, reacciones de oxidación con el fin de degradar sustancias contaminantes presentes en aguas. En este trabajo de investigación se parte de aguas contaminadas en las que se estudia el poder fotosensibilizador de tres SBO obtenidos a partir de residuos agrícolas. Las aguas han sido contaminadas con cuatro compuestos de interés (clorfenvinfos, diclofenaco, pentaclorofenol y terbutrina) y tratadas con foto-Fenton. Para evaluar la eficacia de los SBO y del tratamiento foto-Fenton no sólo hay que asegurar la degradación completa de los contaminantes sino también valorar una detoxificación total de la muestra., [EN] Water is an essential resource for life on this planet, but it is not an unlimited good. Due to global warming, today there are situations of scarcity in areas where it was previously abundant. To this, must be added the continuous development of society, which is accompanied by an increase in urban, industrial and agricultural activities, together with the waste that these generate. Although the main objective is to minimize production, this is not always possible, so the recovery of these waste to be reused in other processes should be an alternative objective. In this context, much effort has been devoted in recent years to obtain valuable products from biodegradable agricultural waste. In recent years bio-organic substances (SBO) isolated from the humid fraction of urban waste have proved useful in a large number of applications. The use of this type of materials becomes interesting due to the economic and environmental advantages they imply. The SBOs have several basic structural similarities with the organic fraction present in natural waters, especially with humic and fulvic acids. Due to these similarities, it would be expected that these substances show photochemical properties, and especially the ability to generate highly reactive species, favoringoxidation reactions in order to degrade polluting substances present in water. In this research work, we start with contaminated water in which the photosensitizing power of three SBO obtained from agricultural waste is studied. The waters have been contaminated with four compounds of interest (chlorfenvinphos, diclofenac, pentachlorophenol and terbutrine) and treated with photo-Fenton. To evaluate the effectiveness of the SBO and the photo-Fenton treatment, we have to evaluate the complete degradation of these contaminants and assess a total detoxification of the sample. For this purpose, an evaluation of the toxicity of the sample is sought before, during and after treatment by a battery of bioassays at t

[ES] A partir de los residuos agrícolas se pueden aislar sustancias similares a los ácidos húmicos. Estas macromoléculas son fotoactivas, complejantes del hierro, tiene un cierto carácter tensioactivo y además presentan muy baja toxicidad. es por ello que se pueden emplear en procesos de tratamiento de aguas. En particular, en este TFG se pretende diseñar un proceso híbrido de descontaminación que combina un proceso de membranas con un tratamiento foto-Fenton con luz solar. Como contaminante modelo se utiliza el tiobendazol, un fungicida muy utilizado en la agricultura. En la primera parte, se aprovecha el carácter tensioactivo de estas sustancias para encerrar en el interior de las micelas al contaminante para, posteriormente, hacerlo pasar a través de una membrana polimérica. se espera que el contaminante en las micelas no sea capaz de atravesar los poros, con lo que se obtendrá una permeado libre de contaminante y un retentato donde este se encuentra concentrado. Posteriormente, se someterá a un proceso de tratameinto por foto-fenton solar (sales de hierro y agua oxigenada) en planta píloto, aprovechando la capacidad de los húmicos de formar sustancias fotoactivas con el hierro. En este TFG se estudiarán las variables operacionales. En el proceso de membrana: el efecto de las concentraciones de húmico y contaminante así como el volumen que se puede retener. En el caso de la planta piloto, el tiempo de tratamiento, la cantidad de peróxido y el pH de trabajo. Si los datos lo permiten, se pretende hacer un primer escalado del proceso., [EN] In this study, the possibility of using bio-organic substances to implant an ultrafiltration membrane system was studied in order to be able to concentrate