Procesos fisicoquímicos relevantes para la remoción de arsénico en sistemas continuos basados en el empleo de hierro metálico

ELIANA BERARDOZZI; NATALIA MATAMOROS; MARIANA CONSTANTE; CECILIA LUCINO; SERGIO LISCIA; ANDRÉS PORTA; EDGARDO CONTRERAS; FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica; 2013

Introducción: En el presente trabajo se estudia una metodología basada en el empleo de hierro cero Valente (ZVI) en sistemas continuos para el tratamiento de aguas de consumo con alto contenido de arsénico. Esta técnica tiene como principales ventajas su sencillez, su bajo costo operativo y su mínimo impacto sobre el medio ambiente. Objetivo: El objetivo del presente trabajo ha sido analizar los procesos fisicoquímicos involucrados en la remoción de arsénico, empleando un prototipo construido acoplando tres módulos operados en forma continua, mediante el monitoreo de diferentes parámetros analíticos. Entre los parámetros más importantes que permiten caracterizar los procesos asociados a cada módulo se encuentran, además del pH y el oxígeno disuelto, las concentraciones de Fe(III), Fe(II) y As. Resultados: Los ensayos se desarrollaron en un reactor de acrílico tipo columna rellena de operación continua con geometría cilíndrica y 6800 ml de capacidad, empleando lana de acero comercial (virulana) como material reactivo. El prototipo cuenta además con un segundo módulo para contacto y pre-filtrado con aireación constante, y un tercer módulo para la filtración de sólidos en suspensión. Los ensayos se realizaron utilizando agua de red contaminada artificialmente con As. Los resultados obtenidos permiten evidenciar la oxidación de Fe0 a Fe(II) en el primer módulo del prototipo. En el segundo módulo, el Fe(II) producido en la etapa anterior es rápidamente oxidado a Fe(III) en presencia de oxigeno. Debido a su insolubilidad a pH neutro, las especies de Fe(III) generadas forman fases coloidales capaces de captar el arsénico en escalas de tiempo menores a una hora. Finalmente estas partículas son retenidas mediante mecanismos físicos por parte de las etapas de filtración. Conclusión: Para lograr optimizar el funcionamiento del prototipo es necesario ajustar el diseño de cada módulo y las condiciones operativas de manera tal que el primer módulo trabaje en anoxia y como reactor tipo tubular con flujo pistón (RTFP), mientras que el segundo módulo debe operarse en condiciones de saturación de oxígeno y como reactor tipo tanque agitado continuo (RTAC).