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Tratamiento de aguas residuales

Enviado por Ronney



  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Marco teórico
  4. Conclusiones
  5. Bibliografía

Resumen

Se realizaron evaluaciones de electrodos de grafito y aluminio obtenidos de materia prima nacional, así como de sal marina y sal común.

Se estableció que en agua con concentración salina del 3,5% p/v y aplicando un potencial de 4,5V a un sistema en flujo continuo de

250 mL/min, para un diseño del sistema electroquímico de dos electrodos en serie (aluminio-grafito) como ánodo y un cátodo de grafito la concentración de hipoclorito generada es de 25 ppm, con una velocidad de disolución del electrodo de aluminio de 0,1660 g/h. La cantidad de hipoclorito obtenida en el sistema es superior a la mínima establecida para asegurar la destrucción de la mayoría de organismos patógenos, adicionalmente, una prueba realizada a una muestra de agua turbia, indico la remoción del 99% de las partículas coloidales y una generación de hipoclorito de 20 ppm, por lo cual se infiere que la presencia de partículas en suspensión y bacterias no afecta significativamente la producción de hipoclorito.

Introducción

La utilización de procesos electroquímicos para el tratamiento de aguas residuales está adquiriendo cada día más importancia por su versatilidad, reducido tamaño y capacidad de automatización. En ese artículo se hace una pequeña revisión de los distintos procesos electroquímicos aplicados en el tratamiento de aguas residuales y potables.

La utilización de electricidad para tratar aguas residuales tiene una larga tradición, siendo utilizada por primera vez en Inglaterra en 1889. La utilización de procesos electrolíticos en la recuperación de metales fue patentada por Elmore en 1904 y el proceso de electrocoagulación (EC) con aluminio y hierro fue patentado en Estados Unidos en 1909. La primera utilización 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 energía eléctrica estas tecnologías no tuvieron una buena aceptación en esa época, no obstante distintos países como Estados unido o la antigua Unión soviética continuaron con las investigaciones durante los siguientes años lo que permitió acumular una gran experiencia y conocimiento sobre estos procesos. La promulgación de leyes cada vez más estrictas concernientes a los límites de vertido de distintas sustancias en las aguas residuales así como la mejora en los estándares de calidad del agua potable han hecho que las procesos electroquímicos ganen cada vez más importancia en las últimas dos décadas y hoy en día hay compañías que suministran sistemas electroquímicos para la recuperación de metales, tratamiento de aguas provenientes de procesos textiles, curtidurías, papeleras, tratamiento de aguas residuales con alto contenido en aceite o emulsiones aceite-agua. Hoy en día los procesos electroquímicos han alcanzado un estado en el cual no son solamente comparables desde el punto de vista económico con otros procesos sino que también son más eficientes, compactos y automatizados. Los procesos electroquímicos utilizados en el tratamiento de aguas utilizan electricidad para producir una reacción química destinada a la eliminación o destrucción del contaminante presente en el agua. Básicamente el sistema electroquímico está formado por un ánodo, donde ocurre la oxidación, un cátodo, donde tiene lugar la reducción y una fuente de corriente continua encargada de suministras la electricidad. Los parámetros claves a la hora de aplicar un proceso electrolítico son diseño del reactor, naturaleza de los electrodos, y diferencia de potencial y/o corriente de trabajo. En este artículo se verán brevemente los distintos procesos electroquímicos empleados en el tratamiento de agua.

Electrodeposición. Que es efectiva para recuperar metales pesados de flujos de aguas residuales.

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Los mayores progresos en estos procesos se han realizado en la técnica de recuperación del metal depositado, así como mejoras en la eficiencia de la corriente, es decir metal depositado por unidad de corriente. Como cátodo se puede utilizar un cátodo del mismo metal a recuperar o grafito aplicada.

Electrocoagulación: que ha tenido uso en la producción de agua potable y el tratamiento de aguas residuales.

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Los ánodos empleados se llaman ánodos de castigo ya que se consumen en el proceso. En el cátodo se produce hidrógeno a partir de los protones, éste se libera como pequeñas burbujas que suben a la superficie. Este hidrogeno generado puede ayudar a que las partículas floculadas floten en la superficie recogiéndose de ésta con un rascador.

