Química Mente Junio 2013

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1 Química Mente Junio 2013

2 Química Mente, es una publicación del Grupo GEM Laboratorio de Química. Agradecemos sus comentarios, críticas y sugerencias. laboratorio.quimica@frra.utn.edu.ar Esperamos que disfruten de nuestra propuesta. Junio 2013 Química Mente Página 2

3 Editorial Bienvenido al Boletín de Junio de QUIMICA MENTE. Este mes, se continúa desarrollando el tema Efluentes y en este número presentamos Tratamiento Primario de efluentes líquidos. Se presentan imágenes de la IV Reunión Anual PROIMCA y II Reunión Anual PRODECA, realizada en la ciudad de Córdoba del 05 al 07 de junio. Como en todas las ediciones, se brinda información sobre futuros Congresos y Jornadas, a realizarse en , que pueden ser de su interés. Agradecemos sus comentarios y esperamos sus contribuciones e inquietudes. Laboratorio de Química UTN Rafaela Junio 2013 Química Mente Página 3

4 Integrantes del Laboratorio de Química Dra. M. Cecilia Panigatti Lic. Rosana Boglione Lic. Carina Griffa Bioq. Fabiana Gentinetta Becarios M. Celeste Schierano Nabila Abzug Franco Laorden Corina Aimo Saida Abzug Junio 2013 Química Mente Página 4

5 TRATAMIENTO DE EFLUENTES TRATAMIENTO PRIMARIO 1º PARTE Continuando con la temática de tratamiento de efluentes líquidos, en esta oportunidad se comienza a desarrollar el Tratamiento Primario. Dichos tratamientos, son aquellos que permiten eliminar los sólidos en suspensión presentes en el agua residual. Los principales procesos físico-químicos que pueden ser incluidos en el tratamiento primario son: decantación o sedimentación, coagulación floculación, flotación y filtración. DECANTACIÓN O SEDIMENTACIÓN La sedimentación o decantación consiste en la separación, por la acción de la gravedad de las partículas suspendidas cuyo peso específico sea mayor al del agua, obteniéndose como resultado un sólido denominado fango. Los sólidos de menos peso tienden a ascender, por lo tanto en la mayoría de los casos también se separa el material flotante, reduciendo el contenido de sólidos en suspensión del agua. El objetivo de la decantación es la obtención de un efluente clarificado, como así también un fango cuya concentración de sólidos permita su fácil tratamiento y manejo. Cuando la sedimentación no se logra en forma efectiva a través de un tratamiento físico, se debe recurrir a procedimientos químicos, tal como: Precipitación química Hay partículas que por su diminuto tamaño, o estabilización en forma de coloides, no sedimentan por un proceso físico. Estas partículas coloidales suelen ser las responsables, entre otras, de dos características no deseables en el agua: la turbidez y el color. La precipitación química, consiste en adicionar productos químicos con la finalidad de alterar el estado físico de los sólidos disueltos y en suspensión y facilitar su eliminación por sedimentación. Las sustancias químicas se añaden al agua residual y reaccionan con las especies presentes en la misma. Algunos de los productos utilizados son: sulfato de aluminio, cloruro de hierro (III), sulfato de hierro (III), sulfato de hierro (II) y óxido de calcio (cal). Mediante este proceso, es posible conseguir efluentes clarificados básicamente libres de materia en suspensión o en estado coloidal y se puede llegar a disminuir un alto porcentaje de Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), de Demanda Química de Oxígeno (DQO) y de bacterias presentes. Una forma de mejorar la eficacia de los sistemas de eliminación de materia en suspensión, es la adición de ciertos reactivos químicos que, en primer lugar, desestabilicen la suspensión coloidal (coagulación) y a continuación favorezcan la floculación de las mismas para obtener partículas fácilmente sedimentables. Junio 2013 Química Mente Página 5

6 Coagulación Floculación El objetivo de la clarificación de un agua es eliminar la turbidez causada por materia en suspensión y coloidal, con lo que en esta etapa también se elimina parcialmente el contenido en materia orgánica del agua. Para eliminar las micelas coloidales es necesaria la adición de determinadas sustancias que permiten su coagulación, aglomeración y posterior sedimentación. El proceso se denomina coagulación-floculación. El término coagulación se utiliza para el fenómeno de desestabilización de los sistemas coloidales y floculación para la aglomeración de las partículas coloidales desestabilizadas. Coagulación: Se consigue por adición de electrolitos, siendo los más utilizados las sales de iones polivalentes, que son mucho más efectivos. Los principales compuestos químicos utilizados son las sales de aluminio y de hierro (III). Los dos mecanismos que intervienen en el proceso son: neutralización de cargas y precipitación, las cargas proporcionadas por los iones del coagulante neutralizan la carga superficial de las micelas, desestabilizando las partículas coloidales y permitiendo su aglomeración (formación de microflóculos). adsorción sobre un precipitado originado por el coagulante (coagulación por barrido) algunos agentes coagulantes producen la formación de precipitados como hidróxidos de aluminio e hierro (Al(OH) 3 o Fe(OH) 3 ), los que arrastran a las partículas coloidales en su precipitación, formando partículas de mayor tamaño. El primer mecanismo predomina en condiciones de bajo ph y bajas dosis de coagulante, mientras que el segundo mecanismo predomina en condiciones de alto ph y altas dosis de coagulante. La adición del coagulante debe realizarse de tal forma que se posibilite una mezcla rápida del reactivo químico con el agua. Floculación: Catión Grado óptimo de ph para la Coagulación-Floculación Al 3+ 6,0-7,4 Fe 3+ > 5 Los floculantes son productos químicos que favorecen la agrupación de las partículas coloidales desestabilizadas en partículas de mayor tamaño (flóculos) que sedimentan fácilmente. Los principales compuestos utilizados en la actualidad son polielectrolitos orgánicos sintéticos con cargas eléctricas y/o grupos ionizables que hacen de puentes entre las partículas, agrupándolas. Junio 2013 Química Mente Página 6

