Trabajo Final de Tratamiento de Suelo
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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS AMBIENTALES
CURSO : TRATAMIENTO DE LA CONTAMINACION DE
SUELOS
DOCENTE : ING. VICTOR MANUEL BETETA ALVARADO
INTEGRANTES : GRUPO N 2
SEMESTRE : 2015 I
TINGO MARA PERU
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I. REVISION DE LITERATURA
1.1. Lavado del suelo
El lavado del suelo es una tcnica que consiste en el uso de un
lquido (generalmente agua, combinada a veces con aditivos qumicos) usado
junto a un procedimiento mecnico para depurar el suelo. Con este proceso se
retiran contaminantes peligrosos, concentrndolos y reduciendo su volumen. Los
contaminantes peligrosos tienden a unirse en forma qumica o fsica a limos y
arcillas, materiales que, a su vez, se unen a arenas y a partculas de grava.
En el procedimiento de lavado del suelo se separa la tierra fina
contaminada (limo y arcilla) de la tierra gruesa (arena y grava).
1.1.1. Caractersticas de la tcnica
El suelo generalmente se compone de partculas finas (limo y arcilla)
y partculas gruesas (arena y grava), materia orgnica (plantas en estado de
descomposicin y materia animal), agua y aire. Los contaminantes tienden a
unirse fcilmente, en forma qumica o fsica, a limos, arcillas y materia orgnica.
Cuando el suelo contiene una gran cantidad de arcillas y materia orgnica, los
contaminantes se unen ms fcilmente a la tierra y, por lo tanto, son ms difciles
de separar que cuando hay poca arcilla y material orgnico.
Esta tcnica consiste en la separacin de las partculas finas, tales
como limo y arcilla de las gruesas, arena y grava, procedimiento que permite
minimizar considerablemente la cantidad de tierra afectada por contaminacin.
Durante el procedimiento, las partculas de grava y de arena ms
pesadas se asientan y son sometidas a pruebas para detectar contaminantes.
Entonces caben dos posibilidades: (a) que las gravas aparezcan limpias.
Entonces el material puede mantenerse en el sitio o bien llevarse a otro lugar
para usarlo como relleno. (b) que las gravas presenten algn vestigio de
contaminacin. Entonces se puede someter el material a otro ciclo de lavado,
recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o eliminarlo en otro lugar.
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El limo y la arcilla contaminados presentes en el agua del lavado se
asientan separndose de sta. El agua, ahora con contaminantes se somete a
un tratamiento a fin de poder reciclarla para otros usos. Como el agua de lavado
podra contener aditivos, algunos de los cuales podran interferir en el
tratamiento, stos deberan ser retirados o neutralizados con un tratamiento
preliminar.
Una vez separados el limo y la arcilla del agua de lavado, se les
somete a una prueba para determinar si contienen contaminantes. Si todos los
contaminantes pasaron al agua del lavado y el limo y la arcilla estn limpios, el
limo y la arcilla se pueden usar en el sitio o se pueden llevar a otro lugar para
usarlos como relleno. Si el material todava est contaminado, se puede someter
a otro ciclo de lavado, recogerlo para aplicarle un tratamiento diferente o
eliminarlo en un vertedero autorizado.
Una vez concluido el procedimiento, la tierra de volumen ms
reducido, que contiene la mayora de las partculas finas de limo y arcilla, puede
someterse a un tratamiento ulterior con otros mtodos (como incineracin o
medidas biocorrectivas). La tierra ms limpia, de mayor volumen, no es txica y
se puede usar como relleno.
1.1.2. Usos del lavado de suelos
Aunque el lavado del suelo se puede usar por s slo a menudo se
emplea combinado con otras tcnicas de tratamiento. Su uso principal tal vez
sea como tcnica para reducir el volumen de suelo a tratar, concentrando los
contaminantes en una masa relativamente pequea de material. Cuanto mayor
sea el porcentaje de arena gruesa y grava en el material que deba tratarse (que
se puede limpiar y quiz llevar de vuelta al sitio), ms eficaz ser el lavado del
suelo en funcin del coste.
1.1.3. Rendimiento del proceso
Idealmente, el proceso de lavado reducira el volumen del material
tratado en un 90% (lo cual significa que slo el 10% del volumen original
necesitara de un tratamiento ulterior). Si los desechos tienen un alto porcentaje
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de limo fino y arcilla, una parte mayor del material deber ser sometida a otro
tratamiento subsiguiente ms costoso. Suelos con altos contenidos en limos y
arcillas probablemente no son buenos candidatos para emplear la tcnica del
lavado.
