La distancia de electrodos

Otro de los factores importantes que se presenta con el tiempo de contacto es el consumos de electrodos son proporcionales según (Alvaro, 2005) quien demostró que el consumo del electrodo aumenta casi de manera constante cada minuto. El aumento en el tiempo de 30 a 45 minutos resultó un peso decreciente de cátodo, que es la media de incremento de consumo del ánodo, por lo tanto, este resultado indica que el tiempo de contacto es parámetro muy importante porque afecta a la aplicabilidad económica del proceso de electrocoagulación en el tratamiento de las aguas residuales.

Figura 23 Interacción de la distancia entre electrodos en el % de remoción de DQO

La interacción de la distancia de electrodos con la tensión de corriente es inversamente proporcional a las condiciones de 15 y 25 voltios, una distancia de 5 mm presenta mayor porcentaje de remoción del 80 %, mientras que para una distancia de 15 mm se alcanzó menores al 70% de remoción de DQO.

Figura 24 Contorno del % remoción vs distancia y tiempo de contacto En la figura 22 se observó que a distancias mayores de 10 mm el % de remoción de DQO disminuye considerablemente mientras que a mayor tiempo de contacto aumenta el % de remoción, diversos estudios han concluido que a menor distancia entre los electrodos, existe una menor resistencia, lo que permite la formación del floc según (Chuanping Feng,, Norio Sugiura, & Satoru Shimada, (2005)).

Muchos autores han estudiado el efecto de la distancia entre electrodos sobre la eficiencia de eliminación de contaminantes. De estos trabajos se puede decir que la evolución de la eficiencia de la CE en función de la distancia entre electrodos depende de la naturaleza del contaminante, la configuración

T. Corriente 20 Valores fijos

T. Contacto

Distancia

44 42 40 38 36 34 32 30 15,0

12,5

10,0

7,5

5,0

>

– – – – – –

< 0,55 0,55 0,60 0,60 0,65 0,65 0,70 0,70 0,75 0,75 0,80 0,80 0,85 0,85 DQO

% Rem de

Gráfica de contorno de % Rem de DQO vs. Distancia; T. Contacto

de los electrodos, las condiciones hidrodinámicas del proceso según (Escobar, Soto Salazar, & Toral, 2006), es así que para una distancia de 15 mm se alcanzó una remoción mínima del 48,61% y una remoción máxima del 66,84%, mientras que para una distancia de separación de electrodos de 5 mm se alcanzó una remoción mínima del 80,06% y una remoción máxima del 91,93% de DQO. Lo interesante de la CE resulta de su capacidad de poner en movimiento las partículas coloidales más pequeñas debido al campo eléctrico inducido por la diferencia de potencial, lo que resulta en un aumento en la probabilidad de agregar partículas coloidales o dispersas según (Linares Hernández, Barrera Díaz, Roa Morales, Bilyeu, & Ureña Nuñez, 2007). Se espera que la densidad de corriente muestre un fuerte efecto sobre la CE, (Khella, 2008) especialmente en la reducción de la DQO y la eliminación del color, mayor es la corriente, menor es el tratamiento. El suministro de corriente al sistema EC determina la cantidad de Al ³⁺ ion liberado de los respectivos electrodos y la cantidad de coagulante resultante.

Así, más Al ³⁺ ion se disuelve en la solución y la tasa de formación de Al (OH)3 está incrementado. (Mehtap, Hosten, & Demirci, 2009) es debido a esto que la DQO fue disminuyendo en las pruebas experimentales desde un valor inicial de 455,4 mg/L DQO hasta valores de 47,9 mg/L y 36,8 mg/L de DQO siendo estas las más bajas en todos los experimentos.

Figura 25 Contorno del % remoción vs distancia y tensión de corriente En la figura 23 se observó que a distancias menores a 10 mm se obtienen mayores al 80% de remoción de DQO, mientras que la tensión de corriente al aumentar presenta remoción alta con menor distancia entre los electrodos.