and subsequently eliminate by photolysis an emerging contaminant, such as thiabendazole. First, a study will be performed for the concentration of the initial thiabendazole solution. This concentration will be carried out with the use of bio-organic substances from Italy. With this concentration, we will try to facilitate and reduce the volume used in the Photo-Fenton process. With the concentrate from the ultrafiltration plant, a Photo-Fenton experiment will be carried out at pH 5. In turn, the process performance will be improved, due to the presence of the bio-organic substances previously incorporated in the ultrafiltration. These SBOs will act as iron complexing and will decrease the acid pH of the process, facilitating its elimination with softer conditions. Subsequently, a scaling and subsequent design of a photocatalysis plant with a pretreatment of ultrafiltration membranes will be carried out for the treatment of 1 m3 · day-1 of waste water from an industry. At this point, the investment and operating costs will be calculated to carry out the plant design. Finally, the cost of water per cubic meter treated will be calculated., [CA] En el present Treball de Fi de Grau es va estudiar la possibilitat d'utilitzar les substàncies bio-orgàniques per a implantar un sistema de membranes d'ultrafiltració per a poder concentrar i posteriorment eliminar per mitjà de fotòlisi, un contaminant emergent, com és el Tiabendazol. En primer lloc, es realitzarà un estudi per a la concentració de la dissolució de Tiabendazol inicial. Esta concentració es durà a terme amb la utilització d'unes substàncies bio-orgàniques procedents d'Itàlia. Amb esta concentració, s'intentarà facilitar i reduir el volum empleat en el procés Foto-Fenton. Amb el concentrat procedent de la planta d'ultrafiltració, es realitzarà un experiment Foto-Fenton a pH 5. Al seu torn, es millorarà el rendiment del procés, a causa de la presència de les substàncies bio-orgàniques incorporades prèviament en la ultrafiltració. Estes SBO, actuaran com complejante del ferro i disminuiran el pH àcid del procés, facilitant la seua eliminació amb condicions més suaus. A continuació, es realitzarà un escalat i un posterior disseny d'una planta de fotocatálisis amb un tractament previ de membranes d'ultrafiltració, per al tractament d'1 m3·dia-1 d'aigües residuals provinents d'una indústria. En este punt, es calcularan els costos d'inversió i explotació per a dur a terme el disseny de la planta. Finalment es calcularà el cost de l'aigua per metre cúbic tractat.

[ES] A partir de los residuos agrícolas se pueden aislar sustancias similares a los ácidos húmicos. Estas macromoléculas son fotoactivas, complejantes del hierro, tiene un cierto carácter tensioactivo y además presentan muy baja toxicidad. es por ello que se pueden emplear en procesos de tratamiento de aguas. En particular, en este TFG se pretende diseñar un proceso híbrido de descontaminación que combina un proceso de membranas con un tratamiento foto-Fenton con luz solar. Como contaminante modelo se utiliza el tiobendazol, un fungicida muy utilizado en la agricultura. En la primera parte, se aprovecha el carácter tensioactivo de estas sustancias para encerrar en el interior de las micelas al contaminante para, posteriormente, hacerlo pasar a través de una membrana polimérica. se espera que el contaminante en las micelas no sea capaz de atravesar los poros, con lo que se obtendrá una permeado libre de contaminante y un retentato donde este se encuentra concentrado. Posteriormente, se someterá a un proceso de tratameinto por foto-fenton solar (sales de hierro y agua oxigenada) en planta píloto, aprovechando la capacidad de los húmicos de formar sustancias fotoactivas con el hierro. En este TFG se estudiarán las variables operacionales. En el proceso de membrana: el efecto de las concentraciones de húmico y contaminante así como el volumen que se puede retener. En el caso de la planta piloto, el tiempo de tratamiento, la cantidad de peróxido y el pH de trabajo. Si los datos lo permiten, se pretende hacer un primer escalado del proceso., [EN] In this study, the possibility of using bio-organic substances to implant an ultrafiltration membrane system was studied in order to be able to concentrate and subsequently eliminate by photolysis an emerging