A menudo se pueden retirar mejor los contaminantes durante el
proceso aadiendo aditivos qumicos al agua del lavado. Sin embargo, la
presencia de estos aditivos podra dificultar el tratamiento del agua del lavado
usada y la eliminacin de residuos del lavado. Hay que tener en cuenta el coste
de la manipulacin y el uso de aditivos en funcin de la mejora que se lograr en
la eficacia del proceso de lavado del suelo.
1.2. Sugerencias para que contaminantes puede servir la
infraestructura
La infraestructura puede servir para la remocin de algunos metales
durante el tratamiento de suelos, estos pueden ser componentes de:
Plomo
Cadmio
Zinc
Cobre
En este manual bsicamente nos enfocamos en el uso del sulfato de
cobre (componente del Cobre) como contaminante del suelo.
1.2.1. Sulfato de cobre
Segn OPPAC (2013) basado en el reglamento CE N 1907/2006
(REACH), el sulfato de cobre en estado slido son cristales triclnicos azules
transparentes, grnulos cristalinos o polvo.
1.2.2. Estado Natural
El sulfato de cobre II es un compuesto qumico derivado del cobre
que forma cristales azules, solubles en agua y metanol y ligeramente solubles
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en alcohol y glicerina. Su forma anhdrida (CuSO4) es un polvo verde o gris-
blanco plido, mientras que la forma hidratada (CuSO45H2O) es azul brillante.
Fig 1. Forma hidratada.
1.2.3. Propiedades Fsicas:
Apariencia: Cristales azules trasparentes
Olor: Sin Olor
Gravedad Especfica 15 0c 2,28
Solubilidad en agua a 0C 31,6g/100 ml de agua
Punto de ebullicin C a 760 mmHg 150 se descompone
pH Solucin 0,2 M: 4.0
1.2.4. Propiedades Qumicas:
Reacciona violentamente con hidroxilamina, causando peligro de
incendio. Reacciona con magnesio, formando gas inflamable/explosivo
(hidrgeno Ataca el hierro y el zinc en presencia de agua. La sustancia es muy
txica para los organismos acuticos. En la cadena alimentaria referida a los
seres humanos tiene lugar bioacumulacin, por ejemplo en peces. Se aconseja
firmemente impedir que el producto qumico se incorpore al ambiente.
1.2.5. Formas del contaminante
El Sulfato de Cobre se obtiene a partir del reino mineral, en rasgos
generales consiste en tomar minerales oxidados y de soluciones acuosas que
se pueden extraer de la mina tambin, se purifican y se realiza lo que se llama
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concentracin del lquido, se extraen posteriormente los solventes orgnicos,
este mtodo se usa a gran escala a nivel minera.
Se prepara generalmente en el laboratorio para agregar aldehidos y
cetonas como carburantes. Esto se logra de forma industrial por la accin del
cido sulfrico en una variedad de compuestos de cobre (II), tales como xido
de cobre (II) y de carbonato del cobre. Tales reacciones se consideran
reacciones redox u oxidacin-reduccin. La ms comn de sus producciones, es
la precipitacin de sulfato pentahidratado por sobre saturacin con cido
sulfrico, a partir de soluciones concentradas de cobre provenientes de
lixiviacin de minerales oxidados de cobre, tambin en medio sulfato,
obedeciendo las siguientes reacciones qumicas.
Precipitacin:
Cu2+(aq) + SO42- (aq) CuSO4 (s)
Hidratacin:
CuSO4 (s) + 5 H2O (l) CuSO45H2O (s). Sulfato de Cobre
Pentahidratado.
Estas reacciones ocurren durante el proceso en el orden que se
seala.
1.2.6. Usos del Sulfato de cobre
En el tratamiento de aguas es usado como alguicida, y tiene
numerosas aplicaciones: fabricacin de concentrados alimenticios para
animales, abonos, pesticidas, mordientes textiles, industria del cuero, pigmentos,
bateras elctricas, recubrimiento galvanizados (recubrimientos de cobre cido
por electroposicin), sales de cobre, medicina, preservantes de la madera,
procesos de grabado y litografa, reactivo para la flotacin de menas que
contienen Zinc, industria del petrleo, caucho sinttico, industria del acero,
tratamiento del asfalto natural, colorante cermico.
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Es especialmente elaborado para suplir funciones principales del
Cobre en la planta, en el campo de las enzimas: Oxidazas del cido ascrbico,
polifenol, citocromo, etc. Tambin forma parte de la plastocianina contenida en
los cloroplastos y que participa en la cadena de transferencia de electrones de
la fotosntesis. Su absorcin se realiza mediante un proceso activo
metablicamente. Prcticamente, no es afectado por la competencia de otros
cationes. Por el contrario, afecta a los dems cationes.
