Diseño de un sistema presurizado con lecho de glauconita para la remoción de hierro (Fe) y arsénico (As) en aguas subterráneas para consumo en Morocaqui Caylloma

Abstract

Ese trabajo tuvo como objetivo realizar un diseño viable de un sistema para remover iones de arsénico y hierro de aguas subterráneas con el propósito de consumo poblacional en la zona de Morocaqui Caylloma utilizando la operación unitaria de fisiosorción (adsorción física) para un lecho de Glauconita comercial determinando las condiciones óptimas de operación para la zona y debido a ello se ha distribuido esta investigación en cuatro capítulos como se muestra a continuación: El capítulo I, detalla las generalidades, descripción del problema, objetivos generales y específicos, hipótesis, justificación de la investigación, caracterización del agua en la zona de extracción, así como los requerimientos necesarios para el consumo en la zona de Morocaqui. El capítulo II, detalla los fundamentos teóricos en los que se apoyaran los cálculos de diseño de la columna de adsorción usada para la remoción de arsénico y hierro. Primero se detalla las generalidades de agua subterránea, los peligros de arsénico y hierro como contaminantes, así como sus efectos en el organismo para luego describir los métodos de remoción de dichos contaminantes. También se fundamenta las ecuaciones de equilibrio de adsorción, cinética de adsorción y diseño de la columna requerida para el sistema presurizado y la determinación del modelo matemático que describe el proceso de adsorción en el lecho fijo a usarse dentro de la columna de adsorción. En el capítulo III, se describe el proceso experimental tanto para el equilibrio y para la cinética del sistema detallando a su vez el material, reactivos y equipo utilizado. En el capítulo IV, se presentan los resultados y análisis de la experimentación tanto del equilibrio que presentó cada ion objeto del estudio para remoción, así como los datos experimentales que muestran cómo se desarrolló la cinética en el sistema. También se describe el cálculo para el escalamiento de la columna de adsorción a usarse en la zona de Morocaqui. Finalmente podemos determinar la veracidad y viabilidad en el diseño de la columna de adsorción mediante la obtención del modelo matemático y su respectivo análisis ANOVA donde el arsénico residual disminuye constantemente a medida que transcurre la adsorción, encontrando que la zeolita activada posee una adsorción superior a las demás siendo un material óptimo para a remoción de arsénico y hierro.