TRATAMIENTO ELECTROQUMICO DE AGUAS RESIDUALESPublicado por Jos
Aguado Alonso el 17 septiembre, 2010 Comentarios (5)La utilizacin
de procesos electroqumicos para el tratamiento de aguas residuales
est adquiriendo cada da ms importancia por su versatilidad,
reducido tamao y capacidad de automatizacin. En ese artculo se hace
una pequea revisin de los distintos procesos electroqumicos
aplicados en el tratamiento de aguas residuales y
potables.[Departamento de Qumica Analtica e Ingeniera Qumica.
Universidad de Alcal]La utilizacin de electricidad para tratar
aguas residuales tiene una larga tradicin, siendo utilizada por
primera vez en Inglaterra en 1889. La utilizacin de procesos
electrolticos en la recuperacin de metales fue patentada por Elmore
en 1904 y el proceso de electrocoagulacin (EC) con aluminio y
hierro fue patentado en Estados Unidos en 1909. La primera
utilizacin a gran escala de la EC para el tratamiento de aguas
potables fue en 1946. Dado al relativo alto coste de las
instalaciones y el alto consumo en energa elctrica estas tecnologas
no tuvieron una buena aceptacin en esa poca, no obstante distintos
pases como Estados unido o la antigua Unin sovitica continuaron con
las investigaciones durante los siguientes aos lo que permiti
acumular una gran experiencia y conocimiento sobre estos procesos.
La promulgacin de leyes cada vez ms estrictas concernientes a los
lmites de vertido de distintas sustancias en las aguas residuales
as como la mejora en los estndares de calidad del agua potable han
hechos que las procesos electroqumicos ganen cada vez ms
importancia en las ltimos dos dcadas y hoy en da hay compaas que
suministran sistemas electroqumicos para la recuperacin de metales,
tratamiento de aguas provenientes de procesos textiles, curtiduras,
papeleras, tratamiento de aguas residuales con alto contenido en
aceite o emulsiones aceite-agua. Hoy en da los procesos
electroqumicos han alcanzado un estado en el cual no son solamente
comparables desde el punto de vista econmico con otros procesos
sino que tambin son ms eficientes, compactos y automatizados. Los
procesos electroqumicos utilizados en el tratamiento de aguas
utilizan electricidad para producir una reaccin qumica destinada a
la eliminacin o destruccin del contaminante presente en el agua.
Bsicamente el sistema electroqumico est formado por un nodo, donde
ocurre la oxidacin, un ctodo, donde tiene lugar la reduccin y una
fuente de corriente continua encargada de suministras la
electricidad. Los parmetros claves a la hora de aplicar un proceso
electroltico son diseo del reactor, naturaleza de los electrodos, y
diferencia de potencial y/o corriente de trabajo. En este artculo
se vern brevemente los distintos procesos electroqumicos empleados
en el tratamiento de agua.Electrodeposicin. La recuperacin
electroqumica de metales presentes en el agua proveniente de
procesos industriales, se lleva aplicando desde hace mucho tiempo,
el primer caso registrado data del siglo XVII. Esta recuperacin es
de gran importancia tanto desde el punto de vista medioambiental
como econmico.. El mecanismo de recuperacin de metales es muy
simple, bsicamente una deposicin en el ctodo (reduccin) del tipoMn+
+ n e> MLos mayores progresos en estos procesos se han realizado
en la tcnica de recuperacin del metal depositado, as como mejoras
en la eficiencia de la corriente, es decir metal depositado por
unidad de corriente. Como ctodo se puede utilizar un ctodo del
mismo metal a recuperar o grafito aplicada.Electrocoagulacin: El
proceso de electrocoagulacin implica la generacin del coagulante in
situ disolviendo electrolticamente nodos de aluminio o hierro para
formar los respectivos cationes Al+3, Fe+2.Al- 3e- > Al3+Fe- 2e-
> Fe2+Los nodos empleados se llaman nodos de castigo ya que se
consumen en el proceso. En el ctodo se produce hidrgeno a partir de
los protones, ste se libera como pequeas burbujas que suben a la
superficie. Este hidrogeno generado puede ayudar a que las
partculas floculadas floten en la superficie recogindose de sta con
un rascador.Las principales ventajas de la electrocoagulacin
respecto a la coagulacin clsica es la mayor eficiencia de los
cationes nacientes de aluminio y hiero generados frente a los
provenientes de productos qumicos tradicionales como sulfato de
aluminio o hierro, equipos ms compactos, menor costo, posible
automatizacin y menor generacin de sales y
residuos.Electroflotacin. El proceso de electroflotacin (EF) es un
proceso simple por el cual los contaminantes flotan en la
superficie del agua adsorbidos sobre las pequeas burbujas de
hidrgeno y oxgeno generadas respectivamente en el ctodo y en el
nodo en el proceso de descomposicin electroltica del agua. La
eficiencia del proceso de flotacin est fundamentalmente determinada
por el tamao de las burbujas generadas, son preferibles las
burbujas pequeas ya que proporcionan una mayor superficie de
contacto para la adsorcin de las partculas a eliminar. Esta una de
las principales ventajas del proceso de EF respecto a otros
procesos de flotacin clsicos como DAF (dissolved air flotation). El
90 % de las burbujas generadas en EF tienen un tamao entre 15 y 45
m mientras que en el proceso DAF el tamao oscila entre 50 y 70
m.Electrooxidacin. Los procesos de EO son los ms interesantes y sus
estudios se remontan a finales del siglo XIX, cuando se estudio la
descomposicin qumica de cianuro. La idea bsica de estos procesos es
la oxidacin total (mineralizacin) o parcial (conversin de la
materia orgnica a compuestos ms sencillo ms fcilmente degradables y
menos contaminantes) de la materia orgnica utilizando la corriente
elctrica. Estos procesos estn ntimamente relacionados con procesos
andicos. La oxidacin se divide en dos,directas en este caso el
contaminante es oxidado directamente en la superficie del nodo
mediante la generacin de oxigeno activo fisisorbido en la
superficie del nodo (radicales hidroxilo OH adsorbidos en la
superficie del nodo) o oxigeno activo quimisorbido en la superficie
del nodo (oxigeno en la red del xido de metal del nodo MOx+1 ) El
primero de estos procesos , oxgeno activo fisisorbido produce la
combustin completa de los compuestos orgnicos, mientras que el
oxigeno activo quimisorbido produce una oxidacin parcial de los
compuestos orgnicos.Indirectos La oxidacin no ocurre en la
superficie del nodo, en estos caso en el nodo se generan especies
oxidantes como perxido de hidrgeno, ozono o cloro, proveniente de
la oxidacin de los cloruros presentes en el agua, que son liberados
al agua y son stos los que realmente oxidan a la materia orgnica
presente en el agua.En el caso de reacciones directas el principal
inconveniente viene dado por la reaccin de oxidacin de agua para
generar oxgeno ya que esta reaccin tiene lugar sobre el nodo,
teniendo en cuenta que el agua es el disolvente y est en mayor
concentracin que el contaminante esta reaccin se vera favorecida lo
que ralentizara o evitara la reaccin deseada de oxidacin de materia
orgnica, disminuyendo la eficiencia de la corriente empleada. Esto
se puede evitar parcialmente usando nodos con materiales con un
alto sobrepotencial de oxigeno, es decir materiales que necesitan
un mayor potencial elctrico para sobrepasar la energa de activacin
para la produccin de oxigeno molecular. Los materiales ms
estudiados han sido Pt (1,3 V potencial de formacin de oxigeno),
PbO2 (1,9 V), SnO2 (1,9 V), IrO2 (1,6 V) y ltimamente electrodos de
capas de diamante dopado con boro (BDD) sobre distintos materiales
conductores como silicio, niobio o titanio donde dependiendo del
espesor de la capa de BDD y la cantidad de boro usado como dopante
se alcanzan valores de hasta 2,8 V.- Electrodesinfeccin. En este
tipo de reaccin es similar a la oxidacin indirecta, en el nodo se
genera cloro gas por la oxidacin de los iones cloruros, que
disuelto en el agua genera hipoclorito/hipocloroso, el verdadero
desinfectante. La mayor parte de las aguas contienen suficiente
cantidad de iones cloruro para lograr la desinfeccin.PROCEDIMIENTO
PARA TRATAR AGUAS RESIDUALES MEDIANTE ELECTROLISIS septiembre 1,
2011inShare1Hoy en relacin al reciclado de las aguas grises o aguas
residuales, os queremos presentar una nueva invencin de la empresa
TRAIN AUTOMATIC SOLUTIONS IN & OUT, se trata de un
nuevoProcedimiento e instalacin para tratar aguas residuales
mediante electrlisis.La invencin est relacionada con las tcnicas
empleadas en el tratamiento de aguas residuales y, ms
particularmente, est relacionada con un procedimiento e instalacin
para tratar aguas residuales, preferentemente aguas negras y aguas
grises, mediante electrlisis, donde se realiza un proceso de
electro-oxidacin.Las actividades industriales o domsticas generan
agua residual que necesita ser tratada antes de ser descargada o
reciclada, numerosos mtodos han sido creados para este n, entre
ellos, se ha utilizado recientemente el tratamiento
electroqumico.El objeto de la invencin es proveer un nuevo
procedimiento para tratamiento de aguas residuales, preferentemente
aguas negras (con materia fecal), aguas grises generadas en el
lavado de manos o una combinacin de las mismas. En qu consiste el
procedimiento?Para ello se ha desarrollado un procedimiento, en
donde inicialmente el agua residual se desbasta para eliminar de
ella slidos gruesos, luego se almacena temporalmente en un primer
depsito, entonces se trituran los slidos existentes en el agua
desbastada que se encuentra en el primer depsito para disminuir su
tamao.