Las principales ventajas de la electrocoagulación respecto a la coagulación clásica es la mayor eficiencia de los cationes nacientes de aluminio y hiero generados frente a los provenientes de productos químicos tradicionales como sulfato de aluminio o hierro, equipos más compactos, menor costo, posible automatización y menor generación de sales y residuos.

Electroflotación. El proceso de electroflotación (EF) es un proceso simple por el cual los contaminantes flotan en la superficie del agua adsorbidos sobre las pequeñas burbujas de hidrógeno y oxígeno generadas respectivamente en el cátodo y en el ánodo en el proceso de descomposición electrolítica del agua. La eficiencia del proceso de flotación está fundamentalmente determinada por el tamaño de las burbujas generadas, son preferibles las burbujas pequeñas ya que proporcionan una mayor superficie de contacto para la adsorción de las partículas a eliminar. Esta una de las principales ventajas del proceso de EF respecto a otros procesos de flotación clásicos como DAF (dissolved air flotation). El 90 % de las burbujas generadas en EF tienen un tamaño entre 15 y 45 µm mientras que en el proceso DAF el tamaño oscila entre 50 y 70 µm.

Electrooxidación.- es una técnica que se usa en el tratamiento de aguas residuales en combinación con otras tecnologías; es efectiva en la degradación de contaminantes "difíciles" sobre la superficie de algunos electrodos.

- Electrodesinfección. En este tipo de reacción es similar a la oxidación indirecta, en el ánodo se genera cloro gas por la oxidación 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 desinfección.

Marco teórico

ELECTROQUÍMICA

La electroquímica, área de la química que se encarga del estudio de como reacciones químicas se pueden utilizar para producir electricidad y de cómo puede utilizarse la electricidad para producir reacciones químicas, posee innumerables aplicaciones prácticas, desde las baterías y celdas de combustible, hasta la obtención de productos químicos, refinado de metales y métodos para controlar la corrosión. Hoy en día la electroquímica tiene un alto impacto en el tratamiento de agua potable y aguas residuales por medio de diferentes técnicas.

Reacciones Electroquímicas

Las reacciones electroquímicas son las de reducción oxidación conocidas como redox, las cuales se basan en transferencia de electrones entre un conjunto de especies químicas, en las cuales se presentará una especie oxidante y una reductora, que a su vez alcanzaran una forma reducida y una forma oxidada respectivamente (Hurley y Masterton,1997).

Según lo anterior para que se lleve a cabo este tipo de reacciones debe haber una especie que ceda sus electrones y otra que los acepte. El reductor es la especie química que tiende a ceder electrones de su estructura química al medio, quedando con carga mayor a la que tenía, mientras, el oxidante es la especie que tiende a captar esos electrones, quedando con carga menor (Hurley y Masterton, 1997).

Una reacción electroquímica presentada la siguiente ecuación general (Rajeshwar, 1997):

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Cuando la especie reductora cede sus electrones se convierte en una especie oxidada mientras la que capta los electrones se convierte en una especie reducida (Hurley y Masterton, 1997).

La mayoría de los compuestos inorgánicos cuando se disuelven en agua o en otros líquidos se ionizan, es decir, sus moléculas son disociadas en componentes cargados positiva y negativamente, lo cual tiene la propiedad de conducir una corriente eléctrica (Hurley y Masterton, 1997; Rajeshwar, 1997).

Si en una solución de un electrolito o un compuesto ionizable, se instalan un par de electrodos y una fuente de corriente directa se conecta entre ellos, los iones positivos se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia los positivos (oxidarse o reducirse) y se transforman en moléculas o átomos neutros (Hurley y Masterton, 1997).

Por lo tanto, en las reacciones electroquímicas se da básicamente, un intercambio entre los electrones de los electrodos y los iones o moléculas de la solución, mediante la aplicación de una diferencia de potencial, que genera una corriente donde los electrones fluyen desde el punto más negativo hasta el más positivo. Este tipo de reacciones se clasifican según el lugar donde ocurran, ya sea en el seno de la solución, que son las llamadas homogéneas o en la superficie del electrodo, llamadas heterogéneas (Hurley y Masterton, 1997; Rajeshwar, 1997).