Este producto puede ser aplicado a todo tipo de cultivo y en
cualquier zona climtica en condiciones naturales de invernaderos; bajo las
recomendaciones de un Ingeniero Agrnomo.
Es un fertilizante de excelente solubilidad que permite su aplicacin
por va edfica, riego por aspersin, riego por goteo, inyeccin directa a la raz,
riego por manguera o aspersin foliar.
1.2.7. Toxicidad y sus efectos
Segn JAVERIANA (2012), el sulfato de cobre es peligroso en el
agua. Una cantidad mnima vertida en el subsuelo ya representa un peligro, por
eso no se debe dejar que se infiltre en aguas subterrneas, aguas superficiales
o en alcantarillados.
Cuando se libera en el agua, se espera que este material no sea
biodegradable y no se evapore significativamente. Este material tiene un factor
de bioconcentracin (BCF) determinado experimentalmente de ms de 100
datos de bioacumulacin de cobre.
La sustancia es muy txica para la vida acutica, los valores de
LC50/96-horas para los peces son menos de 1,0 mg/L, los valores IC50/72-horas
para las algas son inferiores a 1,0 mg/L. En la cadena alimentaria referida a los
seres humanos tiene lugar la bioacumulacin, se aconseja firmemente impedir
que el producto qumico se incorpore al ambiente.
El sulfato de cobre es txico por ingestin, induce el vmito y es
irritante cuando se tiene contacto prolongado con la piel o los ojos. El
envenenamiento agudo de cobre es un suceso raro y slo ocasionado por la
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ingestin accidental de soluciones del cobre o nitrato de sulfato de cobre. Las
sales anteriores y aquellas sales orgnicas de cobre son poderosos emticos
(sustancias que inducen al vmito) por lo que las dosis grandes que se ingieran
de manera inadvertida son rechazadas normalmente.
El envenenamiento de cobre por la ingestin en alimentos es
tambin muy raro y los pocos informes existentes se refieren a pacientes con
enfermedades del hgado. La capacidad del hgado humano saludable para
excretar cobre es considerable y es la principal razn por la que ningn caso de
envenenamiento crnico de cobre se haya reportado.
1.2.8. Medidas a tomar en caso de vertido accidental.
Precauciones personales, equipo de proteccin y
procedimientos de emergencia: Evitar el contacto con los ojos, la boca y la piel.
No respirar el polvo. Utilizar equipo de proteccin personal. Eliminar las fuentes
de ignicin y ventilar la zona.
Precauciones relativas al medio ambiente: Evitar que el
producto llegue a los cursos de agua. Si es necesario, hacer barreras de
contencin con material adecuado.
Mtodos y material de contencin y limpieza: Contener y
absorber el vertido con material inerte, inorgnico y no combustible, tal como
arena o tierra y trasladarlo a un contenedor para su eliminacin segn las
reglamentaciones locales. Limpiar la superficie cuidadosamente para eliminar la
contaminacin residual. Evitar llamas u otras fuentes de ignicin (por ejemplo, la
luz del indicador de estado de un calentador de gas). Ventilar el rea local y lavar
una vez retirado por completo. Eliminar de acuerdo con las leyes y reglamentos
vigentes.
Referencia a otras secciones: Las informaciones referidas a
controles de exposicin / proteccin personal y consideraciones para la
eliminacin, se pueden encontrar en los apartados 8 y 13 respectivamente.
(OPPAC, 2013)
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1.2.9. Manipulacin y almacenamiento
Precauciones para una manipulacin segura: Evitar el
contacto con los ojos, la piel y la ropa. Evitar la formacin de polvo al manipular
el producto. Proveer de ventilacin adecuada y usar proteccin respiratoria.
Utilizar indumentaria y guantes de proteccin adecuados. No fumar. No
manipular el producto cerca de alimentos ni con material de hierro ni donde
puedan generarse chispas o llamas. Proveer las instalaciones donde se
manipule de lavaojos y lavamanos. Para prevenir explosiones de polvo, utilizar
conexiones a masa y a tierra en todas aquellas operaciones que puedan generar
electricidad esttica. Observar las normas de seguridad e higiene en el trabajo.
Condiciones de almacenamiento seguro, incluidas posibles
incompatibilidades: Conservar el producto en su envase original, cerrado y
etiquetado, en un lugar fresco, seco y ventilado, apartado de la luz directa del
sol. Almacenar el producto lejos de fuentes de ignicin (por ejemplo, las
superficies calientes, chispas, llamas y las descargas estticas). Mantener lejos
de sustancias incompatibles. Impedir el acceso a personas no autorizadas.
