Conceptualizing Product Development in Islamic Banking

Ultraviolat de buit (VUV/H2O)

UV/O3

UV/H2O2

Foto Fenton i relacionades Fotocatàlisis heterogènia:

- amb semiconductors - amb sensibilitzadors

Oxidació en aigua sub i supercrítica Ozó amb H2O2 (O3/H2O2)

Fenton i relacionats Oxidació electroquímica

Descàrrega electrohidràulica i ultrasons Plasma no tèrmic

Radiòlisi i tractament amb feixos d'electrons

L'eficiència de cadascun d'aquests processos depèn de diversos factors com la concentració de l'agent oxidant, la intensitat de UV/VIS, el temps de reacció, el pH, la quantitat de radicals que es generen, les propietats fisicoquímiques i la concentració inicial d’HAPs a tractar o la composició química de la matriu sobre la que s'apliquen.

Entre les avantatges d'aquests POA cal destacar:

 Els contaminants es destrueixen, no es concentren ni canvien.  Es pot arribar a la mineralització total dels contaminants orgànics.  Generalment, no generen residus que s'hagin de tractar posteriorment.

 Els reactius utilitzats es degraden durant el procés fins a transformar-se en productes no tòxics.

 Són processos útils per a l'eliminació de contaminants resistents als tractaments convencionals o mètodes biològics. Aquests processos es poden combinar amb un tractament biològic posterior.

 Serveixen per eliminar contaminants que es troben a baixes concentracions.  Generalment, milloren les característiques organolèptiques de l'aigua tractada.

L'inconvenient més important d'aquests POA és l'elevat cost dels reactius implicats, del manteniment i/o de l'elevat consum elèctric necessari per a obtenir l'ozó i/o les làmpades d’UV. En aquest últim cas però, el consum energètic es pot veure reduït a patir de l'ús de tècniques de fotocatàlisi solar que consisteixen en utilitzar l'energia solar per a la degradació dels contaminants.

54 Biosorció

La sorció és un procés alternatiu als mètodes químics convencionals pel tractament de les aigües contaminades amb HAPs. La biosorció és un tipus específic de sorció en que la fase sòlida es coneix com a biosorbent o material d'origen biològic.

La sorció/biosorció és un dels mètodes més utilitzats per eliminar una amplia varietat de contaminants orgànics presents en l'aigua. Aquest procés es considera el millor mètode de tractament d'aigua contaminada degut a la seva elevada capacitat d'eliminació (pot arribar a ser del 99.9%), la seva eficiència per eliminar contaminants orgànics tan solubles com insolubles, el seu potencial d'aplicació, baix cost i senzillesa pel que fa a l'operativitat (Ali et al. 2012).

Generalment, les tecnologies de tractament d’HAPs tenen un cost econòmic elevat (al voltant dels 9.1 a 409.5 euros per metre cúbic d'aigua tractada), excepte en el cas de la sorció/bisorció (de l’ordre de 4.5 a 182 euros per metre cúbic d'aigua tractada) (Ali et al. 2012). A més a més, els processos químics comentats anteriorment o altres tecnologies com l'oxidació biològica, l'intercanvi iònic, l'electròlisi i l'extracció amb solvents, poden ser mètodes poc eficients en el cas de tractament d'aigües amb concentracions traça d’HAPs. La sorció/biosorció en canvi, ha demostrat ser un mètode eficaç per a l'eliminació de contaminants orgànics persistents i s'està avaluant com una alternativa a la resta de processos degut a que es tracta d'un procés econòmic i respectuós amb el medi ambient.

55

1.4 BIOSORCIÓ

La sorció és un procés que engloba dos fenòmens: l'absorció i l'adsorció. L'absorció és la incorporació d'una substància en un estat a un altre estat diferent (és a dir, els líquids absorbits en un sòlid, o els gasos que poden ser absorbits per l'aigua). L'adsorció per contra, és l'adherència física o mitjançant enllaços químics de les molècules sobre una superfície. Aquest procés implica l’acumulació de molècules de solut en una interfase que separa dos fases, o gas-líquid, o líquid-líquid, o gas-sòlid o líquid-sòlid. En aquest estudi, únicament es tindrà en compte l’adsorció líquid-sòlid, on s’extreu matèria de la fase líquida, normalment aquosa (l'adsorbat) i es concentra en la superfície de la fase sòlida (o adsorbent). Tal i com s'ha comentat anteriorment, la biosorció és una subcategoria de la sorció en que l'adsorbent és una matriu biològica.

Així doncs, el concepte de biosorció es pot descriure com un procés de retenció i concentració de substàncies indesitjades presents en una solució aquosa en la superfície d’un material biològic com a conseqüència d’una elevada afinitat entre el biosorbent i l'adsorbat.

1.4.1 CARACTERÍSTIQUES DEL PROCÉS DE BIOSORCIÓ

Des de l'aparició del primer estudi que avaluava la capacitat d'eliminació de coure a partir de l'ús d'espores de Trilleria tricini i Ustilago crameni l'any 1902, s'han publicat uns 3.000 articles científics relacionats amb els processos de biosorció.

Tecnologies basades en la biosorció

Tot i que la seva aplicació principal es centra en el tractament d'aigües contaminades, la biosorció té altres usos, com seria el cas de la seva utilització en les formulacions de nutrients tan per animals com vegetals, i la recuperació de metalls com l'or i la plata. En el cas de les formulacions de nutrients, la biomassa adsorbeix microelements o elements traça que són essencials en la nutrició animal i vegetal a traves del procés d'adsorció i s'utilitzen per exemple, com a additius per a pinsos per tal de complementar la dieta del bestiar. Alguns materials tenen un elevat contingut de minerals intrínsec o la capacitat natural d'adsorbir i acumular-los. Aquest seria el cas de les espècies Pithophora varia Wille, Enteromorpha prolifera i Vaucheria sp., macroalgues que poden enriquir-se fàcilment amb minerals essencials per a la nutrició animal.

56 En el cas dels processos de biosorció relacionats amb la recuperació d'alguns metalls, destaca la macroalga Sargassum natans que presenta una capacitat d'adsorció d'or superior a les resines comercials utilitzades per aquesta aplicació: 6.4 meq ions d'or i 0.35- 5.0 meq ion or, respectivament.

La biosorció com a tractament d’aigües és l’aplicació més estudiada i referenciada. Aquest procés s'aplica en el tractament d'aigües residuals especialment quan la concentració de contaminant és inferior a 100 mg L-1 _{i/o, on l'ús d'altres mètodes de tractament són} ineficaços o massa costosos.