[ca] L'objectiu d'aquest treball és contribuir a un tractament d'aigües més eficient i sostenible. El procés foto-Fenton ha demostrat ser molt eficient per al tractament d'aigües recalcitrants i no biodegradables. Diverses investigacions han demostrat la importància de la dosificació de peròxid d'hidrogen (H2O2) en la millora del rendiment del procés, ja que pot evitar o reduir l'activació de reaccions ineficients. Per trobar la dosificació òptima, no és possible provar experimentalment tots els tipus de dosificació, per la qual cosa cal desenvolupar i implementar un model que pugui predir el procés. En aquest projecte s'ha explotat un model dinàmic de foto-Fenton que inclou el subministrament flexible de peròxid d'hidrogen per determinar un perfil de dosificació millorat per a un tractament fotoFenton determinat. S'adopta del treball presentat per Nasr Esfahani et al., (2022), en què es va ampliar i adoptar el model foto-Fenton de Cabrera-Reina et al. (2012) i Audino et al. (2019). Utilitza les dades experimentals obtingudes per Yu et al., (2020) utilitzant diferents esquemes de dosificació per a la mineralització de solucions de paracetamol (PCT) a escala de planta pilot. Després de validar el model amb alguns dels experiments utilitzats per al calibratge, es va realitzar la seva explotació simulant noves situacions ampliant els rangs de les variables de decisió en comparació dels experiments de Yu et al., (2020). El temps de reacció, la quantitat total de peròxid d'hidrogen i el perfil de dosificació van ser les variables utilitzades per a la presa de decisions. L'anàlisi i la discussió dels resultats es van fer principalment utilitzant les concentracions de peròxid d'hidrogen, el carboni orgànic total (COT) i l'oxigen dissolt (OD). Les concentracions d'OD permeten una explicació més completa de la naturalesa del procés. Dins de les situacions estudiades, els resultats de les simulacions van mostrar que el perfil de dosificació tenia poc efecte a la mineralització final. En augmentar el temps del procés, es van observar millores significatives en la mineralització dels contaminants, així com quan es va augmentar la quantitat de peròxid d'hidrogen, encara que l'experiència i la literatura desaconsellen afegir massa oxidant per tenir un bon rendiment. De la simulació es van seleccionar dues de les estratègies millorades per ser validades a la planta pilot. L'objectiu del primer experiment era comprovar l'efecte positiu en l'eliminació de COT de l'addició d'una quantitat de peròxid d'hidrogen superior a l'estequiomètrica. Com era d'esperar i d'acord amb l'experiència i la literatura, afegir massa oxidant no va millorar els resultats de mineralització a la planta pilot. El segon experiment volia comprovar si l'augment del temps de reacció mentre s'utilitzava la quantitat estequiomètrica total de H2O2 beneficiaria els resultats. En aquest cas, els resultats de les simulacions sí que van coincidir amb els de la planta pilot, obtenint una mineralització del 80%. Així doncs, utilitzant el model s'ha trobat una estratègia de dosificació més eficaç.

[es] El objetivo de este trabajo es contribuir a un tratamiento de aguas más eficiente y sostenible. El proceso foto-Fenton ha demostrado ser altamente eficiente para el tratamiento de aguas recalcitrantes y no biodegradables. Varias investigaciones han demostrado la importancia de la dosis de peróxido de hidrógeno (H2O2) en la mejora del rendimiento del proceso, ya que puede evitar o reducir la activación de reacciones ineficientes. Para encontrar la dosis óptima, no es posible probar experimentalmente todos los tipos de dosis, por lo que es necesario desarrollar e implementar un modelo que pueda predecir el proceso. En este proyecto se ha explotado un modelo dinámico de foto-Fenton que incluye el suministro flexible de peróxido de hidrógeno para determinar un perfil de dosificación mejorado para un tratamiento foto-Fenton determinado. Se adopta del trabajo presentado por Nasr Esfahani et al., (2022), en el que se amplió y adoptó el modelo foto-Fenton de Cabrera-Reina et al. (2012) y Audino et al. (2019). Utiliza los datos experimentales obtenidos por Yu et al., (2020) utilizando diferentes esquemas de dosificación para la mineralización de soluciones de paracetamol (PCT) a escala de planta piloto. Después de validar el modelo con algunos de los experimentos utilizados para su calibración, se realizó su explotación simulando nuevas situaciones ampliando los rangos de las variables de decisión con respeto a las de los experimentos de Yu et al., (2020). El tiempo de reacción, la cantidad total de peróxido de hidrógeno y el perfil de dosificación fueron las variables utilizadas para la toma de decisiones. El análisis y la discusión de los resultados se realizaron principalmente utilizando las concentraciones de peróxido de hidrógeno, el carbono orgánico total (COT) y el oxígeno disuelto (OD). Las concentraciones de OD permiten una explicación más completa de la naturaleza del proceso. Dentro de las situaciones estudiadas, los resultados de las simulaciones mostraron que el perfil de dosificación tenía poco efecto en la mineralización final. Al aumentar el tiempo del proceso, se observaron mejoras significativas en la mineralización de los contaminantes, así como cuando se aumentó la cantidad de peróxido de hidrógeno, aunque la experiencia y la literatura desaconsejan añadir demasiado oxidante para tener un buen rendimiento. De la simulación se seleccionaron dos de las estrategias mejoradas para ser validadas en la planta piloto. El objetivo del primer experimento era comprobar el efecto positivo en la eliminación de COT de la adición de una cantidad de peróxido de hidrógeno superior a la estequiométrica. Como era de esperar y de acuerdo con la experiencia y la literatura, añadir demasiado oxidante no mejoró los resultados de mineralización en la planta piloto. El segundo experimento quería comprobar si el aumento del tiempo de reacción mientras se utilizaba la cantidad estequiométrica total de H2O2 beneficiaría los resultados. En este caso, los resultados de las simulaciones sí coincidieron con los de la planta piloto, obteniendo una mineralización del 80%. Por consiguiente, utilizando el modelo, se ha encontrado una estrategia de dosificación más eficaz.