Diseño y construcción de un reactor electroquímico a nivel laboratorio para tratamiento de aguas residuales del lavado de quinua por electrocoagulación

Abstract

Tiene como objetivo principal la evaluación a nivel laboratorio del método de electrocoagulación para el tratamiento de aguas residuales del lavado de quinua de la Empresa IRUPANA AOF. S.A. y lograr un alto porcentaje de remoción de carga orgánica. Se realizó un diseño factorial 22 de los factores: distancia entre electrodos (DE) y tiempo de electrocoagulación (TE) y un diseño 32 de los factores: voltaje (V) y tipo de electrodo (TE*), con los cuales se llevaron a cabo 22 ensayos preliminares en un reactor a escala laboratorio, con conexión monopolar en paralelo de electrodos de hierro y/o aluminio que operaba de modo discontinuo (Batch), con un volumen de muestra de 2,9 litros y un área de electrodos sumergida de 100 cm2. El cálculo de la remoción de carga orgánica se realizó en función de los sólidos volátiles, las condiciones consideradas óptimas de los ensayos preliminares resultaron ser DE=1.45 cm TE=45 min, V=6 V y TE*=1. El dimensionamiento del reactor se realizó para un volumen de muestra de 1,1 l con 8 electrodos, con las condiciones consideradas óptimas de los ensayos preliminares, luego se realizó la optimización de los tratamientos mediante un análisis estadístico del modelo de superficie de respuesta del diseño factorial 32, el modelo cubicó tuvo un ajuste adecuado con R2=0.9937, además, la optimización logró un aumento en el porcentaje de remoción carga orgánica de los tratamientos 3,4,5 y 6, debido a que la muestra tratada pasa por dos procesos de filtración (filtro de arena y de carbón activado), el valor óptimo resultó ser el tratamiento N°3 con una remoción de carga orgánica de 81,15%, para el cual las condiciones óptimas son DE=1 cm TE=35 min, V=6 V y TE*=1. Del análisis económico del tratamiento se obtuvo que el costo de operación es de 3,75 Bs por litro de muestra tratada, lo que resultaría de 3749,99 Bs/m3 en 35 min de tiempo de residencia.