Isoterma de Langmuir para Zn-Cu a los 20 min.
Figura 8. Ecuación de la isoterma de Langmuir para la mezcla Zn-Cu a los 20 min.
C A C B qeA
aB aAbA
1 C A
C A
bA CB C B qeA
.793
C A
1
r .9836
(14.792) 14.792 C B
Isoterma de Langmuir para Zn-Cu a los 30 min.
Figura 9. Ecuación de la isoterma de Langmuir para la mezcla Zn-Cu a los 30 min.
C B C AqeB
aA aB bB
1 C B
C B
bB CA C A qeB
aA aB (.01057)
1
C B
.01057 CA
r .2628
CONCLUSIONES. Observaciones al respecto de las gráficas de las Isotermas singulares de Freundlich y el desempeño del lodo como adsorbente de Pb, As, Zn & Cu. Retratos de Inter-fase. La línea recta es la matriz de lodo activado, los puntos son los iones, la “r” la afinidad de los puntos por la línea, o de los metales por el lodo.
Pb _ 30min_ r .9905
Pb _ 60min_ r .9381
As _ 30min_ r .9471
As _ 60min_ r .4503
Zn _ 30 min_ r .9185
Zn _ 60 min_ r .8594
Cu _ 30min_ r .8689
r
Cu _ 60min_ r .5433
En valores absolutos para cada elemento de las isotermas de Freundlich.
.9313 As .6260 Zn .8764 Cu .5554 Pb
r
En valores absolutos para cada elemento de las isotermas de Langmuir.
.8783 As .8734 Zn .8343 Cu .6686 Pb
Para isotermas singulares, la de Freundlich resulta la mas apropiada para modelar la adsorción de los iones mencionados sobre lodos activados.
DISCUSIONES. Observaciones al respecto de las gráficas de las Isotermas singulares de de Langmuir y su desempeño como adsorbente de Pb, Zn, As & Cu. La concentración mínima segura, permitida para descargas de aguas residuales con metales pesados, al medio ambiente, debe de tender a ser igual a cero mg/L. El concepto de “Polución, Dilución, Solución” es un sofisma. (Sofisma: error con aspecto de verdad). Esto en vez solucionar el problema, lo hace mas difícil de manejar y da lugar a “soluciones ” como son los diversos conceptos de “ Remediaciones ” & Bio-remediaciones”. La Solución Real, es evitar que los contaminantes sean descargados al medio ambiente, diluidos o no. Aquí el sofisma debe ser sustituido por el axioma “Aplástalos no los Disperses”, como se refería al manejo de los enemigos, en el campo de batalla, el general Heinz Guderian, esto significa, concentrar, aplastar, troquelar y laminar los metales que se fugan a la atmósfera, al agua y por lo t anto a los mantos freáticos. Las descargas a la atmósfera pueden ser dirigidas al fondo de un depósito de agua tratada, y una vez en el volumen de agua, el mismo volumen pasarse por trenes de carbón activado de flujo continuo, como indican Bohart & Adams o bien por lodos activados secados, en sistemas batch, como se indica en este estudio, y desde ahí recuperar los metales pesados. Esto no solo garantiza eliminar el problema, los metales del medio ambiente, sino que permite concentrarlos, extráelos del medio, purificarlos & reciclaros, obteniendo una ganancia neta, que con facilidad pudiera auto-financiar el costo de recuperación de los mismos metales, sobre todo si son preciosos, como oro, plata & platino. Otro aspecto, con mucho más importante, es el mejoramiento de las condiciones de trabajo de mineros y obreros de compañías refinadoras de metales pesados, dado que su medio ambiente laboral, sería mucho más amigable, su vida laboral mejoraría y se vería prolongada, redundando en el progreso económico de las empresas. ( Ver la figura 10). El costo del material adsorbente tiende a ser nulo, sobre todo si la empresa cuenta con tratamientos de lodos activados, para disponer de agua de uso industrial. En este estudio se confirma que a partir de cierta relación de concentración lodo-metal, este último se libera al volumen de agua.
Figura 10. La imagen muestra la “ niebla industrial ” sobre una pequeña parte de una refinadora de metales pesados, las luces encendidas a plena luz del día, los polvos precipitando sobre la superficie de las tuberías, dan una idea bastante objetiva de la exposición a la que se encuentra sometido el personal obrero en este tipo de industrias, además de soportar una 0
temperatura medioambiental de 40 C sostenida varios meses al año, metidos en sus trajes de seguridad industrial, la fotografía fue tomada alrededor de las 3.00 PM.
Figura 11.
Diagrama de flujo del manejo de los desechos de refinería de Pb & Zn. Consecuencias derivadas de este diagrama de flujo. a) El cárcamo de recepción de aguas negras, es contaminado por descargas de las refinerías de metales pesados desde t = 0. b) El reactor de lodos activados nunca alcanzará su máximo desempeño, pues en ambos estados, tanto transitorio como estacionario, el consorcio microbiano esta expuesto a una muerte prematura. c) El tonelaje de lodos activados queda inutilizado para ser usado en un reactor anaerobio para producir energía eléctrica. d) Esta práctica de dispersión de metales, en vez de concéntralos, es contraria al reciclaje de los mismos. e) Existe la posibilidad de fuga de metales pesados, al volumen de agua tratada, pues estos se encuentran en equilibrio dinámico, adsorción – des-adsorción.
Figura 12. Fotografía desde Google Earth, de una parte de la refinería de metales pesados donde al centro se puede ver la chimenea de la figura 10, arriba a la izquierda, están los reactores de lodos activados. Esta chimenea nunca presenta una pluma.
BIBLIOGRAFÍA Cortés, I. 2000. Metales como contaminantes ambientales. Universidad de la Habana, Cuba. 115p.
Del Bosco,S.M., Jiménez, R.S and Carvalho, W.A. 2005. Removal of toxic metals from wastewater by Brazilian natural scolecite.Journal of Colloid and Interface Science. 281:424-431.
Díaz Rengifo, J.A. 2001.Desarrollo de un sistema integrado para la monitorización “in situ” de metales pesados. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona..
Manahan Stanley E., Introducción a la Química Ambiental. 2007. Ed Reverté. España. 227p. Metcalf & Eddy, INC. 1991.Wastewater Engineering. McGraw Hill Book Company. 358-362p. R.S Ramalho. 2003. Introduction to Wastewater Treatment
Processes, second edition.
Editorial Reverte.585-589p.
Medrano Roldán Hiram. 2000. Biotecnología de Minerales. Editado por COCyTED. Durango, México. 235,236p.
Tenorio, G. 2006. Caracterización de la biosorción de cromo con hueso de aceituna. Universidad de Granada. Departamento de Ingeniería Química. Tesis Doctoral..
Vilchez, R. 2005.Eliminación de metales pesados en aguas mediante sistemas de lechos sumergidos: estudio microbiológico en las bio-películas. Tesis Doctoral. Universidad de Granada, España.
W J. Weber, JR. 2003. Control de la calidad del agua. Procesos fisicoquímicos. Editorial Reverté. S.A. 217-222p.
W. Wesley Eckenfelder, JR. 1998. Industrial Water Pollution Control. McGraw-Hill Book Company. 263-265p.
