Tratamiento de Aguas Acidas

 

C U R S O   T É C N IC O

S E S IÓ N T R A T A M IE N T O   D E L D R E N A J E   Á C ID ID O D E   R O C A S

EJERCICIO

TRATAMIENTO DE U UN N  D A R P O R   NEUTRALIZACIÓN Se requ iere tratar tratar el siguiente siguiente drenaje me diante neutralización neutralización 100

Caudal:

m /h 3

Com posición posición química: pH Al

Fe: Mn: Zn: Cu: S04:

2.7 27 500 55 130 32 2500

mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

1.   Calcular cuánta cal hidratada (i.e.,   (i.e., Ca{OH)) se requiere para neutralizar el  D A R 2

(peso seco). 2 .  Calcular la cantidad de lodo que se generará (peso 3. Calcular el volum en de lodo lodo que será gene rado si se aplica el proceso convenc ional (lodo de baja baja densidad) que gen era lodos lodos de 5 de sólidos, o el proceso H DS que genera lodos de 25 de sólidos, sólidos, Supuestos • •

Asum ir que la cal titiene ene una pureza de 92 y se aplica aplica una eficiencia eficiencia de uso de 95 como factor de seguridad. Asum ir que todo el F e está presente como F e  y el S 0 se precipita por encima de los 2000 mg/L mg/L f ormando or mando C aS O ^H zO .

Solución: 1.   Consumo de cal.

Calculand o la acidez total en el drenaje:

2+

4

 

Ac, = 50 [ 2*500/ 2*500/56 56 + 3*27/27 3*27/27 + 2*55/55 + 1000 1000 (1 0

27

)]

= 50 [17. [17.86 86 + 3 + 2 + 1 0 0 0 (0. (0. 002) 002)]] = 50 [24.86] = 1242.76 1242.76 mg/L como CaCOs A c i d e z  To tal = 1 243 243   g /L /L c o om mo C a C 0

3

Entonces, para neutralizar   m  de DAR se requier requiere e 1. 1.24 243 3 kg C a C 0 3

3

74 g de cal hi hidratada dratada proporcionan el mismo poder de neutr neutrali alización zación que 100 g C a C 0 , 3

por lo que se debe usar un factor de corrección corrección d e 1. 1.35 35   (i.e., 100 g/74). Para la cal hidratada: hidratada:  

1 243/1 35 =

0.92 0.92 kg /m  de DAR, si se usa Ca (OH )  pura. 3

Usando cal de 92% de pureza: 0. 0.92 92 /0 .92 .92 = 1 kg ca l/m

2

3

Y considerando una efi eficienci ciencia a de uso de 95% :  1/0 95 =  1 05   kg de cal / m  de DAR. 3

Para el caudal dado : 1. 1.05 05 kg ca l/m  * 100 m /hr = 105.26 kg de cal/h,  ó = 2 ,526.3 kg de cal por día. 3

3

R e q u i r i m i e n t o  tot  tota al  d i ar a r i o d e  c a l :  2 53 t/d

Formación de lodo: a)   Por hidróxidos metálicos:

1 1 1 1 1

m ol Al -> 1 mol AI( AI(OH OH )   (27 g Al produce 78 g AI(OH) ) mol Mn -» 1 mol M n 0   (55 g Mn --» » 87 g MnQ.) mol Zn 1 mol Zn(O H)   (65. (65.4 4 g Zn 99.4 99.4 g Zn(O H) ) mol Cu 1 mol Cu(O H)   (63. (63.55 55 g Cu -» 97. 97.55 55 g Cu(O H) ) mol Fe 1 mol Fe(O H)   (56 g Fe -> 107 g F e(O H ) ) 3

2

2

2

2

2

3

3

A l : 

27*78/27

=

78.00

M n : 

55*87/55

=

87.00

Z n : 

130*99.4/65.4

=

197.60

C u : 

32*97.55/63. 32*97.55/63.55 55

=

49.12

F e : 

500*107/56

=

955.40

TOTAL    

3

1 367.12 

g / m  de lodo de bido a los hidróxidos hidróxidos metálicos metálicos 3

b )  P or formación de yeso:

2500 - 2000 = 500 mg/L mg/L S 0   será pr preci ecipi pita tado do ccomo omo C a S C y2 H0 4

2

1 mo l S 0   -» 1 mol C a S 0  2 H0 ( 9 6 g S 0   1 7 2 g C a S 02 H 0 ) 500*172/96 = 895 =  895 83  83   g / m de lodo debido al yeso 4

4

2

4

4

2

3

c)   Debido a las impurezas/eficiencia de uso:

Asum ir el 10

del lodo generado:

3   g / m de DAR tratado =  226 3  3

Total lodo   s e c o :  2489 25 g /m   ó 2 5 k g / m  d e D A R t r a tta ado 3

3

2. 2.5 5 kg /m  * 100 m/h = 250 kg/h de lodo, ó 600 0 kg/d = 6 tt/d /d de lodo. 3

3

3. Volume n de lodos: (Asumiendo una gravedad específi específica ca de sólidos sólidos de 1.2) 1.2) @ 5

de sóli sólidos = 6 1 /1 .2 t/ m / 0.05 =  =   100 4 m /d

@ 25

de sóli sólidos =  6 / 1 . 2 t/ t / m  / 0.25 0.25 =  20 m / d

3

3

3

3