Proceso combinado de oxidación-adsorción para la remoción de As en agua. Aplicación del proceso UV/H2O2

LESCANO, M.; ZALAZAR, C. S.; CASSANO, A. E.; BRANDI, R. J.

Cordoba

Congreso; IX Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología (ELAFOT); 2012

El arsénico (As) es un elemento ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Se encuentra habitualmente presente en la naturaleza combinado formando diversos minerales. A partir de éstos, puede desplazarse hacia el aire, el agua y el suelo. Las actividades humanas (minería, agricultura, fundición de metales, entre otros) pueden movilizar de manera significativa al arsénico desde sus depósitos naturales y generar contaminación ambiental de importancia [1]. Los efectos del arsénico en la salud pueden incluir lesiones en la piel y alteraciones sistémicas cancerosas y no cancerosas. La vía más directa y perjudicial de contacto de este mineral con el hombre es a través de la ingesta en el agua, aunque también puede ser por medio del contacto de la piel con el agua o el suelo que lo contenga. Debido a estos efectos nocivos que produce este tóxico clase A (EPA, 2000), es que la Organización Mundial de la salud (OMS) recientemente ha reducido el máximo nivel permisible del contaminante en agua para consumo de 50 a 10 μg/L. En agua subterránea, las especies de arsénico inorgánico arsenato (As V) y arsenito (As III) son las más abundantes. El As (III) no sólo es mucho más tóxico que la forma (V) sino que tiene mayor movilidad, y por lo tanto, es más difícil de remover utilizando procesos fisicoquímicos tradicionales [2]. Es de gran importancia, entonces, una etapa de oxidación previa para obtener buenos rendimientos en la remoción del contaminante. Nuestro grupo de investigación estudió detalladamente el proceso avanzado de oxidación UV/H2O2 obteniendo resultados satisfactorios para la oxidación de arsénico en agua [3]. Es por eso que resulta de interés el estudio de la etapa posterior a la oxidativa, que es la de remoción del contaminante y el diseño del equipo combinado oxidación-remoción. Teniendo en cuenta los diferentes métodos existentes, el proceso de adsorción es considerado como el más económico y fácil de llevar a cabo. En este trabajo se estudian tres materiales disponibles comercialmente (Dióxido de titanio granular, Hidróxido de hierro granular y Alúmina activada) eligiendo, a partir de los resultados obtenidos (isotermas de adsorción, curvas de ruptura), los más eficientes en la remoción del contaminante. El objetivo principal de este trabajo es, partir de la selección de los adsorbentes a utilizar, diseñar un prototipo de remoción a escala laboratorio acoplándolo al sistema de oxidación previamente estudiado. Se construyó un dispositivo compuesto por un reactor anular irradiado por una lámpara germicida (l = 253,7 nm). A la salida del reactor, parte del agua es recirculada al mismo reactor y otra ingresa a la columna de adsorción rellena con el material adsorbente seleccionado. Todo el sistema opera en forma continua. Las experiencias se llevaron a cabo fijando la concentración de arsénico total en 200 μg/L pero variando la relación de especies As (V) / As (III) presentes: 75/125; 50/150; 25/175. La concentración de H2O2 utilizada fue de 6 mg/L. De acuerdo a los resultados obtenidos, trabajando con un caudal de 0,8 L/min, se logra una concentración menor a 2 μg/L de As (III) a la salida del sistema de reacción y una remoción completa del contaminante a la salida de la columna de adsorción. De esta manera se comprueba que la tecnología combinada de oxidación (UV/H2O2) - adsorción puede ser un proceso factible y eficaz para la remoción de arsénico en agua a pequeña y mediana escala.