Junio 2013

Química
Mente
Junio 2013
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
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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 2013-14, que pueden ser
de su interés.
Agradecemos sus comentarios y esperamos sus contribuciones e
inquietudes.
Laboratorio de Química – UTN Rafaela
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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
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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.
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 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.
Catión
Al 3+
Grado óptimo de pH para la Coagulación-Floculación
6,0-7,4
Fe 3+
>5
Floculación:
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.
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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
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Próximos Eventos
IV Congreso Colombiano y Conferencia Internacional de Calidad del Aire y Salud
Pública
Bogotá, Colombia, 13 al 16 de agosto.
http://www.casap2013.com/es/home.asp
VIII Congreso Argentino de Hidrogeología
VI Seminario Hispano-latinoamericano sobre temas actuales en Hidrología
Subterránea
La Plata, 17 al 20 de Septiembre.
http://www.aih-ga.org.ar/congreso.htm
http://www.hidrogeo2013.com.ar/
VII Congreso Argentino de Química Analítica - Mendoza - ARGENTINA
Mendoza, 01 al 04 de Octubre.
http://www.uncu.edu.ar/7cqa
4º Congreso de Ciencias Ambientales-COPIME 2013
Buenos Aires, 09 al 11 de Octubre.
http://www.copime.org.ar/activities/detail/73
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Próximos Eventos
XXIV Congreso Nacional del Agua
San Juan, 14 al 18 de Octubre.
http://www.conagua2013.com
V Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Sólidos
Mendoza, 15 al 16 de Octubre.
http://www.vsiir-redisa.com.ar/index.html
VII Congreso de la Red Latinoamericana de Ciencias Ambientales
Costa Rica, 11 al 15 de noviembre.
http://www.congresocienciasambientales.org
III Congreso Internacional de Ambiente y Energías Renovables
Villa María, 13 al 15 de noviembre.
http://www.cayer.com.ar
AÑO 2014
5o. Congreso Internacional sobre Arsénico en el Ambiente
Buenos Aires, 11 al 16 de mayo de 2014.
http://www.as2014.com.ar/es/home.html
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Imágenes de:
IV Reunión Anual PROIMCA y II Reunión Anual PRODECA,
realizada en la ciudad de Córdoba del 05 al 07 de junio.
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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 (1837-1913). 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.
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Gracias por su tiempo
Nos encontramos en la próxima edición. . .
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