Ferrate-assisted nonthermal plasma for efficient PFOA degradation in landfill leachate: Mitigating bulk organic...

Área de la Ciencia:

• Química Ambiental
• Tecnologías de Tratamiento de Agua
• Procesos de Oxidación Avanzada

Sus antecedentes:

• Las sustancias per- y polifluoroalquiladas (PFAS) son contaminantes ambientales persistentes debido a los fuertes enlaces C-F y las complejas matrices de aguas residuales.
• Los métodos de degradación existentes enfrentan desafíos por la materia orgánica e inorgánica coexistente, lo que inhibe la eficiencia del tratamiento.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un proceso sinérgico de plasma-ferrato para la eliminación eficiente de PFAS de aguas residuales complejas.
• Investigar los mecanismos subyacentes de la mejora de la degradación de PFAS en el proceso combinado.

Principales métodos:

• Se aplicó un proceso sinérgico que combina descarga de plasma y oxidación con ferrato a aguas residuales sintéticas y lixiviados de vertedero reales.
• Las condiciones optimizadas incluyeron una potencia de descarga de 150 W, una dosis de ferrato de 2,1 mg/L y un pH de 9.
• Se midieron la eficiencia de degradación de PFAS y el consumo de energía (EE/O).

Principales resultados:

• El proceso de plasma-ferrato logró una eficiencia de degradación de PFOA de hasta el 95% con un bajo consumo de energía (≈ 95 kWh/m³).
• Los efectos sinérgicos incluyen la formación de especies de hierro de alta valencia por el ferrato activado por plasma y especies generadas por plasma que impulsan la desfluoración reductiva.
• El papel del ferrato en la oxidación de la materia orgánica de fondo mejoró la eficiencia de reducción de PFAS en aguas residuales reales.

Conclusiones:

• El proceso sinérgico de plasma-ferrato supera eficazmente la interferencia de la matriz en aguas residuales complejas para una alta degradación de PFAS (>90%).
• Este método requiere una dosis de ferrato significativamente menor en comparación con los AOP tradicionales basados en ferrato.
• El proceso presenta una solución prometedora, energéticamente eficiente y escalable para el tratamiento de aguas residuales contaminadas con PFAS con una mínima aportación química.