Mantener alejado de alimentos, bebidas y piensos. Se puede conservar el
producto en recipientes de vidrio, de plstico adecuado o de aluminio. No abrir
los recipientes por presin.
Usos especficos finales: No hay datos disponibles.
(OPPAC, 2013)
1.2.10. Anlisis del contaminante antes de que entre al equipo
1.2.10.1. pH del sulfato de cobre
El sulfato de cobre presenta un pH de 3,5 a 4,5 en una solucin de
10% de agua a una temperatura de 20 C.
1.2.10.2. Conductividad del sulfato de cobre
Las sales disueltas en agua se descomponen en iones cargados
positivamente y negativamente. La conductividad se define como la capacidad
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del agua para conducir una corriente elctrica a travs de los iones disueltos.
Los iones ms positivos son sodio (Na+), calcio (Ca+2), potasio (K+) y magnesio
(Mg+2). Los iones ms negativos son cloruro (Cl-), sulfato (SO4-2), carbonato,
bicarbonato. Los nitratos y fosfatos no contribuyen de forma apreciable a la
conductividad aunque son muy importantes biolgicamente, pero el sulfato de
cobre si presenta conductividad disuelto en agua.
La salinidad es una medida de la cantidad de sales disueltas en
agua. La salinidad y la conductividad estn relacionadas porque la cantidad de
iones disueltos aumentan los valores de ambas.
1.2.10.3. Anlisis espectral de metales pesados
La determinacin de metales por absorcin atmica se da mediante
el empleo de la espectrofotometra de absorcin atmica (EAA) es el mtodo
analtico de eleccin para el anlisis de trazas de metales pesados y metaloides
en diversas matrices (fluidos biolgicos, alimentos, filtros de captacin ambiental,
etc.). Esta tcnica, por tanto, permitir valorar el grado de contaminacin
medioambiental, la exposicin a determinados txicos industriales en un
colectivo de trabajadores, el nivel de metales en un alimento, etc.
Para el anlisis concreto de cada uno de los contaminantes se
emplean diferentes tcnicas analticas:
- EAA con Llama (Ej.: Cu, Zn)
- EAA con Horno de Grafito (Ej.: Pb, Cd)
- EAA con Generador de Hidruros:
Sin llama (Tcnica de Vapor Fro) (Ej.: Hg)
Con llama (Ej.: As, Se)
Instrumentacin
Para determinar estos elementos un espectrofotmetro de absorcin
atmica marca PerkinElmer modelo AAnalyst 700 permite controlar el anlisis de
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forma automatizada. Cuenta con atomizador de flama y horno de grafito, para
horno se tiene un automuestreador ofreciendo mayor precisin en el anlisis.
Estimacin de la incertidumbre y trazabilidad de los
resultados
El resultado de una medicin nunca es exacto, sino que lleva
asociada una incertidumbre de medicin. Un laboratorio de ensayo estrictamente
debe realizar la estimacin de sus incertidumbres, la cual junto con la trazabilidad
le proporciona a los resultados emitidos la confiabilidad. La trazabilidad es la
propiedad del resultado de una medicin, tal que sta pueda ser relacionada con
referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o internacionales,
por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas ellas
incertidumbres determinadas.
1.2.11. Como tratar el suelo con sulfato de cobre
La contaminacin del suelo con sulfato de cobre, las posibilidades
de recuperacin son bajas. Para mitigar sus efectos txicos comnmente se
recurre a la aplicacin masiva de fertilizantes nitrogenados, fosfatados o
potsicos. Adems de ello se puede utilizar el Zoberaminol L-aminocidos ya
que es un bioestimulante natural potenciador del rendimiento y la calidad de los
cultivos. Presenta un alto contenido de L-aminocidos libres, con accin sobre la
estimulacin de la rizognesis, la quelatacin de cationes y precursores de
fitohormonas.
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II. RESULTADOS
FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO
1. Tratamiento Horizontal
La estructura consta de tres tubos galvanizados
(horizontalmente) los cuales cuentan con dos
columnas de orificios en la parte superior separadas
cada 5 cm de largo y 2 cm de ancho, los mismos que
van a cumplir la funcin tanto de inyeccin como de
succin. Estos tubos estn conectados a una bomba
de inyeccin la cual permite que el agua fluya en forma vertical ya que la tierra
se encuentra encima de estos.
