Reducción de la demanda química de oxígeno (DQO) aplicando el proceso fenton en las aguas residuales del Camal Municipal de Calca - Cusco

Abstract

Los mataderos o camales son industrias que producen efluentes con una composición alta de compuestos orgánicos e inorgánicos, los cuales deben ser removidos o reducidos antes de ser vertidos a los cuerpos hídricos receptores. La presente tesis tiene como objetivo evaluar la reducción de la Demanda Química Oxígeno (DQO) en las aguas residuales del camal municipal de Calca aplicando el proceso Fenton. Primeramente, se tomó una muestra compuesta de volumen fijo que fue caracterizada analíticamente y utilizada para las pruebas experimentales en laboratorio, seguidamente, se aplicó el proceso Fenton en modo discontinuo por lotes, para tratar las aguas residuales, para ello, se utilizó un diseño factorial de dos niveles y tres variables (2 3 ). Las variables independientes fueron: dosis del catalizador hierro (Fe 2+ ), dosis del oxidante peróxido de hidrógeno (H2O2) y los diferentes niveles de pH; mientras que la variable respuesta se tomó como el porcentaje de reducción de Demanda Química de Oxígeno (DQO), se efectuaron y analizaron un total de 11 experimentos utilizando una prueba de jarras, para posteriormente determinar los valores óptimos del proceso Fenton. Los resultados alcanzados en la investigación, con respecto a la caracterización inicial fueron: DQO = 7402.79 mg/L., pH = 7.40, conductividad = 1036 µs/cm, turbiedad=7.55 NTU, aceites y grasas=116 mg/L. y Oxígeno Disuelto = 3.37 mg/L., así mismo, las concentraciones óptimas 2+ fueron: Fe = 1234 mg/L., H2O2 = 709.65 mg/L. y un nivel de pH = 4.5. Con respecto a la DQO se obtuvo una reducción del 97.36%. Del presente estudio se puede concluir que el proceso Fenton constituye un método de oxidación eficaz para el tratamiento de las aguas residuales del camal municipal de Calca y en general, una tecnología viable para el tratamiento de aguas residuales de camales con alta carga orgánica (con valores cercanos a 7400 mg/L. de DQO).

Slaughterhouses are industries that produce effluents with a high composition of organic and inorganic compounds, which must be removed or reduced before being discharged into receiving water bodies. The objective of this thesis is to evaluate the reduction of Chemical Oxygen Demand (COD) in the wastewater of the Calca municipal slaughterhouse by applying the Fenton process. First, a composite sample of fixed volume was analytically characterized and used for the experimental tests in the laboratory, then the Fenton process was applied in batch mode to treat the wastewater using a factorial design with two levels and three variables 3 (2 ). The independent variables were: iron (Fe2+) catalyst dosage, hydrogen peroxide (H2O2) oxidant dosage, and the different pH levels; while the response variable was taken as the percentage of Chemical Oxygen Demand (COD) reduction. A total of 11 experiments were carried out and analyzed using a jar test, to subsequently determine the optimum values of the Fenton process. The investigation results, with respect to the initial characterization were COD = 7402.79 mg/L., pH = 7.40, conductivity = 1036 µs/cm, turbidity = 7.55 NTU, Oils and Fats = 116 mg/L. and Dissolved Oxygen = 3.37 mg/L., the optimum concentrations were: Fe 2+ = 1234 mg/L., H2O2 = 709.65 mg/L., and a pH level = 4.5. With respect to COD, a reduction of 97.36% was obtained. From the present study it can be concluded that the Fenton process constitutes an effective oxidation method for the treatment of wastewater from the Calca Municipal Slaughterhouse and in general, a viable technology for the treatment of wastewater from Slaughterhouse with high organic load (with values close to 7400 mg/L. of COD).