Para que las reacciones electroquímicas se lleven a cabo inevitablemente ocurrirá la polarización de los electrodos, la cual es definida como la desviación del potencial aplicado respecto al potencial de equilibrio por el paso de corriente. Este cambio de potencial es conocido como sobre potencial, el cual puede ser controlado aumentando la conductividad de la solución, el área efectiva de los electrodos o la distancia entre ellos (Hurley y Masterton, 1997).

Los dos procesos más importantes que rigen el comportamiento de este tipo de reacciones son (Hurley y Masterton, 1997; Rajeshwar, 1997):

Transporte de masa: es el movimiento de masa desde la solución a la superficie del electrodo, debido a diferencias en el potencial eléctrico (migración), químico (difusión) y por el movimiento global del líquido.

• Transferencia de electrones: existe una contribución de cada densidad de corriente parcial (anódica y catódica) a la densidad de corriente total, esta corriente de intercambio junto al sobre potencial afecta la velocidad de la reacción, pues a mayor corriente circulando mayor será la velocidad de reacción.

Reacciones presentes en el proceso de electrocoagulación

En una celda simple de electrocoagulación donde solo hay un ánodo y un cátodo los cuales son hechos de un metal M, se presentan en general las siguientes reacciones electroquímicas (Mollah et al, 2004).

En el ánodo se presentan las siguientes reacciones de oxidación:

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En el caso de que los electrodos sean de aluminio la disolución del ánodo produce especies como Al3+, Al(OH)2+ los cuales producen espontáneamente los respectivos hidróxido o polihidróxidos; estos dependen del pH de la solución iónica (Mollah et al, 2001). Los hidróxidos y polihidróxidos formados en estas reacciones electroquímicas tienes una gran afinidad por partículas dispersas e iones, lo que permite la coagulación. Y los gases formados son los que realizan la flotación del material coagulado (Mollah et al, 2004).

A continuación se muestra el mecanismo general (Mollah et al, 2004):

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Electrocoagulación

La electrocoagulación es un método electroquímico usado para el tratamiento de aguas residuales que ha sido utilizado para remover un amplio número de contaminantes (Holt et al, 2005), este ha logrado ser comercializado pero ha sido poco estudiado, a pesar de que este método tiene un gran potencial para eliminar las desventajas de los tratamientos clásicos para aguas residuales (Mollah et al, 2001). La electrocoagulación es un proceso que implica varios fenómenos químicos y físicos, usa electrodos para proveer iones al agua residual que se desea tratar (Mollah et al, 2004). En esta técnica el coagulante es generado "in situ" debido a una reacción de oxidación del ánodo y las especies cargadas o metales pesados pueden ser removidos del efluente debido al la reacción entre iones con carga opuesta o debido a la formación de flóculos de hidróxidos metálicos (Mollah et al, 2001).

La electrocoagulación implica varias etapas (Mollah et al, 2004): (i) Debido a la oxidación del electrodo se presenta la formación de coágulos. (ii) Desestabilización del contaminante, partículas en suspensión y rompimiento de emulsiones. (iii) Para lograr la formación de flóculos se agrega partículas desestabilizadas. (iv) Remoción del material contaminante por flotación y sedimentación.

En esta técnica cuando un potencial es aplicado a los electrodos, los cuales son hechos de diferentes metales, especialmente hierro y aluminio, se genera el siguiente proceso: El hierro o aluminio del ánodo se disuelve dando origen a iones metálicos, los cuales son hidrolizados inmediatamente para formar hidróxidos o polihidróxidos, estas sustancias son excelentes agentes coagulantes.

La coagulación ocurre cuando estos cationes (hidróxidos y polihidróxidos) son atraídos por las partículas negativas presentes en la solución. Los contaminantes presentes en el agua residual son tratados por medio de reacciones químicas y precipitación o combinación con material coloidal, para después ser removidos por electroflotación, sedimentación o filtración (Mollah et al, 2004).

