Synthesis of minerals with iron oxide and hydroxide contents as a sorption medium to remove arsenic from human consumption

Sofía Garrido Hoyos LOURDES ROMERO VELAZQUEZ (2016, [Artículo])

Arsenic has been classified as a toxic and carcinogenic chemical element. It therefore presents a serious environmental problem in different regions of the country and the world. In the present work, two adsorbent media were developed and evaluated to remove arsenic from water in the Pájaro Verde mine shaft, Huautla, Tlaquiltenango, Morelos. The media were synthesized and characterized, obtaining a surface area of 43.04 m2.g-1 for the goethite and 2.44 m2.g-1 for silica sand coated with Fe(III). To conduct the sorption kinetics and isotherms, a 23 factorial design was performed for each medium in order to obtain the optimal conditions for the factors of arsenic concentration, pH and mass of the adsorbent. The best results were obtained for goethite, with a removal efficiency of 98.61% (Co of As(V) 0.360 mg. L-1), and an effluent concentration of 0.005 mg. L-1, a value that complies with the modified Official Mexican Standard NOM-127-SSA1-1994 and WHO guidelines (2004). The kinetic equation that best fit the experimental data was the pseudo-second-order, resulting in the highest values for the constants for synthetic goethite, with a rate constant sorption of 4.019. g.mg-1. Min-1. With respect to the sorption isotherms, both media were fitted to the Langmuir-II linear model with a sorption capacity (qm) of 0.4822 mg. g-1 for goethite and 0.2494 mg. g-1 for silica sand coated with Fe(III).

Contaminación del agua Arsénico Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Incidencia del gradiente de velocidad en la eficiencia de la electrocoagulación para remover arsénico en un reactor a flujo pistón

ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ María de Lourdes Rivera Huerta MARTIN PIÑA SOBERANIS SARA PEREZ CASTREJON (2008, [Artículo])

Se realizaron estudios a escala de laboratorio usando un reactor electroquímico a flujo pistón con electrodos de hierro, que produce hidróxidos de hierro en línea como coagulante. Los objetivos fueron analizar la influencia de la turbulencia en el fenómeno de coagulación por neutralización de carga, así como definir los parámetros que más influyen en la eficiencia electroquímica de producción de hierro y en la remoción de los flocs formados. Los resultados mostraron que las eficiencias de producción de hierro y de remoción de los flocs producidos aumentaron al incrementarse el gradiente de velocidad en el mezclado (G) y el producto de éste por el tiempo de residencia en el reactor (Gt). La producción de hierro disminuyó conforme transcurrió el tiempo de operación del reactor; sin embargo, un valor de conductividad de 600μS·cm-1 originado por la adición de NaCl evitó este decremento y aumentó la eficiencia electroquímica. La presencia de cloro en el agua elevó significativamente la eficiencia en la remoción de hierro pero no influyó en la producción del mismo. En el estudio se partió del supuesto que entre más hierro se removiera después de la sedimentación, mayor sería la cantidad de arsénico que se eliminaría del agua. Los resultados mostraron que hay una buena correlación entre la eliminación de los dos contaminantes.

Electrocoagulación Remoción de contaminantes Arsénico Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comparación entre la coagulación convencional y la electrocoagulación en la remoción de fluoruros de agua para consumo humano

Comparison between conventional coagulation and electrocoagulation in fluride removal for drinking water

FABIÁN ALMAZÁN GARCÍA MARIA DE LOURDES RIVERA HUERTA ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ (2012, [Artículo])

El consumo prolongado de agua con concentraciones superiores a 1.5 mg/L de fluoruros (F-), provoca severos padecimientos en el organismo humano tales como fluorosis dental y esquelética. En México este problema se presenta principalmente en los estados del norte y centro del país. La electrocoagulación es una tecnología emergente que se vislumbra como una alternativa para la remoción de Fˉ-. En este trabajo se presentan los resultados de estudios a escala laboratorio en los que se compara el desempeño de los procesos de coagulación química con sales de aluminio (CQ) y la electrocoagulación con electrodos de aluminio (EC), para remover F- del agua destinada a consumo humano. También se muestran los efectos del gradiente de velocidad de mezclado (G) dentro del reactor electroquímico y la conductividad eléctrica del agua (CE), sobre la eficiencia de remoción de este anión, utilizando un diseño estadístico de experimentos tipo factorial a dos niveles 2K. Los resultados mostraron que la EC comparada con la CQ a diferentes condiciones de operación (G y CE) tiene mayor eficiencia de remoción de F- con la misma dosis de aluminio (Al+3) utilizado como coagulante.

