Saltar apartados
  • UA
  • LEQA
  • Tractament d'aigües residuals per mètodes electroquímics

Tractament d'aigües residuals per mètodes electroquímics

LEQA i el medi ambient

D'acord amb la cada vegada més important demanda social dels últims anys, una de les línies de desenvolupament prioritàries del nostre grup és la MEDIAMBIENTAL.

Dins de les possibilitats que ofereix l'Electroquímica en el tractament d'aigües residuals, en el nostre departament hem realitzat un especial recalcament en l'eliminació de metalls pesats, en la dessalinització d'aigües i en el tractament d'abocaments amb un alt contingut en matèria orgànica dificilmente tractable per mètodes biològics (elevats valors de DQO, presència de fenols, colorants, etc.)

TRACTAMENT D'ABOCAMENTS AMB ALT CONTINGUT ORGÀNIC

L'Electroquímica presenta dues metodologies alternatives als tractaments tradicionals vists, que són l'electrooxidación directa o indirecta i l'electrocoagulación.

  • Tractament per electrooxidación

La destrucció electroquímica és una metodologia que presenta, en principi, un major cost econòmic que els tractaments tradicionals vists anteriorment. No obstant açò, posseeix nombrosos avantatges entre les quals podem citar:

  • És una metodologia molt versatil capaç d'aplicar-se a una gran varietat de problemàtiques: disminució de DQO i DBO, eliminació de color, eliminació de compostos no biodegradables, etc.
  • El reactiu utilitzat és l'electricitat, de baix cost i disponibilitat immediata, no genera residus i evita problemes derivats d'emmagatzematge i estoc.
  • És facilmente escalable i automatizable.
  • El tractament pot ser interromput i continuat a voluntat pel simple cort del corrent elèctric subministrat als elèctrodes.

El tractament electroquímic és especialment interessant quan és utilitzada com a pretractament en l'abocament de substàncies altament tòxiques. Aquestes són degradades parcialment a productes biodegradables, de manera que els efluents puguen ser abocats a una depuradora biològica. cal dir a més, que es dóna l'afortunada circumstància que allí on els mètodes convencionals presenten problemes o manques, la tecnologia electroquímica aporta solucions eficaces.

Una altra possibilitat de tractament la constitueix l'electrooxidación indirecta, consistent en la generació "in situ" de clor i hipoclorit. Aquests són generats en l'ànode i consumits en l'oxidació de la matèria orgànica i tòxica durant el tractament, la qual cosa elimina problemes derivats de transport i emmagatzematge quan es realitza un tractament d'oxidació química convencional amb aquests compostos. Els reactius utilitzats poden ser aigua de mar, àcid clorhídric o fins i tot els mateixos clorurs que contenen les aigües a tractar. La producció de clor o hipoclorit està controlada en tot moment pel corrent que circula per la cèl·lula.

  • Tractament per electrocoagulación (EC)

L'electrocoagulación és una tècnica electroquímica relacionada amb la coagulació química molt interessant per al tractament d'una gran varietat d'aigües residuals (contingut en metalls pesats, DQO i DBO, olis i grasses, tensoactivos,... sent especialment interessant en la decoloración d'aigües). El procés implica l'aplicació d'un corrent elèctric a un ànode de sacrifici, normalment alumini, dins d'un tanc de procés. Les reaccions anòdica i catòdica són:

generant-se ions alumini que actuan com coagulante, així com bambolles de gas que col·laboren en la flotació. Els llots generats són separats posteriorment per filtració.

Entre les principals característiques i avantatges de l'electrocoagulación (EC) podem citar :

  • L'equipament requerit és senzill, automatizable i fàcil d'operar. Així mateix, no té parts mòbils, la qual cosa minimitza el cost de manteniment.
  • Les aigües tractades són incolores i inodores.
  • L'EC treballa sense addició de reactius químics, la qual cosa evita problemes d'estoc i emmagatzematge, així com genera menys llots que la coagulació química, la qual cosa disminueix el posterior cost de tractament d'aquests.
  • Els llots generats retenen poca humitat, la qual cosa disminueix el cost de gestió dels mateixos.
  • La formació de bambolles millora l'eficiència en el procés de floculació.

