Aplicación de reactores continuos con peroxidasa inmovilizada y de reactores continuos con módulo de ultrafiltración a la eliminación de 4-clorofenol

Résumé

Muchos efluentes industriales de diversos or?genes presentan como principal carga contaminante diversos compuestos fen?licos, cuya toxicidad es ampliamente conocida. De entre ellos, el 4-clorofenol es uno de los que presenta menor porcentaje de descomposici?n en suelo y tiene una alta toxicidad. En este trabajo, se ha estudiado el proceso de eliminaci?n de 4-clorofenol por oxidaci?n en presencia de per?xido de hidr?geno, empleando dos enzimas peroxidasas: la de soja (SBP) y la de r?bano (HRP) Se han probado diversas configuraciones de reactores, discontinuos y continuos, as? como reactores con membrana. Adicionalmente, se ha llevado a cabo la modelizaci?n de estos sistemas, calculando los par?metros implicados en los diferentes modelos y procediendo al contraste y verificaci?n experimental de los mismos. De cara a la consecuci?n de este objetivo global, el trabajo se dividi? en una serie de etapas para alcanzar diversos objetivos parciales: 1.- Inmovilizaci?n de ambas enzimas, mediante enlace covalente, a un soporte de vidrio poroso y caracterizaci?n de los derivados obtenidos. Elecci?n del derivado que presenta mejores caracter?sticas para el proceso en estudio. 2.- Experimentaci?n en reactor tanque discontinuo, estudiando la influencia de las variables de operaci?n m?s relevantes. Formulaci?n de un modelo cin?tico para el proceso de reacci?n y elaboraci?n de un modelo de dise?o para el reactor. Determinaci?n de los par?metros cin?ticos intr?nsecos y comparaci?n con los obtenidos previamente para el fenol. 3.- Experimentaci?n en reactor tanque continuo, estudiando la influencia de las variables de operaci?n m?s relevantes, y elaboraci?n de un modelo de dise?o, con su posterior ajuste y validaci?n. 4.- Experimentaci?n en reactores tanque continuos en serie, estudiando la influencia de las variables de operaci?n m?s relevantes, y optimizaci?n de la forma de distribuci?n de la cantidad total de biocatalizador en los diferentes reactores de la serie. 5.- Experimentaci?n en reactor de lecho fluidizado con dos soportes de distinta superficie espec?fica, estudiando la influencia de las variables de operaci?n m?s relevantes. 6. Estudio experimental de la influencia de las distintas variables de operaci?n sobre la conversi?n alcanzada a la salida del conjunto biorreactor-m?dulo de ultrafiltraci?n y desarrollo de un modelo de dise?o del proceso, ajuste de los datos experimentales al modelo y determinaci?n de los par?metros del mismo. 7.- Finalmente, comparaci?n de los resultados obtenidos en los diferentes reactores continuos, para establecer cu?l de ellos es m?s adecuado, en funci?n de las condiciones requeridas por el proceso de tratamiento.