Una vez que se han triturados las partculas, el agua se almacena
en un segundo depsito; de ah el agua se enva hacia un reactor
electroqumico en donde se realiza una electro-oxidacin
suministrando al reactor corriente elctrica para obtener agua
depurada.Desde el reactor, el agua se recircula hacia el segundo
depsito para medir ah su pH, turbidez y conductividad; y, desde el
segundo depsito se ltra el agua depurada una vez que, en el segundo
depsito, el agua cumple con valores establecidos de pH, turbidez y
conductividad.En el procedimiento de la invencin, el agua residual
a tratar es agua negra con materia fecal, agua gris generada por el
lavado de manos o una combinacin de ambas. Una vez que se ha
realizado el procedimiento el agua depurada tiene una turbidez
mxima de 1 NTU.En otro aspecto de la invencin, se provee una
instalacin para realizar tratamiento electroqumico de agua
residual, la instalacin comprende una rejilla donde se desbasta el
agua residual que ingresa a la instalacin; asimismo, la instalacin
comprende un primer depsito donde se almacena temporalmente el agua
que ha sido desbastada; otro elemento de la instalacin son medios
para triturar las partculas del agua que se encuentra en el primer
depsito, los medios de trituracin estando en comunicacin de ujo con
el primer depsito.Otro elemento importante de la instalacin es un
segundo depsito en comunicacin de ujo con los medios trituradores
donde se almacena el agua con partculas trituradas.Finalmente,
existe un ltro para ltrar el agua que ha sido depurada
electroqumicamente y que cumple con las condiciones de pH, turbidez
y conductividad, el ltro se encuentra en comunicacin de ujo con el
segundo depsito.Tal como se puede observar, el ncleo de la
instalacin es el reactor electroqumico que tiene nodos de
rutenio,iridio o diamante, dichos nodos se encuentran dispuestos en
el reactor en una conguracin de placas paralelas.FUENTE |
www.oepm.esArtculos sobre energaGENERACION DE ENERGIA ELECTRICA A
PARTIR DE RESIDUOSREUTILIZACION DE AGUAS RESIDUALES EN
BAERASREUTILIZACION DEL AGUA PROVENIENTE DE UN LAVABOFOTORREACTOR
PARA TRATAMIENTO DE AGUAS CONTAMINADAS
Tratamiento de Aguas ResidualesEnviado por Karina Estefanial
Leiva Tirado
Partes: 1, 21. Justificacin del tema2. Introduccin3. Conceptos4.
Tratamiento electroqumico de aguas residuales5. Equipo para el
tratamiento electroqumico de aguas residuales6. Conclusiones7.
Anexos8. BibliografaJustificacin del temaEs importante recalcar que
las aguas residuales contienen una notable variedad de qumicos que
pueden ser reutilizados, el aprovechamiento de estos qumicos pueden
ayudar a numerosas fbricas de esta industria. Al realizar el
tratamiento de estas aguas tambin aportamos a la no contaminacin
del medio ambiente, ros, entre otros.Los estudios de coagulacin
qumica y electroqumica en escala bancada permiten determinar la
influencia que sobre ellos presentan las caractersticas del agua
residual y las condiciones de operacin, as como establecer las
diferencias y similitudes que existen entre ambos proceso, para de
esta manera realizar el tratamiento electroqumico de aguas
residuales siguiendo diferentes metodologas de acuerdo a lo que la
industria vea necesario para su beneficioOBJETIVOS El objetivo
general de este trabajo ha sido el estudio de los procesos que
ocurren en los tratamientos de coagulacin qumica y electroqumica de
tres modelos de aguas residuales (suspensiones coloidales, aguas
contaminadas con materia orgnica disuelta susceptible de formar
slidos y emulsiones de aceite en agua). Estudiar los diferentes
tratamientos electroqumicos que existen para las aguas residuales
ayudndonos de varias patentes, internet, libros, etc; para
profundizar nuestro estudio de los tratamientos electroqumicos de
aguas residuales. Estudio de los procesos de disolucin qumica y
electroqumica de planchas de aluminio cuando stas son empleadas
como electrodos en el proceso de electrocoagulacin.IntroduccinA
continuacin, estudiaremos el tratamiento electroqumico de aguas
residuales, existe una notable variedad de procesos con los cuales
se puede realizar el tratamiento de las mismas. Ejemplos de estos
procesos son el tratamiento mediante electrodisolucin en el cual se
consume poca energa elctrica debido al manejo de bajas densidades
de corriente, tambin mediante electrocoagulacin el cual se ha
venido practicando durante todo el siglo XX, pero con xito limitado
y una escasa aceptacin popular. Sin embargo, en la ltima dcada,
esta tecnologa ha aumentado en Europa a la hora de tratar
diferentes tipos de residuos industriales: residuos de la industria
agroalimentaria, aceites, pigmentos, partculas en suspensin,
residuos qumicos y mecnicos de la industria ptrea, materia orgnica,
agua tratada con agentes floculantes, efluentes con detergentes
sintticos, disoluciones que contienen metales pesados y residuos de
minera, etc.Tambin electrocoagulacin que es un proceso
electroqumico muy utilizado y muy esencial en la industria en el
que a partir de compuestos procedentes de la disolucin de un nodo,
se agrupa la materia coloidal existente en un agua residual (o se
rompe una emulsin), posibilitando su separacin del agua mediante
tcnicas convencionales de separacin slido-lquido (decantacin,
flotacin).Otros mtodos que se practican son mediante floculacin y
oxidacin, este ltimo no busca degradar la materia orgnica contenida
en el agua residual, sino que aplica la oxidacin como tratamiento
final para eliminar la carga orgnica e inorgnica residual, en
consecuencia, el consumo de agentes oxidantes se reduce al
mnimo.Por tratarse de un proceso fisicoqumico, las variaciones en
las caractersticas del efluente alimentado no afectan sensiblemente
la eficiencia de la tcnica como suele suceder con los tratamientos
biolgicos.CAPITULO I:Conceptos 1.ELECTROQUIMICAElectroqumicaes una
rama de la qumica que estudia latransformacin entre la energa
elctrica y la energa qumica. En otras palabras, las reacciones
qumica que se dan en la interfase de un conductor
elctrico(llamadoelectrodo, que puede ser un metalo un
semiconductor) y un conductor inico (elelectrolito) pudiendo ser
una disoluciny en algunos casos especiales, un slido.Si una reaccin
qumica es conducida mediante unadiferencia de potencialaplicada
externamente, se hace referencia a unaelectrolisis. En cambio, si
la cada de potencial elctrico es creada como consecuencia de la
reaccin qumica, se conoce como un "acumulador de energa elctrica",
tambin llamadobatera o celda galvnica.Las reacciones qumicas donde
se produce una transferencia de electrones entre molculas se
conocen comoreacciones redox, y su importancia en la electroqumica
es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo
los procesos que generan electricidad o en caso contrario, son
producidos como consecuencia de ella.En general, la electroqumica
se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones
deoxidacin y reduccin encontrndose separadas, fsicamente o
temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito
elctrico. 2.REACCIONES REDOXReaccin redox es todareaccin qumica en
la que uno o ms electronesse transfieren entre los reactivos,
provocando un cambio en sus estados de oxidacion.1Para que exista
una reaccin de reduccin-oxidacin, en el sistema debe haber un
elemento que cedaelectrones, y otro que los acepte:2.1. REACCION DE
OXIDACIONLaoxidacines unareaccin qumicamuy poderosa donde un
elemento cedeelectrones, y por lo tanto aumenta suestado de
oxidacin.Se debe tener en cuenta que en realidad una oxidacin o una
reduccin es un proceso por el cual cambia el estado de oxidacin de
un compuesto. Este cambio no significa necesariamente un
intercambio de iones. Suponer esto -que es un error comn- implica
que todos los compuestos formados mediante un proceso redox
soninicos, puesto que es en stos compuestos donde s se da un enlace
inico, producto de la transferencia de electrones.Por ejemplo, en
la reaccin de formacin del cloruro de hidrgeno a partir de los
gases di hidrgeno y di cloro, se da un proceso redox y sin embargo
se forma un compuesto covalente.Estas dos reacciones siempre se dan
juntas, es decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es por la
accin de otra que se reduce. Una cedeelectronesy la otra los
acepta. Por esta razn, se prefiere el trmino general de
reaccionesredox.La propiavidaes un fenmeno redox. Eloxigenoes el
mejor oxidante que existe debido a que la molcula es poco reactiva
(por su doble enlace) y sin embargo es muyelectronegativo, casi
como elflor.La sustancia ms oxidante que existe es
elcatinKrF+porque fcilmente forma Kr y F+.Entre otras, existen
elpermanganato de potasio (KMnO4), eldicromato de potasio
(K2Cr2O7), el agua oxigenada (H2O2), elcido ntrico (HNO3:
El nombre de "oxidacin" proviene de que en la mayora de estas
reacciones, la transferencia deelectronesse da mediante la
adquisicin de tomos deoxigeno(cesin deelectrones) o viceversa. Sin
embargo, la oxidacin y la reduccin puede darse sin que haya
intercambio deoxigenode por medio, por ejemplo, la oxidacin
deyoduro de sodioayodomediante la reduccin decloroa cloruro de
sodio:
2.2. REACCION DE REDUCCIONReduccin es una reaccin qumica por el
cual untomoo uniongananelectrones. Implica la disminucin de su
estado de oxidacin. Este proceso es contrario al de oxidacin.Cuando
uniono untomose reducen presenta estas caractersticas: Acta
comoagente oxidante. Es reducido por unagente reductor. Disminuye
su estado o nmero de oxidacin. Gana electrones.El ionhierro(III)
puede ser reducido a hierro (II):
3.PROCESOS ELECTROQUIMICOSEst basado en la utilizacin de tcnicas
electroqumicas, haciendo pasar una corriente elctrica a travs del
agua (que necesariamente ha de contener un electrolito) y
provocando reacciones de oxidacin-reduccin tanto en el ctodo como
en el nodo. Por tanto se utiliza energa elctrica como vector de
descontaminacin ambiental, siendo su coste uno de las principales
desventajas de este proceso. Sin embargo como ventajas cabe
destacar la versatilidad de los equipos, la ausencia tanto de la
utilizacin de reactivos como de la presencia de fangos y la
selectividad, pues controlar el potencial de electrodo permite
seleccionar la reaccin electroqumica dominante deseada.Las
consecuencias de las reacciones que se producen pueden ser
indirectas, como en el caso de la electrocoagulacin,
electroflotacin o electrofloculacin, donde los productos formados
por electrolisis sustituyen a los reactivos qumicos, y supone una
alternativa con futuro a la clsica adicin de reactivos.Sin embargo,
la aplicacin que est tomando un auge importante es en el
tratamiento de aguas residuales industriales, a travs de una
oxidacin o reduccin directa. Oxidacin en nodo: En el nodo se puede
producir la oxidacin de los compuestos a eliminar, tanto orgnicos
como inorgnicos. Esta oxidacin se puede producir directamente por
una transferencia de electrones en la superficie del nodo o bien
por la generacin de un agente oxidante in-situ. En este ltimo caso
se evita manipular agentes oxidantes. Entre las aplicaciones de la
oxidacin directa cabe destacar el tratamiento de cianuros,
colorantes, compuestos orgnicos txicos (en algunas ocasiones
hacindolos ms biodegradables), incluso la oxidacin de Cr (III) a Cr
(VI), ms txico pero que de esta forma puede ser reutilizado. En
rango de concentraciones con posibilidades de utilizar este tipo de
tratamiento tambin es muy amplio. Reduccin en ctodo: La principal
aplicacin de esta posibilidad es la reduccin de metales txicos. Se
ha utilizado en situaciones, no poco frecuentes, de reduccin de
metales catinicos desde varios miles de ppm de concentracin hasta
valores incluso por debajo de la ppm. Hay una primera etapa de
deposicin del metal sobre la superficie del ctodo que ha de
continuarse con la remocin del mismo. Esto se puede hacer por
raspado, disolucin en otra fase, etc.El reactor electroqumico
utilizado suele ser de tipo filtro-prensa, semejante a las pilas de
combustible. Este sistema permite un crecimiento modular del rea.