Una solución coloidal es una dispersión de un sistema físico compuesto por una fase continua (fluida) y una fase dispersa en forma de partículas (generalmente sólidas),de tamaño intermedio entre microscópicas y macroscópicas, pues no se pueden observar a simple vista pero tienen un tamaño mayor que las moléculas (Zumdahl y Zumdahl, 2000). Esta dispersión de partículas tienen una carga negativa cuando se encuentran en soluciones acuosas, esto se debe a que si dos fases de diferente constitución química entran en contacto, se desarrolla una diferencia de potencial eléctrico entre las dos fases, esto conlleva a que haya una separación de cargas, en donde las cargas negativas están hacia el lado del coloide y las cargas positivas hacia el lado de la interfase y es estable debido a las fuerzas de repulsión que se dan como consecuencia de las interacciones electrostáticas entre coloides vecinos (Zumdahl y Zumdahl, 2000).

Cuando en la electrocoagulación se producen los agentes desestabilizantes in situ, disminuyen o neutralizan las cargas en una suspensión coloidal, formando agregados que pueden ser retirados por medios mecánicos más fácilmente (Zumdahl y Zumdahl, 2000). En la electrocoagulación el agua es hidrolizada, produciendo burbujas de oxígeno en el ánodo y de hidrogeno en el cátodo. Estas burbujas ayudan a que los flóculos con el contaminante vayan a la superficie, para una fácil separación (Mollah et al, 2004).

Diseño de una celda de electrocoagulación

Un reactor de electrocoagulación en su forma más simple tiene un ánodo y un cátodo, los cuales están conectados a una fuente de poder externa. Cuando el potencial es aplicado el material del ánodo es oxidado, mientras el material del cátodo es reducido. Para el diseño de una celda de electrocoagulación se deben tener en cuenta los siguientes aspectos (Mollah, 2001; Mollah, 2004; Holt, 2005; Zumdahl, 2000; Rajeshwar, 1997):

• Tipo de operación: Batch o continuo

• La acumulación de burbujas de O2 y H2 en los electrodos debe ser minimizada ya que estas incrementan la resistencia, necesitándose más energía.

• La transferencia de masa entre los electrodos debe ser óptima y para esto se debe garantizar flujo dentro del reactor.

• La conductividad de la solución y la sustancia electrolita.

• La distancia entre electrodos

• La geometría del electrodo

Geometría del reactor: influye en la formación de los flóculos, el movimiento de las burbujas y el régimen de flujo.

• Escalado del reactor: mediante los parámetros como la relación área-volumen, el número de Reynolds y la similaridad geométrica se realiza el escalamiento desde el laboratorio a la industria.

• Densidad de corriente: depende del contaminante que se desea remover y de la escala a la cual se realizará el montaje. Determina la dosificación del metal a la solución y la densidad de producción de burbujas.

• Material de los electrodos.

• Voltaje aplicado: es directamente proporcional al costo energético y puede variar por factores como la conductividad de la solución, la distancia entre los electrodos y el material o la geometría de los mismos.

• Tipo de la conexión eléctrica: determinan un mayor o menor gasto de energía.

- Monopolar: los electrodos están conectados en paralelo y sometidos al mismo potencial, generando mayor gasto de energía.

- Bipolar: solo los electrodos de los extremos están directamente conectados a la fuente, los electrodos restantes toman la polaridad opuesta al electrodo que tiene en frente.

A continuación se presentan los esquemas de conexiones en serie y paralelo, además de, las diferentes configuraciones.

FIGURA 1

Celda de electrocoagulación con configuración monopolar en paralelo (a) y monopolar en serie (b) (Mollah et al, 2001)

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FIGURA 2

Configuración bipolar en paralelo (Mollah et al, 2001)

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Debido a la electrolisis del agua que produce un desprendimiento de oxígeno e hidrógeno gaseoso en los electrodos, los cuales al ascender a la superficie provocan tres fenómenos:

• Separación rápida de coloides del electrodo.

• Formación de una nata en la superficie fácilmente extraíble por medios mecánicos, debido al arrastre de coloides desestabilizada a la superficie.

• Se produce una agitación espontánea que evita la utilización de agitación mecánica, debido a que las burbujas de gas producen corrientes ascendentes y descendentes en la solución generando una mejor superficie de contacto y por lo tanto un aumento en la eficiencia de la desestabilización. Las condiciones de operación de un sistema de electrocoagulación son altamente dependientes de las condiciones químicas como: pH, tamaño de partículas del agua a tratar y especialmente de su conductividad. Además, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos técnicos:

• Consumos de energía: dependen del tipo de agua a tratar.

