Tratamiento de residuos líquidos de descontaminación de centrales nucleares por fotocatalisis heterogenea
En los reactores nucleares se generan campos de radiación intensos no sólo en el núcleo, sino también en todo el circuito primario. Estos son debidos, principalmente, a la activación de los productos de corrosión a través del mecanismo conocido como transporte de actividad. Con objeto de reducir al...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2002
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/9/1/1Morgada.PDF |
| Aporte de: |
| Sumario: | En los reactores nucleares se generan campos de radiación intensos no sólo en el núcleo, sino también en todo el circuito primario. Estos son debidos, principalmente, a la activación de los productos de corrosión a través del mecanismo conocido como transporte de actividad. Con objeto de reducir al mínimo la intensidad de los campos de radiación y evitar los problemas operativos que trae aparejada la deposición de óxidos en las cañerías y equipos, es necesaria la remoción de las capas de oxido portadoras de actividad de los componentes de los sistemas auxiliares de reactores nucleares, que puede lograrse mediante limpieza química. Esta operación, conocida como descontaminación, se realiza generalmente usando mezclas de ácidos orgánicos como NTA, EDTA, oxálico, cítrico, etc., a concentraciones de orden de 1% y pH 3-4. Los efluentes de este proceso no pueden ser descargados directamente al medio ambiente, sino que deben ser previamente tratados Tratamientos tales como termólisis, oxidación química convencional y otros métodos presentan algunos problemas para su utilización. Algunos de estos compuestos no son fácilmente degradables. Ensayos previos en la Unidad de Actividad Química del CAC han demostrado que la Fotocatálisis Heterogénea, perteneciente al grupo de Tecnologías Avanzadas de Oxidación (TAOs) puede ser un método útil para el tratamiento de los residuos líquidos provenientes de la descontaminación. El método consiste en la irradiación de una suspensión acuosa de un semiconductor, generalmente TiO_2, conteniendo el sustrato a degradar, empleando longitudes de onda menores a la del “band-gap” del semiconductor. De esta manera, se generan especies oxidantes y reductoras capaces de efectuar reacciones de transferencia de electrones en compuestos orgánicos e inorgánicos. Sus ventajas frente a otras TAOs son su bajo costo, posibilidad de realizarse a presión y temperatura ambientes, usa sólo oxígeno como agente oxidante y puede ser operado en “batch” o en continuo. En el presente trabajo se utilizó un equipo a escala de banco de recirculación continua, que emplea un tubo fluorescente de luz UV (366 nm), para ensayar la degradación de ácido oxálico y ácido cítrico por Fotocatálisis Heterogénea. Se emplearon soluciones de ácido oxálico y ácido cítrico a pH análogos a los resultantes de la descontaminación. Con este sistema, se continuaron los ensayos de irradiación ya iniciados en suspensiones de ácido oxálico 1% a pH 3,7, en presencia de TiO_2 (1 g/l), F^3^+ 0,1% y H_2O_2 en distintas relaciones molares con el ácido oxálico, con el objeto de determinar la relación óptima de ácido oxálico y H_2O_2 que garantice una buena conversión en un tiempo razonable y emplee la mínima cantidad de H_2O_2. Se determinó la relación óptima ácido H_2O_2:oxálico mínima que garantice una significativa mineralización del ácido oxálico. Dado que no existían antecedentes de estudios en la Unidad de Actividad Química del CAC del sistema del ácido cítrico, se investigó sobre su comportamiento frente a la fotocatálisis heterogénea combinada con Foto-Fenton. Se irradiaron suspensiones de ácido cítrico 0,5% en presencia de TiO_2 (1 g/l), Fe^3^+ y H_2O_2 en distintas relaciones molares con el ácido cítrico, con el objeto de estudiar la efectividad del tratamiento combinado en la degradación del mismo. Asimismo, se desarrolló una técnica de análisis cromatográfico para la determinación del ácido cítrico y del complejo citrato férrico, que permite la identificación y cuantificación delácido cítrico y la separación, identificación y cuantificación de algunos de los intermediarios de degradación |
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