优化UV/H2O2系统从农业废水中回收营养物质和降解有机物

IF 0.4 4区环境科学与生态学 Q4 ENVIRONMENTAL SCIENCES

Revista Internacional De Contaminacion Ambiental Pub Date : 2022-06-06 DOI:10.20937/rica.54236

Manuel A. Reyes-Prado, Blenda Ramírez-Pereda, Karina Ramírez, Víctor González-Huitrón, A. E. Rodríguez-Mata, Perla Marysol Uriarte-Aceves, L. E. Amábilis-Sosa

{"title":"优化UV/H2O2系统从农业废水中回收营养物质和降解有机物","authors":"Manuel A. Reyes-Prado, Blenda Ramírez-Pereda, Karina Ramírez, Víctor González-Huitrón, A. E. Rodríguez-Mata, Perla Marysol Uriarte-Aceves, L. E. Amábilis-Sosa","doi":"10.20937/rica.54236","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"En la presente investigación se evaluaron la recuperación de nutrientes y la remoción de materia orgánica del agua residual agrícola (ARA) mediante un proceso de oxidación avanzada (POA). Para ello, se configuró un sistema UV/H2O2 de 30 W/m2 optimizado en cuanto a dosis de reactivo oxidante y tiempo de irradiación UV. Los niveles evaluados fueron 48.9, 65.3 y 84.6 mM de peróxido de hidrógeno (H2O2) y 60, 90 y 120 min, respectivamente. Así, a través del algoritmo de la metodología de superficie de respuesta (MSR) en conjunto con el de la función de deseabilidad, se encontró que es posible obtener 95 ± 5 % de remoción de la demanda química de oxígeno (DQO), así como generar 200 ± 11 % de nitratos (N-NO3) y 100 ± 9.5 % de fosfatos (P-PO4) con relación a las concentraciones iniciales. Además, se evaluó el comportamiento de las especies químicas de nitrógeno y fósforo durante el tratamiento del ARA. Los resultados sugieren que el sistema UV/H2O2 optimizado representa una alternativa técnicamente viable en el tratamiento eficiente de ARA. En efecto, se generaron efluentes con características deseables para el reúso en la agricultura, tales como altos niveles de nitrógeno y fósforo en formas químicas asimilables para los cultivos. De esta manera se contribuye directamente a solucionar problemas relacionados con la escasez de agua y la producción de fertilizantes.","PeriodicalId":49608,"journal":{"name":"Revista Internacional De Contaminacion Ambiental","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.4000,"publicationDate":"2022-06-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"RECUPERACIÓN DE NUTRIENTES Y DEGRADACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA DE AGUA RESIDUAL AGRÍCOLA POR MEDIO DE UN SISTEMA UV/H2O2 OPTIMIZADO\",\"authors\":\"Manuel A. Reyes-Prado, Blenda Ramírez-Pereda, Karina Ramírez, Víctor González-Huitrón, A. E. Rodríguez-Mata, Perla Marysol Uriarte-Aceves, L. E. Amábilis-Sosa\",\"doi\":\"10.20937/rica.54236\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"En la presente investigación se evaluaron la recuperación de nutrientes y la remoción de materia orgánica del agua residual agrícola (ARA) mediante un proceso de oxidación avanzada (POA). Para ello, se configuró un sistema UV/H2O2 de 30 W/m2 optimizado en cuanto a dosis de reactivo oxidante y tiempo de irradiación UV. Los niveles evaluados fueron 48.9, 65.3 y 84.6 mM de peróxido de hidrógeno (H2O2) y 60, 90 y 120 min, respectivamente. Así, a través del algoritmo de la metodología de superficie de respuesta (MSR) en conjunto con el de la función de deseabilidad, se encontró que es posible obtener 95 ± 5 % de remoción de la demanda química de oxígeno (DQO), así como generar 200 ± 11 % de nitratos (N-NO3) y 100 ± 9.5 % de fosfatos (P-PO4) con relación a las concentraciones iniciales. Además, se evaluó el comportamiento de las especies químicas de nitrógeno y fósforo durante el tratamiento del ARA. Los resultados sugieren que el sistema UV/H2O2 optimizado representa una alternativa técnicamente viable en el tratamiento eficiente de ARA. En efecto, se generaron efluentes con características deseables para el reúso en la agricultura, tales como altos niveles de nitrógeno y fósforo en formas químicas asimilables para los cultivos. De esta manera se contribuye directamente a solucionar problemas relacionados con la escasez de agua y la producción de fertilizantes.\",\"PeriodicalId\":49608,\"journal\":{\"name\":\"Revista Internacional De Contaminacion Ambiental\",\"volume\":\" \",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.4000,\"publicationDate\":\"2022-06-06\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Revista Internacional De Contaminacion Ambiental\",\"FirstCategoryId\":\"93\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.20937/rica.54236\",\"RegionNum\":4,\"RegionCategory\":\"环境科学与生态学\",\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"ENVIRONMENTAL SCIENCES\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Revista Internacional De Contaminacion Ambiental","FirstCategoryId":"93","ListUrlMain":"https://doi.org/10.20937/rica.54236","RegionNum":4,"RegionCategory":"环境科学与生态学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"ENVIRONMENTAL SCIENCES","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

