Optimización del proceso de electrocoagulacíon para la remoción de cobre, plomo, cadmio en aguas naturales y residuos industriales líquidos

Abstract

El tratamiento de residuos líquidos requiere de soluciones eficientes, de bajo costo y limpias, como las de origen electrolítico. Uno de estos procesos es la electrocoagulación, en donde electrodos de hierro o aluminio, sometidos a una diferencia de potencial, aportan el ion iniciador de la coagulación. Esta técnica ha sido estudiada para diversos contaminantes y tipos de residuos líquidos, en términos de condiciones aplicadas y eficiencias obtenidas. En este trabajo se estudió el efecto de diversas variables químicas y electroquímicas sobre la eficiencia del proceso, con el objeto de conocer con mayor profundidad las múltiples interrelaciones que se presentan. En este contexto se estudió cobre, plomo y cadmio, ya que presentan gran toxicidad y se encuentran en diversos residuos líquidos de la industria nacional. Se estudió la optimización del proceso de electrocoagulación con electrodos de hierro, en un sistema simplificado tipo "batch" o por lotes y en un sistema en continuo con el objeto de proyectar los resultados obtenidos en el tratamiento de sistemas reales Entre los resultados encontrados, se puede mencionar una gran dependencia de la remoción de los analitos con el pH, siendo mayor la remoción a pH sobre 7, ya que en estas condiciones se favorece la formación de las especies causantes de la coagulación. Por otra parte, la mayor cantidad de cobre se adsorbe en los flóculos, quedando sólo una pequeña cantidad electrodepositada. Se estableció, además una relación entre las movilidades de los analitos, el campo eléctrico y la remoción Se encontró que la remoción de cobre alcanza un valor constante de 80 %, cuando se aumenta el área efectiva hasta un valor crítico, debido a una competencia entre procesos faradaicos y capacitivos. Una significativa relación lineal, pudo establecerse entre la concentración de cobre en la celda y su respectiva remoción, debido a una mayor probabilidad de contacto entre el coagulante y el analito, a mayores concentraciones de éste. Se encontró que un aumento del voltaje provoca un aumento del pH

de salida, como consecuencia de la reducción electrolítica del agua. Se logró establecer que al menor caudal estudiado se produce la más alta remoción, debido a un mayor tiempo de residencia. Se encontró también una significativa relación lineal entre el voltaje y la masa de lodo generado, así como también una significativa relación de potencia entre el voltaje y el consumo específico de energía. Con los resultados obtenidos fue posible realizar una proyección de un reactor electrolítico a escala industrial.