{"id":103261,"date":"2018-03-11T10:25:46","date_gmt":"2018-03-11T10:25:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/electro-oxidacion-solar-fotovoltaica-esof-de-aguas-residuales-con-carga-organica\/"},"modified":"2018-03-11T10:25:46","modified_gmt":"2018-03-11T10:25:46","slug":"electro-oxidacion-solar-fotovoltaica-esof-de-aguas-residuales-con-carga-organica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ingenieria-y-tecnologia-del-medio-ambiente\/electro-oxidacion-solar-fotovoltaica-esof-de-aguas-residuales-con-carga-organica\/","title":{"rendered":"Electro-oxidaci\u00f3n solar fotovoltaica (esof) de aguas residuales con carga org\u00e1nica"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Antonio Dominguez Ramos <\/strong><\/h2>\n<p>El desarrollo de nuevos procesos de tratamiento de aguas residuales con carga org\u00e1nica debe estar guiado por criterios de sostenibilidad que integren simult\u00e1neamente rentabilidad econ\u00f3mica, aceptaci\u00f3n social y protecci\u00f3n del medio ambiente. La presente tesis doctoral estudia la integraci\u00f3n de la energ\u00eda solar fotovoltaica con criterios de sostenibilidad como estrategia en el tratamiento de aguas residuales con carga org\u00e1nica.  los efluentes contaminados con materia org\u00e1nica biodegradable son tratados principalmente mediante procesos biol\u00f3gicos, caracterizados por ser poco intensivos en energ\u00eda. Sin embargo, esta clase de tratamientos no son capaces de hacer frente a la presencia de sustancias biorrefractarias. Los procesos avanzados de oxidaci\u00f3n, gracias a la intermediaci\u00f3n de oxidantes fuertes, consiguen la degradaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica. De entre estos, los procesos basados en tecnolog\u00eda de electro-oxidaci\u00f3n permiten la transformaci\u00f3n de la materia org\u00e1nica en di\u00f3xido de carbono debido a la generaci\u00f3n de radicales hidroxilos cuando en el electrodo adecuado se establece la suficiente diferencia de tensi\u00f3n entre \u00e1nodo y c\u00e1todo como consecuencia de la corriente el\u00e9ctrica circulante, evitando la formaci\u00f3n de lodos (procedentes de la reproducci\u00f3n y crecimiento microbiano) como sucede en procesos biol\u00f3gicos y de coagulaci\u00f3n. De esta forma, con un nivel de conductividad suficiente en el efluente, se evita la necesidad de utilizar reactivos qu\u00edmicos y se elimina la necesidad de gestionar lodos. De entre los distintos materiales electr\u00f3dicos existentes,  los electrodos fabricados en diamante dopado con boro son bien conocidos por favorecer la generaci\u00f3n de radicales hidroxilos frente a reacciones secundarias al tiempo que presentan excelentes propiedades de resistencia mec\u00e1nica y qu\u00edmica. Sin embargo, la tecnolog\u00eda de electro-oxidaci\u00f3n, al ser intensiva en energ\u00eda el\u00e9ctrica por unidad de volumen tratado, condiciona el perfil medioambiental de la tecnolog\u00eda en su comparaci\u00f3n con otras tecnolog\u00edas para efluentes biodegradables, al transferir los impactos entre los distintos compartimentos ambientales (elevado consumo energ\u00e9tico frente a generaci\u00f3n de lodos y consumo de reactivos). En este sentido, la intensificaci\u00f3n del proceso de electro-oxidaci\u00f3n mediante la integraci\u00f3n de energ\u00eda solar fotovoltaica para generar la corriente entre electrodos permite disponer de un proceso con emisiones m\u00ednimas de di\u00f3xido de carbono por unidad de volumen tratado resultando una opci\u00f3n que mejora el perfil medioambiental de los procesos convencionales de tratamiento, al utilizar energ\u00eda renovable y evitar la generaci\u00f3n\/gesti\u00f3n de lodos y el consumo de reactivos qu\u00edmicos.  el objetivo de la presente tesis es demostrar la viabilidad tecnol\u00f3gica de un proceso integrado y autosostenible de electro-oxidaci\u00f3n asistido por energ\u00eda solar fotovoltaica (proceso esof) para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con carga org\u00e1nica y evaluar la sostenibilidad ambiental del proceso esof al utilizar energ\u00eda solar fotovoltaica frente a la energ\u00eda de red en el proceso de electro-oxidaci\u00f3n.  para ello, en primer lugar se realiz\u00f3 un estudio a escala de laboratorio de la degradaci\u00f3n del carbono org\u00e1nico total en disoluciones de lignosulfonato (sustancia org\u00e1nica biorrefractaria empleada como modelo) en una planta de