摘要

本研究评估了通过高级氧化过程从农业废水中回收营养物质和去除有机物的情况。为此，配置了一个30 W/m2的UV/H2O2系统，该系统在氧化剂剂量和紫外线照射时间方面进行了优化。评估的水平分别为48.9、65.3和84.6毫米过氧化氢（H2O2）和60、90和120分钟。因此，通过响应面方法（MSR）算法与期望函数算法相结合，发现有可能获得95±5%的化学需氧量（COD）去除率，并产生200±11%的硝酸盐（N-NO3）和100±9.5%的磷酸盐（P-PO4）。此外，还评估了氮和磷的化学物种在ARA处理过程中的行为。结果表明，优化的UV/H2O2系统是有效治疗ARA的技术上可行的替代方案。事实上，产生的废水具有农业中理想的特性，例如作物可同化化学形式的高氮和磷水平。通过这种方式，它直接有助于解决与缺水和化肥生产有关的问题。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

查看原文本刊更多论文

RECUPERACIÓN DE NUTRIENTES Y DEGRADACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA DE AGUA RESIDUAL AGRÍCOLA POR MEDIO DE UN SISTEMA UV/H2O2 OPTIMIZADO

En la presente investigación se evaluaron la recuperación de nutrientes y la remoción de materia orgánica del agua residual agrícola (ARA) mediante un proceso de oxidación avanzada (POA). Para ello, se configuró un sistema UV/H2O2 de 30 W/m2 optimizado en cuanto a dosis de reactivo oxidante y tiempo de irradiación UV. Los niveles evaluados fueron 48.9, 65.3 y 84.6 mM de peróxido de hidrógeno (H2O2) y 60, 90 y 120 min, respectivamente. Así, a través del algoritmo de la metodología de superficie de respuesta (MSR) en conjunto con el de la función de deseabilidad, se encontró que es posible obtener 95 ± 5 % de remoción de la demanda química de oxígeno (DQO), así como generar 200 ± 11 % de nitratos (N-NO3) y 100 ± 9.5 % de fosfatos (P-PO4) con relación a las concentraciones iniciales. Además, se evaluó el comportamiento de las especies químicas de nitrógeno y fósforo durante el tratamiento del ARA. Los resultados sugieren que el sistema UV/H2O2 optimizado representa una alternativa técnicamente viable en el tratamiento eficiente de ARA. En efecto, se generaron efluentes con características deseables para el reúso en la agricultura, tales como altos niveles de nitrógeno y fósforo en formas químicas asimilables para los cultivos. De esta manera se contribuye directamente a solucionar problemas relacionados con la escasez de agua y la producción de fertilizantes.

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Revista Internacional De Contaminacion Ambiental ENVIRONMENTAL SCIENCES-

CiteScore

0.90

自引率

16.70%

发文量

期刊介绍： En esta revista se aceptan para su publicación trabajos originales y de revisión sobre aspectos físicos y químicos de la contaminación, investigaciones sobre la distribución y los efectos biológicos y ecológicos de los contaminantes; así como sobre tecnología e implementación de nuevas técnicas para su medida y control; también son aceptados estudios sociológicos, económicos y legales acerca del tema. Se publicarán los escritos que mediante arbitraje de especialistas y a juicio del Consejo Editorial tengan el nivel y la calidad adecuados para ello y su contenido será responsabilidad única de los autores. La Revista Internacional de Contaminación Ambiental es de periodicidad trimestral y se publica los días 1 de febrero, mayo, agosto y noviembre.