contaminant, such as thiabendazole. First, a study will be performed for the concentration of the initial thiabendazole solution. This concentration will be carried out with the use of bio-organic substances from Italy. With this concentration, we will try to facilitate and reduce the volume used in the Photo-Fenton process. With the concentrate from the ultrafiltration plant, a Photo-Fenton experiment will be carried out at pH 5. In turn, the process performance will be improved, due to the presence of the bio-organic substances previously incorporated in the ultrafiltration. These SBOs will act as iron complexing and will decrease the acid pH of the process, facilitating its elimination with softer conditions. Subsequently, a scaling and subsequent design of a photocatalysis plant with a pretreatment of ultrafiltration membranes will be carried out for the treatment of 1 m3 · day-1 of waste water from an industry. At this point, the investment and operating costs will be calculated to carry out the plant design. Finally, the cost of water per cubic meter treated will be calculated., [CA] En el present Treball de Fi de Grau es va estudiar la possibilitat d'utilitzar les substàncies bio-orgàniques per a implantar un sistema de membranes d'ultrafiltració per a poder concentrar i posteriorment eliminar per mitjà de fotòlisi, un contaminant emergent, com és el Tiabendazol. En primer lloc, es realitzarà un estudi per a la concentració de la dissolució de Tiabendazol inicial. Esta concentració es durà a terme amb la utilització d'unes substàncies bio-orgàniques procedents d'Itàlia. Amb esta concentració, s'intentarà facilitar i reduir el volum empleat en el procés Foto-Fenton. Amb el concentrat procedent de la planta d'ultrafiltració, es realitzarà un experiment Foto-Fenton a pH 5. Al seu torn, es millorarà el rendiment del procés, a causa de la presència de les substàncies bio-orgàniques incorporades prèviament en la ultrafiltració. Estes SBO, actuaran com complejante del ferro i disminuiran el pH àcid del procés, facilitant la seua eliminació amb condicions més suaus. A continuació, es realitzarà un escalat i un posterior disseny d'una planta de fotocatálisis amb un tractament previ de membranes d'ultrafiltració, per al tractament d'1 m3·dia-1 d'aigües residuals provinents d'una indústria. En este punt, es calcularan els costos d'inversió i explotació per a dur a terme el disseny de la planta. Finalment es calcularà el cost de l'aigua per metre cúbic tractat.

[ES] Se va a realizar el proceso de extracción de sustancias tipo húmicas a partir del residuo generado tras el prensado de la aceituna para la obtención del aceite (alperujo). Posteriormente el residuo obtenido será sometido a procesos de purificación por membranas y caracterización. El producto obtenido, sustancias con características semejantes a los ácidos húmicos, será ensayado en disoluciones acosas que contienen contaminantes refractarios a su eliminación mediante tratamientos convencionales, para comprobar su eficacia complejando el hierro. El objetivo es analizar su capacidad para favorecer la aplicación de un proceso foto-Fenton en condiciones cercanas a la neutralidad y su capacidad para detoxificar el agua. El proceso se ensayará en diferentes matrices acuosas y posteriormente se extrapolará a planta piloto para poder realizar una valoración económica de la aplicación industrial del proceso.

[ES] Se va a realizar el proceso de extracción de sustancias tipo húmicas a partir del residuo generado tras el prensado de la aceituna para la obtención del aceite (alperujo). Posteriormente el residuo obtenido será sometido a procesos de purificación por membranas y caracterización. El producto obtenido, sustancias con características semejantes a los ácidos húmicos, será ensayado en disoluciones acosas que contienen contaminantes refractarios a su eliminación mediante tratamientos convencionales, para comprobar su eficacia complejando el hierro. El objetivo es analizar su capacidad para favorecer la aplicación de un proceso foto-Fenton en condiciones cercanas a la neutralidad y su capacidad para detoxificar el agua. El proceso se ensayará en diferentes matrices acuosas y posteriormente se extrapolará a planta piloto para poder realizar una valoración económica de la aplicación industrial del proceso.