1.2. Tratamiento Vertical
La estructura cuenta con tres tubos horizontales de los
cuales estn incrustados en el suelo 6 tubos verticales, los
mismos que cuentan con orificios, que cumplen la funcin de
inyectar agua.
Debajo de estos hay 4 tubos con
orificios en la inferior, que
funcionan como aspersores en
forma de lluvia que ayuda a mojar
la parte
superior del suelo.
Adems consta de 2 tubos penetrados en el suelo
que cumplen la funcin de succin del agua contaminada,
-
mediante la bomba de vaco que pasa por el filtro, a medida que el agua se va
llenando se abre la llave de paso para recolectar el agua .
1.3. MANUAL DE PARAMETROS, COMPONENTES ACCESORIOS DE
CONTROL POSTERIOR AL FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO
(INTEGRAL-MULTIFUNCIONAL)
1.3.1. Tratamiento inicial (horizontal descendente)
Componentes intercambiables o repuestos
Si se desea continuar con el procedimiento, renovar el lquido
utilizado en el tanque y los aditivos empleados.
Tomar una muestra para evaluar la eficiencia del procedimiento
inicial.
En caso de emplear otra operacin, se recomienda limpiar con
precaucin el contenedor del lquido utilizado, para evitar la
presencia de aditivos, si es que se emple.
Mecanismos ajustables
Una vez terminado este primer proceso de lavado, se requiere
que el material contaminado, sea totalmente filtrado del lquido
(dejar abierta el ducto de evacuacin).
Seguido cerrar las vlvulas, que alimentan el sistema de riego
superficial.
Dejar reposar las bombas mnimo por hora
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Lavar o intercambiar los filtros utilizados
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1.3.2. Tratamiento horizontal ascendente
Componentes intercambiables o repuestos
Remover con un lavado los aditivos empleados, que pudieron haber
quedado en el contenedor del lquido.
Mecanismos ajustables
Cerrar la vlvula de alimentacin del fluido interno
Dejar reposar las bombas
Dejar abierto el pase de la vlvula que controla la evacuacin del lquido
contaminado, hasta lograr evacuar todo el fluido superficial acumulado.
Lavar o intercambiar los filtros
Abrir las vlvulas de succin internas, para evacuar el fluido que no haya
sido retirado superficialmente.
Obtener una muestra para su respectivo anlisis, si se considera
conveniente evaluar la eficiencia en esta segunda operacin.
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1.3.3. Tratamiento vertical
Componentes y mecanismos ajustables
Terminado el proceso cerrar las llaves de inyeccin
Habilitar las vlvulas de succin internas, para completar el proceso
de filtrado del fluido.
Retirar el suelo tratado, y desplazarlo hacia su posterior tratamiento
Lavar los filtros o intercambiarlos
Retirar del contenedor final el agua contaminada
Dejar de operar las bombas mnimo hora.
En esta ltima fase del proceso, se recomienda realizar un lavado
completo de todos los canales de inyeccin y succin , haciendo fluir
nicamente agua por todos los conductos
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1.3.4. Lavado final (tratamiento cilndrico descendente)
Componentes y mecanismos ajustables
Cerrar las vlvulas de inyeccin
Terminado el proceso lavar los filtro o cambiarlos por otro ( en caso
se utilice carbn activado, renovarlo peridicamente)
Dejar enfriar las bombas despus de cada operacin
Extraer la maya filtrante interior , despus de cada operacin, para
supervisarlo y refaccionarlo en caso sea necesario
Retirar el suelo tratado por la parte inferior de cilindro
Lavar el contenedor del agua
Lavar el contenedor final del agua contaminada
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2. Funcionamiento del Equipo de Lavado Final
El funcionamiento del equipo de lavado final esta descrito por la
actividad realizada por las bombas de succin las cuales al realizar su funcin,
permiten el transporte del fluido a travs de los tubos de 2 pulgadas hasta llegar
a su liberacin. La primera bomba traslada el fluido desde el tanque de agua
hasta el tanque que contiene el sustrato (tierra contaminada con sulfato de cobre)
en la parte final del tubo que va a liberar el fluido al sustrato se encuentran
distribuidos regularmente 4 atomizadores de media pulgada, que permitirn en
la liberacin uniforme del fluido, el cual se desplazara verticalmente dentro del
sustrato. La segunda bomba traslada el fluido que despus de haber pasado por
una malla la cual sirve como filtro, sale del sustrato pasando a un filtro hermtico
el cual est constituido de grava, arena. Es en este momento donde la segunda
bomba desarrolla su funcin logrando extraer el fluido del filtro hermtico para
posteriormente depositarlo en un tanque que sirve como receptor.
