TRATAMIENTO DE AGUA PARA REMOCIÓN DE ARSÉNICO ... …

1 TRATAMIENTO DE agua PARA REMOCI N DE ARS NICO MEDIANTE. ADSORCI N SOBRE ZEOLITA NATURAL ACONDICIONADA. Mar a de Lourdes Rivera Huerta y Mart n Pi a Soberanis Instituto Mexicano de Tecnolog a del agua Paseo Cuauhn huac 8532, Col. Progreso, Jiutepec, Morelos 62550. Tel: 01 777 3194299; Fax 01 777 3194381; e-mail: RESUMEN. La presencia de ars nico en las fuentes de abastecimiento de agua es indeseable por sus efectos negativos a la salud. Este trabajo presenta el empleo de un medio adsorbente que consiste de zeolita natural (clinoptilolita) recubierta con xidos de hierro, a partir de cloruro f rrico, para remover ars nico de aguas naturales.

2 La fijaci n de los xidos de hierro en la superficie del material filtrante resulta en un medio de contacto efectivo para remover ars nico, que combina las ventajas de un filtro convencional con las de un medio adsorbente, proporcionando un TRATAMIENTO en continuo, de bajo costo y relativamente f cil de operar. Adem s, la zeolita natural con propiedades de intercambio de cationes es un excelente soporte de estos xidos. En laboratorio se utiliz agua con un contenido de ars nico de mg/L, trat ndose hasta 212.

3 L/L de lecho, obteniendo una concentraci n final inferior al l mite m ximo permisible ( mg/l) establecido en la modificaci n a la norma NOM127-SSA1-1994. INTRODUCCI N. La exposici n cr nica a trav s de la ingesti n de agua contaminada con ars nico ocasiona lesiones cut neas caracter sticas tales como alteraciones de la pigmentaci n, hiperqueratosis palmoplantar e hiperqueratosis papular. Algunos estudios indican que el ars nico inorg nico se asocia con c ncer de piel y de rganos internos cuando es ingerido (Byrd, et al, 1996; Bates, 1992; Cebrian, et al, 1983), adem s de enfermedades neurol gicas y cardiovasculares.

4 Debido a los problemas de salud antes mencionados se ha modificado la Norma Oficial Mexicana NOM 127-SSA1-1994 en cuanto a la concentraci n m xima permisible de ars nico en el agua de bebida. Esta modificaci n programa una disminuci n anual de mg/l, partiendo de un valor de mg/L en el a o 2000 hasta alcanzar mg/L en el 2005. En el territorio nacional se han identificado concentraciones de ars nico que rebasan el l mite permisible vigente en fuentes de abastecimiento de agua en los estados de Baja California Sur, Chihuahua, Coahuila, Durango, Guanajuato, Hidalgo y Morelos (Carrillo, 1996; Mart nez, 1998.)

5 Informaci n proporcionada por las Gerencias Regionales de la CNA). 1. En el agua los estados de oxidaci n m s comunes del ars nico son As(V), o arsenato, y As(III), o arsenito. El As (V) prevalece en aguas superficiales mientras que es m s probable encontrar especies de As(III) en aguas subterr neas anaerobias. En el intervalo de pH natural del agua las especies de As(V) se encuentran cargadas negativamente y las de As(III) son el ctricamente neutras. Las eficiencias de remoci n para As(V) son mucho mejores que la remoci n de As(III), debido a sus propiedades el ctricas.

6 As , para incrementar la eficiencia de remoci n cuando est presente el As(III) es necesaria su preoxidaci n a especies de As(V), lo que se logra con la aplicaci n de cloro, aunque puede utilizarse tambi n permanganato de potasio (KMnO 4 ) u ozono (O 3 ). Las tecnolog as usuales para remoci n de este contaminante son coagulaci n-filtraci n, intercambio i nico, adsorci n en al mina activada y smosis inversa. Si bien cualquiera de ellas tiene alta eficiencia tambi n tienen limitaciones en t rminos de sus altos costos de inversi n y mantenimiento, el requerimiento de personal calificado para la operaci n de las plantas y la generaci n de desechos t xicos.

7 Por ejemplo la coagulaci n-filtraci n es un proceso de TRATAMIENTO efectivo para la remoci n de As(V), sin embargo el tipo y la dosis de coagulante, as como el pH del agua afectan su eficiencia, por lo que este tipo de TRATAMIENTO se recomienda nicamente para sistemas grandes en las que el agua contenga otros contaminantes que puedan ser removidos mediante coagulaci n. El TRATAMIENTO con al mina activada tiene altas eficiencias pero presenta el inconveniente del costo y la disponibilidad del material adem s de los riesgos que representa el manejo de cidos y bases.

8 Mientras que los procesos de membrana y de intercambio i nico requieren de pretratamiento. Como resultado permanece el inter s por el desarrollo de nuevas t cnicas para remover ars nico de aguas naturales que sean aplicables a las condiciones de nuestro pa s. Los xidos de hierro son excelentes adsorbentes de una gran variedad de especies qu micas, incluyendo iones met licos (Breeuwsma and Lyklema, 1973; Kinniburgh et al, 1975) aniones inorg nicos (Hingston, 1981) y algunos compuestos org nicos (Tipping, 1981).

9 El inconveniente principal para usar xidos de hierro puros en polvo para remover ars nico est asociado a la dificultad de separar estos xidos de hierro saturados con ars nico de la fase acuosa y la regeneraci n o disposici n de los lodos resultantes. Otra alternativa es su uso en forma granular empacado en columnas aunque tiene la limitante de ser un material con un alto peso espec fico que dificulta su manejo si se requiere fluidificar el lecho para su operaci n o limpieza. En un esfuerzo para salvar estos problemas algunos investigadores han desarrollado medios artificialmente acondicionados con xidos de hierro utilizando como soporte carb n activado, s lica gel y arena con el fin de obtener un material sorbente para remover aniones y cationes met licos de desechos industriales o de agua natural (Joshi and Chaudhuri, 1996; Viraraghavan et al 1999).

10 Estos materiales han mostrado tener alta capacidad de adsorci n pero su desventaja principal es la dificultad del acondicionamiento. 2. Por otro lado, la zeolita natural con sus propiedades de intercambio de cationes puede ser un excelente soporte del recubrimiento de xidos de hierro. Los objetivos de este trabajo son: 1). desarrollar un procedimiento para preparar medios acondicionados artificialmente con una cubierta de xidos de hierro tomando como base zeolita natural tipo clinoptilolita, el material obtenido debe poseer una buena capacidad de adsorci n de ars nico; 2) encontrar los par metros de operaci n de un lecho de este material y 3) identificar un m todo de regeneraci n del mismo.