Optimización de parámetros de reacción del proceso fenton para la remoción de color y DQO de aguas residuales de un centro de beneficio animal mediante la metodología de superficies de respuesta

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo optimizar tres parámetros clave del proceso Fenton —pH, concentración de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y sulfato ferroso heptahidratado (FeSO₄·7H₂O)— para el tratamiento de aguas residuales generadas en un centro de beneficio animal. Estas aguas, caracterizadas por su alta carga orgánica y baja biodegradabilidad (índice DBO₅/DQO < 0.3), representan un riesgo ambiental considerable si se vierten sin tratamiento previo. Se aplicó un diseño experimental Box-Behnken en el marco de la metodología de superficies de respuesta, realizando 18 ensayos y evaluando la remoción de demanda química de oxígeno (DQO) y color, con el apoyo del software Minitab. Los resultados mostraron remociones superiores al 98% de DQO bajo condiciones optimizadas de FeSO₄ = 2800 mg/L, H₂O₂ = 1438.38 mg/L y pH = 3.5; y superiores al 99% en color con FeSO₄ = 2428.3 mg/L, H₂O₂ = 1200 mg/L y pH = 2.5. Las concentraciones finales alcanzadas estuvieron por debajo de los límites internacionales recomendados por la Guía sobre Medio Ambiente, Salud y Seguridad para el Procesamiento de Carne del Banco Mundial (DQO < 250 mg/L). Estos resultados son especialmente relevantes en el contexto peruano, donde aún no existen límites máximos permisibles específicos para efluentes de mataderos, aunque se encuentra en curso un proyecto normativo. La implementación del proceso Fenton optimizado podría mejorar significativamente la calidad del agua vertida, reduciendo el impacto ambiental y contribuyendo a la protección de los ecosistemas acuáticos y la salud pública.