Disposicin de los atomizadores
Disposicin del filtro Disposicin de las bombas
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2.1. Tiempo de Funcionamiento
El sistema de tratamiento de lavado final fue ensayado de manera
satisfactoria y fue diseado para alcanzar una vida til prolongada.
Una vez que se procede a enchufar las bombas y abrir las llevas
para que pase el lquido el tiempo de funcionamiento es de 2 horas y 35 minutos
hasta que se descargue el agua del filtro.
2.2. TIEMPO DE RETENCION HIDRAULICO
Considerando que la carga hidrulica (TRH) guarda una relacin
directa con la intensidad de filtracin del suelo y el contaminante es probable
que durante el arranque del caudal de la entrada la distribucin del efluente
haya sido poco uniforme el agua , debido a la baja velocidad de las bombas y el
retardado inicio de la introduccin del agua y dando a conocer paso a paso la
filtracin del suelo Esta situacin se corrigi incrementando la velocidad de la
bomba para poder evaluar con los caudales de salida y as poder tener el tiempo
de retencin
N tiempo Volumen
(ml)
Caudal De entrada
(ml/s)
caudal de salida
(ml/s) THR
1 02:35 5.6338 563.38 140.845 538.38
2.3. PARMETROS DE CONTROL POSTERIOR AL
FUNCIONAMIENTO
Los anlisis efectuados a nivel entrada y salida de cada reactor se efectuaron
siguiendo los procedimientos durante el periodo el avance que se va realizando
para obtener ms adelante con los parmetros: pH, alcalinidad, demanda
qumica de oxgeno (DQO), slidos totales y suspendidos, cidos grasos
voltiles (AGV) , produccin y composicin del biogs.
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2.4. Tiempo de Carga y Descarga
a) Tiempo de carga: es el tiempo que transcurre en el proceso de llenado
del fluido en el tanque de lavado final que contiene el sustrato contaminado con
sulfato de cobre, para poder desarrollar la funcin de descontaminarlo donde la
primera bomba de succin desempea su funcin. Este tiempo de carga en el
lavado final es 1.32 horas
b) Tiempo de descarga: es el tiempo en el cual se va a liberar el fluido del
tanque de lavado hacia el filtro hermtico este proceso ocurre gracias al la
funcin de la segunda bomba. Este tiempo es 1.03 horas.
III. Anlisis del Contaminante antes de ingresar al Equipo
PH del sulfato de cobre: El pH establecido tiene un rango que va desde
3.5-4.5 (solucin 5%) (REACH, 2013)
Composicin / Indicaciones de los componentes
Sustancia:
Nombre qumico % N CAS NINDICE N CE
Sulfato de cobre pentahidratado
>98% (equivalente a min. 25% expresado en Cu) 7758-99-8
029-044-00-0 231-847-6
Fuente: (REACH, 2013).
Conductividad
La conductividad en un gas natural superficial depende principalmente del tipo de
terreno que atraviesa. Asi en terrrenos fundamentalmente calizos suele ser surior a
1000 S/cm, mientras que en terrenos granticos generalmente es menor a 500 S/cm. No
obstante, los efluentes procedentes de industrias y reas urbanas incrementan
notablemente este parmetro (MINAM, 2013).
Interferencias Espectrales
En la Espectrometra de Masas con Plasma de Acoplamiento
Inductivo (ICP-MS), las interferencias espectrales se deben a la existencia de
elementos o compuestos con la misma relacin masa/carga que el istopo de
inters. Las interferencias debidas a iones atmicos se denominan interferencias
isobricas o monoatmicas y las interferencias debidas a iones moleculares se
denominan interferencias poliatmicas.
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Las interferencias poliatmicas, en los primeros equipos de ICP-MS,
eran corregidas mediante ecuaciones de correccin, introducidas por el usuario
en el software del equipo. En la actualidad, la mayora de los equipos de ICP-MS
cuentan con sistemas para la eliminacin de estas interferencias, como son las
celdas de colisin/ reaccin.
Independientemente de la solucin adoptada, hay que verificar que
estas interferencias estn siendo eficazmente eliminadas (mediante celda de
reaccin/colisin) o corregidas (mediante ecuaciones).
En la Espectrometra de Emisin Atmica con un Plasma de
Acoplamiento Inductivo ICP-AES, la principal desventaja, es la posibilidad de
solapamiento espectral y la influencia de la radiacin de fondo de otros
elementos y del propio gas plasmgeno. Aunque la mayora de los instrumentos
de ICP-AES utilizan una ptica de alta resolucin y correccin de fondo para
minimizar estas interferencias, los anlisis de trazas de metales en presencia de
un gran exceso de un determinado metal revisten dificultades. Las interferencias
espectrales pueden ser originadas por:
- Solapamiento de una lnea espectral de otro elemento.
