Elaboración de películas de TiO₂ por sedimentación para el pos–tratamiento de un efluente anaeróbico generado en un relleno sanitario

 

A. Arango–Parrado¹, D. Rivera–Calvo¹, M.M. Martínez–Salgado¹, A.K. Carrascal–Camacho¹, A.M. Pedroza–Rodríguez¹*, A.B. Soto–Guzmán², C. Falcony–Guajardo², R. Rodríguez–Vázquez³

 

¹ Departamento de Microbiología. Grupo de Biotecnología Ambiental e Industrial. Pontificia Universidad Javeriana, Carrera 7 No 43–82 Bogotá. Colombia.

² Departamento de Física, CINVESTAV–IPN, Avenida Instituto Politécnico Nacional 2508. México D.F. México

³ Departamento de Biotecnología y Bioingeniería, CINVESTAV–IPN Avenida Instituto Politécnico Nacional 2508. México D.F. México

 

Recibido: 21 de enero de 2009.
Aceptado: 16 de mayo de 2009.

 

Resumen

Se elaboraron películas de TiO₂ sobre vidrio empleando sedimentación bajo condiciones de acidez para evaluarlas a escala de laboratorio en la remoción de DQO, color y coliformes fecales presentes en un lixiviado pre–tratado por digestión anaeróbica. De acuerdo con los resultados de la prueba ANOVA para el diseño factorial 2², la interacción de X₁ (Número de ciclos de crecimiento asociados con sedimentación) y X₂ (Tiempo de reposo del TiO₂) no tuvo un efecto significativo sobre los miligramos de TiO₂ adheridos (p = 0.138). Sin embargo, el factor X₁ en su nivel alto (Dos ciclos compuestos por: 2 etapas de sedimentación de 1 h y 2 calcinaciones de 1 h a 450 °C) sí tuvo un efecto significativo (p < 0.0001) adhiriéndose 7.42 mg/cm² de TiO₂. Las películas presentaron una superficie rugosa, granular y con pequeñas fracturas. Con respecto al patrón de difracción de las películas de TiO2 se observaron las fases rutilo (110), (101) y anatasa (101), (200), (211) y (004), las cuales se intensificaron después del tratamiento térmico. En las curvas de remoción se obtuvo 26 %, 40 % y 60 % de decoloración, remoción de DQO e inactivación de coliformes fecales respectivamente a las 12 h.

Palabras claves: Películas de TiO₂; Fotocatálisis; Lixiviados; Color; Demanda química de oxígeno y coliformes fecales.

 

Abstract

Films of TiO₂ were deposited over glass substrates using sedimentation under acidity conditions in order to evaluate in laboratory conditions the COD, colour and faecal coliforms removal in pre–treated leaching for anaerobic digestion. In agreement with the ANOVA results of factorial design 2², the interaction of X₁ (Number of cycles of growth associated with sedimentations) and X₂ (Steeping time of the TiO₂) did not have a significant effect on the glass adhered milligrams of TiO₂ (p = 0,138). Nevertheless, X₁ factor in its high level (Two cycles made up of: 2 sedimentations of 1 h and 2 calcinations of 1 h to 450 °C) results in a significant effect (p < 0.0001) adhering 7.42 mg/cm² of TiO₂ on the glass substrate . The films displayed a rough, irregular surface and presented small fractures. The X–ray diffractograms of these were TiO₂ films showed the presence of the phases rutile (110), (101) and anatase (101), (200), (211) and (004), which intensified after the heat treatment. In the photocatalytic curves the results were 26 %, 40 % and 60 % the colour, COD and faecal coliforms removal respect at 12 h.

Keywords: TiO₂ films; Photocatalysis; Colour removal; Chemical oxygen demand and faecales coliforms.

 

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