Diseño teórico-experimental de un sistema de adsorción para la remoción de fluoruros presentes en muestras de agua real

JUAN JOSÉ APARICIO; NATALIA SCHEVERIN ; VERÓNICA LASSALLE; MARIO D. NINAGO; HORST, MARÍA FERNANDA

San Rafael

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas CLICAP 2022; 2022

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria

Los problemas de la calidad del agua de origen subterráneo para consumo humano se han vuelto más notorios en las últimas dos décadas, debido a que son las principales fuentes de abastecimiento de agua potable del sudoeste de la provincia de Buenos Aires. Particularmente, en el año 2003 se realizaron muestreos en zonas de extracción de agua para consumo humano, cuyos resultados revelaron niveles de arsénico, flúor y bacterias notablemente superiores a los permitidos por la legislación vigente. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo consistió en realizar un diseño teóricoexperimental de un sistema de adsorción en columna usado para la remoción de fluoruros (F- ). El agente de remoción empleado se fabricó a partir de desechos de la construcción impregnados con nanocompuestos a base de calcio, a fin de obtener un material de alta porosidad y superficie específica. De esta forma, se sintetizaron una serie de probetas de diferente composición con el fin de encontrar la formulación más eficiente en la remoción del contaminante. Con este objetivo, se realizaron ensayos de adsorción en batch utilizando una relación de Adsorbente: volumen de solución de 0,4 g mL-1 a partir de una solución modelo (100 mg L-1 F-). La cuantificación del porcentaje de F- removido se determinó indirectamente mediante el uso de un electrodo selectivo de fluoruros. Por otra parte, se realizó el diseño y la construcción de una columna de adsorción de PVC de 33 cm de lecho y 3,48 cm de diámetro, la cual será empleada para la determinación de las curvas de ruptura o agotamiento del relleno adsorbente, estableciéndose como puntos de avance y agotamiento de la columna, a los valores de concentración del contaminante correspondientes al 10 y 95% de la concentración inicial ingresada al sistema, siendo este último, el valor permitido por el Código Alimentario Argentino (1,5 mg L-1). A partir de los ensayos de adsorción realizados, se encontró que los compuestos sintetizados fueron capaces de remover un 80 % de F - presentes, confirmando la efectividad de los materiales. Asimismo, se realizaron ensayos preliminares de operación en continuo de la columna de relleno construida y empacada con el compuesto propuesto, siendo posible su operación con caudales que variaron entre 1 y 50 mL min-1 . Finalmente, mediante el uso de modelos matemáticos reportados en la literatura, tales como Clark y Bed Depth Service Time (BDTS), se realizará la validación de los datos experimentales obtenidos, para a futuro, realizar el escalado del sistema.