• Desgaste de los electrodos: está directamente relacionado con el amperaje de la corriente aplicada al sistema y el tiempo de residencia del agua residual en la celda.

• Producción de lodos: está directamente relacionado con el nivel de contaminación del agua residual y de las especies catiónicas que se disuelven en el agua de acuerdo a la corriente aplicada a los electrodos.

Sin embargo, su generación es menor que en un sistema químico o biológico de tratamiento de aguas residuales (ECOFIELD, 2002).

Ventajas de la electrocoagulación sobre tratamientos biológicos y físico-químicos.

Existen un gran número de métodos para aguas residuales entre los cuales están los tratamientos biológicos y los físico-químicos. La electrocoagulación es un método que tiene gran potencial para eliminar las desventajas de los tratamientos tradicionales. Las principales ventajas de la electrocoagulación son (Mollah, 2001; Mollah, 2004; Holt, 2002; ECOFIELD, 2002):

• La electrocoagulación en aguas residuales requiere una menor superficie, entre un 50 a 60% menor que en los sistemas biológicos.

• El tiempo de residencia para que se lleve a cabo el proceso es mucho menor en la electrocoagulación en comparación con el sistema biológico.

• La electrocoagulación cuenta con unidades compactas, fáciles de operar, con una producción de lodo y consumo energético menor que en los sistemas biológicos y químicos.

• Las celdas de electrocoagulación no requieren de obras civiles importantes para su instalación, en comparación con los sistemas biológicos y químicos que sí lo hacen.

• En las celdas electroquímicas no se utilizan productos químicos, por lo tanto no se presenta una contaminación secundaria por el uso de otras sustancias químicas como se presenta en la precipitación química.

Por todo lo anterior la electrocoagulación presenta unos costos de operación menores que en los sistemas biológicos y químicos.

Otras ventajas que posee la electrocoagulación y son ampliamente presentadas en la literatura son (Mollah et al, 2001):

• El agua residual después de ser tratada con electrocoagulación queda con menos color, menos olor y libre del contaminante.

• El lodo formado en la electrocoagulación es fácil de despojarlo del agua.

• Los flóculos formados por electrocoagulación pueden ser filtrados fácilmente.

• Las burbujas producidas durante la electrocoagulación pueden facilitar la remoción del contaminante, ya que, estas llevan el contaminante a la superficie.

• La electrocoagulación puede ser usada en áreas rurales donde no halla acceso a electricidad con la ayuda de un panel solar.

Algunas desventajas de la electrocoagulación

Las desventajas de esta técnica más mencionadas en la literatura son (Mollah et al, 2001):

• Los electrodos necesitan ser reemplazados con regularidad debido a su oxidación.

• El uso de la electricidad es costoso en algunos lugares

• La formación de una placa de óxido en el cátodo puede disminuir la eficiencia de la electrocoagulación.

• Se requiere una conductividad alta.

ALGUNOS ANTECEDENTES

Tratamiento de aguas contaminadas con cromo

Debido a la concientización que se ha ido adquiriendo respecto a los efectos dañinos que puede causar tanto al entorno como a los seres humanos, la presencia de elementos contaminantes en los efluentes de agua, se han implementado controles mediante la expedición de límites permisibles. Desde hace un tiempo se han venido estudiando la electrocoagulación como tratamiento de aguas residuales. (Moreno-Casillas et al, 2007). A continuación en la tabla 1 se presentan los antecedentes principales

TABLA 1

Antecedentes de electrocoagulación como tratamiento de aguas residuales

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Algunos antecedentes en remoción de cromo de aguas residuales con métodos diferentes a la electrocoagulación se presentan en la tabla 2.

TABLA 2

Antecedentes de remoción de cromo presente en aguas residuales

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Aguas contaminadas con colorantes

Es claro que la electrocoagulación tiene la capacidad de remover una gran cantidad de contaminantes bajo diferentes condiciones, por lo que se ha utilizado en la industria textil para la remoción de colorantes, remoción de metales pesados tóxicos como el cromo hexavalente o sales de cromo y desinfección de aguas.

ELECTROCOAGULACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL PROCESO DE CURTICIÓN

DESCRIPCIÓN DEL EFLUENTE

El efluente tratado en este proyecto proviene del proceso de curtición de una curtiembre ubicada en Antioquia. Aguas residuales que se caracterizan por su poder contaminante, debido a que, son mezcla de material biológico de las pieles y una amplia variedad de sustancias (Murugananthan, 2004).

Entre las sustancias que contienen las aguas residuales de una curtiembre se encuentran cloruros, sulfonatos alifáticos, sulfatos, condensados de ácido acrílico, polifenoles, ácidos grasos, tintas, proteínas, carbohidratos solubles y Na2S (Murugananthan, 2004). En la fi gura 3 se presenta la imagen de la muestra inicial y en la tabla 4. la caracterización del efluente.

TABLA 4

Características iniciales del efluente

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FIGURA 3

Muestra inicial

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METODOLOGÍA

En este estudio se evaluó el método de electrocoagulación como una alternativa técnica y económicamente viable en el tratamiento de aguas residuales provenientes del proceso de curtición, con el propósito de disminuir las concentraciones de Cr3+, DQO, DBO y sólidos suspendidos, para lo cual se midieron las concentraciones de los mismos antes y después del tratamiento con el fin de determinar el porcentaje de remoción de cada uno de los parámetros evaluados.

Especificaciones técnicas de la celda para electrocoagulación

Los ensayos se llevaron a cabo en una celda de configuración monopolar, empleando tanto electrodos de hierro como de aluminio (fi gura 4), debido a que es el arreglo más adecuado para realizar un estudio inicial de las variables del proceso.

FIGURA 4

Equipo de electrocoagulación

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Las especificaciones técnicas del equipo son:

• Recipiente en acrílico con capacidad de 0.25 Litros para los diseños de experimentos y 1.024 litros para los ensayos cinéticos.

• Electrodos (placas planas) de hierro de dimensiones 9*3 cm2 y con un área efectiva de reacción 13.5 cm2 por electrodo para los diseños de experimentos. Para la cinética las dimensiones son 15*6 cm2 y con un área efectiva de reacción 45 cm2 por electrodo.

• Electrodos (placas planas) de aluminio de dimensiones 9*3 cm2 y con un área efectiva de reacción 13.5 cm2 por electrodo para los diseños de experimentos. Para la cinética las dimensiones son 15*6 cm2 y con un área efectiva de reacción 45 cm2 por electrodo.

• Agitador Magnético

• Fuente de Corriente Directa

• Sistema de desagüe

Métodos analíticos

Medición de la DQO

La medición de la DQO es un parámetro secundario para evaluar la efectividad de la electrocoagulación como tratamiento de agua residual.

ELECTROCOAGULACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PROCEDENTES DE UN FLORICULTIVO

La contaminación de aguas industriales debido a procesos de teñido en los diferentes sectores industriales, ha hecho que la decoloración de las mismas se convierta en un aspecto primordial antes de su descarga a los cuerpos acuíferos. Los métodos convencionales que consisten básicamente en una combinación de métodos biológicos y físico-químicos, no son siempre los más adecuados, en el caso de los tratamientos biológicos, la toxicidad del agua a tratar es perjudicial para los microorganismos utilizados en el proceso; además, no son lo suficientemente efectivos para remover el color del agua residual debido a que compuestos de alto peso molecular como los pigmentos utilizados, no son fácilmente degradados por las bacterias. Aunque métodos como la coagulación química, adsorción con carbón activado y procesos avanzados de oxidación como H2O2/UV,O3, son efectivos para la remoción de una gran cantidad de contaminantes, la adición de reactivos y la producción de lodos de difícil disposición, hacen que los costos de este tipo de procedimientos sean elevados.

