Participantes:

ING. AGRO. ORANGEL CARREROING. AGRO. ROSSANNA GORDILLOLCDA. MARIA ALEJANDRA ORTIZ

ING. RNR. LEANDRO RIERA

Tratamiento Fisicoquímico y Biológico de Efluentes

Industriales. Mecanismos de Inmovilización.

La aplicación de un método u otro depende fundamentalmente de la concentración del contaminante y del caudal de efluente. Determinadas técnicas, como la incineración y algunos tratamientos de oxidación, son utilizables sólo cuando la concentración de compuestos orgánicos es elevada, mientras que otras, como la adsorción y los procesos de oxidación avanzada, son útiles en efluentes con baja concentración de contaminante.

Una de las formas más utilizadas para determinar el tratamiento adecuado es en función de los contaminantes presentes en el efluente industrial (los contaminantes en el agua pueden estar como materia en suspensión, materia coloidal o materia disuelta) o también en función del fundamento del tratamiento (químico, físico o biológico).

PRETRATAMIENTOS

Antes de su tratamiento propiamente dicho, los efluentes industriales se someten, generalmente, a un pretratamiento que comprende un cierto número de operaciones físicas. Tiene por objeto separar del agua la mayor cantidad posible de las materias que por su naturaleza o tamaño, crearían problemas en los tratamientos posteriores.Una estación de tratamiento puede incluir una o varias de estas operaciones, según su importancia y la calidad del agua; a continuación se presentan las operaciones de pretratamiento:

Desbaste.Homogeneización y Regulación

del caudal.Neutralización.Desaceitado y Desengrasado.

TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO

Comprende un conjunto de instrumentos tecnológicos que pueden utilizarse para

prevenir la descarga de materiales peligrosos en el medio ambiente o alterar

su naturaleza.TRATAMIENTOS FÍSICOS: Separación por gravedad

(sedimentación) Separación de aceites Flotación Filtración Adsorción Extracción con disolventes Evaporación Destilación Centrifugación.

TRATAMIENTOS QUÍMICOS: Neutralización y ajuste de pH Precipitación Oxidación Otros (intercambio iónico,

ósmosis inversa, reducción).

SISTEMAS DE TRATAMIENTO PRIMARIO.Estos sistemas se aplican al agua industrial luego del pretratamiento. En este punto, el agua contiene una serie de partículas en suspensión, sólidos orgánicos suspendidos y coloidales, sedimentables por sí mismos o por coagulación-floculación y una demanda bioquímica de oxígeno considerable, los cuales son eliminados por procesos de sedimentación físicos, físico-químicos o biológicos.Los tratamientos primarios persiguen la reducción de los sólidos en suspensión que no han sido retenidos en el pretratamiento, la oxigenación de los lodos concentrados para evitar los malos olores producidos normalmente por condiciones anaerobias y la eliminación de espumas y elementos flotantes.

SEDIMENTACIÓNConsiste en la separación, por la acción de la gravedad, de las partículas suspendidas cuyo peso específico es mayor que el del agua. En la mayoría de los casos, el objetivo principal es la obtención de un efluente clarificado, y producir un lodo cuya concentración de sólidos permita su fácil tratamiento y manejo.

PRECIPITACIÓNProceso físico-químico en el cual un contaminante disuelto se trasforma en un sólido insoluble, facilitando su eliminación posterior de la fase líquida por sedimentación o filtración. Un reactivo muy en uso es el Ca+2, dada la gran cantidad de sales insolubles que forma.

La aplicación más común es la eliminación de metales pesados procedentes de residuos acuosos. Esto incluye la eliminación de arsénico, cadmio, cromo, cobre, plomo, mercurio, níquel y zinc.

COAGULACIÓNEs una reacción química donde se neutralizan las cargas eléctricas de coloides y emulsiones. Esto se logra mediante la dosificación de reactivos químicos y agitación vigorosa. El tiempo de contacto es corto, generalmente de 30 a 120 segundos. Los reactivos químicos anulan las fuerzas repulsivas (por absorción o agregación) entre las partículas coloidales, o simplemente, actúan sobre la hidrofilia de las mismas, provocando una coagulación. Los coagulantes principalmente usados son sales de aluminio o de hierro, polielectrólitos catiónicos.

