COMPORTAMIENTO A LA SEGREGACIN DE LOS
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1. considerablemente alrededor de un 40 confirmando que los coloides adsorbentes necesitan ser hidrofobizados para lograr ser removidos REFERENCIAS 1 Documento de Internet RGF product Disolved air flotation process lt htpp www rfg com products dissolved_air_flotation_info htm gt 2 Documento de Internet Empresa especializada en protecci n medioambiental lt http www emgrisa es Tematicos residuos gt 3 Documento de Internet Depuraci n y tratamientos de las aguas lt http www 1 ceit es asignaturas Cursos 11 cuarto ciemedanTEMA Itratamagua htm 4 Barraque Ch y otros 1979 Manual t cnico del agua Bases te ricas de las principales procesos de tratamientos Documento de Internet http cidta usal es Unidad_H ETAP unidades documentos MTDA caphtm cap5 1 htm 5 Bratby J Marais G V R 1977 Flotation in Purchas D B Ed Solid liquid Separation Equipament Scale Up Croydon Upland Press Cap 5 pp 155 198 6 Cooper Da Silva Miriam 1994 Remocao de ions cobre por FAD Departamento de Metalurgia da Escola de Engenharia da UFRGS Porto Alegre Brasil p 6 7 7 Gulas V Et al 1978 Factors affecting the design of disolved air flotation systems Journal of the Water Pollution Control Federation v 50 p 1835 1840 8 Massai C X 1986 Carb n activado obtenido a partir de madera de eucalipto globulus labill Tesis Santiago Universidad de Chile Facultad de Ciencias Agrarias Forestales Escuela de Ciencias Fo2. n mostrada en la figura 1 El saturador construido en el laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Atacama esta compuesto de un estanque de 1 m de altura y 28 cm de di metro construido de PVC hidr ulico cuya resistencia a la presi n es de 10 kgf cm La parte interior del saturador consta de tres partes una parte superior donde se ingresa el aire y el agua a trav s de unas ca er as perforadas en forma de anillo una central de 50 cm de altura donde se instal un empaquetamiento formado por anillos Rasching de 20 mm de di metro los cuales aumentan el rea de contacto aire agua y una parte inferior de 25 cm de altura donde se almacena el agua saturada la cual se descarga a trav s de una manguera de alta presi n de 10 mm de di metro conectada a una v lvula de aguja La parte exterior dispone de un marcador de nivel el cual permite controlar que el nivel de agua saturada se mantenga bajo el empaquetamiento de anillos Rasching En la tapa se instal un man metro para la medici n de la presi n una v lvula de alivio un filtro de aire y una v lvula antiretorno que se conecta al compresor por medio de una manguera de alta presi n o e aes ye a 2 g 2 ne o y so ae oo T 82 0 lt o a er e 71 yo reac gt Efluente D a NETA aX Wr lt gt L L pr A gt y Producto i Poco ee oe ier rian removido l Figura 1 Representaci n esquem tica del saturador y la celda utilizada en las pruebas 53 Pa
3. reactivos residuales etc Cantidades excesivas de s lidos en los efluentes pueden provocar problemas en el sistema recolector y en la planta de tratamiento obstruyendo tuber as y bombas desgaste en los equipos adherencia en las paredes de los pozos de bombeo generaci n de olores desagradables por descomposici n afectan la vida acu tica peces y plantas muertas sedimentan en el fondo y obstruyen las corrientes adem s son grandes captadores de metales pesados que son los m s peligrosos para la vida si se encuentran en altas concentraciones Mayo 2002 En algunas industrias los efluentes l quidos son recirculados dentro de la planta y cuando estos contienen iones disueltos pueden producir perturbaciones en el proceso por ejemplo en el proceso de flotaci n la presencia de iones cobre activa la flotaci n de pirita Adem s la presencia de metales en aguas es motivo de preocupaci n principalmente por sus efectos t xicos y su bioacumulaci n en la cadena tr fica Algunos metales son esenciales para la vida Na K Ca Mg Fe Mn Mo Ni Co Cu y Zn El hierro forma parte de la hemoglobina de la sangre y el cobalto de la vitamina B 12 siendo tambi n un activador de enzimas El molibdeno participa en los procesos de transferencia de electrones Mayo 2002 El resto de los metales pesados mercurio cadmio n quel cromo etc son metales no esenciales y tienen efectos da inos sobre el organismo Incluso los metales esenciales cu