Los tipos de colorantes que se utilizan en el proceso de tintura de las flores son en su mayoría la mezcla de colorantes reactivos tipo azo, sustancias orgánicas con grupos cromóforos y auxocromos, empleados en la industria manufacturera, que comprenden principalmente la industria textil, alimenticia, curtiembres y de papel. Dichos colorantes así como todas las sustancias químicas que se ofrecen en grado comercial, son contribuyentes de metales pesados como arsénico, plomo, mercurio, cadmio y cobre en una proporción no superior a 20 ppm; además de estos componentes metálicos, se genera un impacto ambiental visual por el vertimiento de aguas coloreadas a cuerpos acuíferos. Adicionalmente, al ser vertidos en los cauces naturales pueden causar un desequilibrio, debido a que este tipo de contaminantes aportan materia orgánica e inorgánica susceptible de ser oxidada, lo que ocasiona un déficit en la demanda de oxígeno (si la velocidad de consumo es mayor a la velocidad de aireación) desencadenando así la muerte de la biota presente; a esto, se le debe sumar que el exceso de nutrientes aportados por los diferentes compuestos pueden causar un fenómeno llamado eutroficación, crecimiento acelerado de algas, que afecta el proceso de fotosíntesis debido a la turbiedad del agua.

Conclusiones

La evaluación de la remoción de Cr+3 por electrocoagulación se pudo realizar en una celda electroquímica tipo Batch de configuración monopolar, utilizando electrodos (placas planas) de Al, con un voltaje 13 V.

El tratamiento de Cr+3 por medio de electrocoagulación, es un proceso viable desde el punto de vista ambiental, este tratamiento es de gran utilidad en la industria.

El tratamiento de electrocoagulación permite aumentar la biodegradabilidad del agua residual original y diluida, se degrada la carga orgánica y el carbono orgánico total.

La corriente es uno de los factores más significativos en el proceso de electrocoagulación, siendo éste el factor más significativo para la electrocoagulación.

Bibliografía

MURUGANANTHAN M; G.B Raju; (2004). S. Prabhakar."Separation of pollutants from tannery effl uents by electro fl otation". Separation and Purifi cation Technology. Vol 40. pp 69-75.

MORENO-CASILLAS H.A; Cocke D.L; Gomes; Morkovsky P; Parga J.R; Peterson E. (2007) "Electrocoagulation mechanism for COD renoval". Separation purifi cation technology. Vol 56. Pp 204-211.

CHEN G. (2004) "Electrochemical technologies in wastewater treatment". Separation and Purifi cation Technology. Vol 38. pp 11-41.

HURLEY and Masterton. (1997). Chemistry Principles and Reaction. Ed. Saunders Golden Sunburst Series, 3a Edición, pp 498-525, .

ZUMDAHL Steven S. y Zumdahl Susan A. (2000). Chemistry. Ed. Houghton Miffl in Company, New York, 5a Edición, pp. 837-879,

RAJESHWAR, Krishnan e IBANEZ, Jorge. (1997) Environmental Electrochemistry: Fundamentals and Applications in Pollution Abatement. San Diego: Academic Press.

MOLLAH M. Yousuf; Morkovsky P; Gomes J.A; Kesmez M; Parga J; Cocke D.L. (2004) "Fundamentals, present and future perspectives of electrocoagulation". Journal of Hazardouz Materials. Vol B114. pp 199-210.

MOLLAH M. Yousuf; R. Schennach; J.R. Parga; Cocke D.L.(2001)" Journal of Hazardous Materials. Vol 84. pp 29-41.

HOLT P.K; GW Barton; CA Mitchell. (2005). "The future for electrocoagulation as a localized water treatment technology". Chemosphere. Vol 59. Pp 355-367.

ECOFIELD @ Tratamiento de Agua Residuales por Electrocoagulación [online]. Chile 22 de mayo de 2002. [Citado 13 de febrero de 2007].Disponible en Internet: http://www.ecofi eld.com.ar/archivo/a-011.htm

Patentes

http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013103289&recNum=2&maxRec=953&office=&prevFilter=&sortOption=Pub+Date+Desc&queryString=FP%3A%28tratamiento+de+aguas+residuales.%29&tab=PCT+Biblio

http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013129901&recNum=1&maxRec=953&office=&prevFilter=&sortOption=Pub+Date+Desc&queryString=FP%3A%28tratamiento+de+aguas+residuales.%29&tab=PCT+Biblio

 

 

Autor:

Ronney Reza

Alejandra Haro

ELECTROQUÍMICA

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA


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