[ES] A partir de los residuos agrícolas se pueden aislar sustancias similares a los ácidos húmicos. Estas macromoléculas son fotoactivas, complejantes del hierro, tiene un cierto carácter tensioactivo y además presentan muy baja toxicidad. es por ello que se pueden emplear en procesos de tratamiento de aguas. En particular, en este TFG se pretende diseñar un proceso híbrido de descontaminación que combina un proceso de membranas con un tratamiento foto-Fenton con luz solar. Como contaminante modelo se utiliza el tiobendazol, un fungicida muy utilizado en la agricultura. En la primera parte, se aprovecha el carácter tensioactivo de estas sustancias para encerrar en el interior de las micelas al contaminante para, posteriormente, hacerlo pasar a través de una membrana polimérica. se espera que el contaminante en las micelas no sea capaz de atravesar los poros, con lo que se obtendrá una permeado libre de contaminante y un retentato donde este se encuentra concentrado. Posteriormente, se someterá a un proceso de tratameinto por foto-fenton solar (sales de hierro y agua oxigenada) en planta píloto, aprovechando la capacidad de los húmicos de formar sustancias fotoactivas con el hierro. En este TFG se estudiarán las variables operacionales. En el proceso de membrana: el efecto de las concentraciones de húmico y contaminante así como el volumen que se puede retener. En el caso de la planta piloto, el tiempo de tratamiento, la cantidad de peróxido y el pH de trabajo. Si los datos lo permiten, se pretende hacer un primer escalado del proceso., [EN] In this study, the possibility of using bio-organic substances to implant an ultrafiltration membrane system was studied in order to be able to concentrate and subsequently eliminate by photolysis an emerging contaminant, such as thiabendazole. First, a study will be performed for the concentration of the initial thiabendazole solution. This concentration will be carried out with the use of bio-organic substances from Italy. With this concentration, we will try to facilitate and reduce the volume used in the Photo-Fenton process. With the concentrate from the ultrafiltration plant, a Photo-Fenton experiment will be carried out at pH 5. In turn, the process performance will be improved, due to the presence of the bio-organic substances previously incorporated in the ultrafiltration. These SBOs will act as iron complexing and will decrease the acid pH of the process, facilitating its elimination with softer conditions. Subsequently, a scaling and subsequent design of a photocatalysis plant with a pretreatment of ultrafiltration membranes will be carried out for the treatment of 1 m3 · day-1 of waste water from an industry. At this point, the investment and operating costs will be calculated to carry out the plant design. Finally, the cost of water per cubic meter treated will be calculated., [CA] En el present Treball de Fi de Grau es va estudiar la possibilitat d'utilitzar les substàncies bio-orgàniques per a implantar un sistema de membranes d'ultrafiltració per a poder concentrar i posteriorment eliminar per mitjà de fotòlisi, un contaminant emergent, com és el Tiabendazol. En primer lloc, es realitzarà un estudi per a la concentració de la dissolució de Tiabendazol inicial. Esta concentració es durà a terme amb la utilització d'unes substàncies bio-orgàniques procedents d'Itàlia. Amb esta concentració, s'intentarà facilitar i reduir el volum empleat en el procés Foto-Fenton. Amb el concentrat procedent de la planta d'ultrafiltració, es realitzarà un experiment Foto-Fenton a pH 5. Al seu torn, es millorarà el rendiment del procés, a causa de la presència de les substàncies bio-orgàniques incorporades prèviament en la ultrafiltració. Estes SBO, actuaran com complejante del ferro i disminuiran el pH àcid del procés, facilitant la seua eliminació amb condicions més suaus. A continuació, es realitzarà un escalat i un posterior disseny d'una planta de fotocatálisis amb un tractament previ de membranes d'ultrafiltració, per al tractament d'1 m3·dia-1 d'aigües residuals provinents d'una indústria. En este punt, es calcularan els costos d'inversió i explotació per a dur a terme el disseny de la planta. Finalment es calcularà el cost de l'aigua per metre cúbic tractat.