Bsicamente cada mdulo se compone de un elemento catdico de bajo
sobrevoltaje a hidrgeno (Pt, Au, Acero Inoxidable, Ni,..) y un
elemento andico que utiliza como base xidos de metales nobles.
4.AGUAS RESIDUALES4.1. Tipos de Aguas Residuales- Aguas residuales
domsticas: Aquellas procedentes de zonas de vivienda y deservicios
generadas principalmente por el metabolismo humano y las
actividades domsticas.- Aguas residuales industriales: Todas las
aguas residuales vertidas desde locales utilizados para efectuar
cualquier actividad comercial o industrial, que no sean aguas
residuales domsticas ni aguas de escorrenta pluvial.- Aguas
urbanas: Las aguas residuales domsticas o la mezcla de las mismas
con aguas residuales industriales y/o aguas de escorrenta pluvial.
Todas ellas habitualmente se recogen en un sistema colector y son
enviadas mediante un emisario terrestre a una planta EDAR (Estacin
Depuradora de Aguas Residuales). Las industrias que realicen el
vertido de sus aguas residuales en esta red colectora, habrn de
acondicionar previamente sus aguas.4.2. Caractersticas de las aguas
residualesLos compuestos orgnicos e inorgnicos se encuentran en
aguas residuales procedentes de instalaciones industriales
diversas. A diferencia de las aguas residuales domsticas, los
efluentes industriales contienen con frecuencia sustancias que no
se eliminan por un tratamiento convencional, bien por estar en
concentraciones elevadas, o bien por su naturaleza qumica. Muchos
de los compuestos orgnicos e inorgnicos que se han identificado en
aguas residuales industriales son objeto de regulacin especial
debido a su toxicidad o a sus efectos biolgicos a largo plazo.El
control de la contaminacin del agua producida por las actividades
industriales comenz con la aprobacin por el Congreso de los Estados
Unidos de la enmienda de 1972 a la "Federal Water Pollution Control
Act", que estableci un sistema nacional de descarga y eliminacin de
contaminantes. Las enmiendas de 1977 y 1987, conocidas como "Clean
Water Act" y "Water Qualty Act", completan la regulacin legal
norteamericana.Entre las principales sustancias contaminantes, de
acuerdo a la citada ley, que se tomarn obligatoriamente en
consideracin para fijar valores lmite de emisiones a las aguas se
encuentran: Compuestos rgano-halogenados y sustancias que puedan
generarlos en el medio acutico. Sustancias y preparados cuyas
propiedades cancergenas, o mutagnicas, que puedan afectar a la
reproduccin en el medio acutico. Hidrocarburos persistentes y
sustancias orgnicas txicas persistentes y bioacumulables. Cianuros.
Biocidas y productos fitosanitarios. Sustancias que ejercen una
influencia desfavorable sobre el balance de oxgeno (computables
mediante parmetros agregados tales como DBO, DQO).En la ley que
regula el vertido de aguas industriales a la red de saneamiento
establece tambin la necesidad de identificacin de los vertidos y la
definicin de determinados parmetros de contaminacin. Uno de estos
parmetros es la ecotoxicidad (medida mediante un ensayo normalizado
de bioluminiscencia) que permite detectar compuestos txicos para
los que no exista una normativa especfica, como podra ocurrir con
los contaminantes emergentes.Estos contaminantes proceden de
industrias muy variadas y por su naturaleza, concentracin o caudal
del efluente, hacen que esas aguas residuales demanden un
tratamiento antes de su vertido o reutilizacin.La Tabla muestran la
clasificacin, por sectores de actividades industrial, de los
principales compuestos contaminantes en agua junto con el
porcentaje de participacin en las emisiones directas en la UE (se
han omitido porcentajes inferiores al 10%).Tabla 4.2.-1: Emisoras
directas de contaminantes inorgnicos en agua clasificados por
actividad.Arsnico y sus compuestosIndustrias del metal e
instalaciones de calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos
(22%)Industria qumica inorgnica de base o fertilizantes
(20%)Produccin de cemento y materiales cermicos (18%)Plantas de
procesado de residuos peligrosos (10%)
Cadmio y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (66%)
ClorurosPlantas de combustin (40%)Industria qumica inorgnica de
base o fertilizantes (30%)Industria Qumica Orgnica de base
(20%)
Cromo y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (87%)
Cobre y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (23%)Industria
qumica inorgnica de base o fertilizantes (18%)Industria Qumica
Orgnica de base (12%)Plantas de combustin (12%)
CianurosIndustrias del metal e instalaciones de calcinacin
ysinterizacin de minerales metlicos (80%)Industria Qumica Orgnica
de base (10%)
FluorurosIndustria qumica inorgnica de base o fertilizantes
(54%)Industrias del metal e instalaciones de calcinacin
ysinterizacin de minerales metlicos (22%)Industria Qumica Orgnica
de base (17%)
Plomo y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (40%)Industria
qumica inorgnica de base o fertilizantes (15%)Industria Qumica
Orgnica de base (12%)Refineras de petrleo y gas (12%)
Mercurio y sus compuestosIndustria qumica inorgnica de base o
fertilizantes (31%)Industrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (18%)Industria
Qumica Orgnica de base (14%)
Nquel y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (44%)Industria
qumica inorgnica de base o fertilizantes (13%)Industria Qumica
Orgnica de base (13%)
Compuestos orgnicos de estaoIndustrias del metal e instalaciones
de calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (86%)
FsforoIndustria qumica inorgnica de base o fertilizantes
(25%)Industria Qumica Orgnica de base (22%)Industria de la madera y
papel (18%)Industrias lcteas, mataderos y otras (13%)
Zinc y sus compuestosIndustrias del metal e instalaciones de
calcinacin ysinterizacin de minerales metlicos (33%)Industria
Qumica Orgnica de base (23%)Industria qumica inorgnica de base o
fertilizantes (16%)Industria de la madera y papel (11%)
5.COAGULACION QUIMICAEn una suspensin coloidal, no se puede
conseguir, de forma efectiva, la separacin de las partculas
directamente por tcnicas de separacin slido-lquido (decantacin,
flotacin), como consecuencia del pequeo tamao de las mismas, que se
traduce en una muy pequea velocidad de sedimentacin. Tampoco se
produce la agregacin de las partculas, debido a la existencia de
cargas elctricas en la superficie de las partculas coloidales.
Estas cargas son normalmente negativas, y estn asociadas a la
existencia de grupos carboxilo o hidroxilo en la superficie de las
partculas orgnicas, y al intercambio de aluminio y silicio por
cationes monovalentes (tales como el K+, el Na+ o los H+) en el
caso de los minerales.Esta carga superficial origina la atraccin de
iones de signo contrario presentes en la disolucin, que se
concentran alrededor de las partculas, dando lugar a la formacin de
una capa difusa de iones, que provoca que las fuerzas de repulsin
entre las partculas predominen sobre las fuerzas de atraccin msica
que existen entre las mismas.Por este motivo, una suspensin
coloidal es un sistema estable, es decir, sin tendencia a cambios
que posibiliten la agregacin de las partculas.La coagulacin puede
ser definida, en principio, como la desestabilizacin de las
partculas para conseguir que las fuerzas de atraccin tipo Van der
Waals que existen entre dos partculas predominen sobre las de
repulsin electrosttica, de manera que las partculas se unan y den
lugar a la formacin de slidos de mayor tamao. Como consecuencia del
mayor tamao, la velocidad de sedimentacin de las partculas se
incrementa, posibilitando el uso de la decantacin como tecnologa de
tratamiento. La coagulacin es un proceso qumico complejo que
implica la combinacin de numerosos procesos sencillos. Comienza con
la adicin a una dispersin coloidal de un reactivo qumico
(normalmente una sal de catin polivalente) que activa
simultneamente varios mecanismos de desestabilizacin coloidal,
siendo los ms importantes la compresin de la doble capa elctrica
(como consecuencia del aumento en la fuerza inica del medio que
provoca este nuevo reactivo) y la neutralizacin de la carga
superficial de las partculas coloidales (que est asociada a la
adsorcin de iones sobre la superficie de las partculas
coloidales).
Figura 5-1 Esquema de las fuerzas de interaccin que actan sobre
una partcula en suspensin
Figura 5-2 Mecanismos de coagulacin de partculas coloidalesAdems
de estos procesos, la adicin de sales de aluminio o hierro puede
dar lugar tambin a la formacin de precipitados a partir de sus
hidrxidos, que atrapan en su interior a las partculas coloidales.
