New creamic tile appplications: development of a photocatalytic reactor for wastewater treatment

Abstract

La fotocatálisis heterogénea es un proceso de oxidación avanzada que se basa en la generación de radicales hidroxilo (OH•) por la incidencia de radiación ultravioleta sobre un fotocatalizador (TiO2). Estos radicales poseen un potencial oxidante elevado y son capaces de degradar y mineralizar un gran número de contaminantes orgánicos, y de inactivar un gran número de microorganismos en sistemas acuosos. Existen numerosos trabajos en los que se han desarrollado sistemas para el tratamiento terciario de aguas residuales basados en la tecnología fotocatalítica. La cerámica es un material con una resistencia química y durabilidad que lo hacen idóneo para su uso como soporte del fotocatalizador en este tipo de sistemas. Por ello, en este trabajo se ha estudiado la obtención de soportes cerámicos descontaminantes mediante la aplicación de un recubrimiento nanométrico de dióxido de titanio (TiO2). A partir de los revestimientos cerámicos fotocatalíticos obtenidos se ha desarrollado un reactor para la descontaminación y desinfección de aguas. La capacidad descontaminante del sistema desarrollado se ha evaluado mediante el tratamiento del efluente de una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), que contenía como principal contaminante el pesticida Imazalil.

Heterogeneous photocatalysis is an advanced oxidation process based on the generation of hydroxyl radicals (•OH) by incident ultraviolet radiation on a photocatalyst (TiO2). These radicals have a high oxidising power and are able to degrade and mineralise a great number of organic pollutants and to inactivate a great number of microorganisms in aqueous systems. Numerous studies are available in which tertiary wastewater treatment systems based on photocatalytic technology have been developed. Ceramics are materials with a chemical resistance and durability that make them suitable for use as a photocatalytic substrate in this type of system. This study was undertaken to obtain decontaminating ceramic tiles by applying a nanometric sol-gel coating of titanium dioxide (TiO2) on the ceramic substrate. Using the resulting photocatalytic ceramic tiles, a reactor for wastewater decontamination and disinfection was developed. The decontaminating capability of the developed system was evaluated by treating a wastewater treatment plant (WWTP) effluent that contained the pesticide Imazalil as main pollutant.