- Depuración y reciclaje de aguas
- Tecnología vertido cero
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PROCESO REDOX ELECTROFLOTACION
Sistema de depuración físico-electroquímico para el reciclaje tecnológico del agua industrial.
PRINCIPIO Introducción
El proceso Redox® puesto a punto por REDA s.r.l., se basa en un tratamiento electrolítico de las aguas a tratar produciendo una serie de reacciones electrolíticas y químicas, asociadas a un proceso físico que favorecen la transformación y el consiguiente
separación de los contaminantes.
Todo este proceso no precisa sustancialmente de la adición de agentes químicos, con la gran ventaja de costo de mantenimiento, y de reducción de residuos que esto supone.
Teoría y tecnología del proceso
La idea central de la cual nace el sistema Redox consiste en la realización de un sistema de depuración particularmente inocuo, aprovechando el mejor agente floculante que existe: los electrones. Asociado al efecto físico que se genera por el desprendimiento de finísimas burbujas en la solución a tratar.
El corazón del sistema es una celda electrolítica en la que se hace pasar la solución a tratar, después de una eventual corrección de Ph. En este punto se aplica la oportuna tensión al sistema de electrodos compuesto de cátodos de hierro ó un material inerte (titanio), y ánodos de hierro ó de aleación de aluminio.
La geometría de la celda y de los electrodos, así como su número y la secuencia de colocación, dependiendo de la sustancia a tratar se optimiza en cada caso personalizando el tratamiento a cada problema.
Fenómenos principales, explicación del proceso.
Los fenómenos que se producen con las descargas en los electrodos son de naturaleza electroquímica, química y física.
-Fenómenos electroquímicos y químicos.
Desde el punto de vista químico, en el ánodo(electrodo positivo) se verifican principalmente y contemporáneamente las siguientes reacciones:
Oxidación electrolítica H2O---O2
Al---Al3+ Fe---Fe2+
En el cátodo se verifican las siguientes reacciones: Reducción electrolítica
H2O---O2 Men+---Me
Siendo Men+ cualquiera de los posibles iones metálicos que se pueden reducir( Plomo, Cadmio, cobre, cinc, níquel, cromo, plata, oro, etc.) y depositarse en el cátodo siendo eliminados totalmente de la solución.
A este fenómeno que se desarrolla en los electrodos, le siguen una serie de reacciones químicas, cuya naturaleza depende de la composición de la solución a tratar, y que consisten principalmente en :
A) Procesos de oxidación-reducción particularmente en presencia de materia orgánica. B) Procesos de coagulación y floculación, favorecidos por la precipitación de los hidróxidos de hierro y aluminio que se forman espontáneamente al Ph de trabajo como consecuencia de la lenta disolución de los ánodos, que aportan a la solución los iones metálicos correspondientes.
-Fenómenos físicos
También importante para el desarrollo del proceso de depuración, son los fenómenos sustancialmente físicos desencadenados por la formación de micro burbujas de gas (hidrógeno y oxígeno) que se generan en los electrodos.
Estas micro-burbujas, que obviamente son inicialmente moleculares, se adhieren a las minúsculas partículas contaminantes presentes en la solución a tratar, provocando un proceso de flotación que transporta a la superficie, en forma de espuma compacta, todas las sustancias contaminantes, que por su densidad, ó por sus reducidas dimensiones son difíciles de precipitar y permanecen en suspensión.
Hablamos de Electroflotación para evidenciar que las micro-burbujas se generan electrolíticamente.
La capacidad de flotación del sistema electrolítico con respecto a la flotación tradicional, en la que se inyecta aire, es mayor debido al tamaño de las burbujas,
ya que con la flotación tradicional no se consiguen burbujas del tamaño suficientemente pequeño para garantizar una flotación eficaz.
4 RESULTADOS
En la practica, los fenómenos descritos nos llevan a la creación de un sistema de depuración en dos fases:
1ª fase. El flotado, en forma de espuma compacta, se trasvasa de la celda electrolítica a la sección de sedimentación.
2ª fase. El flotado y el precipitado-floculado se filtran.
El agua depurada a la salida de esta fase se recoge en una cuba pulmón y se envía al ciclo productivo reciclándola, ya que tiene unas características químicas y químico-físicas que permiten su reutilización.