[ES] El agua es un recurso esencial para la vida en este planeta, pero no es un bien ilimitado. Debido al calentamiento global, hoy en día existen situaciones de escasez en zonas donde antes era abundante. A esto hay que sumarle el continuo desarrollo de la sociedad, el cual va acompañado de un aumento de las actividades urbanas, industriales y agrícolas, junto a los residuos que estos generan. Aunque el principal objetivo es minimizar su producción, esto no siempre es posible, por lo que la valorización de estos residuos para ser reutilizados en otros procesos, debe ser un objetivo alternativo. En este contexto, se ha dedicado mucho esfuerzo en los últimos años para obtener productos valiosos a partir de residuos agrícolas biodegradables. Durante los últimos años las sustancias bio-orgánicas (SBO) aisladas de la fracción húmeda de los residuos urbanos se han mostrado útiles en gran cantidad de aplicaciones. El uso de este tipo de materiales se hace interesante debido a las ventajas económicas y medioambientales que implican. Las SBO tienen diversas similitudes estructurales básicas con las materia orgánica presente en aguas naturales, en especial con los ácidos húmicos y fúlvicos. Debido a estas similitudes, cabría esperar que estas sustancias muestren propiedades fotoquímicas, y en especial la capacidad de generar especies altamente reactivas, favoreciendo, a su vez, reacciones de oxidación con el fin de degradar sustancias contaminantes presentes en aguas. En este trabajo de investigación se parte de aguas contaminadas en las que se estudia el poder fotosensibilizador de tres SBO obtenidos a partir de residuos agrícolas. Las aguas han sido contaminadas con cuatro compuestos de interés (clorfenvinfos, diclofenaco, pentaclorofenol y terbutrina) y tratadas con foto-Fenton. Para evaluar la eficacia de los SBO y del tratamiento foto-Fenton no sólo hay que asegurar la degradación completa de los contaminantes sino también valorar una detoxificación total de la muestra., [EN] Water is an essential resource for life on this planet, but it is not an unlimited good. Due to global warming, today there are situations of scarcity in areas where it was previously abundant. To this, must be added the continuous development of society, which is accompanied by an increase in urban, industrial and agricultural activities, together with the waste that these generate. Although the main objective is to minimize production, this is not always possible, so the recovery of these waste to be reused in other processes should be an alternative objective. In this context, much effort has been devoted in recent years to obtain valuable products from biodegradable agricultural waste. In recent years bio-organic substances (SBO) isolated from the humid fraction of urban waste have proved useful in a large number of applications. The use of this type of materials becomes interesting due to the economic and environmental advantages they imply. The SBOs have several basic structural similarities with the organic fraction present in natural waters, especially with humic and fulvic acids. Due to these similarities, it would be expected that these substances show photochemical properties, and especially the ability to generate highly reactive species, favoringoxidation reactions in order to degrade polluting substances present in water. In this research work, we start with contaminated water in which the photosensitizing power of three SBO obtained from agricultural waste is studied. The waters have been contaminated with four compounds of interest (chlorfenvinphos, diclofenac, pentachlorophenol and terbutrine) and treated with photo-Fenton. To evaluate the effectiveness of the SBO and the photo-Fenton treatment, we have to evaluate the complete degradation of these contaminants and assess a total detoxification of the sample. For this purpose, an evaluation of the toxicity of the sample is sought before, during and after treatment by a battery of bioassays at t

[ES] El agua es un recurso esencial para la vida en este planeta, pero no es un bien ilimitado. Debido al calentamiento global, hoy en día existen situaciones de escasez en zonas donde antes era abundante. A esto hay que sumarle el continuo desarrollo de la sociedad, el cual va acompañado de un aumento de las actividades urbanas, industriales y agrícolas, junto a los residuos que estos generan. Aunque el principal objetivo es minimizar su producción, esto no siempre es posible, por lo que la valorización de estos residuos para ser reutilizados en otros procesos, debe ser un objetivo alternativo. En este contexto, se ha dedicado mucho esfuerzo en los últimos años para obtener productos valiosos a partir de residuos agrícolas biodegradables. Durante los últimos años las sustancias bio-orgánicas (SBO) aisladas de la fracción húmeda de los residuos urbanos se han mostrado útiles en gran cantidad de aplicaciones. El uso de este tipo de materiales se hace interesante debido a las ventajas económicas y medioambientales que implican. Las SBO tienen diversas similitudes estructurales básicas con las materia orgánica presente en aguas naturales, en especial con los ácidos húmicos y fúlvicos. Debido a estas similitudes, cabría esperar que estas sustancias muestren propiedades fotoquímicas, y en especial la capacidad de generar especies altamente reactivas, favoreciendo, a su vez, reacciones de oxidación con el fin de degradar sustancias contaminantes presentes en aguas. En este trabajo de investigación se parte de aguas contaminadas en las que se estudia el poder fotosensibilizador de tres SBO obtenidos a