Evaluaci?n de la aplicaci?n de carb?n activado granular en la filtraci?n del agua clarificada del r?o Cauca

El constante deterioro de las fuentes h?dricas y su uso como recurso en el abastecimiento de agua para consumo humano han conllevado a la b?squeda de la optimizaci?n de los procesos de tratamiento de forma tal que se alcancen condiciones de agua segura con el menor riesgo posible de afectaciones a la salud de la poblaci?n. Es por esto que los sistemas de abastecimiento de agua potable han adoptado estrategias enmarcadas dentro de los planes de seguridad del agua mediante la reducci?n de la contaminaci?n en la fuente de abastecimiento, la remoci?n o reducci?n de diferentes contaminantes mediante los procesos de tratamiento y la prevenci?n de la contaminaci?n del agua en el sistema de almacenamiento y distribuci?n al usuario final. Al observar que la filtraci?n es una de las etapas m?s cr?ticas dentro del tratamiento por ser la ?ltima barrera f?sica para la remoci?n de part?culas presentes en el agua; se plante? este proyecto de grado para estudiar a escala de laboratorio el uso de carb?n activado granular en el proceso de filtraci?n de agua clarificada del Rio Cauca, con el fin de analizar la eficiencia de remoci?n de turbiedad y materia org?nica medida como UV254 y as? establecer el alcance de los valores l?mite recomendados por las entidades internacionales para la disminuci?n del riesgo microbiol?gico y el riesgo cr?nico que pueda estar asociado a la presencia de materia org?nica en el agua para consumo humano. Se emple? carb?n activado granular de origen bituminoso y arena en seis diferentes configuraciones como medio filtrante principal en la etapa de filtraci?n (50%CAG ? 50% Arena, 65% CAG ? 35% Arena, 75% CAG ? 25% Arena, 85% CAG ? 15% Arena, 90% CAG ? 10% Arena y 100% CAG). Se consider? adem?s una configuraci?n con antracita y arena (70% Antracita ? 30% Arena) para comparar el comportamiento de ambos materiales filtrantes en el tratamiento de agua resultante del proceso de clarificaci?n efectuado por la Planta de Tratamiento de Agua Potable Puerto Mallarino en la ciudad de Cali. Se emple? un sistema de filtraci?n en columnas con distribuci?n de agua mediante conducciones reguladas a un caudal constante de 12 mL/min. El efluente de cada unidad de filtros fue evaluado y comparado con el afluente mediante la medici?n de Color Aparente, Turbiedad, UV254, pH y Conductividad. Se obtuvo como resultado que la configuraci?n C5 con 90% de CAG y 10% Arena logr? una mayor estabilidad de la turbiedad obteniendo valores m?nimos por debajo de 2 UNT (MAVDT), 0.5 UNT (WHO) y 0.15 UNT (EPA) y aunque no tuvo diferencias significativas comparado con el filtro de Antracita y Arena, si present? un mejor desempe?o en la remoci?n de turbiedad debido al alcance de un mayor n?mero de datos por debajo de 0.3 UNT. En cuanto a la eficiencia de remoci?n de materia org?nica en el agua medida como UV254 se observaron mejores resultados para la configuraci?n C4 con 85% de CAG y 15% Arena y aunque las eficiencias de remoci?n de materia org?nica no fueron significativamente altas se observa claramente la ventaja que presenta el uso de CAG como medio filtrante adsorbente comparado con el medio convencional de Antracita y Arena. La obtenci?n de bajas eficiencias de remoci?n fue debido al contenido de material en suspensi?n ya que los filtros de CAG trabajaron en la retenci?n de dicho material afectando considerablemente la capacidad de adsorci?n. Mediante esta investigaci?n se comprob? que la selecci?n adecuada de las condiciones operacionales de los filtros de CAG puede generar agua comparativamente similar o superior a los filtros conformados con materiales convencionales como Antracita y arena. De igual forma, el uso de CAG como medio filtrante para el tratamiento de agua del Rio Cauca es un insumo que puede aportar a una posible estrategia para disminuir el riesgo microbiol?gico y el riesgo cr?nico asociado con el contenido de materia org?nica en el agua distribuida a la poblaci?n cale?a