Remoción de fluoruros Electrocoagulación Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Aporte de diferentes mecanismos en la remoción de sustancias orgánicas tóxicas presentes en aguas residuales industriales

MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS Petia Mijaylova Nacheva (2000, [Memoria de congreso])

La remoción de sustancias orgánicas tóxicas es mas eficiente cuando se integran diferentes mecanismos en un proceso, como es el caso de la bio-oxidación aerobia con carbón activado en polvo. El presente trabajo utiliza el modelo propuesto por O’Brien (1992) para este proceso. La aportación de los diferentes procesos en forma individual en la remoción de las sustancias orgánicas tóxicas estudiadas fue el siguiente: volatilización 55%, adsorción con carbón activado 55%, biodegradación 87%, Lodos activados con adición de 750 mg/l de carbón activado en polvo al sistema 93%, Lodos activados con adición de 750 mg/l de carbón activado en polvo y reposición de carbón que se pierde en el sistema 99%. El modelo predice correctamente el aporte de cada mecanismo excepto la adsorción en carbón activado. En el proceso de lodos activados con carbón activado en polvo existen mecanismos de interacción biomasa – carbón que contribuyen a incrementar la eficiencia en la remoción de las sustancias tóxicas con eficiencias en el proceso mayores de 99%.

Efluentes industriales Tratamiento de aguas residuales Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Remoción de aceite emulsificado en efluentes de refinerías mediante desestabilización de la emulsión y flotación

Petia Mijaylova Nacheva Luciano Sandoval Yoval Gabriela Mantilla Morales MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS Marco Antonio Garzón Zúñiga Gabriela Eleonora Moeller Chávez (2002, [Memoria de congreso])

En la ponencia se presentan los principales resultados de un estudio de la aplicación de la flotación con aire disuelto sin y con una coagulación-floculación previa para la remoción del aceite disperso y emulsificado. Para la desestabilización de la emulsión se probaron trece productos químicos, inorgánicos y orgánicos, con propiedades de coagulantes y de floculantes. Los mejores resultados se obtuvieron con las combinaciones del sulfato de aluminio y polímeros, cloruro férrico y polímeros, así como con los polímeros catiónicos aplicados de forma individual. Sin embargo, el empleo de un polímero solamente proporciona la gran ventaja de reducir en un 50% el volumen de los lodos, además el costo unitario del tratamiento es menor. El proceso de flotación por aire disuelto se estudió con y sin previa desestabilización de la emulsión. Para esto se llevaron a cabo pruebas utilizando un diseño factorial 23 con tres variables (presión, relación de recirculación y tipo de floculante), considerando 2 niveles y aplicando el análisis ANOVA. Se determinó que el factor de primordial importancia es la selección del polímero, después la relación de recirculación y por último la presión en el tanque de saturación. La combinación de procesos coagulación-flotación con aire disuelto, permite obtener una remoción de GyA y DQO de más del 99.5% y 90% respectivamente. Las mejores remociones del aceite se obtienen a presiones bajas en el tanque de saturación 35-40 lb/in2 y con una recirculación alrededor de 7%.

Industria del petróleo Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Algunos aspectos interesantes de sistemas de humedales a escala de laboratorio y de banco en México

Petia Mijaylova Nacheva (2013, [Artículo])

Los países con economías emergentes como México, tanto desde el punto de vista económico como tecnológico encaran problemas de disposición de aguas residuales no tratadas o pobremente tratadas. Los humedales artificiales (HA) o construidos (HC) pueden representar una opción para sus comunidades rurales ya que integran procesos físicos, químicos y biológicos logrando la remoción de contaminantes presentes en las aguas residuales, pudiéndose utilizar una vez tratadas para uso agrícola o industrial. Se realizaron experimentos con reactores a escala de laboratorio y de banco para evaluar el papel que juegan las plantas acuáticas (Phragmites australis, Typha latifolia, Thalia geniculata) en la remoción de contaminantes medidos como demanda química de oxígeno soluble (DQOsoluble), conductividad eléctrica (EC), nitrógeno (N) y evaluando también potenciales de oxidación-reducción o redox (Eh), RA1,2, empleando controles sin macrofitas, RAa,b, todos empacados con escoria volcánica (i.e., tezontle en Náhuatl, la lengua azteca) con capas de diferentes granulometrías.

