Tratamiento de concentrados de nitrato de plantas de desalinización de agua por reducción catalítica: utilización de catalizador Pd, In/Al2O3 de baja carga metálica

Abstract

El nitrato es un contaminante persistente en aguas superficiales y subterráneas. Entre las posibles técnicas de tratamiento, se ha propuesto la reducción catalítica. El objetivo de este trabajo es analizar la posibilidad de tratar agua con una alta concentración de nitrato, utilizando el proceso de reducción catalítica, a través del uso de un catalizador con baja carga metálica (Pd:In/γ-Al2O3, 1:0.25 %wt). Además se evaluó la eliminación del nitrato utilizando ácido fórmico como agente reductor, como una forma a aportar nueva información sobre la aplicación de este ácido en concentrados provenientes de electrodiálisis. De las condiciones evaluadas, los pH 4 y 5 fueron las mejores condiciones encontradas para obtener total conversión de nitratos. De las condiciones que promovieron total reducción del nitrato, la mejor selectividad hacia N2 fue obtenida a pH 4 (97,1%). La caracterización de los catalizadores mostró que las partículas metálicas están bien dispersas en la superficie. Este estudio sugiere que el ácido fórmico puede ser utilizado con alta eficiencia en la reducción catalítica de concentrados de electrodiálisis. Además, la baja carga metálica utilizada presentó resultados muy prometedores para futuras aplicaciones.

Nitrate is a persistent contaminant in ground and surface water. Among the possible treatment techniques, the catalytic reduction was proposed as promissory one. This work aims to treat water with high nitrate concentration with catalytic reduction process, using low noble metal loading catalyst (Pd:In/γ-Al2O3, 1:0.25 %wt ).In addition, the elimination of nitrate was evaluated using formic acid as a reducing agent, in order to provide new information about the application of formic acid in electrodialysis concentrates. Between studied conditions, the pH 4 and 5 were found as the best ones to obtain total nitrate conversion. The best selectivity towards N2was obtained at pH 4 (97.1%). The catalysts characterization showed that metallic nanoparticles are homogeneously dispersed on the surface. This study showed that formic acid could be used with high efficiency for the catalytic reduction of nitrates concentrates. In addition, the low metal loading used in the catalysts presented very promising results in future applications.