Adsorción de contaminantes orgánicos e inorgánicos mediante el uso de filtros basados en minerales arcillosos.
Los colorantes y metales pesados están usualmente presentes en los efluentes industriales de las actividades de minería, textil, papel, cuero, imprenta, etc. La utilización de adsorbentes de bajo costo se propone como una técnica eficiente, sencilla y económica para la remoción de colorantes y metal...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6882_AranibarBejar |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los colorantes y metales pesados están usualmente presentes en los efluentes industriales de las actividades de minería, textil, papel, cuero, imprenta, etc. La utilización de adsorbentes de bajo costo se propone como una técnica eficiente, sencilla y económica para la remoción de colorantes y metales pesados presentes en las descargas industriales. En el caso particular de esta tesis se planteó la evaluación del uso de filtros de arcilla natural con alto contenido del mineral arcilloso montmorillonita, en sistemas de flujo continuo para la remediación de un contaminante orgánico catiónico, Cristal Violeta (CV), proveniente de una solución sintética y de metales pesados presentes en un efluente real de la empresa Minera Raura S.A. ubicada en Perú. En este trabajo se utilizaron arcillas provenientes de Perú y Argentina, que fueron caracterizadas y modificadas previamente a la construcción de los filtros. Para la remoción de CV se construyeron filtros en pequeña escala (trabajo en laboratorio) y se evaluó la eficiencia del material filtrante (filtros calcinadas) en distintas condiciones de operación como ser, caudal de alimentación, concentración inicial de colorante y altura de la columna. Las muestras fueron analizadas mediante espectroscopía visible a intervalos definidos de tiempos. Para el análisis de datos se utilizaron los modelos de Adams-Bohart y Thomas predecir las curvas de ruptura y con ello establecer los parámetros característicos del proceso. Los resultados obtenidos a diferentes alturas de lecho (3,4 y 6,5 cm), flujos volumétricos (33,3 y 133,3 mLmin^-1) y concentración inicial (10 y 50 mgL^-1) indican que el tiempo de servicio de la columna y la capacidad de remoción mejoran cuando se incrementa la altura del lecho y disminuye el flujo volumétrico. Con respecto a los modelos el de Thomas presentó el mejor ajuste para la descripción de las curvas de ruptura en las condiciones experimentales y el modelo de Adams-Bohart resultó adecuado para el comportamiento dinámico inicial. Los ensayos de remediación llevados a cabo sobre el efluente minero fueron realizados in situ en la bocamina Gayco en la Compañía Minera Raura (Perú). La arcilla utilizada para construir el material filtrante fue previamente tratada (termoactivación ácida) y calcinada logrando una mejora en su capacidad de adsorción para los metales presentes. Las aguas del efluente minero se hicieron circular a través de 4 bloques secuenciales de arcilla modificada en una canaleta, manteniendo un tiempo de contacto de 5 días. Se analizó de manera diaria el contenido de metales pesados disueltos y totales (Cu, Zn y Fe), pH y sólidos en suspensión del efluente, antes y después del filtrado. Según los resultados, los filtros de arcilla modificada y calcinada tienen la capacidad de reducir la concentración de metales totales y disueltos, los sólidos en suspensión y el pH en las aguas del efluente minero (bocamina Gayco). Debido a estos resultados se decidió realizar un análisis preliminar para evaluar la eficiencia del material para la descontaminación Pb, Hg, Cd, As, Mn y Cr. Los resultados indicaron que los filtros utilizados retienen más del 40% de la concentración inicial. Los valores obtenidos después del tratamiento estuvieron por debajo de lo estipulado por la legislación vigente a excepción del Hg. Los resultados encontrados en este trabajo de tesis resultan de suma importancia para el tratamiento de flujo continuo de contaminantes tanto orgánicos como inorgánicos. La implementación de estos materiales pudo mostrarse efectiva no solo en una escala piloto sino también, a escala industrial. |
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