Toward the Development of Efficient Electro-Fenton Reactors for Soil Washing Wastes through Microfluidic Cells

Abstract

This work focuses on the coupling of three different approaches into the same reactor at the same time: microfluidic cells, anodic oxidation with diamond anodes, and an electro-Fenton process. To supply oxygen a jet aerator was used and a CB/PTFE Duocel Al foam cathode was installed to promote the formation of hydrogen peroxide. This novel concept is applied for the direct treatment (without the addition of salts or other reagents) of soil washing wastes obtained in the remediation of soil spiked with clopyralid. Results obtained pointed out that this approach can increase the efficiency of the process by folds as compared to traditional treatment technologies. The chemical analysis of the intermediates showed different reaction mechanisms: anodic oxidation, electro-Fenton, and a negligible contribution of coagulation. The coupled systems studied in this work present several advantages such as high treatment efficiency and short treatment time which indicate that the development of electrochemical reactors for diluted liquid wastes is progressing in an adequate direction.

Este trabajo se centra en el acoplamiento de tres enfoques diferentes en el mismo reactor al mismo tiempo: celdas de microfluidos, oxidación anódica con ánodos de diamante y un proceso de electro-Fenton. Para suministrar oxígeno se utilizó un aireador de chorro y se instaló un cátodo de espuma CB / PTFE Duocel Al para promover la formación de peróxido de hidrógeno. Este novedoso concepto se aplica para el tratamiento directo (sin la adición de sales u otros reactivos) de los residuos del lavado de suelos obtenidos en la remediación de suelos enriquecidos con clopiralida. Los resultados obtenidos señalaron que este enfoque puede incrementar la eficiencia del proceso por pliegues en comparación con las tecnologías de tratamiento tradicionales. El análisis químico de los intermedios mostró diferentes mecanismos de reacción: oxidación anódica, electro-Fenton y una contribución insignificante de la coagulación.