Tratamiento de aguas residuales de origen químico mediante electrocoagulación

Treatment of wastewater from chemical origin by electrocoagulación

Se evaluó la electrocoagulación como técnica de tratamiento para aguas residuales de un laboratorio de análisis químico, de alta Demanda Química de Oxígeno (DQO) y Turbidez. Se aplicó un diseño de experimento factorial de 32 aleatorizado, con tres factores y dos niveles (Voltaje y distancia entre electrodos). Se lograron eficiencias de remoción de DQO superior al 60% en los ensayos con electrodos separados a 1,0 cm y a 4,0 cm, independiente del voltaje aplicado. Sin embargo, la eficiencia en la remoción de los Sólidos Suspendidos Totales (SST) y la Turbidez no fue adecuada, en algunos ensayos la muestra tratada tenía mayor concentración que la muestra inicial. La electrocoagulación como técnica para el tratamiento de aguas residuales de origen químico es adecuada para la oxidación y remoción de la DQO, pero su aplicación puede aumentar los SST en el agua tratada.

1. Introducción

Hoy en día la humanidad enfrenta la que quizás sea una de las mayores problemáticas del siglo XXI, la necesidad de proveer agua para una creciente población mundial. Esta necesidad, crea el reto de investigar y adaptar tecnologías que permitan la protección, conservación y recuperación del recurso hídrico, cuya calidad se ha deteriorado por la descarga de residuos peligrosos, de materia orgánica y la presencia de microorganismos patógenos, aportados por algunos tipos de industrias y servicios (Barba, 2002). La electrocoagulación, electroflotación y electrodecantación son tecnologías que se presentan como alternativas para el tratamiento de las aguas residuales y ofrecen ventajas competitivas frente a las tecnologías tradicionales (Rajeshwar et al., 2000).

La electrocoagulación se puede definir como un proceso en el cual son desestabilizadas las partículas de contaminantes que se encuentran suspendidas, emulsionadas o disueltas en un medio acuoso, induciendo corriente eléctrica en el agua a través de placas metálicas paralelas de diversos materiales, siendo el hierro y el aluminio los más utilizados por su bajo costo, alta efectividad y disponibilidad en el mercado (Restrepo et al., 2006). La corriente eléctrica proporciona la fuerza electromotriz que provoca una serie de reacciones químicas, cuyo resultado final es la estabilidad de las moléculas contaminantes. Por lo general este estado reduce partículas sólidas menos coloidales y menos emulsionadas o solubles. Cuando esto ocurre, los contaminantes forman componentes hidrofóbicos que se precipitan o flotan, facilitando su remoción por algún método de separación secundario. Los iones metálicos se liberan y dispersan en el medio líquido y tienden a formar óxidos metálicos que atraen eléctricamente a los contaminantes que  han sido desestabilizados (Meléndez et al., 2012). La técnica de electrocoagulación ha sido utilizada en la industria de papel, láctea, lavandería y aguas residuales domésticas mostrando resultados que han tenido gran eficiencia y popularidad en la remoción de contaminantes (Prieto et al., 2012). Adicionalmente, esta tecnología trae beneficios como: se requiere de equipos simples, fácil y de menores costos para su operación (Mollah et al., 2001), se evita el uso de agentes químicos por lo tanto no se presenta una contaminación secundaria (Gilpavas, 2008), las burbujas producidas mediante la electrolisis transporta los contaminantes a la superficie facilitando su remoción, además el paso de la corriente eléctrica favorece el movimiento  de las partículas pequeñas de contaminante incrementando la coagulación (Bayramoglu et al., 2003).