La inmersin de los coloides dentro de un precipitado es un
mecanismo muy efectivo de eliminacin de la materia coloidal
conocido como coagulacin o floculacin de barrido.Como consecuencia
del proceso de coagulacin por aumento de la fuerza inica o por
neutralizacin, las fuerzas de repulsin electrostticas se hacen
menores que las correspondientes fuerzas de atraccin de Van der
Waals, y cuando las partculas coloidales chocan se unen para formar
partculas de mayor tamao. Al proceso fsico mediante el que se
favorece que estas partculas choquen se le denomina
floculacin.Normalmente, en el tratamiento de un agua el proceso de
floculacin se consigue agitando suavemente el agua residual para
favorecer el movimiento interno de las partculas coloidales.El
mayor tamao de los slidos generados tras el proceso conjunto de
coagulacin floculacin hace que sean susceptibles de ser separados
mediante tcnicas convencionales de separacin slido-lquido. De esta
forma, el mayor peso hace que su velocidad de sedimentacin sea la
adecuada para ser eliminados en decantadores convencionales, y su
tamao los hace adecuados para que las micro burbujas de aire
generadas en un proceso de flotacin por aire disuelto (FAD) se
adhieran a su superficie y se posibilite su eliminacin.Por tanto,
los procesos de coagulacin-floculacin permiten tratar,
combinadamente con la sedimentacin o la flotacin, efluentes con
materia coloidal.Ejemplos de aguas residuales contaminadas con
materia coloidal, y que pueden ser sometidas a este tratamiento,
son las aguas residuales urbanas y los efluentes residuales
procedentes de industrias del sector textil y agroalimentarioEl
proceso de coagulacin de las partculas coloidales y el de
desestabilizacin de emulsiones estn tambin muy relacionados con el
de eliminacin de contaminantes orgnicos solubles por formacin de
especies de solubilidad reducida, o por inmersin de estas especies
en precipitados de hidrxidos metlicos, ya que este ltimo proceso
tan slo se diferencia en las etapas iniciales, o de formacin de las
partculas insolubles Este proceso ha sido ampliamente aplicado al
tratamiento de colorantes industriales, pero tambin existen
aplicaciones a molculas mucho ms simples, tales como el fenolEn
todos los casos, sales de Fe (III) y de Al (III), tales como los
cloruros o los sulfatos, suelen ser los reactivos ms utilizados,
dada la elevada carga de estos cationes, que favorecen los procesos
de desestabilizacin coloidal mediante la disminucin de las fuerzas
electrostticas de repulsin entre partculas. A nivel industrial las
operaciones de coagulacin-floculacin se llevan a cabo en depsitos
agitados en los que se adicionan reactivos mediante bombas
dosificadoras
Figura 5-3 Instalacin de coagulacin floculacin empleada a escala
industrialCAPITULO II:Tratamiento electroqumico de aguas residuales
METODOS PARA EL TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO DE AGUAS RESIDUALES
ELECTROCOAGULACIONLa coagulacin y la electrocoagulacin tienen por
objetivo la desestabilizacin de los coloides, y se diferencian en
el modo de adicin del reactivo: en coagulacin convencional el
reactivo se aade como sal y en electrocoagulacin se genera a partir
de un metal.Por tanto, se puede definir a la electrocoagulacin (o
coagulacin asistida electroqumicamente) como un proceso
electroqumico en el que a partir de compuestos procedentes de la
disolucin de un nodo, se agrupa la materia coloidal existente en un
agua residual (o se rompe una emulsin), posibilitando su separacin
del agua mediante tcnicas convencionales de separacin slido-lquido
(decantacin, flotacin).Normalmente, el material andico empleado
consiste en planchas de aluminio o de hierro. Al aplicar una
diferencia de potencial a la celda, se consigue la generacin de
iones en disolucin. Como consecuencia, y al igual que en procesos
convencionales de coagulacin, se obtienen:- Hidrxidos insolubles
sobre los que quedan retenidos los contaminantes y/o-
Hidroxocomplejos catinicos o aninicos, que desestabilizan las
fuerzas de repulsin electroestticas existentes en la materia
coloidal (o en las microgotas de una emulsin), bien por
neutralizacin de cargas o bien por formacin de enlaces
intrapartculas.Los costes operativos de los procesos de
electrocoagulacin son ms bajos que los correspondientes a los
tratamientos fsico-qumicos convencionales, aunque la inversin
necesaria es algo superior. Asimismo, se afirma que los procesos
electroqumicos son procesos adecuados para plantas de pequeo tamao
por su sencillez de operacin.
Figura 1.1.-1 Procesos involucrados en un reactor de
electrocoagulacin Factores que afectan que procesan al proceso de
electrocoagulacinLa densidad de corriente o la carga elctrica
aplicada son algunos de los parmetros a optimizar en el proceso de
coagulacin asistida electroqumicamente, ya que determinan la
cantidad de metal (Mn+) que se libera en el sistema: altas
densidades de corriente permiten unidades de electrocoagulacin ms
pequeas. Sin embargo, cuando se emplean densidades de corriente
demasiado elevadas, aumenta el empleo de energa elctrica para la
reaccin paralela de generacin de oxgeno y tambin la potencia
disipada en forma de calor por efecto Joule. Por tanto, se
recomienda el empleo de densidades de corriente inferiores a 20-25
A m-2 para el buen funcionamiento del proceso.Cuando la
conductividad del agua a tratar no es elevada, es frecuente la
adicin de un electrolito soporte para aumentar su valor,
consiguindose as una disminucin en el potencial de la celda y, por
tanto, un ahorro energtico considerable. Una de las sales ms
empleadas para este fin es el cloruro sdico, ya que se ha
determinado que los iones cloruro pueden contrarrestar los efectos
negativos de aniones como el HCO3- y el SO42-. En este sentido, la
existencia de iones bicarbonato y sulfato en el agua a tratar puede
conducir a la precipitacin de iones Ca2+ y Mg2+, y a la formacin de
una capa aislante en la superficie delos electrodos, que podra
ocasionar un aumento en el potencial de la celda, y con ello en los
costes de tratamiento.El efecto de la temperatura en el proceso de
electrocoagulacin ha sido poco estudiado, si bien se ha encontrado
un mximo en la eficacia de corriente con la temperatura a 60 C en
el proceso de disolucin de aluminio. Asimismo, se ha observado un
mnimo en el consumo de energa a 35 C, en el tratamiento de aguas
residuales contaminadas con aceites. Sin embargo, el calentamiento
del agua para alcanzar estas condiciones, no tiene sentido desde el
punto de vista econmico. ELECTROFLOCULACIONEn el interior de una
celda electroqumica la carga de los coloides facilita su movimiento
por el campo elctrico generado por los electrodos, y la evolucin
electrdica de gases (oxgeno en el nodo e hidrgeno en el ctodo)
genera una mezcla suave. Como consecuencia, se favorece el choque
entre coloides y por tanto la floculacin en el interior de la celda
electroqumica sin necesidad de agitacin mecnica. Al no haber
elementos mviles se reducen notablemente los gastos de
mantenimiento del proceso. A este proceso se le denomina
electrofloculacin, y puede conseguir realizar en un reducido
espacio los mismos procesos que ocurren en volmenes muy superiores
en los procesos convencionales ELECTROFLOTACIONLos gases generados
en los electrodos pueden adherirse a la superficie de los flculos
disminuyendo la densidad del conjunto, y posibilitando su separacin
por flotacin.A este proceso se le conoce como electroflotacin. La
electroflotacin, al igual que la electrofloculacin, es un proceso
secundario en cualquier proceso de electrocoagulacinSin embargo, en
determinadas ocasiones puede ser utilizado, independientemente de
la electrocoagulacin, para la separacin por flotacin de los slidos
contenidos en un agua. EFLUENTES ACUOSOSLos procesos de
coagulacin-floculacin se emplean comnmente para la eliminacin de
distintos tipos de contaminantes contenidos en efluentes acuosos.
Estos contaminantes comprenden partculas inorgnicas (como las
arcillas), partculas orgnicas (como microorganismos patgenos) y
materia orgnica disuelta. De la misma forma, las partculas
generadas en el proceso tienen capacidad de adsorber otros
contaminantes presentes en el agua, tales como cationes metlicos o
aniones, estando referenciada la eliminacin de flor o arsnico
mediante esta tecnologa. Adems, este tipo de tratamiento se emplea
en la ruptura de emulsiones de aceite en agua, consiguiendo la
coalescencia de las fases que componen la emulsin.Por tanto,
existen diferentes tipos de efluentes acuosos susceptibles de ser
tratados mediante procesos de coagulacin-floculacin, siendo los ms
representativos los efluentes coloidales, los efluentes residuales
procedentes de industrias textiles (contaminados con macromolculas
orgnicas en disolucin), y las emulsiones de aceite en agua.
Efluentes coloidalesEl elemento definitorio de una dispersin
coloidal es el tamao de las partculas que la componen, y que est en
el intervalo comprendido entre 1 nm y 1 m. Los coloides son
sustancias que permanecen en suspensin por largos periodos de
tiempo cuando se encuentran en el seno de una disolucin acuosa.
Como es conocido, la velocidad de sedimentacin de una partcula
depende de su peso, y ste, a su vez, es funcin de su tamao.Los
coloides son normalmente estables en suspensin dado que, en
general, predominan los factores estabilizadores sobre los
desestabilizadores. Entre los factores estabilizadores se
encuentran todas las fuerzas o fenmenos que generan repulsin entre
ellos y por tanto, las fuerzas electrostticas y la hidratacin de
las partculas. Las fuerzas de atraccin, en cambio, cumplen un papel
opuesto y desestabilizan la dispersin. Entre ellas estn la
gravedad, el movimiento Browniano y las fuerzas de Van der Waals.