- Solapamiento con un espectro molecular.
- Seal de fondo originada por la recombinacin de iones y
electrones del gas plasmgeno.
- Luz dispersa de las lneas de emisin de elementos presentes a
elevadas concentraciones (MINAM, 2013).
A este respecto, el solapamiento espectral puede compensarse por
correccin de los datos dudosos con un programa de filtrado de seales despus
de monitorizar y medir el elemento interferente, en alguno casos puede elegirse
otra longitud de onda para la medida. La contribucin de la seal de fondo y la
radiacin dispersa puede compensarse utilizando una correccin de fondo
adyacente a la lnea del analito. A continuacin, se presentan propuestas para
llevar a cabo estas verificaciones (MINAM, 2013).
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Mtodo ICP-MS
Seleccin de los istopos a cuantificar.
En la puesta a punto de un mtodo en ICP-MS se suelen seleccionar
los istopos atendiendo a los siguientes criterios:
Mayor abundancia isotpica, Evitar, en la medida de lo posible, las
interferencias espectrales isobricas relevantes, Mnimas interferencias
poliatmicas.
Si se cuenta con un sistema de eliminacin de interferencias
poliatmicas (celda de colisin/reaccin) se suele dar prioridad a evitar las
interferencias isobricas y a elegir el istopo con mayor abundancia isotpica.
En cambio, si las interferencias son corregidas mediante ecuaciones
introducidas por el usuario, en ocasiones hay que escoger un istopo de menor
abundancia isotpica para evitar las interferencias poliatmicas, que si son muy
importantes, a veces, no se pueden corregir con ecuaciones matemticas (Ej.
57Fe en lugar de 56Fe) (MINAM, 2013).
Verificacin de las interferencias
A partir de bibliografa o informacin proporcionada por el software
del ICP-MS, estudiar las posibles interferencias espectrales que pueden afectar
a nuestro anlisis. Seguidamente estudiar la concentracin de esos elementos
interferentes en la preparacin final de la muestra teniendo en cuenta la dilucin
realizada.
Verificar que estas interferencias estn siendo eficazmente
eliminadas (mediante celda de reaccin/colisin) o corregidas (mediante
ecuaciones), para las concentraciones de los elementos interferentes
mayoritarios presentes en las matrices que se quieren validar. Hay diferentes
posibilidades:
- Hacer un estudio de interferencias con soluciones sintticas con
concentraciones conocidas de los elementos que forman los compuestos
interferentes.
-
- Adicin del elemento que forma el compuesto interferente sobre
una matriz en blanco igual a la muestra estudiada (MINAM, 2013).
Debido a la dificultad de encontrar matrices en blanco en alimentos,
se propone la primera opcin, para ello, se preparan soluciones con una
concentracin aproximadamente en el lmite de cuantificacin (LoQ) del
elemento que se est validando y con concentraciones crecientes del elemento
que forma el compuesto interferente, teniendo en cuenta la concentracin de ese
elemento que podemos encontrar en las matrices que analizamos y la dilucin
que efectuamos a la muestra. Es recomendable estudiar concentraciones
crecientes del elemento que forma el compuesto interferente para ver a qu
concentracin la interferencia deja de ser corregida/eliminada eficazmente.
Estudiar la recuperacin del elemento que se est analizando en
estas soluciones y comprobar si cumple con los criterios de aceptacin
preestablecidos para el % de recuperacin (% R) (MINAM, 2013).
Notas de peligro
El sulfato de cobre es daino para la salud y perjudicial para el medio
ambiente. Porte guantes de proteccin y gafas protectoras. No debe evacuarse
al medio ambiente. Peligro de quemarse. Antes de tocar el aparato deje que se
enfre hasta la temperatura ambiente (REACH, 2013).
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IV. Manual de Operacin de Tratamiento de Lavado Final
- Llenar el tanque de agua con el removedor para el contaminante
que se us en el sistema de tratamiento de lavado final.
Tanque de
almacenamiento
de agua con el
removedor
Llave de paso 1 y 2
Primera bomba de
succin
Filtro Sistema de tratamiento de
lavado final
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- Enchufar el primer motor de succin y dejar abierto la llave de paso
1 y 2 para que el agua pueda ascender del tanque hasta el sistema de
tratamiento cilndrico.
- Una vez que se sature el agua en el sistema de lavado, el lquido
llegar al filtro para su posterior salida mediante un tubo con llave de paso.