T. Contacto 37,5 Valores fijos

T. Corriente

Distancia

25,0 22,5 20,0 17,5 15,0 15,0

12,5

10,0

7,5

5,0

>

– – –

< 0,6

0,6 0,7

0,7 0,8 0,8 0,9 0,9 DQO

% Rem de

Gráfica de contorno de % Rem de DQO vs. Distancia; T. Corriente

investigación a escala piloto, se tiene que, a pesar que la distancia entre las placas del experimentos de electrocoagulación de este estudio que ha sido de 10 mm se presenta una eficiencia alta al igual que en trabajo realizo, se obtuvo muy buenos resultados como ya se ha señalado. Además, el agua tratada ofrece condiciones adecuadas para aplicar este método según otras biografías observadas.

Figura 26 % de remoción de DQO en la gráfica de cubos

En la figura 24 se observó que los mejores % de remoción de DQO se obtuvo a una distancia de 5 mm siendo estos mayores al 80 % de remoción mientras que a una distancia de 15 mm solo se alcanzó el 66% de remoción, respecto a la variación de la tensión de corriente al ser incrementado se incrementa la remoción es así que, para una tensión de corriente de 15 voltios solo se obtuvo una remoción del 83,63% mientras para una tensión de corriente de 25 voltios se alcanzó la máxima remoción del 91,93 %, y tiempo de contacto es prescindible debido que a mayor tiempo mayor remoción obteniéndose para un tiempo de 30 minutos una remoción del 89,46% y para unos 45 minutos se alcanzó una remoción del 91,93 %.

Según los resultados obtenidos se determinó que el experimento 8 presenta la mayor remoción de DQO, por lo tanto, se caracterizó la muestra resultante del tratamiento, enviándola al Laboratorio de Análisis Químico de la FIQ para su caracterización fisicoquímica obteniéndose los siguientes resultados que se muestra en la tabla 8 según el reporte Nº 41-2019

Tabla 8 Caracterización fisicoquímica del mejor tratamiento Parámetros Unidad Resultado Potencial de hidrogeno Unidad 8,3

Conductividad uS/cm. 728,2

Solidos suspendidos mg/L 15,0

Solidos totales mg/L 97,0

Turbidez NTU 8,2

Demanda química de oxigeno mg/L 32,8 Demanda biológica de oxigeno mg/L 9,9

En la tabla 8 se observa los análisis del agua tratada por electrocoagulación el primer parámetro fue el potencial de hidrogeno que aumento de 7,9 hasta 8,3 estando dentro de los Estándares de Calidad de agua para usos de regadío según el DECRETO SUPREMO N° 004-2017-MINAM.

Respecto a la conductividad se incrementó de 590,0 uS/cm hasta 728,2 uS/cm debido los al desgaste de los electrodos de aluminio y hierro.

Los sólidos suspendidos y solidos totales se redujeron 430,0 mg/L y 684,0mg/L hasta 15 mg/L y 97 mg/L, debido que en el proceso electrocoagulación produce un estado estable de las partículas sólidas que son menos coloidales y menos emulsionadas (o solubles) que al estado de equilibrio. Cuando esto ocurre, los contaminantes forman componentes hidrofóbicos en forma de flóculos mayores que se pueden remover fácilmente por flotación o decantación, si se da el caso.

Otro de los parámetros que notoriamente se observó la reducción fue en la turbidez en el inicio se obtuvo un valor de 53,2 NTU y después del tratamiento se obtuvo 8,2 NTU esto se dio debido al igual que los sólidos suspendidos se estabilizan las partículas sólidas que son menos coloidales y menos emulsionadas (o solubles) las cuales se sedimentan y reducen la turbidez, la reducción de la materia orgánica en relación a la DQO y DBO fueron desde 461,7 mg/L y 239 mg/L hasta 32,8 mg/L y 9,9mg/L respectivamente siendo menores a los Estándares de Calidad de agua para usos de regadío según el DECRETO SUPREMO N° 004-2017-MINAM, que son de 50 mg/L de DQO y 10 mg/L de DBO.