Eliminaci?n de vapores de xileno presentes en una corriente de gas en un biofiltro percolador

El presente trabajo de investigaci?n evalu? la eliminaci?n de vapores de xileno presentes en una corriente de aire a trav?s de dos biofiltros percoladores (BTF?s) operados en paralelo a escala banco y alimentados en contracorriente. El primer biofiltro percolador (BTF1) fue empacado con una esponja porosa de pl?stico de poliuretano mientras que el segundo (BTF2) con anillos de pl?stico de polipropileno. Ambos BTF?s fueron inoculados con un consorcio microbiano de una industria papelera. Los BTF?s fueron operados continuamente durante 24 horas diarias con concentraciones de entrada de 0.43, 1.30, 3.04 y 5.64 gm-3 de xileno a una tasa de flujo de gas de 0.26 m3h-1 y un tiempo de residencia del gas de 90 s. Las eficiencias de eliminaci?n del BTF1 fueron 83.33; 93.94; 93.10 y 72.46% para concentraciones de entrada de 0.43, 1.30, 3.04 y 5.64 gm-3 de xileno. El BTF2 obtuvo eficiencias de eliminaci?n de 83.33; 82.69; 75.64 y 74.00% para iguales concentraciones de alimentaci?n que el BTF1. Se present? un disminuci?n del BTF2 de 11.25 y 17.46% respecto al BTF1 para concentraciones de entrada de 1.30 y 3.04 gm-3 de xileno, lo que indica que un aumento en la concentraci?n de entrada disminuye la eficiencia de eliminaci?n. Por otra parte, se observ? una m?xima capacidad de eliminaci?n de 157.35 y 154.97 gm-3h-1 en ambos BTF?s para una carga de entrada de 225.78 gm-3h-1. En cuanto a la ca?da de presi?n el BTF1 durante las dos primeras fases de operaci?n, es decir, para cargas contaminantes de 17.37 a 52.1 gm-3h-1 estuvo por encima de las del BTF2 experimentando valores de 130.75 a 533.9 Pa m-1; mientras en las dos fases restantes, es decir, para cargas contaminantes de 121.57 a 225.78 gm-3h-1 el BTF2 experiment? mayores ca?das de presi?n comparada con la del BTF1 con valores de 828.09 a 1198.55 Pa m-1; observ?ndose un taponamiento del BTF2 seguido de una disminuci?n en la eficiencia de eliminaci?n; se emple? el lavado de los platos distribuidores como estrategia para resolver este problema. El comportamiento del crecimiento de biomasa en la secci?n inferior durante las dos primeras fases de operaci?n para el BTF1 vari? de 0.015 a 0.028 gSSV/gmedio; mientras para el BTF2 vari? de 0.026 a 0.038 gSSV/gmedio; una disminuci?n del 22% en la concentraci?n de biomasa se observ? en el BTF2 a partir de la tercera fase de operaci?n en la secci?n superior, luego del lavado manual de los platos distribuidores del BTF2. Acorde con lo anterior, los resultados de las variables operacionales estudiadas, adem?s de las capacidades de eliminaci?n y las eficiencias de eliminaci?n obtenidas en el presente trabajo de investigaci?n, demuestran que los biofiltros percoladores son una tecnolog?a eficiente para el manejo de grandes vol?menes de aire (10 ? 300000 m-3h-1) con bajas concentraciones (0 ? 8.3 gm-3) (Govind 2009), econ?mica y ambientalmente limpia; que puede convertirse en uno de los mejores m?todos disponibles para el tratamiento de corrientes de aire contaminados con diversos compuestos vol?tiles, para elevar su escala a nivel industrial