partir de residuos agrícolas. Las aguas han sido contaminadas con cuatro compuestos de interés (clorfenvinfos, diclofenaco, pentaclorofenol y terbutrina) y tratadas con foto-Fenton. Para evaluar la eficacia de los SBO y del tratamiento foto-Fenton no sólo hay que asegurar la degradación completa de los contaminantes sino también valorar una detoxificación total de la muestra., [EN] Water is an essential resource for life on this planet, but it is not an unlimited good. Due to global warming, today there are situations of scarcity in areas where it was previously abundant. To this, must be added the continuous development of society, which is accompanied by an increase in urban, industrial and agricultural activities, together with the waste that these generate. Although the main objective is to minimize production, this is not always possible, so the recovery of these waste to be reused in other processes should be an alternative objective. In this context, much effort has been devoted in recent years to obtain valuable products from biodegradable agricultural waste. In recent years bio-organic substances (SBO) isolated from the humid fraction of urban waste have proved useful in a large number of applications. The use of this type of materials becomes interesting due to the economic and environmental advantages they imply. The SBOs have several basic structural similarities with the organic fraction present in natural waters, especially with humic and fulvic acids. Due to these similarities, it would be expected that these substances show photochemical properties, and especially the ability to generate highly reactive species, favoringoxidation reactions in order to degrade polluting substances present in water. In this research work, we start with contaminated water in which the photosensitizing power of three SBO obtained from agricultural waste is studied. The waters have been contaminated with four compounds of interest (chlorfenvinphos, diclofenac, pentachlorophenol and terbutrine) and treated with photo-Fenton. To evaluate the effectiveness of the SBO and the photo-Fenton treatment, we have to evaluate the complete degradation of these contaminants and assess a total detoxification of the sample. For this purpose, an evaluation of the toxicity of the sample is sought before, during and after treatment by a battery of bioassays at t

Los procesos de oxidación avanzada hacen parte de los tratamientos de agua residual viables en el país, estos permiten la depuración de estas mediante la generación de radicales hidroxilos. En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de oxidación avanzada (Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2) en la disminución de plaguicidas organofosforados (clorpirifós) en los vertimientos provenientes de los laboratorios del grupo de investigación de agroquímica de la universidad de Cartagena; para esto, se realizaron ensayos preliminares y se determinaron las variables influyentes en los procesos de oxidación. Se aplicó un diseño factorial 22, con el cual se pudo observar el efecto de las variables del proceso (concentración de Fe+2 y concentración de H2O2). La evaluación de la aplicación de los métodos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2 para la degradación de clorpirifós en aguas residuales a nivel laboratorio, se llevó a cabo en medio ácido para la formación del radical HO•, y así degradar el clorpirifós presente en el agua residual. Experimentalmente se determinó que la concentración de 2.5 ppm y 540 ppm de Fe+2 y H2O2 respectivamente fue la más adecuada, llegando a una eficiencia del 96.53 % de disminución del clorpirifós del agua residual con el método Foto-Fenton. Se realizaron las especificaciones técnicas para implementar este proceso a escala piloto. Para la disposición de vertimientos, se tuvo como referencia la resolución 631 de 2015, norma legal que establece los parámetros y valores máximos de clorpirifós permitidos que debe cumplir un vertimiento.

Los procesos de oxidación avanzada hacen parte de los tratamientos de agua residual viables en el país, estos permiten la depuración de estas mediante la generación de radicales hidroxilos. En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de oxidación avanzada (Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2) en la disminución de plaguicidas organofosforados (clorpirifós) en los vertimientos provenientes de los laboratorios del grupo de investigación de agroquímica de la universidad de Cartagena; para esto, se realizaron ensayos preliminares y se determinaron las variables influyentes en los procesos de oxidación. Se aplicó un diseño factorial 22, con el cual se pudo observar el efecto de las variables del proceso (concentración de Fe+2 y concentración de H2O2). La evaluación de la aplicación de los métodos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2 para la degradación de clorpirifós en aguas residuales a nivel laboratorio, se llevó a cabo en medio ácido para la formación del radical HO•, y así degradar el clorpirifós presente en el agua residual. Experimentalmente se determinó que la concentración de 2.5 ppm y 540 ppm de Fe+2 y H2O2 respectivamente fue la más adecuada, llegando a una eficiencia del 96.53 % de disminución del clorpirifós del agua residual con el método Foto-Fenton. Se realizaron las especificaciones técnicas para implementar este proceso a escala piloto. Para la disposición de vertimientos, se tuvo como referencia la resolución 631 de 2015, norma legal que establece los parámetros y valores máximos de clorpirifós permitidos que debe cumplir un vertimiento.