Obviamente, algunos fenmenos tienen un efecto despreciable, por
ejemplo la influencia de la gravedad, mientras que otros pueden
conseguir, bajo determinadas condiciones, que la estabilidad de la
dispersin coloidal se rompa y, como consecuencia, se generen slidos
de mayor tamao por combinacin de los coloides.La superficie
especfica de los coloides en general es muy alta ya que las
partculas son muy pequeas. Esto posibilita que tengan una gran
capacidad de adsorcin de sustancias.Con respecto a sus propiedades
electrocinticas, las partculas coloidales en el seno de una
disolucin acuosa tienen carga elctrica y, por tanto, pueden verse
afectadas por la presencia de un campo elctrico.Esta estructura,
est formada por lminas de esta disposicin apiladas unas sobre
otras. Dado que una superficie de cada capa est formada por iones
hidrgeno y la otra superficie slo por iones oxgeno, tienden a
formarse puentes de hidrgeno entre capas. Si bien los puentes de
hidrgeno son enlaces de muy baja energa, la energa de enlace es
aditiva y la suma del gran nmero de puentes de hidrgeno que se
forman entre las capas hace que queden fuertemente unidas entre
s.La carga elctrica que presentan las partculas de caolinita en
suspensin acuosa puede producirse por diversos motivos (Huertas et
al., 1998), entre las que se encuentra la sustitucin isomrfica de
cationes silicio (+4) por aluminio (+3) en las posiciones
tetradricas dando lugar a cargas negativas permanentes en la
estructura. En este contexto, tambin, es posible la sustitucin de
algunos cationes de aluminio (+3) de las estructuras octadricas por
otros cationes de menor carga presentes en la disolucin acuosa.
Adems, se generan cargas superficiales no permanentes como
consecuencia de reacciones entre grupos superficiales ionizables
situados en los bordes de la estructura (ya que estas estructuras
no pueden extenderse de forma infinita) y los iones o ligandos
presentes en la disolucin acuosa. En estos casos es habitual que un
protn de la disolucin neutralice esta carga. Sin embargo, el que
esto ocurra o no depender del pH de la disolucin. Segn esto, debido
a las cargas superficiales que presenta esta arcilla, se puede
explicar el comportamiento coloidal de la caolinita en el seno de
una suspensin acuosa, ya que las fuerzas de repulsin electrostticas
impiden la agregacin de las partculas, y dan lugar a una dispersin
coloidal estable. Efluentes emulsionadosUna emulsin es un sistema
lquido disperso conformado a nivel microscpico por dos fases
inmiscibles, por lo que la apariencia macroscpica (a simple vista)
es la de un lquido homogneo. El lquido que se presenta en mayor
proporcin dentro de este sistema se denomina fase externa, y el que
se presenta en menor proporcin fase interna.El sistema emulsionado
es estable por la existencia de una diferencia de potencial entre
las fases, dado que la superficie de las microgotas de la fase
interna se carga negativamente. Esta carga impide, por repulsin
electrosttica que las cargas se unan y, por tanto, este fenmeno es
el que confiere apariencia al lquido de homogeneidad (apariencia de
lquido uniforme). La ruptura de la emulsin consiste en separar las
dos fases de las que consta la emulsin, mediante la coalescencia
irreversible de las gotas. Para romper la emulsin es necesario
desestabilizar las cargas de las microgotas de la fase interna.
Efluentes contaminados con materia orgnica disueltaExisten diversos
tipos de industrias como son las textiles, qumicas y farmacuticas,
que generan efluentes acuosos contaminados con materia orgnica no
biodegradable. Desde el punto de vista medioambiental, la gestin
adecuada para el tratamiento de estos efluentes es la recuperacin
de los compuestos, y su reutilizacin en el proceso. No obstante, en
numerosas ocasiones, esta recuperacin no es posible tcnica o
econmicamente, y es necesario proceder a la destruccin o eliminacin
de los contaminantes contenidos en las aguas.La tcnica empleada
para el tratamiento de este tipo de efluentes acuosos depende
fundamentalmente de las caractersticas fsico-qumicas y biolgicas
del efluente, y se selecciona en base a criterios econmicos. En
algunas ocasiones se puede emplear el tratamiento fsico-qumico
(coagulacin-floculacin, sedimentacin y/o flotacin) para aguas
residuales con elevado contenido en materia orgnica, si sta es
susceptible de ser coagulada por formacin de compuestos de
solubilidad reducida o por adsorcin de los mismos en precipitados
de hidrxidos metlicos. Este mtodo est especialmente indicado en el
caso de la industria textil. En esta tesis, como modelo de efluente
residual procedente de la industria textil se ha utilizado un agua
sinttica contaminada con Negro de Eriocromo T (NET), como ejemplo
de colorante azoico (que contiene el grupo azo). Actualmente los
colorantes azoicos son los ms empleados en la industria textil y
constituyen el grupo ms extenso, de todos los colorantes orgnicos
disponibles en el mercado. El nombre comercial de este colorante es
Mordant Black 11, y se emplea en la tincin de diferentes tipos de
tejidos. El NET es un compuesto de elevado peso molecular, 461 g
mol-1, y consta de un enlace N=N y cuatro anillos aromticos que le
confieren un color azul intenso cuando se encuentra disuelto en
agua, aunque el mximo de absorcin de longitud de onda vara
sensiblemente en funcin del pH de la disolucin. La Figura 2.19
muestra la estructura del NET, y la ionizacin que experimenta esta
molcula en disolucin como consecuencia de los cambios de pH.
PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS Procedimiento operativo para determinar
el pretratamiento de los electrodos de aluminio
Los electrodos de aluminio se pasivan muy rpidamente por accin
del aire, crendose en su superficie una capa de Al2O3 que protege
al electrodo contra la corrosin progresiva.Esto provoca un bajo
rendimiento en la reaccin de electrolisis de aluminio, necesaria
para que se produzca el proceso de coagulacin. Para eliminar la
capa de xido que protege los electrodos, tales como el lavado de
los mismos con HCl o el suministro de una alta intensidad de
corriente durante un corto periodo de tiempo (polarizacin andica).
Para determinar el pretratamiento ms adecuado, se llev a cabo un
estudio previo, empleando un potenciostato, consistente en la
realizacin de amperometras despus de someter a los electrodos a
diferentes pretratamientos. El resultado de este estudio determin
que el mtodo ms efectivo de pretratamiento consista en el lavado de
los electrodos con HCl 4% v/v durante un perodo de 10 minutos. Por
tanto, para eliminar la capa de xido que protege los electrodos, y
de esta forma asegurar que la superficie de los mismos se encuentre
activa al comienzo de cada ensayo, se realiz un lavado con una
disolucin de HCl al 4% v/v durante 10 minutos antes de cada
experimento. Procedimiento operativo para el estudio del proceso de
electrocoagulacinEl procedimiento seguido en la realizacin de los
experimentos de electrocoagulacin, en modo de operacin tanto
continuo como discontinuo, comienza con el lavado con HCl (para
eliminar la capa pasiva de los electrodos) y con agua (para
eliminar el HCl del circuito).Posteriormente, se introduce el agua
residual sinttica a tratar en el tanque de almacenamiento inicial,
y se conecta el sistema termostatizado. Se espera hasta que alcance
la temperatura de consigna del bao termostatizado. En ese momento,
se hace circular el lquido a travs del reactor electroqumico, y se
fija la intensidad de corriente elctrica que debe circular a travs
de la celda mediante la fuente de alimentacin. sta trabaja en modo
galvanosttico, es decir, se fija la intensidad de corriente,
dejando que el potencial de la celda vare en funcin de las
condiciones de operacin y del medio electroltico. Se monitoriza
tanto la intensidad como el voltaje, y se toman muestras del agua
residual tratada durante el experimento.En funcin del tipo de agua
residual sinttica (coloidal, coloreada o emulsionada), el
tratamiento a realizar y los parmetros que se miden a cada tipo de
muestra son diferentes.stos se han establecido en funcin de las
propiedades del agua residual y atendiendo a los resultados
obtenidos en una serie de ensayos preliminares:- Las muestras
tomadas en el tratamiento del agua residual sinttica coloidal
(contaminada con caolinita) se dejan sedimentar durante 20 minutos
y, posteriormente, se mide el pH, la turbidez y el potencial zeta
al lquido sobrenadante.- En el caso del agua residual sinttica
coloreada (contaminada con NET), las muestras se filtran tras 30
minutos de sedimentacin-flotacin. A continuacin, se mide a la
porcin filtrada de muestra el pH, la DQO, el COT y absorbancia a
550 nm.- Por ltimo, las muestras tomadas en el tratamiento del agua
residual sinttica emulsionada se dejan sedimentar-flotar durante
dos horas, tiempo tras el cual se mide el pH, la DQO y el potencial
zeta a la parte clarificada de las muestras.En el caso de los
experimentos de electrocoagulacin en continuo, se realizaron
ensayos preliminares para determinar el volumen de agua residual
sinttica necesaria para alcanzar el estado estacionario. Adems, en
todos los experimentos se verific que el estado estacionario haba
sido alcanzado antes de la finalizacin del experimento.Los
experimentos de electrocoagulacin en discontinuo se realizaron
mediante la recirculacin de la corriente efluente de la salida de
la celda electroqumica al tanque de alimentacin. Procedimiento
operativo para el estudio del proceso de coagulacin qumicaEl
procedimiento seguido en la realizacin de los experimentos de
coagulacin, tanto en modo de operacin contino como discontinuo
