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SmallWat´07
Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánica
Universidad de Cantabria (España)
SMALLWAT´07
11-15 Noviembre, 2007Sevilla, España
M.I García, R. Ibañez, A.M Urtiaga, Inmaculada Ortíz
DESINFECCIÓN ELECTROQUÍMICA DE AGUA
RESIDUAL PROCEDENTE DE UN EDAR
DESINFECCIÓN ELECTROQUÍMICA DE AGUA
RESIDUAL PROCEDENTE DE UN EDAR
SmallWat´07
Índice
1. Introducción
Procedencia del efluente tratado
Caracterización del efluente de salida del EDAR
Objetivo
2. Electrooxidación
Equipo experimental
Principales subproductos de la desinfección
Resultados experimentales
3. Conclusiones
SmallWat´07
Índice
1. Introducción
Procedencia del efluente tratado
Caracterización del efluente de salida del EDAR
Objetivo
2. Electrooxidación
Equipo experimental
Metodos analíticos
Resultados experimentales
3. Conclusiones
SmallWat´07
1. Introducción
Procedencia del efluente tratado
Pozo de gruesos
Pretratamiento:- Tamizado- Desarenado/desengrasado
Tratamiento biológico
Decantación Vertido
EDAR: Estación Depuradora de Aguas residuales (Cantabria)Población servida: 150.000 habitantes
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1. Introducción
Objetivo: Obtener agua regenerada para usos industriales
Legionella spp:100 ufc/100ml15NTU35mg/l10000
ufc/100mlNo se fija límite
a)Aguas de proceso, limpieza, refrigeración industrial, excepto en la industria alimentariab)Otros usos industriales
OTROSCRITERIOS
TURBIDEZSÓLIDOS EN SUSPENSIÓN
E.COLINEMATODOS INTESTINALESCalidad 3.1
VALOR MÁXIMO ADMISIBLE (VMA)USOS INDUSTRIALES
FUENTE: Proyecto de RD de Octubre de 2006, modifica el RD849/86
Limitaciones generales para la reutilización:
• Definir los parámetros que permitan determinar la calidad deseada• Número de parámetros a determinar: mecanismos de control y precios• Capacidad de reacción de la explotación ( los resultados no suelen ser inmendiatos)
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1. Introducción
72.33mg/lSulfatos
4.63mg/lFosfatos
0.22mg/lNitritos
0.26mg/lNitratos
45.05mg/lCloruros
10E+4ufc/100mlAerobios totales
13E+04ufc/100mlE.Coli
630μS/cmConductividad
4NTUTurbidez
< 5mg/lN-NH4+
4.56m-1Color
7.6pH
5mg/lSS
107.5μg/lAOX
10mg/l O2DBO5
24mg/l O2DQO
8.2mg/lCOT
VALORESUNIDADESPARAMETROS
Caracterización del efluente de salida del EDAR
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Índice
1. Introducción
Procedencia del efluente tratado
Caracterización del efluente de salida del EDAR
Objetivo
2. Electrooxidación
Equipo experimental
Metodos analíticos
Resultados experimentales
3. Conclusiones
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Electrooxidación2.
Electrodo:
• Ánodo y cátodo de DDB (Diamante Dopado con Boro) soportado sobre Si
• Reversibilidad de la polaridad: evita la deposición mineral y el fouling orgánico en la superficie del electrodo.
• Superficie activa : 12.5 cm2
Celda MiniDiaCell2 BDD
Toma muestras
Fuente de alimentación
Tanque de alimentación (20 l)
Bomba (200 – 500 l/h)
Vaciado Válvula para regularel caudal
Filtro de seguridad100 micras
Rotrametro, Indicador de flujo mínimo
SmallWat´07
Electrooxidación2.
