Remocin de arsnico en aguas de consumo domiciliario mediante el empleo de la tcnica ZVI Hierro Cero

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Remoción de arsénico en aguas de consumo
domiciliario mediante el empleo de la técnica ZVI
(Hierro Cero Valente).
Juan M. Triszcz, Elena M. Rosales, Fernando S.
García Einschlag
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, UNIVERSIDAD
NACIONAL DE LA PLATA.
LABORATORIO DE INGENIERIA SANITARIA (LIS),
DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA, FACULTAD DE
INGENIERIA, UNLP.
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES FISICOQUIMICAS
TEORICAS Y APLICADAS (INIFTA), DEPARTAMENTO DE
QUIMICA, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, UNLP.
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Temas a desarrollar

• Introducción Aspectos generales. Especies de
  Arsénico en aguas. Esquema simplificado de
  remoción. Procesos fisicoquímicos involucrados en
  la técnica ZVI.
• Ensayos realizados Características del reactor
  empleado. Selección del material con Fe0.
  Parámetros relevantes en la dinámica del sistema.
  Estudio del efecto de s (conductividad), masa de
  Fe0, pH y O2 disuelto sobre la cinética de
  producción de Fe(III) y la remoción de As(V).
• Conclusiones Preliminares. Estudios en ejecución.

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Aspectos generales
EFECTOS SOBRE LA SALUD
Huesos
Acción inhibitoria sobre varias Enzimas.
Se acumula en
Músculos
Piel
Se fija a proteínas piel, pelos y uñas,
originando hipo / hiperpigmentación, queratosis
y cáncer de piel.
Sistema Nervioso
Riñón
Otros efectos
Ingesta Crónica produce cáncer de
Ap. Respiratorio
Hígado
Tubo Digestivo
Pulmón
RUTA PRIMARIA DE EXPOSICION Agua de bebida
especialmente en zonas rurales
CONCENTRACIONES LIMITE
CAA
50 ppb
Limites de Arsénico en Agua de consumo
Nivel Máx. Aceptable
OMS
10 ppb
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Ensayos con clavos Perfiles cinéticos de Fe(III)
Fe(III)Tot vs. tiempo
CONDICIONES Fe0 0.5 a 20 g pH Inicial
8.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con clavos Evolución temporal de pH
pH vs. tiempo
CONDICIONES Fe0 0.5 a 20 g pH Inicial
8.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con clavos Efecto de la masa de Fe0
dFe(III)Tot/dt vs. masa de Fe0
CONDICIONES Fe0 0.5 a 20 g pH Inicial
8.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con clavos Efecto del área de contacto
Fe(III)Tot vs área de contacto
CONDICIONES Fe0 0.9 g (limaduras) pH Inicial
8.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Perfiles cinéticos de
Fe(III)
Fe(III)Tot vs. tiempo
CONDICIONES Fe0 0.5 a 6 g pH Inicial
7.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Evolución temporal de pH
pH vs. tiempo
CONDICIONES Fe0 0.5 a 6 g pH Inicial
7.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Efecto de la masa de Fe0
dFe(III)Tot/dt vs. masa de Fe0
CONDICIONES Fe0 0.5 a 6 g pH Inicial
7.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Efecto del pH inicial
dFe(III)Tot/dt vs. pH
CONDICIONES Fe0 1.3 g pH Inicial
Variable O2disuelto 8.5 ppm (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Efecto del caudal de aire
dFe(III)Tot/dt vs. caudal
CONDICIONES Fe0 1.3 g pH Inicial
7.0 O2disuelto Variable (s) 1500
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Efecto de la conductividad
dFe(III)Tot/dt vs. conductividad
CONDICIONES Fe0 1.5 g pH Inicial
7.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) Variable
µS.(cm)-1 Agua Sintética. Ausencia de Arsenico.
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Ensayos con virulana Efecto del tipo de aniones
Fe(III)Tot vs. tiempo
CONDICIONES Fe0 1.5 g pH Inicial
7.4 O2disuelto 8.5 ppm (s) 1000
µS.(cm)-1 Agua Sint. (Aniones) Ausencia de
Arsenico.
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Ensayos c/Arsénico Efecto de la conductividad
CONDICIONES Masa Constante de Fe0 1.50 g
(Virulana) Aguas Sintéticas As(V) 1
mg/L. sA 821 µS.(cm)-1 sB 1250
µS.(cm)-1 pH Inicial 7.4 O2
disuelto 8.8 ppm
A
B
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Conclusiones preliminares

• La técnica ZVI es una tecnología viable para el
  tratamiento de aguas con alto contenido de
  arsénico.
• El incremento de la relación área/masa del Fe0
  proporciona una remoción mas eficiente.
• Oxidación de Fe0 fuertemente dependiente de la
  O2 disuelto y la conductividad de la matriz en
  estudio.
• Remoción asociada a la adsorción de As sobre
  Fe(III)-flocular producido por procesos de
  corrosión electroquímica.

Perspectivas futuras

• Estudio detallado de procesos de adsorción y
  coagulación.
• Optimización de los procesos de sedimentación y
  filtración.
• Diseño de un prototipo de reactor de alta
  eficiencia, sencilla operación y bajo costo.