Simulación computacional de reactores anaerobios para el tratamiento de efluentes industriales



Título del documento: Simulación computacional de reactores anaerobios para el tratamiento de efluentes industriales
Revista: Tecnología, ciencia, educación
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000352485
ISSN: 0186-6036
Autors: 1
1
1
Institucions: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, México, Distrito Federal. México
Any:
Període: Jul-Dic
Volum: 25
Número: 2
Paginació: 69-85
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en español Los efluentes de empresas mineras llevan una gran cantidad de metales disueltos potencialmente tóxicos. Para estabilizarlos, se precipitan y separan del agua. Esto trae dos ventajas. El agua se reaprovecha consumiendo menos agua fresca en el proceso y los metales se retornan al material extraído de la mina. En esta investigación se planteó la simulación de un reactor anaerobio con bacterias sulfatorreductoras para precipitar como sulfuros los metales disueltos en forma de sulfatos de un efluente del proceso de flotación de una mina sugiriendo líneas de investigación y/o experimentos que robustezcan los resultados obtenidos (para investigaciones futuras), estudiando los mecanismos del funcionamiento del reactor anaerobio y realizando una prueba de cálculo de la simulación propuesta que muestre que es posible la obtención de la solución numérica, utilizando paquetes de cómputo idóneos. Los datos incorporados a la simulación se obtuvieron mediante visitas a una empresa minera cooperante, análisis de laboratorio, una búsqueda bibliográfica, consultas a diversos especialistas y simulaciones de prueba. Se tomaron los fenómenos más importantes del proceso de tratamiento anaerobio para estos efluentes que incluyeron el transporte de masa (convección y difusión), las reacciones químicas acopladas a la cinética y reproducción bacteriana, las reacciones fisicoquímicas entre las especies químicas presentes y el transporte de masa entre las fases líquida, sólida y gaseosa. Se pudo concluir de esta investigación que es posible lograr buenos resultados que representen adecuadamente la dinámica de un reactor anaerobio, a través de la resolución numérica de las ecuaciones derivadas de los fenómenos estudiados. Se sugieren líneas de investigación a partir del estudio de los fenómenos ya descritos para realizar un número menor de experimentos a escala de laboratorio
Resumen en inglés Mine liquid effluents have an important quantity of potentially toxic dissolved metals. Metals precipitation and physical separation is a possible solution to stabilize them and to reduce its potential hazard. This solution has two advantages: Water can be recycled to the process using less fresh water, and metals are returned to the mine extracted material. In this research a simulation of an anaerobic reactor using sulfato-reducing bacteria to precipitate as sulfides the dissolved metals in form of sulfates in the flotation processing effluent of a mine suggests some lines of research and/or experiments to improve the obtained results for future research, studying the mechanisms involved in the operation of an anaerobic reactor and carrying out a calculation test of the proposed simulation showing that it is possible to get a numerical solution using suitable computer packages. Data incorporated in the simulation were obtained from visits to the cooperating mine, laboratory analysis, bibliographical research, consultations to several specialists, and trial simulations. The most important phenomena of the anaerobic process were taken into account (mass transfer, convective and diffusive), chemicals reactions coupled to bacterial kinetics and reproduction, physicochemical reactions among the chemical species present and mass transport between solid, liquid, and gas phases. It was concluded that it is possible to obtain good results that adequately represent the dynamics of an anaerobic reactor through the numerical solution of the equations derived of the studied phenomena. It was suggested a strategy to minimize experimental tasks at laboratory scale
Disciplines Química,
Ingeniería,
Biología
Paraules clau: Ingeniería química,
Bacterias,
Fermentación,
Industria minera,
Contaminación,
Simulación computacional,
Reactor anaerobio,
Lodos,
Transferencia de masa,
Tratamiento de aguas
Keyword: Chemistry,
Engineering,
Biology,
Fermentation,
Chemical engineering,
Bacteria,
Mining industry,
Pollution,
Computational simulation,
Anaerobic reactors,
Sludge,
Mass transfer,
Water treatment
Text complet: Texto completo (Ver PDF)