Resumen

Introducción En este trabajo se estudian varias metodologías que se aplican actualmente en procesos de reducción de la carga contaminante en aguas residuales industriales. Se hace énfasis en los procesos electroquímicos como la electrocoagulación, electrodiálisis, electro-oxidación, electro-fotocatálisis y procesos electroquímicos de oxidación avanzada que se están aplicando en las industrias alimentarias, textiles y farmacéuticas (I. Arvanitoyannis, 2008). Estos procesos son de interés porque son capaces de reducir la carga orgánica de efluentes con alta carga orgánica y porque generan pocos residuos en comparación con otras tecnologías (I. S. Arvanitoyannis & Kassaveti, 2008) como por ejemplo, los procesos microbiológicos, procesos químicos de sedimentación, absorción con reactivos químicos, etc. (Michael Niaounakis, 2006). En el caso de los procesos electroquímicos de oxidación avanzada se logra la mineralización total de la materia orgánica lo que disminuye costos de tratamiento de lodos residuales y otros desechos formados en los procesos de tratamiento de aguas contaminadas con reactivos químicos o con el uso de adsorbentes (Brillas & Martínez-Huitle, 2015). Entre los procesos electroquímicos más utilizados en la industria, la electrocoagulación destaca como el proceso de eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos (Moreno-Casillas et al., 2007), mientras que los radicales oxidantes que se generan durante procesos foto catalíticos y electroquímicos de oxidación avanzada solo eliminan contaminantes orgánicos (Gozzi et al., 2017). Mediante el desarrollo industrial se ha logrado optimizar el consumo de energía, que es el gran problema del que adolecen estos procesos de descontaminación (Un, Altay, Savas Koparal, & Ogutveren, 2008). La electrodiálisis se utiliza en la industria farmacéutica ya que sus efluentes residuales contienen contaminantes de difícil degradación y que además son costosos. Mediante esta tecnología los residuos se pueden recuperar y ser reutilizados. En la industria textil, la oxidación avanzada con peróxido de hidrógeno, esta ayudando a eliminar los colorantes de difícil eliminación y que por lo general quedan disueltos y que se desechan al ambiente causando grandes niveles de contaminación (Moreno, Cocke, & Gomes, 2007) (Moreno et al., 2007). Entre los procesos que se están estudiando recientemente se encuentran la fotocatálisis y los procesos electroquímicos de oxidación avanzados (PEOAs), el primero requiere de catalizadores costosos, como el óxido de titanio, que se activan por la acción de luz solar y que eliminan hasta un 80% de los contaminantes (Comninellis, 1994) durante procesos de oxido-reducción sobre la superficie del catalizador(Martínez-Huitle & Brillas, 2009). Los PEOAs tienen por ventaja la alta eliminación de contaminantes orgánicos del medio, mayor al 90%; pero su gran desventaja radica en el alto coste de la energía eléctrica que se necesita. En investigaciones recientes se están desarrollando PEOAs como el foto-electrofenton solar que reduce el consumo eléctrico al utilizar la energía solar (Gozzi et al., 2017). Arvanitoyannis, I. (2008). Waste Management for the Food Industries. Academic Press. Retrieved from http://ac.els-cdn.com.sire.ub.edu/B9780123736543500110/3-s2.0-B9780123736543500110-main.pdf?_tid=d1d801ca-5802-11e7-b72d-00000aacb35d&acdnat=1498215659_d2f5be60567403353006bd23d454da60 Arvanitoyannis, I. S., & Kassaveti, A. (2008). Olive Oil Waste Management: Treatment Methods and Potential Uses of Treated Waste. In Waste Management for the Food Industries (pp. 453–552). Amsterdam: Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-373654-3.50011-0 Brillas, E., & Martínez-Huitle, C. A. (2015). 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Objetivos Analizar el potencial de las tecnologías electroquímicas que se pueden aplicar en la descontaminación de aguas residuales de industrias ecuatorianas para disminuir impactos ambientales.

Método La metodología empleada para realizar esta revisión se centró en las palabras clave: "electroquímica ambiental", "oxidación avanzada" y "fotocatálisis" utilizando el operador booleano AND, dando como resultado un total de 95 documentos indexados en la base de datos Web of Science de los cuáles se ha realizado un resumen explicativo de las tendencias actuales en la descontaminación de aguas residuales utilizando procesos electroquímicos.

Principales resultados Se han encontrado varios procesos electroquímicos que se pueden aplicar en la descontaminación de aguas residuales con alta carga orgánica. Estos procesos logran disminuir las concentracicones de contaminantes recalcitrantes sin generar residuos que necesitarán más procesos de tratamiento adicionales.

Conclusiones Los procesos electroquímicos de descontaminación presentan ventajas en la descontaminación de aguas residuales ya que alcanzan mayores niveles de reducción de la carga contaminante en los efluentes si se compara con otros métodos, pero con la desventaja del alto consumo de energía eléctrica. Sin embargo, se están desarrollando mejores procesos para disminuir los costes energéticos asociados a estos procesos y así lograr que sean aplicables a nivel industrial.