Propuesta de un medio filtrante de zeolitas y carbón activado para la remoción de fosfatos en aguas residuales acuícolas.

Abstract

La presencia de una elevada concentración de iones fosfatos en reservorios de camaroneras provoca problemas ambientales como la eutrofización. La finalidad de este estudio es diseñar un sistema de filtración mediante el estudio comparativo de la zeolita y carbón activado para la disminución de fosfatos en aguas residuales acuícolas. La metodología del proyecto consistió en realizar una revisión bibliográfica de las características y comportamientos de la zeolita y el carbón activado, se trituró el carbón activado comercial, posteriormente se realizó un pretratamiento térmico a los medios filtrantes, se eligió la zona de muestreo, se caracterizó el agua, se evaluó el equilibrio y la cinética de adsorción en un sistema batch o a lotes, mientras que el sistema dinámico se evaluó en un sistema continuo de columna de lecho fijo y se planteó el diseño conceptual de una columna piloto de adsorción. La concentración inicial del fosfato durante todo el estudio estuvo entre 3.5 y 3.7 mg/L. Efectos de los tiempos de contacto, dosis de adsorbente, pH, isotermas y cinética de adsorción se estudiaron en la experimentación a escala por lotes, mientras que en el estudio continuo se estudió el efecto del pH. Se demostró que la zeolita modificada estudiada con iones de metales de transición como el hierro y magnesio en su superficie tiene potencial de ser un adsorbente eficaz de aniones y que en medio ácido tiene la capacidad de remover más de 50% fosfatos. La isoterma de Freundlich proporcionó un buen coeficiente de correlación para fosfatos y los datos coincidieron con el modelo cinético de pseudosegundo orden. En el estudio de la columna de flujo descendente, a menor pH se obtuvo un tiempo de ruptura más corto. En el modelo de Freundlich se aplicó el caudal del agua de ingreso, la velocidad de filtración y la longitud del medio filtrante, los cuales fueron los parámetros claves para obtener el diseño del sistema piloto de filtración propuesto.