Estudiantes de la carrera de Ingeniería Ambiental tratan aguas contaminadas con colorantes utilizados en la industria textil

De izquierda a derecha: Jorge Alexander Portugal Torres, Jhorch Quispe Laura, Natalie Katrin Quiñonez Huete, Samantha Briseyda Achic Arredondo, Isaí Calep Damazo Minaya y Rodrigo Julio Cueva Espinoza.

Equipo de estudiantes del sexto ciclo de la carrera de Ingeniería Ambiental, pertenecientes al curso Química y Física Ambientales, a cargo del Dr. Harry Anderson Rivera Tito, aplicaron el proceso Foto-Fenton para tratar aguas contaminadas con colorantes azoicos utilizados en la industria textil.

Contexto

Según la ONU, la industria textil es la segunda más contaminante y responsable del 20% de la contaminación de agua dulce en el país, generando aproximadamente 1000 millones de m³ de aguas residuales al año, donde el 80% proviene de tratamientos textiles y teñido en producciones de denim, compuestos orgánicos, que son tóxicos para la vida acuática y salud humana ocasionando la eutrofización de los cuerpos de agua, que resulta en la proliferación de algas y disminución del oxígeno disuelto en el agua.

Los colorantes sintéticos más tóxicos son los colorantes azoicos, los cuales están representados por la presencia de uno o más enlaces azoicos (-N=N-) conectando diferentes anillos aromáticos. Su estructura molecular aromática compleja casi no es biodegradable en condiciones naturales. Además, incluso si son degradados, es complicado deshacerse de los productos secundarios tóxicos. Entre estos, están las aminas aromáticas, las cuales pueden actuar como mutágenos. Incluso, hay colorantes azoicos carcinógenos sin necesidad de la escisión en aminas aromáticas.

Tratamiento de aguas contaminadas con colorantes

Conscientes del impacto ambiental que generan los efluentes coloreados de las industrias textiles en las aguas naturales, los estudiantes desarrollaron un experimento basado en el proceso Foto-Fenton para eliminarlos y mejorar así las características ópticas del efluente. Este proceso, que forma parte del “proceso de oxidación avanzada (AOP)”, produjo radicales hidroxilos (·OH), los cuales tienen un alto poder oxidativo en la solución. Es así que, mediante la generación de estos radicales, se convirtió los colorantes de los efluentes textiles en agua, dióxido de carbono (CO₂) y moléculas más fácilmente degradables.

Foto 2. Resultados del proceso Foto-Fenton, en los viales se observan las muestras recolectadas de la decoloración del agua contaminada con Direct Blue 71. Éstas se han cuantificado utilizando los datos de absorbancia de las gráficas mostradas en el cuadro los cuales fueron generados mediante espectroscopía UV-Visible.

Con esta investigación los estudiantes buscan demostrar la gran eficacia que tiene el proceso Foto-Fenton para la regeneración de aguas residuales de efluentes textiles. También, se quiere evaluar su posible reutilización dentro de las empresas textiles y demás actividades económicas. Además, el equipo junto a su docente, Dr. Harry Anderson Rivera Tito, mencionan que este proceso es viable y de bajo coste ya que la mayoría de componentes se puede adquirir en el mercado peruano como en farmacias y centros comerciales de la capital.

Para finalizar los estudiantes agradecen el apoyo del Dr. Pierre Giovanny Ramos Apestegui y el de la Dra. María Esther Quintana Cáceda por el aporte brindado en el desarrollo exitoso de la investigación.

¿Por qué emplear el proceso Foto-Fenton para tratar las aguas contaminadas con colorantes azoicos?

El proceso Foto-Fenton es una variante del proceso Fenton que se utiliza para la degradación de numerosos contaminantes, entre ellos, colorantes orgánicos sintéticos. El proceso de oxidación Fenton fue descrito por primera vez en 1894 por Henry J. Fenton, cuando descubrió que el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) podía activarse con iones ferrosos para oxidar ácido tartárico (HOOC-CHOH-CHOH-COOH). En ese sentido, el proceso foto-Fenton combina la oxidación química del proceso Fenton con la activación de radicales libres generados mediante la exposición a la luz solar o a una fuente de radiación UV para romper enlaces químicos y desestabilizar física y químicamente a la molécula.