Remoción continua de arsénico empleando hierro cerovalente. Análisis de curva de ruptura a escala piloto

ELIANA BERARDOZZI; FERNANDO S. GARCÍA EINSCHLAG

La Plata

Jornada; III Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión; 2015

Facultad de Ingeniería, UNLP

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. El propósito del estudio es entender el comportamiento de las especies de hierro formadas durante el flujo de agua contaminada a través de una columna rellena con lana de acero para optimizar el diseño de un prototipo basado en esta técnica. La parte experimental se compone de dos series de ensayos. La primera serie consiste en experimentos de corta duración empleando pequeñas columnas rellenas de lana de acero comercial (Mapavirulana ®), diseñados para evaluar el efecto de variables operativas, tales como: pH, caudal y carga de hierro en el lecho, sobre la generación de especies de hierro. La segunda serie de experimentos incluye ensayos de larga duración y mediana escala desarrollados en un reactor de operación continua y 6800 ml de capacidad, relleno con el mismo material reactivo. El prototipo cuenta además con un segundo módulo de aireación, contacto y pre-filtrado y un tercer módulo para la filtración de sólidos en suspensión. Los parámetros empleados para monitorear el proceso fueron Fe(II) y Fe(III) a la salida de cada módulo y As a la salida del sistema. Los resultados de la primera serie de experiencias muestran que a caudales altos y/o bajas cargas de ZVI las reacciones que tienen en el lecho no son lo suficientemente rápidas como para agotar el oxígeno. Esto favorece la formación prematura de especies insolubles que precipitan en la superficie del metal reduciendo la tasa de corrosión y aumentando la caída de presión a lo largo de la columna. Por otra parte, a caudales bajos y/o altas cargas de ZVI es posible obtener una producción sostenida de Fe(II) que al ser rápidamente oxidado a la salida de la columna produce especies de Fe(III) que remueven eficientemente el As. El empleo del modelo de Bohart-Adams para el análisis de la curva de ruptura obtenida para el prototipo completo muestra una capacidad de lecho cercana a 1 g de As por litro y un tiempo de servicio cercano a 1370 horas para un caudal de trabajo promedio de 275 ml/min.