4. formar un agregado entre microburbujas de aire las cuales son generadas por sobresaturaci n de aire en agua con las part culas suspendidas Los agregados part cula burbuja con una densidad menor que la del l quido levitan hasta la interfase liquido aire La unidad FAD consiste de un saturador y una celda de flotaci n Hay varias configuraciones diferentes de la unidad FAD y m todos de aplicaci n del proceso disponible para satisfacer las condiciones de una aplicaci n particular An nimo 1 Por ejemplo se esta utilizando ampliamente en la remoci n de ones metales pesados y aniones remoci n de emulsiones aceites y grasas separaci n de tintas pigmentos y coloides etc 2 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 2 1 Reactivos Las soluciones sint ticas utilizadas fueron preparadas utilizando agua potable de la ciudad de Copiap HI Regi n Chile En la preparaci n se utiliz CuSO 5H50 p a 98 de pureza marca Fluka Como coloide adsorbente fue utilizado Fe OH el cual fue producido por la hidr lisis del Cloruro F rrico FeCl 6H50 p a 99 de pureza marca Fluka Como reactivo colector fue utilizado lauril sulfato de sodio NaC 2H gt 580 p a 99 de pureza marca Sudelab Para ajustar el pH de la soluci n fue utilizado Hidr xido de sodio NaOH p a marca Merck adem s del agua desmineralizada para la preparaci n de los reactivos 2 2 Equipos utilizados La unidad FAD consiste de un saturador y una celda de flotaci
5. Congreso SAM CONAMET 2007 San Nicol s 4 al 7 Septiembre de 2007 EFECTOS EN LA REMOCI N DE IONES COBRE AL VARIAR LA CONCENTRACI N DE LAURIL SULFATO DE SODIO EN LA FLOTACI N POR AIRE DISUELTO DE COLOIDES ADSORBENTES A Rivera y M Santander 1 Departamento Metalurgia Facultad de Ingenier a Universidad de Atacama Copayapu 485 Copiap Chile E mail arivera uda cl RESUMEN Este trabajo presenta los resultados de los estudios realizados para la remoci n de iones cobre desde efluentes artificiales variando la concentraci n del colector lauril sulfato de sodio aplicando la t cnica de adsorci n de metales pesados en precipitados coloidales formado a partir de FeCl y la separaci n posterior de estos desde el l quido en una unidad de flotaci n por aire disuelto FAD Los resultados de los estudios experimentales muestran que es posible alcanzar eficiencias de remoci n de iones cobre del orden de 93 cuando la raz n aire s lido es del orden de 1 49 mg mg la presi n de saturaci n de 4 kgf cm la concentraci n de lauril de 20mg l y un reciclo de 30 Palabras clave Flotaci n coloides laurel FAD 1 INTRODUCCI N Las industrias de la celulosa pulpa y papel curtiembres metalmec nica procesamientos de alimentos sider rgica manufactura de hierro y acero y Operaciones mineras son las principales fuentes emisoras de residuos l quidos contaminados con s lidos en suspensi n y coloidales iones de metales pesados
6. ando sobrepasan las concentraciones requeridas por el organismo pueden tener efectos t xicos Mayo 2002 Uno de los conflictos ambientales m s importantes se genera en torno al recurso agua y una de las actividades con mayor riesgo ambiental es la miner a met lica representada en Chile por el cobre debido a su poder modificador del paisaje y a sus descargas de residuos t xicos Mayo 2002 Siendo un pa s de gran riqueza minera Chile tiene que enfrentar el riesgo permanente de sufrir una profunda alteraci n ambiental lo que presiona el establecimiento de una estricta pol tica ambiental preventiva En el tratamiento de aguas contaminadas con metales pesados se emplea con muy buenos resultados la flotaci n La principal ventaja del proceso de flotaci n frente al de sedimentaci n por ejemplo consiste en que permite eliminar con mayor eficiencia y en menor tiempo las part culas peque as tama o lt 10 um cuya deposici n es lenta 52 La flotaci n es una operaci n unitaria que se emplea para la separaci n de part culas s lidas o l quidas de una fase l quida La separaci n s lido l quido v a flotaci n es m s eficiente cuando se utiliza microburbujas burbujas con tama o lt 100 um Mayo 2002 La flotaci n por aire disuelto FAD es un proceso ampliamente utilizado para la remoci n de s lidos suspendidos aceites grasas y otros desechos disueltos en aguas industriales contaminadas Es un proceso que consiste en