[ES] En este proyecto se han sintetizado nuevos fotocatalizadores para estudiar la fotodegradación de contaminantes representativos de aguas residuales. Los fotocatalizadores que se sintetizarán estarán formados por nanopartículas de magnetita soportados directa o indirectamente sobre microesferas de sílice. Con estos catalizadores se estudiará la eficiencia de la oxidación de contaminantes fenólicos mediante reacciones foto-Fenton (generación de radicales hidroxilo). En primer lugar el alumno se familiarizará con la síntesis de materiales, micropartículas de sílice y nanopartículas de magnetita y los métodos de ensamblaje entre ellos. Además de realizar las tareas de síntesis en el laboratorio, usará técnicas de microscopía electrónica (TEM, SEM, etc) para analizar los materiales tanto a nivel de su estructura como en la de su composición. A continuación, el alumno se entrenará en el manejo y diseño de dos tipos de fotorreactores utilizando diferentes tipos de fuentes de luz y finalmente, para los estudios de fotodegradación utilizará el fenol y el 2-fenilfenolcomo representantes de los derivados fenólicos contaminantes de aguas residuales del tratamiento post-cosecha de frutas. Para los estudios de degradación se utilizarán técnicas de análisis y monitorización de reacciones así como la cromatografía de gases y/o el HPLC., [EN] In this project two new photocatalysts have been synthesized, all of them formed by magnetite nanoparticles supported on silica microspheres, and also one of them by using aluminiun. Therefore, the photocatalysts synthesized are SiAlFe and SiFe. Electron microscopy techniques (TEM, SEM and FESEM), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectrophotometry have been used to characterize the new materials both at the level of their structure and their composition. With these catalysts, the efficiency of the photooxidation of phenolic contaminants representative of wastewater, such as phenol and 2-phenylphenol, has been studied. Photodegradation studies of these pesticides have been carried out using a photoreactor equipped with lamps emitting at 350 nm. To follow the kinetics of degradation, the technique of column chromatography (HPLC) has been used., [CA] En este projecte s’han sintetitzat nous fotocatalitzadors per a estudiar la fotodegradación de contaminants representatius d’aigües residuals. Els fotocatalitzadors que se sintetitzaran estarán formats per nanopartículas de magnetita suportats directament o indirectament sobre microesferes de sílice. Amb estos catalitzadors s’estudiarà l’eficiéncia de l’oxidació de contaminants fenòlics per mitjà de reaccions foto-Fenton (generació de radicals hidroxil). En primer lloc l’alumne es familiaritzarà amb la síntesi de materials, micropartícules de sílice i nanopartículas de magnetita i els mètodes d’acoblament entre ells. A més de realizar les tasques de síntesi en el laboratori, usarà tècniques de microscòpia electrónica (TEM, SEM, etc) per a analitzar els materials tant a nivell de la seua estructura com en la de la seua composició. A continuación, l’alumne s’entrenarà en el maneig i disseny de dos tipus de fotorreactores utilitzant diferents tipus de fonts de llum i finalment, per als estudis de fotodegradación utilizarà el fenol i el 2-fenilfenol com representats dels derivats fenòlics contaminants d’aigües residuals del tractament post-collita de fruites. Per als estudis de degradació s’utilitzaran tècniques d’anàlisi i monitorització de reaccions així com la cromatografía de gasos y/o el HPLC.

