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.
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.
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):
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:
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):
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)
FIGURA 2
Configuración bipolar en
paralelo (Mollah et al, 2001)
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
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
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
FIGURA 3
Muestra inicial
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
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.
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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
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Autor:
Ronney Reza
Alejandra Haro
ELECTROQUÍMICA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA
QUÍMICA