- Enchufar la segunda bomba de succin y la bomba de vaco, as
mismo abrir la llave de paso 3 y 4 para que el lquido pueda evacuar del sistema.
Se debe estar alerta por s un poco de lquido pase a la bomba de vaco, por lo
tanto se tiene una llave para poder controlarlo.
4.1. Metrado de la estructura de lavado final
Segunda bomba de
succin
Bomba de vaco
Llave de la bomba
de vaco
Llave de paso 3 y 4
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Para el metrado de las estructuras finales de lavado para la
descontaminacin del suelo las dimensiones del metrado se encuentran
el anexo de planos de la estructura de diseo
4.2. Precios reales de los componentes de estructura de lavado
final
material cantidad Precio por unidad(S/.) S/.
Estructura principal 1 100.00 100.00
Filtro 1 20.00 20.00
tapa de la estructura 1 45.00 45.00
50 cm de tubo de 1/2 " 1 2.00 2.00
Llaves 2 10.00 20.00
codos de 1 " 3 1.50 4.50
codos de 1/2 " 4 1.00 4.00
Aspersores 4 2.00 8.00
varilla de tubo de 1" 1 15.00 15.00
codo galvanizado de 1" 1 3.00 3.00
1/2 m. de tela tull 1 2.00 2.00
hilo nylon 1 2.50 2.50
pintura anticorrosiva(spray) 1 19.00 19.00
1/4 pintura anticorrosiva(esmalte) 1 4.00 4.00
T de 1" 1 1.50 1.50
T de 1/2" 2 1.00 2.00
adaptadores de reduccion de 1" a
1/2" 2 1.50 3.00
adaptador mixto de 1" 1 1.50 1.50
spray acrilico plateado 1 10.50 10.50
1/2 m. de mica 1 3.00 3.00
pegamento para tubera 1 3.00 3.00
soldimix 1 6.00 6.00
Fuente: Elaboracin propia.
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2.6. Dimensiones reales de las componentes de la estructura de lavado
final
Material Dimensin
Estructura principal 1.10 m
Tubo de 1/2 " 0.5 m
varilla de tubo de 1" 6 m
Tela tul 0.5 m
hilo nylon 1 m
Fuente: Elaboracin propia.
2.7. Costo y nmero de personas a operar
El costo de equipo para la descontaminacin de suelo supera los 302
nuevos soles y la estructura de vidrio que se encuentra como un filtro para los
sedimento del flujo.
Para la operacin y funcionamiento de equipo se necesitan 3
personas desde el momento que el equipo se ponga en funcionamiento que
correspondera a un suelo de 50 nuevos soles
2.8. Que componente es intercambiable despus de usar el equipo
Despus del funcionamiento del equipo de lavado final para la
descontaminacin de suelos se debe cambiar o reforzar el soporte de la
estructura, por lo que el volumen del suelo a tratar son pesados, tambin se
opta en cambiar el filtro del suelo porque durante el funcionamiento tiene a
obstruirse de sedimentos lo que impide el funcionamiento adecuado del equipo
y el paso de agua.
Para un mejor resultado se puede cambiar la grava y la arena del
filtro generando un mejor resultado impidiendo el paso de sedimento.
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III. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. REACH. 2013 PRODUCTOS OPPAC, S.A Hoja de seguridad
versin 10 Producto: sulfato de cobre 36 p.
2. MINAM. 2013. Validacin y puesta a punto de mtodos de
anlisis de metales pesados con icp-ms e icp-aes: estudio de
interferencias espectrales. Madrid. 39 p.
3. ECURED. 2015. Sulfato de cobre (II). [En lnea]:
(http://www.ecured.cu/index.php/Sulfato_de_Cobre_(II), 15 julio
2015).
4. FOLLETO INFORMATIVO. Conductividad Elctrica/Salinidad. [En
lnea]:
(http://www.waterboards.ca.gov/water_issues/programs/swamp/d
ocs/cwt/guidance/3130sp.pdf, documentos, 15 julio 2015).
5. JAVERIANA. 2012. Ficha de datos de seguridad: Sulfato cprico.
[En lnea]: Portales, (http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-
labqca-dianahermith/Sulfato%20c%C3%BAprico.pdf ,
documentos, 15 julio 2015).
6. OPPAC. 2013. Sulfato de cobre. [En lnea]: Oppac,
(http://www.oppac.es/fds/Cobre%20sulfato.pdf , documentos, 15
julio 2015)
7. RODRIGUEZ, R., CONTRERAS, O. 2006. [En lnea]:
(http://remocion.blogspot.com/, 15 julio 2015).