electro-oxidaci\u00f3n a escala de laboratorio empleando corriente el\u00e9ctrica de red. Los resultados obtenidos en modo discontinuo mostraron que existe una relaci\u00f3n de tipo hiperb\u00f3lico entre la constante cin\u00e9tica de eliminaci\u00f3n de carbono org\u00e1nico total y un par\u00e1metro theta que relaciona corriente aplicada y cantidad de materia org\u00e1nica. De esta forma, bajo altos valores de theta el proceso estar\u00e1 controlado por la transferencia de materia mientras que para bajos valores de theta, el proceso estar\u00e1 controlado por la corriente aplicada, ya que el proceso tiene lugar en dos etapas en serie: transporte hasta la superficie del electrodo y reacci\u00f3n en la superficie con los radicales hidroxilos.  en segundo lugar se estudi\u00f3 la degradaci\u00f3n del carbono org\u00e1nico total en disoluciones de lignosulfonato con corriente procedente directamente de m\u00f3dulos solares fotovoltaicos (proceso esof).   en tercer lugar se escala a planta piloto el proceso esof. Se instal\u00f3 y adapt\u00f3 una planta piloto de electro-oxidaci\u00f3n con una capacidad de tratamiento 50 veces superior, siendo posible la alimentaci\u00f3n con corriente continua y mediante energ\u00eda solar fotovoltaica en la edar de aguilar de campoo (palencia). De la comparaci\u00f3n con los resultados obtenidos a escala de laboratorio para el tratamiento de lignosulfonato y aguas residuales urbanas procedentes de la edar con alimentaci\u00f3n de red, se dedujo que el escalado del proceso y del consumo energ\u00e9tico de la planta es posible por cuanto la configuraci\u00f3n de los electrodos es similar en ambos equipos. La planta piloto fue capaz de operar en modo continuo, demostrando la viabilidad tecnol\u00f3gica del proceso de electro-oxidaci\u00f3n de aguas residuales urbanas de baja carga org\u00e1nica y bajas conductividades (menos de 1 ms\u00c2\u00b7cm-1) en continuo para una relaci\u00f3n caudal por \u00e1rea de electrodo de 29 l\u00c2\u00b7m-2\u00c2\u00b7h-1, con eliminaciones superiores al 50% en carbono org\u00e1nico total y demanda qu\u00edmica de ox\u00edgeno con una potencia el\u00e9ctrica por unidad de \u00e1rea an\u00f3dica de 0,80 kw\u00c2\u00b7m-2, lo que conduce a un consumo energ\u00e9tico espec\u00edfico para la electro-oxidaci\u00f3n del orden de 25 kwh\u00c2\u00b7m-3.   en cuarto lugar se ha empleado la metodolog\u00eda del an\u00e1lisis de ciclo de vida para evaluar la sostenibilidad ambiental de la energ\u00eda suministrada al proceso de electro-oxidaci\u00f3n mediante corriente de la red y mediante energ\u00eda solar fotovoltaica. Los resultados mostraron valores del orden de 0,5 kgco2-eq.\u00c2\u00b7kwh-1 y 0,2 kgco2-eq.\u00c2\u00b7kwh-1 para la red el\u00e9ctrica espa\u00f1ola en 2007 y diferentes escenarios para el horizonte 2030 respectivamente. La energ\u00eda procedente de m\u00f3dulos solares utilizando diferentes tecnolog\u00edas fotovoltaicas arrojan valores del orden de 0,030 kgco2-eq.\u00c2\u00b7kwh-1 bajo irradiaci\u00f3n en espa\u00f1a para 2007 y de 0,010 kgco2-eq.\u00c2\u00b7kwh-1 considerando la evoluci\u00f3n de las diferentes tecnolog\u00edas fotovoltaicas en el horizonte 2030. Estos datos se pueden interpretar como una relaci\u00f3n del orden 1\/17 en la contribuci\u00f3n al calentamiento global del suministro directo de energ\u00eda integrada en el proceso de tratamiento por electro-oxidaci\u00f3n frente al suministro de energ\u00eda de la red en espa\u00f1a.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Electro-oxidaci\u00f3n solar fotovoltaica (esof) de aguas residuales con carga org\u00e1nica<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Electro-oxidaci\u00f3n solar fotovoltaica (esof) de aguas residuales con carga org\u00e1nica <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Antonio Dominguez Ramos <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Cantabria<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 23\/07\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Ruben Aldaco Garcia<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: inmaculada Ortiz uribe <\/li>\n<li>rita Puig vidal (vocal)<\/li>\n<li>alessandra Polettini (vocal)<\/li>\n<li>aurora Santos lopez (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Antonio Dominguez Ramos El desarrollo de nuevos procesos de tratamiento de aguas residuales con carga org\u00e1nica debe 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