Eficiencia del proceso de electrocoagulación en la remoción de altas turbiedades en aguas superficiales - Cahuantico Ostos, Santos Edgard (2019)
La electrocoagulación se ha usado para tratar diferentes tipos de agua; pero en el uso para consumo humano es una buena oportunidad para aprovecharla por todos los antecedentes teóricos y los aplicados al estudio del tratamiento que tiene. Aunque en el Perú el desarrollo de su investigación y aplicación es incipiente. Se hizo el estudio de la tecnología mediante un reactor de electrocoagulación usando aguas claras del río Rímac, 10- 30 UNT aproximadamente y analizado a través del crecimiento progresivo de la turbiedad del agua hasta 1000 UNT. Nuestro parámetro de lectura de la electrocoagulación fue la turbiedad respecto del tiempo y se contrastó con los resultados de la coagulación química (usando el sulfato de aluminio tipo B) mediante el método de la prueba de jarras, para tener una referencia de evaluación más realista. Se tuvo en cuenta el pH, conductividad, volumen de agua muestra de 5.6 litros y una fuente de poder que nos suministró amperajes de estudio de 1A, 3A y 5A, manteniéndose constante el volumen de la celda (5.6 litros), separación entre placas (1 cm) y las 04 pares de placas hierro-aluminio. El comportamiento y eficiencia del proceso fue leído mediante gráficos de turbiedad final-tiempo, porcentaje remoción final-tiempo y las curvas eficientes de amperaje. Salvo las aguas tipo I: 21 UNT, tipo II: 135 UNT, tipo III: 212 UNT y tipo IV: 300 UNT que fueron las que se encontraron en el río y no se alteraron para el estudio, los demás tipos de agua (V, VI, VII, VIII y IX) tuvieron que ser preparadas previamente para poder alcanzar turbiedades superiores a la turbiedad del río Rímac. El procedimiento para obtener los restantes tipos de agua mayores a 300 UNT fue añadir arcilla comercial al agua del río hasta alcanzar las turbiedades deseadas para el estudio. Los resultados, agua tipo I: 21 UNT, tipo II: 135 UNT, tipo III: 212 UNT y tipo IV: 300 UNT, mediante la coagulación química nos dieron resultados típicos cuando se usa el sulfato de aluminio, tipo B, como coagulante. Valores de dosis, concentración y pH ocurrieron para dosis entre 25 y 45 mg/l, concentraciones de 1%, a pH natural y turbiedades finales entre 1.16 y 2.10 UNT. En el agua tipo V: 564 UNT la dosis aumentó, debido a la mayor cantidad de partículas en suspensión, con 80 mg/l; pero conservando el mismo valor de concentración, pH natural y turbiedad final de 1.90 UNT. Los cambios empiezaron aparecer en los restantes tipos de agua como tipo VI: 742 UNT, tipo VII: 865 UNT, tipo V III: 990 UNT y tipo IX: 2313 UNT. Dosis altas entre 70 mg/l y 100 mg/l, concentraciones entre 2.5% y 5%, pH natural. El agua tipo IX: 2313 UNT es aún más notorio el aumento en su dosis de 180 mg/l, concentración de 10% y turbiedad final de 66.2 UNT. Para la electrocoagulación la remoción final de turbiedad en todos los tipos de agua tratada se presentaron entre 10 y 20 UNT; pero con tiempos de tratamiento distintos. Es decir, para turbiedades altas, mayor tiempo de tratamiento y de corriente; y cuando fue disminuyendo la turbiedad del agua a tratar, el tiempo de tratamiento y la corriente también lo hicieron. Incluso una turbiedad tan alta como la de tipo IX: 2313 UNT con 5 amperios de tratamiento la remoción final de turbiedad alcanzó los 16.5 UNT en 35 minutos. En el análisis comparativo técnico de ambos procesos, la coagulación química mostró mejores resultados para aquellos ocho primeras tipos de agua (desde 21 a 990 UNT). Sólo en el agua tipo IX: 2313 UNT la electrocoagulación presentó mejores resultados (16.5 UNT en 40 minutos). El tema económico, los costos respecto al uso del sulfato de aluminio y de la corriente eléctrica para los tratamientos por coagulación química y de la electrocoagulación respectivamente, presentaron valores similares en turbiedades menores, 21 UNT; en turbiedades mayores, 564, 742, 865 y 990 UNT, costos más económico para la EC; turbiedades intermedias, 135, 212 y 300 UNT, los costos favorecieron mejor al tratamiento fisicoquímico. En el agua tipo IX: 2313 UNT los costos por tratamiento mediante la electrocoagulación presentaron gran diferencia: 0.55 S./ respecto a los 3.24 S./ por m3 de agua tratada en el caso de usar estrictamente el sulfato de aluminio como remoción de turbiedad.