FLOCULACIÓNNo es una reacción química. Tiene lugar en el seno de una agitación moderada que no destruye los flóculos ya formados. Debido a la agitación suave, es preciso mantener los tiempos de retención, generalmente entre 15 y 30 minutos. Los coloides descargados logran ponerse en contacto hasta alcanzar un diámetro de partícula de 0,1 micras o más, cambiando de forma, tamaño y densidad, constituyéndose de esta forma los flóculos que se precipitarán por acción de la gravedad.

FILTRACIÓNEn la filtración se hace pasar el agua a través de un medio poroso, con el objetivo de retener la mayor cantidad posible de materia en suspensión.Es una operación muy utilizada en el tratamiento de aguas para reutilización, para eliminar la materia en suspensión que no se ha eliminado en anteriores operaciones (sedimentación). En aguas industriales el material filtrante mas utilizado es Tierra de Diatomeas. También es habitual, para mejorar la eficacia, realizar una coagulación-floculación previa.Hay muchas maneras de clasificar los sistemas de filtración: Por gravedad o a presión, lenta o rápida, de torta o en profundidad.

FLOTACIÓNConsiste en generar pequeñas burbujas de gas (aire), que se asociarán a las partículas presentes en el agua y serán elevadas hasta la superficie, de donde son arrastradas y sacadas del sistema. Esta forma de eliminar materia en suspensión se usa cuando las partículas tienen una densidad inferior o muy parecida a la del agua, así como en el caso de emulsiones, aceites y grasas. Las burbujas de aire ayudan a “flotar” más rápidamente estas gotas, dado que generalmente la densidad de estos líquidos es menor que la del agua. En el tratamiento de aguas se utiliza aire como agente de flotación.

La NEUTRALIZACIÓN QUIMICA implica la combinación de un ácido o una base, con un flujo de residuos para ajustar el pH a niveles aceptables (entre 6 y 9). Los productos de la reacción incluyen agua, sal y sólidos precipitados. Las bases comúnmente utilizadas para la neutralización son la cal viva, Ca(OH)2, NaOH, cenizas de sosa e NH4OH, mientras que los ácidos más frecuentes son H2SO4, HCl y HNO3.Generalmente será necesario un tratamiento adicional tras la neutralización para eliminar metales disueltos y en suspensión y productos orgánicos (sedimentación y filtración, previa floculación). La neutralización es un proceso muy importante en la eliminación de metales pesados. Los complejos formados pueden requerir un tratamiento adicional por adición química, adsorción por carbono, intercambio iónico u ósmosis inversa.

La OXIDACIÓN QUÍMICA es un proceso que permite oxidar iones o compuestos para eliminar su peligrosidad o hacerlos más susceptibles de sufrir un proceso de eliminación o destrucción. Las especies son oxidadas por adición de un agente oxidante químico, que, a su vez, es reducido.

En general los productos residuales procedentes de procesos de oxidación química, que deben ser tratados adecuadamente son el efluente líquido, los gases liberados y cualquier precipitado que se produzca.

Se utiliza para tratar contaminantes orgánicos e inorgánicos en solución acuosa. Sobre todo para tratar cianuros de residuos procedentes del galvanizado.

La REDUCCIÓN QUÍMICA consiste en la transferencia de electrones reactivos de un compuesto a otro, y se utiliza para convertir a ciertos residuos en no tóxicos o hacerlos susceptibles de sufrir destrucción química o eliminación física.

Se aplica mejor a residuos líquidos libres de

compuestos orgánicos, dado que los agentes

reductores no son selectivos.

Los residuos que se pueden tratar mediante esta tecnología son:Cromo hexavalente.Concentraciones relativamente bajas de plata, níquel, cobre y otros metales.Cianuros que contienen metal.Plomo soluble orgánico e inorgánico.Mercurio inorgánico.

DESGASIFICACIÓN

Consiste en separar gases o materias volátiles disueltas en el agua. Se efectúa mediante flujo contracorriente con otro gas (que puede ser vapor de agua), con equipos de gran superficie de contacto, mediante pulverización y a veces con uso de rellenos.

RESUMEN DE LOS TRATAMIENTOS PRIMARIOS