[ES] En este proyecto se han sintetizado nuevos fotocatalizadores para estudiar la fotodegradación de contaminantes representativos de aguas residuales. Los fotocatalizadores que se sintetizarán estarán formados por nanopartículas de magnetita soportados directa o indirectamente sobre microesferas de sílice. Con estos catalizadores se estudiará la eficiencia de la oxidación de contaminantes fenólicos mediante reacciones foto-Fenton (generación de radicales hidroxilo). En primer lugar el alumno se familiarizará con la síntesis de materiales, micropartículas de sílice y nanopartículas de magnetita y los métodos de ensamblaje entre ellos. Además de realizar las tareas de síntesis en el laboratorio, usará técnicas de microscopía electrónica (TEM, SEM, etc) para analizar los materiales tanto a nivel de su estructura como en la de su composición. A continuación, el alumno se entrenará en el manejo y diseño de dos tipos de fotorreactores utilizando diferentes tipos de fuentes de luz y finalmente, para los estudios de fotodegradación utilizará el fenol y el 2-fenilfenolcomo representantes de los derivados fenólicos contaminantes de aguas residuales del tratamiento post-cosecha de frutas. Para los estudios de degradación se utilizarán técnicas de análisis y monitorización de reacciones así como la cromatografía de gases y/o el HPLC., [EN] In this project two new photocatalysts have been synthesized, all of them formed by magnetite nanoparticles supported on silica microspheres, and also one of them by using aluminiun. Therefore, the photocatalysts synthesized are SiAlFe and SiFe. Electron microscopy techniques (TEM, SEM and FESEM), X-ray diffraction (XRD) and infrared spectrophotometry have been used to characterize the new materials both at the level of their structure and their composition. With these catalysts, the efficiency of the photooxidation of phenolic contaminants representative of wastewater, such as phenol and 2-phenylphenol, has been studied. Photodegradation studies of these pesticides have been carried out using a photoreactor equipped with lamps emitting at 350 nm. To follow the kinetics of degradation, the technique of column chromatography (HPLC) has been used., [CA] En este projecte s’han sintetitzat nous fotocatalitzadors per a estudiar la fotodegradación de contaminants representatius d’aigües residuals. Els fotocatalitzadors que se sintetitzaran estarán formats per nanopartículas de magnetita suportats directament o indirectament sobre microesferes de sílice. Amb estos catalitzadors s’estudiarà l’eficiéncia de l’oxidació de contaminants fenòlics per mitjà de reaccions foto-Fenton (generació de radicals hidroxil). En primer lloc l’alumne es familiaritzarà amb la síntesi de materials, micropartícules de sílice i nanopartículas de magnetita i els mètodes d’acoblament entre ells. A més de realizar les tasques de síntesi en el laboratori, usarà tècniques de microscòpia electrónica (TEM, SEM, etc) per a analitzar els materials tant a nivell de la seua estructura com en la de la seua composició. A continuación, l’alumne s’entrenarà en el maneig i disseny de dos tipus de fotorreactores utilitzant diferents tipus de fonts de llum i finalment, per als estudis de fotodegradación utilizarà el fenol i el 2-fenilfenol com representats dels derivats fenòlics contaminants d’aigües residuals del tractament post-collita de fruites. Per als estudis de degradació s’utilitzaran tècniques d’anàlisi i monitorització de reaccions així com la cromatografía de gasos y/o el HPLC.

Los procesos de oxidación avanzada hacen parte de los tratamientos de agua residual viables en el país, estos permiten la depuración de estas mediante la generación de radicales hidroxilos. En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de oxidación avanzada (Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2) en la disminución de plaguicidas organofosforados (clorpirifós) en los vertimientos provenientes de los laboratorios del grupo de investigación de agroquímica de la universidad de Cartagena; para esto, se realizaron ensayos preliminares y se determinaron las variables influyentes en los procesos de oxidación. Se aplicó un diseño factorial 22, con el cual se pudo observar el efecto de las variables del proceso (concentración de Fe+2 y concentración de H2O2). La evaluación de la aplicación de los métodos de oxidación avanzada Fenton, Foto-Fenton y UV/H2O2 para la degradación de clorpirifós en aguas residuales a nivel laboratorio, se llevó a cabo en medio ácido para la formación del radical HO•, y así degradar el clorpirifós presente en el agua residual. Experimentalmente se determinó que la concentración de 2.5 ppm y 540 ppm de Fe+2 y H2O2 respectivamente fue la más adecuada, llegando a una eficiencia del 96.53 % de disminución del clorpirifós del agua residual con el método Foto-Fenton. Se realizaron las especificaciones técnicas para implementar este proceso a escala piloto. Para la disposición de vertimientos, se tuvo como referencia la resolución 631 de 2015, norma legal que establece los parámetros y valores máximos de clorpirifós permitidos que debe cumplir un vertimiento.