Un dels sectors on l'electrocoagulación presenta millors resultats és el de la Indústria tèxtil. En aquest, la seua eficàcia en la precipitació de colorants, tensioactivos, productes d'estampació, aprest,... usats en diferents etapes del processament dels teixits dóna lloc a aigües incolores, sense substàncies d'alta toxicitat, amb nivells de DQO, conductivitat i resta dels seus paràmetres dins dels marges d'abocament.

La fotografia mostra un aigua procedent d'una indústria tèxtil abans i despues del seu tractament per electrocoagulación i filtrat.

PROCESSOS DE SEPARACIÓ AMB MEMBRANES (ELECTRODIALISIS)

El Grup d'Electroquímica Aplicada i Electrocatálisis de la Universitat d'Alacant té una gran experiència, perícia i know-how per a desenvolupar i dur a terme processos de dessalinització aplicant la tècnica electroquímica coneguda com electrodiálisis. L'electrodiálisis és un procés electroquímic que permet dessalar un corrent aquós mitjançant l'ús de corrent elèctric. L'aplicació d'una diferència de potencial en un apilamiento de membranes convenientment triades (veure figura) permet eliminar la major part de les sals contingudes en una dissolució (dissolució a diluir) que passen a una altra (dissolució a concentrar). També té una planta pilot equipada amb la infraestructura necessària per a desenvolupar l'escalat de processos a escala industrial. Posseeix un reactor d'electrodiálisis, 4.4 m2 d'àrea activa, capaç de tractar lots de fins a 600 litres. També disposa d'un sistema automatitzat de lectura de dades en camp i control del procés.

En el camp de la dessalació per a obtenir aigua és molt competitiva l'electrodiálisis quan el seu contingut salí és inferior a 5-6 g/l. D'altra banda l'electrodiálisis és el procés més potent i competitiu quan es tracte de dessalar un corrent aquós que conté un producte d'alt valor afegit, que pot ser no iònic en certes condicions d'acidesa.

Les aplicacions bàsiques de l'electrodiálisis convencional es poden agrupar en tres categories bàsiques:

  • Reducció de la concentració d'electròlit en una dissolució.
  • Augment de la concentració d'electròlit en una dissolució.
  • Separació d'un electròlit d'un no electròlit.

Algunes de les aplicacions més importants són les següents: .

  • Dessalinització d'aigües salobres (<5.000 ppm contingut salí inicial): >2000 plantes; capacitat >1.000.000 m3. Area membrana >1.500.000 m2.
  • Producció de sal de taula: s'arriba a concentrar NaCl fins a 200 g/l (Japó) producció anual > 350.000 t. Area de membrana >500.000 m2.
  • Dessalinització de sèrum de formatge i llets no grasses: >65 plantes. Area de membrana: >35.000 m2.
  • Recuperació de components valuosos d'acabats metàl·lics o tractament dels seus efluents.
  • Eliminació de cendres de melasses i sucs de remolatxa, canya i altres azucares.
  • Dessalinització d'efluents residuals industrials i urbans.
  • Dessalinització de dissolucions d'aminoàcids, productes de fermentació.
  • Desmineralització de plasma sanguini.

LEQA - Grup d'Electroquímica Aplicada i Electrocatálisis


Universitat d'Alacant
Carretera Sant Vicent s/n
03690 Sant Vicent del Raspeig
Alacant (Spain)

Tel: (+34) 96 590 3400

Fax: (+34) 96 590 3464

Per a més informació: informacio@ua.es, i per a temes relacionats amb aquest servidor web: webmaster@ua.es

Carretera de Sant Vicent del Raspeig, s/n - 03690 Sant Vicent del Raspeig - Alacant - Tel.: 96 590 3400 - Fax: 96 590 3464