Humedales artificiales Tratamiento de aguas residuales Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Recuperación de fósforo con hidróxido de doble capa, para la protección de cuerpos de agua: 2a. etapa

Anne M. Hansen LUIS ANGEL CUETO BRAVO (2016, [Documento de trabajo])

Uno de los problemas más importantes de contaminación de embalses y lagos, es el enriquecimiento progresivo de nutrientes (fundamentalmente nitrógeno y fósforo) o eutroficación. Esta problemática se manifiesta en la proliferación y acumulación de algas y plantas acuáticas originando el deterioro de la calidad de agua. El desarrollo de este proyecto se plantea para tres años. Esta es la segunda etapa del proyecto y los objetivos establecidos para esta etapa son: 1) Recopilar y analizar información sobre la composición de agua tratada, que actualmente se descarga a los cuerpos de agua y que proviene de diferentes actividades, donde se encuentra fósforo en elevadas concentraciones y se ha consumido la mayor parte de la materia orgánica; y 2) Realizar experimentos y modelación numérica simulando el efecto de estos parámetros: iones mayores pH, Eh y contenido de materia orgánica, tanto individualmente como combinados, en el proceso.

Remoción de contaminantes Fósforo Intercambio iónico Eutroficación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Estrategia para potabilización de agua en las cuencas de los ríos Yautepec y Cuautla, Morelos, con un enfoque holístico: tercera etapa

Sara Pérez-Castrejón Silvia Gelover Santiago Arturo González Herrera Alejandra Martín-Domínguez MARTIN PIÑA SOBERANIS María de Lourdes Rivera Huerta ANA MARIA SANDOVAL VILLASANA IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA (2016, [Documento de trabajo])

En esta etapa se continuaron las pruebas de tratabilidad para remover contaminantes emergentes y arsénico con los métodos de potabilización que ya se habían explorado en el 2015. Se buscó la mejora en la eficiencia de remoción y se estimaron los costos de tratamiento. De igual manera, se realizaron pruebas de estrogenicidad empleando el pez Danio rerio con muestras sintéticas y ambientales (antes y después de los tratamientos). Asimismo, se desarrolló un programa en Excel que permite el diseño de plantas potabilizadoras de filtración directa para remover arsénico utilizando cloruro férrico como coagulante.

Contaminación ambiental Ambiente acuático Impactos en la salud Desarrollo sostenible Contaminantes emergentes Arsénico Estrógenos Morelos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Recuperación de fósforo mediante remoción con adsorbente y recuperación de fósforo inorgánico

ANNE MARGRETHE HANSEN HANSEN (2015, [Documento de trabajo])

Uno de los problemas más importantes de contaminación de embalses y lagos, es el enriquecimiento progresivo de nutrientes (fundamentalmente nitrógeno y fósforo) o eutroficación. Esta problemática se manifiesta en la proliferación y acumulación de algas y plantas acuáticas originando el deterioro de la calidad del agua. Dada la imposibilidad de controlar las concentraciones de nitrógeno debido a la capacidad de algunas plantas y bacterias de fijar este nutriente, además de la deposición atmosférica, los métodos de control de nutrientes se orientan principalmente en la reducción de fósforo. Los objetivos principales de este proyecto son, evaluar a nivel de laboratorio: 1) la remoción de fósforo del agua en intercambiadores iónicos; y 2) la recuperación de fósforo inorgánico de los intercambiadores iónicos.

Remoción de contaminantes Fósforo Intercambio iónico Eutroficación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Remoción de Cd y Zn de una corriente acuosa de una empresa minera usando humedales artificiales

Cadmium and zinc removal from a mining reprocessing aqueous stream using artificial wetlands

VIANEY RUIZ LÓPEZ MARIA DEL REFUGIO GONZALEZ SANDOVAL JOSE ANTONIO BARRERA GODINEZ GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS MARIA DEL CARMEN DURAN DOMINGUEZ (2010, [Artículo])

Los metales provenientes de diferentes procesos industriales presentes en efluentes pueden contaminar el medio ambiente causando daños como la muerte de flora y fauna, y/o enfermedades en los seres humanos. En la actualidad, varias investigaciones se han enfocado a encontrar un tratamiento eficiente para este tipo de contaminantes, sin embargo, sigue sin solucionarse el problema. Entre las opciones estudiadas se mencionan los humedales artificiales, los cuales se ha comprobado que son eficientes en la remoción de metales y otros contaminantes presentes en las aguas residuales de diversas industrias. Por ello, esta investigación se centró en probar la eficiencia de remoción de Cd y Zn contenidos en un agua residual de una industria minera, utilizando sistemas a escala de laboratorio que simulan un humedal artificial. Se utilizaron ocho reactores de PVC empacados con escoria volcánica (tezontle). Se adaptaron plantas acuáticas o hidrofitas (Typha latifolia) a las condiciones de laboratorio y se realizó el seguimiento analítico del proceso de remoción de metales, cuantificando las concentraciones de cadmio y zinc en los efluentes, así como también realizando la medición de pH y DQOsoluble. Los resultados obtenidos muestran valores de remoción del orden del 90% en los sistemas con plantas y del 40% en los sistemas sin plantas, para ambos metales.

Minería Contaminación del agua Humedales artificiales Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA