procesos para el tratamiento de las aguas residuales de una planta ...

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$RETENCION DE Hg$II$ Y Cr$VI$ EN CARBONES ACTIVADOS DE ...$

oxidados tienen una menor solubilidad [3]. En la Tabla 3, se muestran las tecnologías desarrolladas con sus ventajas y desventajas. B) Procesos de remoción de compuestos orgánicos y metales pesados empleando arcillas. Sobre esto existen los estudios realizados por Slavee y Pickering (1981), quienes estudiaron los efectos de pH en la retención de Cu, Pb, Cd y Zn en mezclas ácidas arcillosas (caolinitas, illitas y montmorillonitas) encontraron que estas retenían a los metales en un rango de pH entre 3,0 a 6,0. Helios and Rybicke (1983) estudiaron la adsorción de beidellitas, illitas y caolinitas, ellos mostraron que usando arcillas de la serie de esmectitas se conseguía hasta un 80 % de remoción de dichos metales. Barnes, Dorairaja y Zela (1990) [5], utilizaron caolinitas y bentonitas para la remoción de cromo en los desechos del Estado de New Jersey, encontrando que las bentonitas adsorben mejor el cromo que las caolinitas a pH bajos. En el trabajo experimental que viene realizando el grupo investigador, se seleccionó el proceso de oxidación de cianuros con hipoclorito de sodio, porque se adecua mejor a las plantas de destoxificación pequeñas que usan el proceso de flujo discontinuo o batch, por su fácil manipuleo y control de dosaje. La destrucción de cianuros es total e inmediata. La operación se realiza a condiciones ambientales y la producción de lodos es baja. En la tabla 4, se muestran los resultados del proceso de oxidación de cianuros de las aguas residuales del enjuague del desengrase electrolítico (línea 3 del proceso). En las aguas residuales se detectó presencia de cromo hexavalente, cromo trivalente y níquel, como principales cationes. Existen los siguientes métodos para separarlos: • Separación del cromo en forma de cromito tratando la disolución con soluciones de hidróxido sódico de elevada concentración. • Separación del níquel en forma de complejo amoniacal tratando la solución con disoluciones concentradas de hidróxido amónico. • Separación del níquel mediante extracción con reactivos orgánicos. • Separación del cromo como cromo hexavalente oxidando el cromo trivalente con agua oxigenada en medio alcalino. Este último método fue el elegido para la separación del níquel y el cromo por las siguientes razones: 1 Los rendimientos aumentan con la concentración de los metales, al contrario de lo que ocurría con los otros métodos descritos. 2 No se necesita ningún reactivo de alto precio, lo cual es interesante dada la posible aplicación práctica de este método. Para la adsorción del cromo hexavalente en los efluentes se utilizó bentonitas nacionales activadas y pilaradas. En todo este procedimiento se procuró siempre que las soluciones a tratar tuvieran la concentración lo más alta posible, así como que estuvieran exentas de cianuros. Para determinar la capacidad de cromo hexavalente en las arcillas tratadas, se utilizó la técnica batch para evaluar las condiciones de equilibrio. Las concentraciones de cromo hexavalente fueron medidos empleando un Spectronic 20D Digital Spectrophotometer, utilizando la técnica basada en el método de la difenilcarbazida, la cual forma un complejo de coloración rojo violáceo. Tabla 3: Tecnologías usadas para la oxidación de cianuros 198
Tecnología Objetivo Ventajas Desventajas Oxidación Química por Clorinación Alcalina Oxidación Química por Sulfato Ferroso Oxidación Química por peróxidos Oxidación Química por ozono Oxidación Electrolítica Oxidación del CN - en dos etapas: 1) CN - CNO - 2) CNO - CO 2 + N 2 Formación de un complejo que es removido en forma de lodo Oxidación de cianuros a cianatos Oxidación de cianuros a dióxido de carbono y nitrógeno Oxidación de cianuros a cianatos Fácil manipuleo y control del dosaje. La segunda etapa no es necesario si los desechos no entran en contacto con otros que contienen cromo. Bajo costo de operación, la solución de sulfato ferroso proviene del baño agotado del decapado. Fácil manipuleo y control de dosaje Precipitación de metales pesados en forma de óxidos e hidróxidos. Adicionalmente, el ozono oxida fenoles y cromóforos , y los transforma en productos no tóxicos e incoloros. Método eficiente, reduce concentraciones de cianuros a menos de 1 ppm. No requiere el uso de reactivos químicos La reacción es exotérmica a altas concentraciones de cianuros, puede producir combinaciones gaseosas tóxicas. Formación de gran cantidad de lodo. Efluente coloreado de azul. El ferrocianuro se descompone a cianuro libre en presencia de la luz solar. Los cianuros se oxidan parcialmente a cianatos. Por su inestabilidad, el ozono se debe generar in situ. Dificultad en el manipuleo y control del dosaje. Costo del tratamiento alto. Es aplicable a volumenes de agua residual, menores de 100 litros. La concentración se determinó indirectamente dada su tramitancia a una longitud de onda de 540 nm, mediante el empleo de una curva de calibración entre 0,2 –0,005 ppm. El Cr(VI) es capac de formar diferentes complejos en solución acuosa, generando una distribución de especies de cromo (VI) que depende de las condiciones de pH y de la concentración total de cromo[5]. Los ensayos realizados hasta el momento, muestran que el pH al cual la arcilla retiene mayor cantidad de Cr (VI), varía entre 2,5 y 3,3, la cual corresponde a la especie HCrO 4 – (ión bicromato). 5. BIBLIOGRAFÍA 1. Blum,W. ; Hogaboom,G.,“Galvanotecnia y Galvanoplastia ”. Ed..Continental Mexico 1979. 2. Eckenfelder, w.w., "Electroplating and related metal finishing". Ed. Mc Graw Hill, New York, USA. 1966. 3. Batstone, R., Smith, J. and Wilson, D., “ The Safe Disposal of Hazardous Wastes” . World Bank Technical Paper, Vol. II. Washington D.C., USA .1989. 4. Compañía de Tecnología de Saneamento Ambiental. CETESB. “Tratamiento de Residuos Líquidos da Pequena Industria Galvanoplastias” Sao Paulo. Brasil 1985. 5. Barnes, M., Dorairaja, H. and Zela, E., Wastewater, 35, 446-459 (1990). 199
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