Eficiencia de los procesos fenton y fotofenton en la remoción de la 𝐷𝐵𝑂5 del efluente del Camal Municipal Cusco-2021

Abstract

Las actividades de faenado en el camal de Cusco requieren de gran consumo de agua y, por consiguiente, generan aguas residuales con alta carga orgánica cuya disposición representa un problema ambiental. Por esta razón, la presente tesis tiene como finalidad comparar la eficiencia de los procesos Fenton y Fotofenton en la remoción de la DBO5 del efluente del camal municipal de Cusco. En primer lugar, se realizó una evaluación, seguimiento y análisis de las características físicas, flujo volumétrico y tipos de residuos, tanto sólidos como líquidos presentes en el efluente correspondiente a cada etapa del proceso de faenamiento registrado en las bitácoras de observación N°1, 2, 3 y 4. Se realizó un diagnóstico del punto de muestreo previamente al trabajo en campo, cuya metodología y procedimientos de toma de muestra estuvo determinada por el “Protocolo Nacional para el Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales-RJ.010-2016-ANA”, en consecuencia, dicha muestra compuesta se utilizó para la caracterización fisicoquímica y análisis en laboratorio de la DBO y DQO inicial, así como también para las pruebas experimentales. En relación, a la etapa de gabinete se utilizó el diseño Box–Behnken para la matriz de distribución de los 30 experimentos con sus respectivos niveles de los parámetros como son: 𝐹𝑒𝑆𝑂4. 7𝐻2𝑂, 𝐻2𝑂2 y pH. En la etapa de laboratorio, se realizaron diferentes pruebas preexperimentales, en referencia al proceso Fenton se utilizó un test de jarras en modo discontinuo por lotes, con una velocidad de 150 rpm en un tiempo de reacción de 1 hora; no obstante, en el proceso Fotofenton se empleó agitadores magnéticos y se acondicionó adecuadamente el fotoreactor con una lampara UV-C (254 nm). Los resultados alcanzados en la investigación con respecto al proceso Fenton indica una remoción máxima del 93.96% de la DBO, mientras que el proceso Fotofenton alcanzó un valor máximo del 94.63% de remoción de la DBO del efluente del camal.

Slaughtering activities in the Cusco slaughterhouse require large consumption of water and, therefore, generate wastewater with a high organic load, the disposal of which represents an environmental problem. For this reason, the purpose of this thesis is to compare the efficiency of the Fenton and Fotofenton processes in the removal of DBO5 from the effluent of the municipal slaughterhouse of Cusco. In the first place, an evaluation, monitoring and analysis of the physical characteristics, volumetric flow and type of solid and liquid waste present in the effluent corresponding to each stage of the slaughter process registered in the observation logs No. 1, 2, 3 and 4. A diagnosis of the sampling point was made prior to field work, whose methodology and sampling procedures were determined by the "National Protocol for Monitoring the Quality of Superficial Water Resources- RJ.010-2016 -ANA. Consequently, said composite sample was used for the respective analysis of the initial DBO and DQO, as well as for the experimental tests. In relation to the cabinet stage, the Box - Behnken design was used for the distribution matrix of the 30 experiments with their respective levels of parameters such as: 𝐹𝑒𝑆𝑂4. 7𝐻2𝑂, 𝐻2𝑂2 and pH. In the laboratory stage, different pre- experimental tests were carried out, referring to the Fenton process, a jar test was produced in discontinuous batch mode, with a speed of 150 rpm in a reaction time of 1 hour; however, in the Fotofenton process, magnetic stirrers were used and the photoreactor was adequately conditioned with a UV-C lamp (254 nm). The results achieved in the investigation regarding the Fenton process indicate a 93.96% removal of BOD, while the Fotofenton process achieved the removal of 94.63% of BOD from the slaughterhouse effluent.