Title

Estudio de la degradación electroquímica de colorantes utilizados en la industria de la curtiduría mediante electro oxidación (DSA) y electro-fenton (BDD)

Author

NELSON PATRICIO BRAVO YUMI

Access level

Open Access

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Los colorantes industriales de uso común en la industria de la curtiduría son contaminantes que provocan problemas muy graves en la salud de los seres vivos. Por esta razón, se buscan nuevos métodos que sean eficientes para su degradación. En este trabajo de investigación, la degradación de tres colorantes industriales fue estudiada mediante electro-oxidación (DSA) y electro-Fenton (BDD), a escala laboratorio y pre-piloto (reactor FM01-LC). Las electrólisis de los colorantes Verde A, Violeta RL, y Pardo DR se efectuaron analizando las variables: pH, concentración inicial de colorante, tipo y cantidad de electrolito soporte, densidad de corriente, y, para el reactor pre-piloto, además, se evaluó la velocidad de flujo. A Escala de laboratorio, más del 90% del colorante fue degradado, en un tiempo de 60 minutos. Por su parte, a escala pre-piloto se alcanzó el 95% de remoción de DQO, en un tiempo de 60 minutos. La cinética de remoción de DQO, a escala pre-piloto, se caracteriza por una mayor rapidez, si se comparada con la cinética a escala de laboratorio.

Al incrementar la densidad de corriente aplicada el porcentaje de decoloración aumenta, al igual que, si se emplea un pH ácido en las electrólisis de los colorantes. Las velocidades de flujo estudiadas en el reactor FM01 (12 L min-1 y 7.5 L min-1), indican que existe un ligero aumento en la decoloración de los colorantes, cuando se emplea 7.5 L min-1, puesto que, se obtiene una mejor transferencia de masa.

La decoloración y degradación de los colorantes se analizó mediante UV-Vis y DQO. La identificación de ácidos carboxílicos, partículas de cadena corta resultantes de la degradación, se identificaron a través de Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (HPLC).

Azo dyes are a widely used in tannery industry and typical toxic pollutants that causes serious problems for human beings. Therefore, it is important to find new methods for its degradation. In this research the degradation of the three azo dyes has been studied by electro-oxidation (DSA) and electro-Fenton (BDD) on a laboratory and pre pilot scale.

Electrolysis of Green A, Brown DR, and Violet RL were performed by analyzing pH, current density, dyes concentration, support electrolytes, and flow rate. On laboratory scale more than 90% of the dyes was degraded at 60 minutes. On the other hand, on pre pilot scale 95% COD removal was achieved in 60 minutes. The COD removal kinetics on pre-pilot scale is faster than laboratory scale.

By increasing the applied current density, the decolorization percentage increases, the same effect occurs when pH is 3. Flow rates studied -12 L min-1 y 7.5 L min-1- in FM01 reactor show that there is a slight increase in decolorization of the dyes when 7.5 L min-1 was used, due to better mass transfer.

Discoloration and degradation of the dyes was analyzed by UV-Vis and COD. Carboxyl acids were identified through High Performance Liquid Chromatography (HPLC).

Publisher

Universidad de Guanajuato

Publish date

November, 2021

Publication type

Doctoral thesis

Publication version

Published Version

Format

application/pdf

Language

Spanish

Source repository

Repositorio Institucional de la Universidad de Guanajuato

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