Remoción de As en columnas con ZVI. Efecto de las variables operativas

E. BERARDOZZI; G. ORTIGOZA MEDINA; C. LUCINO; F. S. GARCÍA EINSCHLAG

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; Argentina y Ambiente 2015. "Enfoques Interdisciplinarios para la Sustentabilidad del Ambiente". II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

SACyTA

En el presente trabajo se estudiaron sistemas continuos basados en el empleo de hierro cero Valente (ZVI) para la potabilización de aguas contaminadas con arsénico. El mecanismo de remoción de As mediante esta técnica involucra complejos procesos fisicoquímicos relacionados con los productos de corrosión del hierro. El objetivo ha sido estudiar la formación de especies de hierro durante el flujo continuo de agua contaminada a través de una columna rellena con lana de acero y analizar las curvas de ruptura obtenidas con un prototipo diseñado para remover As.Las curvas de ruptura fueron obtenidas en un reactor continuo a escala piloto, de 6800 ml de capacidad y relleno con lana de acero comercial (Mapavirulana ®). El prototipo cuenta además con un segundo módulo de aireación/contacto/pre-filtrado y un tercer módulo para filtración de sólidos en suspensión. Las pruebas fueron realizadas con agua de red contaminada artificialmente con As. Se monitoreó el contenido de Fe(II) y Fe(III) a la salida de cada módulo y de As a la salida del sistema. El prototipo operado en diferentes condiciones mostró tiempos de servicio comprendidos entre 700 y 1400 horas. Posteriormente el contenido de As en el efluente alcanza el límite permitido por la OMS de 0.01 mg/l. Las determinaciones de Fe(II)Filt indican que para tiempos de operación por encima del tiempo de ruptura, las concentraciones de Fe(II)Filt a la salida del primer módulo son siempre menores a 0.5 ppm y el lecho pierde la capacidad de remoción.Con el objeto de profundizar la comprensión de los fenómenos que gobiernan el desempeño de las columnas reactivas, además de los ensayos a escala piloto se realizaron estudios de laboratorio empleando pequeñas columnas con idéntico material de relleno y la misma densidad de empaquetamiento. En estos experimentos se evaluó el efecto de diferentes variables operativas (tales como tiempo de residencia, masa de ZVI en el relleno y pH de entrada) sobre las variables de respuesta de las columnas (tales como producción de Fe(II) y Fe(III), incremento de pH y consumo de oxígeno). El análisis de las especies de hierro producidas mostró que la disminución del pH de entrada y el incremento del tiempo de residencia favorecen la producción de Fe(II). En contraste, en el rango experimental analizado, la masa de ZVI no influye de forma significativa en la producción de Fe(II). Por otro lado, el consumo de oxígeno resultó prácticamente independiente del pH inicial pero altamente dependiente tanto del tiempo de residencia hidráulico como de la masa de ZVI empleada.Los resultados del estudio muestran que ajustando el pH de entrada y el tiempo de residencia hidráulico de modo de lograr concentraciones de Fe(II) superiores a 1 ppm en el efluente de las columnas reactivas, los niveles de As en las aguas tratadas se encuentran dentro rango de potabilidad establecido por la OMS.