Remoción de aceites y grasas en una celda de flotación por aire disuelto y evaluación del efecto producido por la utilización del sulfato de aluminio Al2(SO4)3

Abstract

La presente investigación evalúa un sistema de flotación por aire disuelto (DAF) para la remoción especifica de aceites y grasas y el efecto que produce, en la eficiencia de remoción, el uso de sulfato de aluminio como coagulante. Las pruebas se realizaron en dos etapas, con un prototipo de celda de flotación por aire disuelto pre calibrado. En la primera etapa de la investigación (sin uso de coagulante), se alcanzó eficiencias de remoción de hasta el 90%, dependiendo de la concentración de aceites y grasas del afluente y la relación A/G utilizada. Sin embargo, existe un valor óptimo A/Go, a partir del cual, el incremento de la eficiencia de remoción, requiere un incremento exagerado de la relación A/G, y, en consecuencia, mayores costos de implementación a escala real del sistema planteado. También se observó que la relación A/Go obtenida decrece y tiende al valor de 0.041, cuando la concentración de aceites y grasas del afluente supera y se aleja de los 500 mg/L, por otro lado, aumenta abruptamente, en la medida de que dicha concentración es inferior y se aleja de los 500 mg/L. Asimismo, la eficiencia óptima de remoción de aceites y grasas (%Ro) crece en forma directa a la concentración de aceites y grasas, manteniéndose siempre por encima del 70% para aguas residuales con más de 500 mg/L y disminuyendo drásticamente, por debajo del 70%, para concentraciones menores a 500 mg/L. La utilización del sulfato de aluminio como coagulante, a dosis adecuadas, incrementó la eficiencia de remoción de aceites y grasas, inclusive, a dosis óptimas, se alcanzaron eficiencias de remoción cercanas al 90%. Por otro lado, la presión óptima de trabajo, es de 50 psi, siempre que se utilice el sulfato de aluminio como coagulante, contrariamente a lo que ocurre cuando no se utiliza coagulante, en donde la presión óptima de trabajo varía entre 40 y 65 psi. El funcionamiento óptimo del prototipo planteado de celda de flotación por aire disuelto, requiere presiones de trabajo de entre 40 y 70 psi y volúmenes de trabajo de entre 1.75 y 1.80 litros. Para presiones de trabajo menores 40 psi, no es posible la descarga completa de la mezcla agua - aire, mientras que para presiones de trabajo mayores a 70 psi la mezcla agua - aire se reestabiliza y genera rebalse.

The present investigation evaluates a dissolved air flotation system (DAF) for the specific removal of oils and greases and the effect that the use of aluminum sulfate as a coagulant has on the removal efficiency. The tests were conducted in two stages, with a pre-calibrated dissolved air flotation cell prototype. In the first stage of the investigation (without the use of a coagulant), removal efficiencies of up to 90% were achieved, depending on the concentration of tributary oils and fats and the A/G ratio used. However, there is an optimal A/Go value, from which, the increase in removal efficiency requires an exaggerated increase in the A/G ratio, and, consequently, higher costs of real-scale implementation of the proposed system. It was also observed that the A/Go ratio obtained decreases and tends to the value of 0.041, when the concentration of tributary oils and fats exceeds and moves away from 500 mg/L, on the other hand, it increases abruptly, as This concentration is lower and away from 500 mg/L. Likewise, the optimal efficiency of oil and fat removal (% Ro) increases directly to the concentration of oils and fats, always staying above 70% for wastewater with more than 500 mg/L and decreasing dramatically, below 70%, for concentrations less than 500 mg/L. The use of aluminum sulfate as a coagulant, at adequate doses, increased the efficiency of removing oils and fats, even, at optimal doses, removal efficiencies close to 90% were achieved. On the other hand, the optimal working pressure is 50 psi, provided that aluminum sulfate is used as a coagulant, contrary to what happens when a coagulant is not used, where the optimal working pressure varies between 40 and 65 psi. Optima! operation of the proposed dissolved air flotation cell prototype requires working pressures between 40 and 70 psi and working volumes between 1.75 and 1.80 liters. For working pressures less than 40 psi, the complete discharge of the water-air mixture is not possible, while for working pressures greater than 70 psi the water-air mixture is stabilized and generates an overflow.