Implementación de un electrocoagulador a escala laboratorio que permita la remoción de arsénico en agua.

La presente investigación, fue desarrollada en el Laboratorio de Toxicología de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Santo Tomás sede Villavicencio, su finalidad principal fue la construcción e implementación de un prototipo para el proceso de electrocoagulación y el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico. La metodología se fundamentó en un diseño experimental, donde se realizó la construcción de un prototipo que tomó como base un reactor tipo Batch cuya capacidad máxima fue de 3,375 litros. La configuración seleccionada para el proceso electroquímico empleó electrodos de hierro y aluminio y la distancia usada en la prueba entre electrodos, fue de 15mm. En la etapa experimental, se realizó la construcción del montaje inicial, se preparó la solución patrón, por último, mediante el uso de la Ley de Faraday se determinó un voltaje que teóricamente era necesario para la remoción de concentración de Arsénico. Una vez realizados los ensayos de laboratorio se seleccionó 10 voltios como referencia para realizar las pruebas posteriores, debido al bajo consumo de energía y a las características que presentaron los flóculos formados. Por medio de un ensayo con la muestra patrón se observó la variación en los parámetros de concentración, conductividad, temperatura, pH, y SDT, en diferentes intervalos de tiempo aplicado (10, 20, 30 y 40 minutos). Se logró una mejor eficiencia en la muestra de 10 minutos, esto debido a que el agua tuvo contacto con los hidróxidos formados mediante coagulación in-sitú, permitiendo la adsorción eficiente del Arsénico por medio de burbujas de hidrógeno que apoyaron la flotación de los flóculos, facilitando su remoción. Finalmente, se realizó un último ensayo que consistió en la prueba de disoluciones en serie. Gracias a esto, se logró conocer las condiciones ideales de la celda de electrocoagulación para eliminar el contaminante, el resultado, determinó mejor eficiencia en el porcentaje de remoción en concentraciones entre 250mg/L a 500mg/L de arsénico. Esto hizo posible obtener una eliminación del arsénico superior al 90%, indicador que cumple con todos los parámetros establecidos en la normatividad ambiental vigente en Colombia referente a agua potable y residual. Palabras clave: electrocoagulación, arsénico, prototipo laboratorio, electroquímica, flóculos, remoción, eficiencia.

The present investigation was developed in the Toxicology Laboratory of the Faculty of Environmental Engineering at the Santo Tomás University Villavicencio. The main goal was the construction and implementation of a prototype for the electrocoagulation process and the treatment of water contaminated with arsenic. The methodology used was based on an experimental design, where the construction of a prototype was carried out based on a Lot-type reactor whose maximum capacity was 3.375 liters. The configuration selected for the electrochemical process used iron and aluminum electrodes and the distance used in the test between electrodes was 15 mm. In the experimental stage, the construction of the initial assembly was carried out an, the standard solution was prepared, finally, the use of the Faraday Law and a voltage was determined that was theoretically necessary for the removal of arsenic concentration. After laboratory tests have been carried out, 10 volts are selected as a reference for subsequent tests, due to the low energy consumption and the characteristics that affect the floc formed. Variation in the parameters of concentration, conductivity, temperature, pH, and TDS is modified, at different intervals of time applied (10, 20, 30 and 40 minutes). Was observed by means of a standard sample test, a better efficiency was achieved in the sample of 10-minute, this because the water had contact with the hydroxides formed by in-clotting situ, allowing the efficient adsorption of the Arsenic by means of hydrogen bubbles that supported the floatation of the flocs, facilitating their removal. Finally, a final test was carried out, which consisted in the testing series solutions. Due to this, it was possible to know the ideal conditions of the electrocoagulation cell to eliminate the pollutant. This resulted in a better efficiency in the percentage of removal for concentrations between 250mg / L to 500mg / L of arsenic. This made it possible to obtain an arsenic elimination of more than 90%, an indicator that complies with all the parameters established in the environmental regulations in force in Colombia regarding drinking and wastewater Keywords: electrocoagulation, arsenic, laboratory prototype, electrochemistry, flocs, removal, efficiency.

Ingeniero Ambiental

http://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion

Pregrado