comienza con la introduccin del agua residual sinttica a tratar en
el tanque de almacenamiento inicial y con la conexin del sistema
termosttico. Se espera hasta que se alcance la temperatura de
consigna del bao termostatizado. En ese momento se hace circular el
lquido a travs del reactor, y una vez el agua residual a tratar ha
llenado completamente la celda de reaccin, se pone en marcha la
bomba que hace circular la disolucin de coagulante (AlCl3 o Al2
(SO4)3), tomndose este momento como tiempo cero. Este procedimiento
pretende reproducir la adicin de aluminio por va electroqumica (en
la que la fuente de alimentacin no se conecta hasta que el
electrolito ocupa la totalidad del volumen de la celda
electroqumica). Durante el experimento se toman muestras del agua
residual tratada a la salida del reactor, y al igual que en los
experimentos de electrocoagulacin, en funcin del tipo de agua
residual tratada (coloidal, coloreada o emulsionada), el
tratamiento que se realiza, y los parmetros que se miden a cada
tipo de muestra, son diferentes. En el caso del tratamiento de
coagulacin qumica en continuo, se realizaron experimentos previos
para determinar el volumen de agua residual sinttica necesaria para
alcanzar el estado estacionario. En todos los experimentos se
verific que el estado estacionario haba sido alcanzado antes de la
finalizacin del experimento. Los experimentos de coagulacin qumica
en discontinuo (llevados a cabo en las mismas condiciones
hidrodinmicas mantenidas en los ensayos de electrocoagulacin, es
decir, en la instalacin experimental mostrada) se realizaron
mediante la recirculacin de la corriente efluente de la salida del
reactor al tanque de alimentacin.Adems de los experimentos de
coagulacin qumica en discontinuo realizados en las mismas
condiciones hidrodinmicas que los correspondientes experimentos
electroqumicos, se realizaron una serie de experimentos de
coagulacin qumica siguiendo el procedimiento de ensayo estndar de
jar test: cada unidad de tratamiento se llena con 500 cm3 de agua
residual sinttica, compuesta por el contaminante, el medio soporte
a estudiar, y un determinado pH. A continuacin, se aaden diferentes
dosis de coagulante (AlCl3 o Al2 (SO4)3), y se agita de forma
enrgica durante 2 minutos. Posteriormente, en funcin del tipo de
agua residual (coloidal, coloreada o emulsionada), se realiza el
tratamiento de separacin y se miden los parmetros
correspondientes.CAPITULO III:Equipo para el tratamiento
electroqumico de aguas residuales EQUIPOS PARA EL TRATAMIENTO
ELECTROQUIMICO DE AGUAS RESIDUALES Funcionamiento y estructura de
un reactor electroqumicoUn reactor electroqumico para llevar a cabo
un proceso de electrocoagulacin, se compone bsicamente de un
depsito, en el que se sumergen los dos electrodos (el nodo o
electrodo de trabajo, y el ctodo o electrodo inerte), y de una
fuente de alimentacin a la que se conectan los electrodos. Al
establecerse una diferencia de potencial entre los electrodos de la
celda, comienzan los procesos de reduccin en el ctodo
(generalmente, conversin de los protones del agua en hidrgeno), y
los de oxidacin en el nodo (generndose el in Al3+ si el nodo es de
aluminio, o el Fe3+ si el nodo es de hierro).Estos iones de
aluminio o hierro se hidratan rpidamente. A continuacin, ocurren
una serie de etapas interrelacionadas en las que se forman tantos
hidrxidos insolubles del metal, sobre los que quedan retenidos los
contaminantes, como hidroxocomplejos cargados, positiva o
negativamente, que permiten la coagulacin por neutralizacin de
cargas.Adems de la generacin de coagulantes, en la celda
electroqumica ocurren otros procesos con una gran importancia en el
proceso de coagulacin. As, en las proximidades del nodo, la
generacin de oxgeno por oxidacin del agua da lugar a la formacin de
iones H+, que dada su carga son atrados hacia el ctodo. En el
ctodo, la reduccin del agua para formar hidrgeno da lugar a la
formacin de iones hidroxilo (OH-) que, al contrario que los
anteriores, son atrados hacia el nodo. Como consecuencia, se genera
un perfil de pH entre cada nodo y ctodo, que favorece que aparezcan
diferentes especies qumicas en el reactor a partir de las
electrogeneradas en el nodo, y que por tanto ocurran diferentes
procesos simultneamente en el interior de una celda electroqumica.,
este perfil de pH es responsable de las menores cantidades de Al (o
Fe) necesarias para conseguir un mismo rendimiento en el proceso,
cuando se genera este componente electroqumicamente.Asimismo,
tambin justifica que no sea necesaria la adicin de coadyuvantes de
la floculacin, reactivos que se emplean en los tratamientos
fsico-qumicos convencionales para incrementar el rendimiento del
proceso de floculacin, y para conseguir flculos de mayor calidad.
Como consecuencia, se puede justificar que la electrocoagulacin
produzca menor cantidad de fangos, y que ste sea ms fcil de
deshidratar. Asimismo, la no adicin de otros agentes qumicos evita
los problemas derivados de la neutralizacin de excesos de
reactivos, y la posibilidad de contaminacin secundaria causada por
la adicin de sustancias qumicas a altas concentraciones.En los
procesos electroqumicos, la dosificacin de coagulante se puede
controlar fcilmente modificando la intensidad de corriente (modo
galvanosttico) o el potencial (modo potenciosttico) que se aplica a
la celda. Otra ventaja que tiene el proceso de coagulacin asistida
electroqumicamente frente al proceso qumico de coagulacin es el
incremento de pH que se genera en las cercanas del ctodo, y que
puede favorecer la precipitacin de iones metlicos contenidos en el
agua residual. Reactores para el proceso de electrocoagulacinEn
comparacin con un reactor qumico convencional, el reactor
electroqumico (o celda electroqumica) puede ser tremendamente
interesante desde el punto de vista de su concepcin, ya que en l,
tanto la transferencia de carga, como los procesos qumicos
derivados de la misma y como, especialmente, la transferencia de
materia, juegan un papel fundamental.As, existen muchos tipos de
celdas electroqumicas empleadas en el proceso de electrocoagulacin,
y pueden clasificarse atendiendo a diferentes criterios:- Direccin
del flujo de agua residual- Modo de circulacin- Tipo de conexin
electrdica- Finalidad de la celdaDe esta forma, en funcin de la
direccin del flujo en la celda, los reactores se pueden clasificar
en unidades de flujo horizontal y vertical. Esta disposicin puede
tener importancia cuando se pretende aprovechar el movimiento
provocado por el oxgeno y el hidrgeno generados en los procesos
andicos y catdicos de oxidacin y reduccin del agua,
respectivamente. Adems, en funcin del modo de circulacin del agua a
tratar entre los electrodos, se pueden encontrar celdas de canales
mltiples o bien de un slo canal
Figura 1.2.-1 Unidades de electrocoagulacin de flujos horizontal
y vertical
Figura 1.2.-2 Unidades de electrocoagulacin con disposicin de
canales mltiples y de canal unoUn ltimo elemento discriminatorio en
el diseo de procesos de electrocoagulacin (y tal vez sea el ms
caracterstico dentro de esta aplicacin, ya que los dems son comunes
al del resto de tecnologas electroqumicas) es la finalidad del
reactor. Esta puede ser simplemente la dosificacin de agente
coagulante, o bien puede ser ms ambiciosa e incluir el movimiento
de contaminantes (electrofloculacin) o incluso llegar a favorecer
el proceso de flotacin mediante la utilizacin del oxgeno y el
hidrgeno generados respectivamente en los nodos y ctodos de la
instalacin (electroflotacin). Tipos de reactoresExisten numerosos
prototipos de reactor de electrocoagulacin, tales como los
mostrados en las figuras.La celda con un diseo de tipo cilndrico,
consta de cuchillas raspadoras dentro del cilindro con objeto de
evitar problemas de atascamiento, y los electrodos se sitan en los
espacios abiertos entre los dientes del peine rascador.Una
alternativa al diseo cilndrico se muestra en la figura donde los
electrodos consisten en barras, y un Venturi se sita en el centro
del cilindro para conseguir una buena mezcla entre el agua residual
y el agente coagulante generado.Por su parte, la Figura 1.2.1.-3
muestra un prototipo en el que se promociona la electroflotacin
mediante el uso apropiado de las microburbujas generadas en los
electrodos.
Figura 1.2.1.-1 Unidades de electrocoagulacin con electrodos
cilndricos
Figura 1.2.1.-2 Unidad de electrocoagulacin cilndrica con
electrodos en forma de varillas
Figura 1.2.1.-3 Unidades de electrocoagulacin (EC) y de
electroflotacin (EF) de aguas residuales NUEVO EQUIPO PARA EL
TRATAMIENTO ELECTROQUIMICO DE AGUAS RESIDUALESNuevo equipo
electroqumico para el tratamiento de aguas residuales
industrialesSe ha patentado una clula electroqumica con radiacin
simultnea de luz ultravioleta til para el tratamiento y
reutilizacin de efluentes textiles que consigue ms de un 60% de
ahorro del agua y del electrolito de la pintura Se buscan empresas
interesadas en la explotacin comercial de la tecnologa o
interesadas en establecer acuerdos I+D para su desarrollo.Las
actuales demandas industriales de aguas naturales dan lugar a una
escasez cada vez mayor de recursos hdricos, los cuales estn cada
vez ms contaminados, lo que conlleva a la necesidad del control y
disminucin del consumo de agua. En concreto la industria textil es
uno de los grandes consumidores de estos recursos hdricos,
principalmente en tinturas, lavados y enjuagues. Adems se tiene un
gran consumo de sales, como cloruro sdico o sulfato sodio, causando
importantes problemas en los vertidos debido a su alta salinidad.