7. da en el estanque de alimentaci n se agregan los ones met licos a partir de los reactivos predeterminados y se ajusta el pH a 11 agregando hidr xido de sodio y observando que la agitaci n no sea tan violenta y rompa los coloides adsorbentes Se comienza a alimentar el efluente contaminado 3 15 LPM a la celda por la parte superior de la 1 zona de acondicionamiento y se comienza a agregar el colector en la medida determinada Inmediatamente se regula la entrada de agua saturada a la celda 30 de agua saturada Las muestras para an lisis qu mico fueron tomadas cada 15 minutos en la salida del efluente clarificado en la zona de evacuaci n de la celda Agua fresca Figura 2 Representaci n esquem tica del circuito completo de flotaci n utilizado en las pruebas de flotaci n 3 RESULTADOS Y DISCUSI N us ie A 2 La Figura 3 muestra la eficiencia de remoci n de iones Cu en las pruebas realizadas variando la concentraci n de lauril sulfato de sodio La figura muestra claramente el efecto hidrofobizante del colector sobre los fl culos formados 54 E g Mean A i E e REMOCI N E 20 mg L de lauril 4 15 mg L de lauril 10 mg L de lauril S 5 mg L de lauril 0 mg L de lauril 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 TIEMPO min Figura 3 Efecto de la concentraci n del colector sobre el porcentaje de remoci n de iones cobre Tabla 1 Resultados obteni
8. dos en la remoci n de ones cobre utilizando una concentraci n constante de 20 mg l de lauril sulfato de sodio Tiempo Concentraci n Remoci n min Iones cobre mg L 25688 0 95 33 94 59 1 40 94 55 92 95 I Nn Tabla 2 Resultados obtenidos en la remoci n de iones cobre utilizando una concentraci n constante de 15 mg l de lauril sulfato de sodio Iones cobre mg L fH pO AA OO Tabla 3 Resultados obtenidos en la remoci n de iones cobre utilizando una concentraci n constante de 10 mg l de lauril sulfato de sodio Iones cobre mg L oa 025584 0 81 60 83 95 so 38 O 85 08 55 Tabla 4 Resultados obtenidos en la remoci n de ones cobre utilizando una concentraci n constante de 5 mg l de lauril sulfato de sodio cobre mg L A A pO 0 3064 7396 Tabla 5 Resultados obtenidos en la remoci n de iones cobre no utilizando lauril sulfato de sodio Tiempo min Concentraci n Remoci n AA cobre mg L 2481 0 67 03 15 07 39 26 4 CONCLUSIONES Los resultados de los estudios de remoci n de coloides adsorbentes v a FAD demuestran que es necesario la adici n de colector para la formaci n de los agregados coloides adsorbentes microburbujas de aire Las mejores remociones fueron logradas utilizando una concentraci n de 20 mg L de colector manteni ndose la remoci n sobre el 92 en cambio cuando no se utiliz el colector la remoci n disminuy
9. ra las experiencias de remoci n de iones cobre se utiliz una celda de flotaci n FAD construida de acr lico y PVC en el laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Atacama Esta celda de 26 5 cm de altura esta dividida en tres zonas una de acondicionamiento formada de 3 reas la primera de 12 cm de ancho por 11 cm de largo y las otras dos de 12 cm de ancho y 27 cm de largo todas con su respectivo agitador de velocidad variable la segunda zona que es de separaci n y donde se ingresa el agua saturada de 12 cm de ancho y 27 cm de largo y la ltima zona que es de evacuaci n de la espuma contaminada y control de nivel de la celda Para la formaci n de los coloides se construy un estanque de fibra de vidrio de 500 1 de capacidad con un agitador con regulador de velocidad 2 3 Flotaci n Se realizaron pruebas con una soluci n artificial contaminada con iones Cu en una concentraci n de 25 mg l y una concentraci n de 20 mg l de iones Fe para la formaci n de los coloides adsorbentes El procedimiento general aplicado en cada prueba es el que a continuaci n se detalla Se llenan los estanques con agua potable se verifica que el compresor este cargado y se prepara una soluci n de 5 g l del colector lauril sulfato de sodio que es dosificado desde un peque o estanque ubicado sobre la zona de acondicionamiento de la celda de flotaci n Se regula la bomba perist ltica al flujo de alimentaci n requerido y al comenzar la agitaci n regula
10. restales pp 60 63 9 Mayo Rodrigo 2002 Documento de Internet Infoagua lt http www infoagua org gt 10 Rubio J 2000 Nuevas t cnicas de tratamiento de part culas ultra finas y efluentes l quidos Minero Metal rgicos Universidad de Chile Facultad de Ciencias F sicas y Matem ticas Departamento de Ingenier a de Minas 65 68p 11 Rubio J 2002 Departamento de Ingenier a de Minas Universidad Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre Brasil Documento de Internet lt http www aguamrket com temas_interes 0 32 asp gt 12 Takahashi T Miyahara T Mochizuki H 1979 Fundamental study of bubble formation in dissolved air pressure flotation Journal of Chemical Engineering of Japan v 12 n 4 p 275 280 56 57
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