Desde el punto de vista estrictamente químico-analítico, que a efectos prácticos legales y operativos es lo interesante, el sistema responde correctamente en los siguientes parámetros:
-DQO y DBO -Tensoactivos MBAS y BIAS -Disolventes -Aceites emulsionados(taladrinas) y de desengrases saturados -Eliminación prácticamente total de metales pesados
-Eliminación de sulfuros, nitritos y cianuros -Decoloración total del agua
CONCLUSIONES
En el curso del desarrollo teórico-practico del sistema Redox se han desarrollado soluciones de diseño de instalaciones idóneas a diversos campos de aplicación.
El estudio y tratamiento en planta piloto de cada problema concreto permite regular, dimensionar y garantizar el correcto funcionamiento de las instalaciones industriales desde el proyecto.
La economía de gestión y la simplicidad de funcionamiento hacen que, comparativamente con otros sistemas depurativos, la Electroflotación sea amortizable a corto plazo.
Conviene recordar que, de cara a la actual legislación vigente, el mejor sistema de evitar posibles problemas es el reciclaje, ya que si no hay vertido por una parte garantizamos el suministro de agua a las líneas productivas y por otra se evitan posibles deficiencias puntuales que cualquier sistema depurativo pueda tener.
Tabla Nº1. Resultados analíticos del agua de una línea de desengrase-fosfatado, antes y después de pasar por el Redox®.
Parámetro Ley de aguas Tabla 1 Tabla 3 Muestra antes Muestra tratada D.Q.O.mg/l 500 160 278 Inf.10 Fosfatos mg/l 20 10 22,78 Ausente Detergentes mg/l 6 2 17,98 Ausente
Tabla Nº2. Eliminación de tensoactivos con el sistema Redox®.
Parámetro Ley de aguas Tabla 1 Tabla 3
Muestra antes Muestra tratada
Ph a 20ºC 5,5-9,5 5,5-9,5 6,75 7,25 Detergentesmg/l 6 2 19,5 1,5 Tens.aniónicos(1) 12,8 0,3 Tens.no ionico(2) 6,7 1,2 Tens.no iónico(1) 6,1 0,9 (1) Método IRSA-CNR
Tabla Nº3. Resultados analíticos de una muestra de agua de curtiduría, antes y después de tratarla con el sistema Redox®.
Parámetro mg/l Muestra antes Muestra tratada Rend. % D.Q.O. l 8.850 2.250 73,5
H2S 500 0.4 99,9 Cr 223 0,8 99,6 Fe 6,53 0,24 96,3
Tabla Nº4. Resultados analíticos de una muestra de agua de vertido de industria petro-química, antes y después de tratar con el sistema Redox®.
Parámetro mg/l Muestra antes Muestra tratada Rend. % Gasolina 1 0.2 80 Tolueno 7,15 0,05 99.3 Etileno 8.18 0,05 99,4 Trimetil bencina 8,45 0,05 99.4 Etilen-tolueno 6.34 0,05 99,2 Cloro etano 0,9 0,01 98,9 Cloruro de etileno 1,1 0,03 97,3
Tabla Nº5. Resultados analíticos de una muestra de agua de industria textil, antes y después de tratar con el sistema Redox.
Parámetro mg/l Muestra antes Muestra tratada Rend. %
Cr 76,9 0,2 99,7 Cu 33,9 0,2 99,4 Zn 99,3 0,05 99,9 Tensoactivos 103,8 2,5 97,5
Tabla Nº6 Resultados analíticos de una muestra de agua de industria tipográfica, antes y después de tratar con el sistema Redox.
Parámetro mg/l Muestra antes Muestra tratada Rend. % D.Q.O. 18.000 4.035 77,6 Aceites 30 1 96,6
Cu 73 0.43 99.4 Cr 0.56 0.1 78,5
Tabla Nº7 Resultados analíticos de una muestra de agua de industria de mecanizado, antes y después de tratar con el sistema Redox
Parámetro mg/l Muestra antes Muestra tratada Rend. % D.Q.O. 24.400 2.870 88.2 Aceites 20.000 1,4 99,9 Cr 0.08 0.01 87.5
Cu 2 0,14 93 Zn 4,4 0,43 90,2
Tabla Nº8. Resultados analíticos de una muestra de agua de una industria de aplicación de pintura, antes y después de tratar con el sistema Redox
Parámetro mg/l Muestra Antes Muestra Tratada Rend. %
D.Q.O. 14.000 1.280 91,2 Aceites 164 0.1 99,9 Zn 1,7 0,1 94.