Por este motivo, el reciclaje del agua evacuada en los procesos de
tintura con elevado contenido de sales es de especial inters para
las empresas del sector. Sin embargo, los efluentes se encuentran
coloreados, por lo que deben someterse a un proceso de decoloracin
antes de utilizarse de nuevo en el proceso. Adems la mayora de
colorantes, aunque no son txicos, su presencia en el medio acutico
impide que parte de la luz solar llegue al fondo poniendo en
peligro la subsistencia de especies animales y vegetales.La
tecnologa que se presenta consiste en un nuevo procedimiento de
tratamiento y reutilizacin de efluentes textiles por tcnicas
electroqumicas que resuelve esta problemtica. Consiste en una clula
electroqumica con una fuente de radiacin simultnea/posterior de luz
ultravioleta que soluciona el problema de la generacin de residuos
y su posterior tratamiento. El bao residual de la tintura se recoge
en una clula electroqumica llevando a cabo las siguientes etapas:
tratamiento del bao residual con la clula electroqumica, irradiacin
con luz UV y reutilizacin del agua decolorada y del
electrolito.Ventajas innovadoras Ahorro del 60-70% del agua y del
electrolito de tintura. Se alcanza una intensidad de las tinturas
igual al obtenido con agua de red y superior al obtenido por otros
procedimientos existentes. Importante reduccin de la salinidad de
los efluentes Se puede aplicar como tecnologa complementaria a las
membranas.Esta nueva tecnologa, de especial utilidad para la
industria textil pero tambin para otras industrias como la
farmacutica, puede ser de gran inters para empresas fabricantes de
clulas electroqumicas o equipos de tratamientos de
efluentes.ConclusionesLuego de haber culminado con el presente
trabajo hemos llegado a las siguientes conclusiones: La coagulacin
y la electrocoagulacin tienen por objetivo la desestabilizacin de
los coloides, en donde luego del tratamiento a travs de este
proceso electroqumico se posibilita su separacin del agua mediante
tcnicas convencionales de separacin slido-lquido (decantacin,
flotacin) los compuestos presentes. El proceso de electrocoagulacin
con electrodos de aluminio puede ser empleado con xito en el
tratamiento de suspensiones. Las variables ms importantes en el
proceso son la concentracin de aluminio utilizado y el pH del
medio. El porcentaje de eliminacin elevados con respecto a pequeos
valores de carga elctrica, por tanto, pequeos valores de
concentracin de aluminio. Concentraciones de aluminio elevadas no
conllevan mayores eficacias, excepto para pH de operacin cercanos a
la neutralidad. A pH cidos, pequeas concentraciones de aluminio
alcanzan buenas eficacias de coagulacin (80 % de eliminacin de
turbidez), mientras que a pH alcalinos no se obtienen buenos
resultados, ni a bajas ni a altas concentraciones de aluminio. En
una celda electroqumica con electrodos de aluminio, el aluminio
aportado al electrolito proviene tanto de procesos de disolucin
electroqumica como de procesos de disolucin qumica. El proceso de
disolucin qumica de aluminio est influenciado de manera importante
por el pH. El proceso de disolucin electroqumica depende
principalmente de la carga elctrica aplicada; mientras, la
salinidad y la naturaleza de los iones que constituyen el
electrolito no parecen afectar significativamente.AnexosPATENTE 1:
PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y
RESIDUOS.(ES2102959) PROCEDIMIENTO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES Y RESIDUOS.
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Tratamiento de Agua - La electrocoagulacin (CE) La
electrocoagulacin (CE) (CE), tambin conocido como diatermia
radiofrecuencia u onda corta de la electrlisis, es una muy rentable
y mvil o estacionaria tcnica utilizada para el tratamiento del agua
de lavado, tratamiento de aguas residuales, agua procesada
industrial, y el tratamiento mdico, el fracturamiento hidrulico
fluir de nuevo el agua de su limpiarn su frac fluya de regreso y
agua pozo sin la necesidad de mltiples petroleros largo hual a
disposicin as. Tecnologa de electrocoagulacin a base de
Electricidad elimina los contaminantes que son imposibles de
eliminar por filtracin o tratamiento qumico, tales como sistemas de
aceite emulsionado, hidrocarburos de petrleo totales, slidos
suspendidos, y metales pesados. Un sistema modular totalmente
automatizado no tiene filtros para limpiar o reemplazar y no
requiere el uso de productos qumicos. Esta tecnologa es eficiente y
rentable y de bajo coste de I + D para aplicaciones reutilizables
porttiles remotos o uso permanente estacionario. Esperamos poder
compartir nuestra experiencia. Nuestro foco est en las aguas de la
planta industrial de desecho, pueblo remoto de agua potable y de
fracturacin hidrulica Cleanup para su reutilizacin o lo que le
permite volver a ponerse en estanques cercanos o se descarga de
forma segura en los canales de escurrimiento de las aguas
residuales. CONTACTENOS
Nuestro foco est en las aguas de la planta industrial de
desecho, pueblo remoto de agua potable y de fracturacin hidrulica
Cleanup para su reutilizacin o lo que le permite volver a ponerse
en estanques cercanos o se descarga de forma segura en los canales
de escurrimiento de las aguas residuales. CONTACTENOS Antecedentes
Electrocoagulacin ("electro", es decir, para aplicar una carga
elctrica al agua, y "coagulacin", es decir, el proceso de cambiar
la carga superficial de las partculas, permitiendo que la materia
en suspensin para formar una aglomeracin) es una tecnologa de
tratamiento de agua avanzado y econmico. Se elimina eficazmente los
slidos en suspensin a niveles sub-micromtricos, rompe emulsiones
tales como aceite y grasa o ltex, y oxida y elimina los metales
pesados del agua sin el uso de filtros o la adicin de productos
qumicos de separacin. Una amplia gama de tcnicas de tratamiento de
aguas residuales son conocidos, que incluye procesos biolgicos para
la nitrificacin, desnitrificacin y eliminacin de fsforo, as como
una serie de procesos fsico-qumicas que requieren la adicin qumica.
Los procesos de tratamiento fsico-qumico de uso comn son la
filtracin, separacin por aire, intercambio inico, precipitacin
qumica, oxidacin qumica, adsorcin con carbn, ultrafiltracin (UF),
smosis inversa (RO), electro dilisis, la volatilizacin y corriente
de gas. Nuestro foco est en las aguas de la planta industrial de
desecho, pueblo remoto de agua potable y de fracturacin hidrulica
Cleanup para su reutilizacin o lo que le permite volver a ponerse
en estanques cercanos o se descarga de forma segura en los canales
de escurrimiento de las aguas residuales. CONTACTENOS
Descripcin En su forma ms simple, un reactor de
electrocoagulacin se compone de una celda electroltica con un nodo
y un ctodo. Cuando se conecta a una fuente de alimentacin externa,
el material del nodo electroqumicamente se corroen debido a la
oxidacin, mientras que el ctodo ser sometido a pasivacin. Un
sistema de CE consiste esencialmente en pares de placas de metal
conductoras en paralelo, que actan como electrodos monopolares.
Adems, exige una fuente de alimentacin de corriente continua, una
caja de resistencia para regular la densidad de corriente y un
multmetro para leer los valores actuales. Las placas metlicas
conductoras se conocen comnmente como "electrodos de sacrificio."
El nodo de sacrificio reduce el potencial de disolucin del nodo y
minimiza la pasivacin del ctodo. Los nodos de sacrificio y ctodos
pueden ser de la misma o de diferentes materiales. La disposicin de
electrodos monopolares con clulas en serie es elctricamente similar
a una nica clula con muchos electrodos e interconexiones. En
disposicin de pila de serie, se requiere una diferencia potencial
ms alto para una corriente dada a fluir porque las clulas
conectadas en serie tienen una mayor resistencia. La misma
corriente sera, sin embargo, el flujo a travs de todos los
electrodos. Por otra parte, en disposicin paralela o bipolar la
corriente elctrica se reparte entre todos los electrodos en relacin
con la resistencia de las clulas individuales, y cada cara en el
electrodo tiene una polaridad diferente. Durante la electrlisis, el
lado positivo se somete a reacciones andicas, mientras que en el
lado negativo, se encuentran las reacciones catdicas. Placas de
metal consumibles, tales como hierro o aluminio, se utilizan
generalmente como electrodos de sacrificio para producir
continuamente iones en el agua. Los iones liberados neutralizan las
cargas de las partculas y por lo tanto iniciar la coagulacin. Los
iones liberados eliminan los contaminantes indeseables, ya sea por
reaccin qumica y la precipitacin, o haciendo que los materiales
coloidales que se unen, que luego pueden ser retirados por
flotacin. Adems, como el agua que contiene partculas coloidales,
aceites u otros contaminantes se mueven a travs del campo elctrico
aplicado, puede haber ionizacin, la electrlisis, la hidrlisis y la
formacin de radicales libres que pueden alterar las propiedades
fsicas y qumicas del agua y los contaminantes. Como resultado, el
estado reactivo y emocionado causa contaminantes que se escapa del
agua y destruidas o hechas con menos soluble. Nuestro foco est en
las aguas de la planta industrial de desecho, pueblo remoto de agua
potable y de fracturacin hidrulica Cleanup para su reutilizacin o
lo que le permite volver a ponerse en estanques cercanos o se
descarga de forma segura en los canales de escurrimiento de las
aguas residuales. CONTACTENOS Electro-Qumica
Es importante sealar que la tecnologa de electrocoagulacin no
puede eliminar la materia infinitamente soluble. Por lo tanto iones
con pesos moleculares menores de Ca o Mg + 2 + 2 no pueden
disociarse del medio acuoso. Las reacciones dentro del reactor de
electrocoagulacin. Dentro del reactor de electrocoagulacin, varias
reacciones electroqumicas distintas se producen de forma
independiente. Estos son: Siembra, resultante de la reduccin del
nodo de iones metlicos que se convierten en nuevos centros para los
complejos ms grandes y estables, insolubles que precipitan iones
metlicos como complejas. Rotura de la emulsin, como resultado de
los iones de oxgeno e hidrgeno que se adhieren en los sitios del
receptor de agua de las molculas de aceite que crean un complejo
con separador de agua insoluble en agua del aceite, lodo de
perforador, colorantes, tintas, etc Halgena de complejos, como los
iones metlicos se obligan a cloros en una molcula de hidrocarburo
clorado que resulta en una gran agua de separacin complejo
insoluble de pesticidas, herbicidas, PCB clorados, etc
Blanqueamiento por los iones de oxgeno producidos en la cmara de
reaccin se oxida colorantes, cianuros, bacterias, virus, riesgos
biolgicos, etc Electron inundacin del agua elimina el efecto polar
del complejo de agua, permitiendo que los materiales coloidales
para precipitar y el aumento de los electrones crea un osmtica
presin que rompe las bacterias, quistes y virus. Reacciones de
oxidacin-reduccin se ven obligados a su punto final natural dentro
del tanque de reaccin que acelera el proceso natural de la
naturaleza que se produce en qumica hmeda. Electrocoagulacin
inducido cambios de pH hacia reacciones Optimizacin neutros. La
seleccin cuidadosa del material de tanque de reaccin es esencial
junto con el control de la corriente, la tasa de flujo y pH. Los
electrodos pueden ser de hierro, aluminio, titanio, grafito o de
otros materiales, dependiendo del agua residual a tratar y los
contaminantes a ser removidos. Temperatura y presin tienen poco
efecto sobre el proceso. En el proceso de la CE la mezcla de
contaminantes del agua se separa en una capa flotante, un sedimento
rico en minerales, y el agua clara. La capa flotante se elimina por
medio de un mtodo patentado de desbordamiento / extraccin, y se
traslad a un depsito de recogida de lodos. La masa agregada se
establece debido a la fuerza gravitacional, y se retira
posteriormente a travs de una vlvula de drenaje en la parte
inferior del tanque de reaccin CE, y se traslad a un depsito de
recogida de lodos. El, el agua tratada clara se bombea a un tanque
tampn para su eliminacin y / o reutilizacin posterior en el proceso
de designada de la planta. Nuestro foco est en las aguas de la
planta industrial de desecho, pueblo remoto de agua potable y de
fracturacin hidrulica Cleanup para su reutilizacin o lo que le
permite volver a ponerse en estanques cercanos o se descarga de
forma segura en los canales de escurrimiento de las aguas
residuales. CONTACTENOS Muestra de Contaminantes eliminados
Anlisis CE-Floc El anlisis de difraccin de rayos X. Despus de
ejecutar CE, los flculos se recogi por filtracin. Patrones de
difraccin de rayos X fueron capturados utilizando sistema de
difraccin detector de rea general (GADDS). La Figura 3 muestra un
patrn de ejemplo de la flculo con hierro. Tambin indica la
presencia de una cantidad excesiva de halita, y la naturaleza
amorfa de los xidos de hierro / hidrxidos / oxihidrxidos y xido de
aluminio. Transformacin Fourier espectroscopia IR Anlisis. ATR-FTIR
tambin se llev a cabo para la CE-floc. Se demostr la presencia del
grupo hidroxilo y vibraciones caractersticas de los hidrocarburos
(no presentado aqu). SEM-EDS. SEM y EDS tambin se realizaron en la
CE-floc. En general, indican la presencia exclusiva de cloruro de
sodio cristalino. La Figura 4 muestra la versin ampliada de la SEM
tomada para CE-floc con hierro. Se indica la presencia de especies
de hierro amorfos como se encuentra en el patrn de XRD. La Tabla II
presenta el anlisis elemental de CE-floc tanto con hierro y
aluminio. Tambin confirma la profunda presencia de halita en ambos
los flculos. Adems, tambin indica la presencia de O, Fe, Ca y en
caso de electrodo de sacrificio hierro, y O, Al, Ca, y Mg en caso
del aluminio electrodo de sacrificio.
