Tratamiento de agua con oxidación avanzada mediante ozono y radiación UV para eliminar glifosato

Abstract

En el presente trabajo se evaluó la efectividad de los procesos de tratamiento de agua con oxidación avanzada para eliminar glifosato (N-fosfonometilglicina) mediante ozono, radiación UV y su combinación Ozono-UV. Se hicieron pruebas en un reactor a escala de laboratorio con capacidad de 500 mL, equipado con un generador de ozono y una lámpara de radiación UV. A tres diferentes valores de pH 4, 7 y 9. Con una concentración inicial de glifosato de 24 mg/L, una dosis de ozono de 26 mg/min y en el tratamiento con radiación UV a una longitud de onda 254 nm. Se analizó la concentración de glifosato a diversos tiempos de tratamiento además de la DQO y la DBO5. Los resultados muestran que en los procesos de ozonización el pH es importante en la velocidad de reacción del glifosato, mientras que en los procesos con radiación UV el pH no influye en la velocidad de reacción. En cuanto a la eliminación del glifosato el 98 % de remoción del glifosato se logró en una hora de ozonización, el mismo porcentaje se alcanza en 12 horas de radiación UV, y la combinación de Ozono-UV permite eliminar el 100 % de glifosato en 30 minutos. En cuanto a la DQO la mayor remoción se observó en condiciones neutras y alcalinas mediante ozonización, logrando disminuir la DQO en un 95% y 93% respectivamente. Mientras que en el proceso con radiación UV la mayor disminución de DQO se observó en condiciones ácidas (83%). En el proceso combinado ozono-UV se tienen los mejores resultados en condiciones alcalinas (97%). Por otra parte, la DBO5 en los primeros minutos de tratamientos con ozonización, radiación UV y Ozono-UV, el glifosato se transformó en compuestos que aumentaron la DBO5. Al final del tratamiento, los compuestos generados fueron más biodegradables, lo que sugiere que estos procesos favorecen la biodegradación del herbicida. En conclusión, los procesos de oxidación avanzada mediante ozono, radiación UV y la combinación Ozono-UV resultan ser procesos eficaces para la eliminación del glifosato en agua, pero con diferentes tiempos de reacción. La combinación de Ozono-UV ofrece una sinergia que supera la eficiencia de cada tratamiento por separado, logrando una mayor oxidación del glifosato con menor tiempo de reacción.

In this work, the effectiveness of advanced oxidation water treatment processes to eliminate glyphosate (N-phosphonomethylglycine) using ozone, UV radiation and their combination Ozone-UV was evaluated. Tests were carried out in a laboratory-scale reactor with a capacity of 500 mL, equipped with an ozone generator and a UV radiation lamp. At three different pH values 4, 7 and 9. With an initial glyphosate concentration of 24 mg/L, an ozone dose of 26 mg/min and in the treatment with UV radiation at a wavelength of 254 nm. The concentration of glyphosate at various treatment times was analyzed in addition to the COD and BOD5. The results show that in ozonation processes the pH is important in the reaction rate of glyphosate, while in processes with UV radiation the pH does not influence the reaction rate. As for the elimination of glyphosate, 98% of the removal of glyphosate was achieved in one hour of ozonation, the same percentage is reached in 12 hours of UV radiation, and the combination of Ozone-UV allows 100% of glyphosate to be eliminated in 30 minutes. Regarding COD, the greatest removal was observed in neutral and alkaline conditions by ozonation, achieving a reduction in COD by 95% and 93% respectively. While in the process with UV radiation, the greatest decrease in COD was observed in acidic conditions (83%). In the combined ozone-UV process, the best results are achieved in alkaline conditions (97%). On the other hand, in the first minutes of treatments with ozonation, UV radiation and Ozone-UV, glyphosate was transformed into compounds that increased BOD5. At the end of the treatment, the compounds generated were more biodegradable, suggesting that these processes favor the biodegradation of the herbicide. In conclusion, the advanced oxidation processes using ozone, UV radiation and the Ozone-UV combination are effective processes for the elimination of glyphosate in water, but with different reaction times. The Ozone-UV combination offers a synergy that exceeds the efficiency of each treatment separately, achieving greater oxidation of glyphosate with less reaction time.