7 Polielectrolitos Se dividen en dos categorías: naturales y sintéticos. Los naturales incluyen polímeros de origen biológico y los derivados del almidón, de la celulosa y alginatos. Los polielectrolitos sintéticos consisten en monómeros simples que se polimerizan para formar sustancias de alto peso molecular. La acción de los polielectrolitos se puede dividir en tres categorías generales en: La disminución de la carga de las partículas. Puesto que las partículas del agua residual están cargadas negativamente, se emplean polielectrolitos catiónicos. La formación de puentes entre las partículas. En este caso los polímeros aniónicos y no iónicos se adhieren a un número de puntos de adsorción de la superficie de las partículas presentes en el efluente. El puente se forma entre las partículas que son adsorbidas por un mismo polímero, las cuales se entrelazan en el proceso de floculación, aumentando su tamaño tridimensionalmente hasta poder ser eliminados por sedimentación. La coagulación floculación de puentes, que resulta de emplear polielectrolitos catiónicos de elevado peso molecular. Además de reducir la carga, estos polielectrolitos también formarán puentes entre las partículas. DECANTADORES La primera fase del tratamiento primario, pasa por los denominados decantadores o clarificadores. Las instalaciones de decantación están formadas por decantadores de succión de fangos y decantadores estáticos. Según la cantidad de materia en suspensión en el agua bruta, el volumen de los precipitados a evacuar y la pendiente del fondo del aparato, el decantador puede equiparse o no con un sistema de rascado de fangos. A continuación, se mencionan algunos de los tipos de decantadores habitualmente utilizados en las plantas de tratamientos: Decantadores Estáticos sin Rascado Decantadores cilindro - cónicos normales Decantadores estáticos de flujo horizontal. Decantadores estáticos laminares. Decantadores Estáticos con Barrido Mecánico de Fangos Decantadores circulares. Decantadores longitudinales rectangulares. Decantadores Estáticos con Succión de Fangos Junio 2013 Química Mente Página 7

8 Próximos Eventos IV Congreso Colombiano y Conferencia Internacional de Calidad del Aire y Salud Pública Bogotá, Colombia, 13 al 16 de agosto. VIII Congreso Argentino de Hidrogeología VI Seminario Hispano-latinoamericano sobre temas actuales en Hidrología Subterránea La Plata, 17 al 20 de Septiembre. VII Congreso Argentino de Química Analítica - Mendoza - ARGENTINA Mendoza, 01 al 04 de Octubre. 4º Congreso de Ciencias Ambientales-COPIME 2013 Buenos Aires, 09 al 11 de Octubre. Junio 2013 Química Mente Página 8

9 Próximos Eventos XXIV Congreso Nacional del Agua San Juan, 14 al 18 de Octubre. V Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Sólidos Mendoza, 15 al 16 de Octubre. VII Congreso de la Red Latinoamericana de Ciencias Ambientales Costa Rica, 11 al 15 de noviembre. III Congreso Internacional de Ambiente y Energías Renovables Villa María, 13 al 15 de noviembre. AÑO o. Congreso Internacional sobre Arsénico en el Ambiente Buenos Aires, 11 al 16 de mayo de Junio 2013 Química Mente Página 9

10 Imágenes de: IV Reunión Anual PROIMCA y II Reunión Anual PRODECA, realizada en la ciudad de Córdoba del 05 al 07 de junio. Junio 2013 Química Mente Página 10

11 EFEMÉRIDES 5 de Junio: Día Mundial del Medio Ambiente. Desde 1973, los 5 de junio de cada año se celebra el Día Mundial del Ambiente que fue establecido por la Asamblea General de Naciones Unidas, en su Resolución (XXVII) del 15 de diciembre de 1972, con la que se dio inicio a la Conferencia de Estocolmo, Suecia, cuyo tema central fue el Ambiente. Este es un día muy especial porque afecta a todas y cada una de las especies que viven en nuestro planeta. El hambre, la enfermedad, la pobreza, la contaminación del aire y del agua, la degradación de la tierra, el debilitamiento de la capa de ozono y todos los demás problemas que tenemos en nuestro medio ambiente podrían corregirse si todos tomamos conciencia de los cuidados que debemos tener para ello. Debido a que todas las actividades humanas afectan a la Tierra, y que el estado de la misma nos afecta a todos, cada día debería ser un Día Mundial del Medio Ambiente. 6 de Junio: Día de la Ingeniería Argentina. El DIA DE LA INGENIERÍA ARGENTINA se celebra en conmemoración de la fecha de graduación del primer ingeniero argentino en la Universidad de Buenos Aires: Luis Huergo ( ). En 1866 se crea la carrera de Ingeniería Civil, ha ingresado Huergo a la Universidad de Buenos Aires y en 1870 se convirtió en el primer egresado. Junio 2013 Química Mente Página 11

12 Gracias por su tiempo Nos encontramos en la próxima edición... Para recibir Química Mente por correo electrónico puede subscribirse enviando un mail a: Contacto: Acuña 49 (2300) Rafaela Santa Fe Argentina. T.E Int: 106 Junio 2013 Química Mente Página 12