Ventajas CE requiere un equipo simple y es fcil de operar con la
latitud operativa suficiente para manejar la mayora de los
problemas encontrados en la ejecucin. [Cita requerida] Las aguas
residuales tratadas por la CE da agua aceptable, claro, incoloro e
inodoro. [Cita requerida] Lodo formado por la CE tiende a ser
fcilmente ajustable y fcil para de-agua, porque est compuesta
principalmente de xidos de hidrxidos metlicos /. Flculos formados
por CE son similares a flculo qumica, excepto que floc CE tiende a
ser mucho ms grande, contiene menos agua ligada, es resistente a
los cidos y ms estable, y por lo tanto, se puede separar ms
rpidamente por filtracin. CE produce efluente con menos contenido
de TDS en comparacin con los tratamientos qumicos. Si se reutiliza
esta agua, el bajo nivel de TDS contribuye a un coste de
recuperacin de agua inferior. El proceso de CE tiene la ventaja de
eliminar las partculas coloidales ms pequeas, debido a que el campo
elctrico aplicado los pone en movimiento ms rpido, lo que facilita
la coagulacin. El proceso evita CE usos de productos qumicos y as
no hay ningn problema de neutralizar el exceso de productos qumicos
y no hay posibilidad de contaminacin secundaria causada por
sustancias qumicas aadidas a alta concentracin como cuando se
utiliza la coagulacin qumica de las aguas residuales. Las burbujas
de gas producidas durante la electrlisis pueden llevar el
contaminante a la parte superior de la solucin donde puede ser ms
fcilmente concentr, se recogi y se retira por un skimmer
motorizado. Los procesos electrolticos en la clula CE son
controladas elctricamente y sin partes mviles, por lo que requiere
menos mantenimiento. Nuestro foco est en las aguas de la planta
industrial de desecho, pueblo remoto de agua potable y de
fracturacin hidrulica Cleanup para su reutilizacin o lo que le
permite volver a ponerse en estanques cercanos o se descarga de
forma segura en los canales de escurrimiento de las aguas
residuales. CONTACTENOS Usos exitosos Las aguas residuales han sido
tratados por un precio tan bajo como $ 0.24 por 1,000 galones
usando electrocoagulacin con hasta un 99% de eliminacin de
productos de desecho !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Muchos han utilizado la
tecnologa con xito con las siguientes aplicaciones documentados.
Chevron EE.UU.: una unidad para eliminar vanadio y nquel a partir
de agua ms limpia turbina de vapor. Halliburton Services: Una
unidad de reciclar lavado de camiones de agua de los camiones bomba
de aceite as fracturar. Equipment Company: Unidades para reciclar
el agua de limpieza a vapor de taller de reparacin de equipos.
Apuestas qumica: Una unidad para probar electrocoagulacin y la
limpieza de polmero. MPC Europe Limited: Una unidad de usar 5% de
agua electrocoagul en conjuncin con la fabricacin de hielo. La
purificacin de ozono: Una unidad para eliminar los contaminantes
antes de las aplicaciones de ozono. Peterbilt Motor Company Para
eliminar los metales pesados y pigmentos de la pintura de agua de
fabricacin de camiones. Western Research: Extraccin de
hidrocarburos de arenas bituminosas agua. Kaiser Carbn: La
eliminacin de los slidos en suspensin y metales de operacin minera
subterrnea de carbn con agua reciclada a los mineros mecnicos. URS:
Para convertir iones de nquel al xido de hierro de nquel Valle de
Detroit Diesel: Para eliminar el aceite, la grasa de slidos en
suspensin, y los metales de la lluvia y el vapor de agua limpio. El
agua se recicla a la limpieza a vapor. Apex Process Systems:
Sistema para el desarrollo de unidades de flotacin por aire
disuelto con inters especfico en la administracin de suplementos de
flotacin por aire disuelto por electrocoagulacin. Nuestro foco est
en las aguas de la planta industrial de desecho, pueblo remoto de
agua potable y de fracturacin hidrulica Cleanup para su
reutilizacin o lo que le permite volver a ponerse en estanques
cercanos o se descarga de forma segura en los canales de
escurrimiento de las aguas residuales. CONTACTENOS Teniendo en
cuenta que promovemos develope y vendemos los productos qumicos
para el fracturamiento hidrulico y Secotors Industriales somos muy
adeptos a la eliminacin y mantener nuestra posicin con una solucin
ecolgica para la limpieza de nuestra parte del "pie de impresin".
Nuestro foco est en las aguas de la planta industrial de desecho,
pueblo remoto de agua potable y de fracturacin hidrulica Cleanup
para su reutilizacin o lo que le permite volver a ponerse en
estanques cercanos o se descarga de forma segura en los canales de
escurrimiento de las aguas residuales. CONTACTENOS Procedimiento
para tratar aguas residuales mediante electrolisis Jue,
08/09/2011ECOticias.comLa invencin est relacionada con las tcnicas
empleadas en el tratamiento de aguas residuales y, ms
particularmente, est relacionada con un procedimiento e instalacin
para tratar aguas residuales, preferentemente aguas negras y aguas
grises, mediante electrlisis, donde se realiza un proceso de
electro-oxidacin.
Las actividades industriales o domsticas generan agua residual
que necesita ser tratada antes de ser descargada o reciclada,
numerosos mtodos han sido creados para este n, entre ellos, se ha
utilizado recientemente el tratamiento electroqumico.
El objeto de la invencin es proveer un nuevo procedimiento para
tratamiento de aguas residuales, preferentemente aguas negras (con
materia fecal), aguas grises generadas en el lavado de manos o una
combinacin de las mismas.
* En qu consiste el procedimiento?
Para ello se ha desarrollado un procedimiento, en donde
inicialmente el agua residual se desbasta para eliminar de ella
slidos gruesos, luego se almacena temporalmente en un primer
depsito, entonces se trituran los slidos existentes en el agua
desbastada que se encuentra en el primer depsito para disminuir su
tamao.
Una vez que se han triturados las partculas, el agua se almacena
en un segundo depsito; de ah el agua se enva hacia un reactor
electroqumico en donde se realiza una electro-oxidacin
suministrando al reactor corriente elctrica para obtener agua
depurada.
Desde el reactor, el agua se recircula hacia el segundo depsito
para medir ah su pH, turbidez y conductividad; y, desde el segundo
depsito se ltra el agua depurada una vez que, en el segundo
depsito, el agua cumple con valores establecidos de pH, turbidez y
conductividad.
En el procedimiento de la invencin, el agua residual a tratar es
agua negra con materia fecal, agua gris generada por el lavado de
manos o una combinacin de ambas. Una vez que se ha realizado el
procedimiento el agua depurada tiene una turbidez mxima de 1
NTU.
En otro aspecto de la invencin, se provee una instalacin para
realizar tratamiento electroqumico de agua residual, la instalacin
comprende una rejilla donde se desbasta el agua residual que
ingresa a la instalacin; asimismo, la instalacin comprende un
primer depsito donde se almacena temporalmente el agua que ha sido
desbastada; otro elemento de la instalacin son medios para triturar
las partculas del agua que se encuentra en el primer depsito, los
medios de trituracin estando en comunicacin de ujo con el primer
depsito.
Otro elemento importante de la instalacin es un segundo depsito
en comunicacin de ujo con los medios trituradores donde se almacena
el agua con partculas trituradas.
Finalmente, existe un ltro para ltrar el agua que ha sido
depurada electroqumicamente y que cumple con las condiciones de pH,
turbidez y conductividad, el ltro se encuentra en comunicacin de
ujo con el segundo depsito.
Tal como se puede observar, el ncleo de la instalacin es el
reactor electroqumico que tiene nodos de rutenio, iridio o
diamante, dichos nodos se encuentran dispuestos en el reactor en
una conguracin de placas paralelas.