Desinfectantes formados por electrooxidacción:
La presencia de cloruros, sulfatos y carbonatos induce a la generación de:
• Cloro libre • Peroxodisulfatos (S2O8
-2)• Perodicarbonatos (C2O6
-2)
También se produce directamente a partir de agua:
• Peroxido de hidrogeno (H2O2) • Ozono (O3)• Radicales hidroxilo (OH٠)
Ventajas :
• Genera fuertes oxidantes• Desinfecta sin la necesidad de añadir químicos• Tratamiento rápido• Inactivación de Bacterias ( Legionella, E.Coli, Marine H40) y Virus• Eliminación de materia orgánica (DQO,COT) y de nitrógeno amoniacal• Fácil escalado (módulos)
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Electrooxidación2.Principales subproductos de la desinfección (SPD)
• CHCl3 : Cloroformo• CHCl2Br : Diclorobromometano• CHClBr2 : Dibromoclorometano• CHBr3 : Bromoformo
Se producen por la reacción de las especies cloradas y la materia orgánica presenteen el agua residual.Cabe destacar los AOX ( Compuestos organo-halogenados adsorbibles) y más especialmente los THM (trihalometanos), que incluyen:
Métodos analíticos:
AOX: Método titrimétrico Pirolisis-Adsorción (Standard Methods).ECS 2000 Euroglas
THM: Cromatografía de gases con inyección acuosa directa y detector de captura de electrones ( Standard Methods)Hew Packerd 6890, sampler HP7673
Son considerados como posibles cancerigenos para el ser humano
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Electrooxidación2.Resultados experimentales Condiciones de operación
J= 40mA/cm2
Caudal: 225 l/hAniones
CLORUROS
30
35
40
45
50
0 50 100 150 200 250 300
Ti e mpo ( mi n)
CLORATOS
0
5
10
15
0 50 100 150 200 250 300
Ti e mpo ( mi n)
FOSFATOS
3
4
5
6
0 50 100 150 200 250 300
Ti e mpo ( mi n)
SULFATOS
50
60
70
80
0 50 100 150 200 250 300
Ti e mpo ( mi n)
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Electrooxidación2.Resultados experimentales E.Coli
E.Coli
0.E+00
2.E+04
4.E+04
6.E+04
8.E+04
1.E+05
1.E+05
1.E+05
2.E+05
0 20 40 60 80 100 120
Ti e mpo ( mi n)
%Inactivation
020406080
100120
0 20 40 60 80 100 120
Tiempo (min)
E.co
li(uf
c/10
0ml)
E.Coli<104 ufc/100ml
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Electrooxidación2.Resultados experimentales
AOX
THMTHM
0.0000
0.0020
0.0040
0.0060
0.0080
0.0100
0.0120
0.0140
0 60 120 180 240 300
TIEMPO (min)
conc
entr
atio
n (p
pm)
CHCl3
CHBr2Cl
CHBr2Cl2
AOX
050
100150
200250300
0 60 120 180 240 300
T IEM PO ( min)
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Índice
1. Introducción
Procedencia del efluente tratado
Caracterización del efluente de salida del EDAR
Objetivo
2. Electrooxidación
Equipo experimental
Principales subproductos de la desinfección
Resultados experimentales
3. Conclusiones
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Conclusiones3.El efluente de salida del EDAR tratado contaminado con E.Coli ha sido totalmente desinfectado utilizando electrooxidación, después de un tiempo de contacto de 30 minutos con una intensidad de corriente de 40mA/cm2 , sin la adicción de ningún compuesto químico.
En el agua residual de partida no se ha detectado la presencia de cloratos. A medida que transcurre el tiempo de operación la concentración de cloruros disminuye mientras que la de cloratos aumenta, esto es debido a que los cloruros se transforma en cloro gas y cloratos.
También se observa la formación de subproductos de desinfección (SPD) durante el tratamiento.
En cuanto a los Trihalometanos, el cloroformo es el que presenta mayor concentración, mientras que el Diclorobromometano y el Dibromoclorometanopresentan una misma concentración siempre constante. No se ha detectado Bromoformo.
Tanto los AOX como los THM presentan un aumento durante la primera media hora y posteriormente disminuyen su concentración, siempre por debajo de los límites permitidos.
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GrupoGrupo ProcesosProcesos AvanzadosAvanzados de de SeparaciSeparacióónnETSIIyT, Avda. los Castros s/n
Santander, Cantabria. SPAIN
Tel. +34 942 201585 Fax +34 942 201591
Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánicag
Universidad de Cantabria (ESPAÑA)
ProgramaPrograma CONSOLIDER INGENIOCONSOLIDER INGENIO(CE(CE--CSD 2006CSD 2006--004)004)
FinanciadoFinanciado porpor el el MinisterioMinisterio de de EducaciEducacióónny y CienciaCiencia
PGT (Plan de PGT (Plan de GobernanzaGobernanza TecnolTecnolóógicagica) ) FinanciadoFinanciado porpor el el GobiernoGobierno de Cantabriade Cantabria
«We know what we have to do to achieve the sustainability, now it’s time to do it »
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SmallWat´07
MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIÓN
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