Evaluation of electrocoagulation with graphite electrodes as an alternative for the treatment of wastewater from tanneries
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Corporación Universitaria Minuto de Dios-UNIMINUTO
Abstract
In this work, electrocoagulation with graphite electrodes was evaluated as an advanced technique for the treatment of wastewater from the depilation process in tanneries, to reduce turbidity, total organic carbon, and sulfide concentration in this type of effluent. The inert properties of graphite offer the advantage of not generating dilution of metal ions in water. In this sense, the effect of the reaction time (30 min and 60 min), the number of graphite electrodes (2 and 4), and the applied current intensity (12 A and 24 A) on the percentage of decrease o reduction of the concentration of the variables mentioned previously. For the development of the project, an experimental design of factorial type 23 was proposed. The volume of water for each test was 0.002 m3 and the water temperature was 20 ° C ± 2 ° C. The response variables to determine the effectiveness of the process were the percentage of turbidity removal, Total Organic Carbon, and Chemical Oxygen Demand. The experimental results based on the Analysis of Variance allowed us to establish that the process factors or selected experimental variables influence the removal percentages of the response variables, in addition, it was determined that the conditions of greater removal of sulfides and turbidity were achieved with 4 electrodes, 24 A and 60 minutes of reaction time, for those conditions the applied current density was 107.14 A/m2. The highest removal percentages were 41.46%, 75.02%, and 35.73% for sulfides, turbidity, and Total Organic Carbon respectively. During the tests, there was no wear on the electrodes and no color changes in the water.
En este trabajo se evaluó la electrocoagulación con electrodos de grafito como técnica avanzada para el tratamiento de agua residuales del proceso de depilado en curtiembres, con el objeto de reducir la turbiedad, carbono orgánico total y concentración de sulfuros en este tipo de efluentes. Las propiedades inertes del grafito ofrecen la ventaja de no generar la dilución de iones metálicos en el agua. En este sentido, se analizó el efecto del tiempo de reacción (30 min y 60 min), el número de electrodos de grafito (2 y 4) y la intensidad de corriente aplicada (12 A y 24 A) sobre el porcentaje de disminución o reducción de concentración de las variables mencionadas previamente. Para el desarrollo del proyecto se planteó un diseño experimental de tipo factorial 23. El volumen de agua para cada ensayo fue de 0.002 m3 y la temperatura del agua fue de 20 °C ± 2 °C. Las variables de respuesta para determinar la efectividad del proceso fueron el porcentaje de remoción de turbiedad, Carbono Orgánico Total y Demanda Química de Oxígeno. Los resultados experimentales fundamentados en el Análisis de Varianza permitieron establecer que los factores de proceso o variables experimentales seleccionadas influyen sobre los porcentajes de remoción de las variables de respuesta, además, se determinó que las condiciones de mayor remoción de sulfuros y turbiedad se lograron con 4 electrodos, 24 A y 60 minutos de tiempo de reacción, para esas condiciones la densidad de corriente aplicada fue de 107.14 A/m2. Los mayores porcentajes de remoción fueron 41.46 %, 75.02 % y 35.73 % para sulfuros, turbiedad y Carbono Orgánico Total respectivamente. Durante los ensayos no se observó desgaste en los electrodos y tampoco cambios de color en el agua.
Neste trabalho, a eletrocoagulação com eletrodos de grafite foi avaliada como uma técnica avançada para o tratamento de água residual do processo de depilação em curtumes, com o objetivo de reduzir a turbidez, o carbono orgânico total e a concentração de sulfeto neste tipo de efluente. As propriedades inertes do grafite oferecem a vantagem de não gerar diluição de íons metálicos na água. Nesse sentido, o efeito do tempo de reação (30 min e 60 min), do número de eletrodos de grafite (2 e 4) e da intensidade da corrente aplicada (12 A e 24 A) sobre o percentual de diminuição ou redução da concentração de as variáveis mencionadas anteriormente. Para o desenvolvimento do projeto, foi proposto um delineamento experimental em fatorial tipo 23. O volume de água para cada ensaio foi de 0,002 m3 e a temperatura da água foi de 20 ° C ± 2 ° C. As variáveis de resposta para determinar a eficácia do processo foram o percentual de remoção de turbidez, Carbono Orgânico Total e Demanda Química de Oxigênio. Os resultados experimentais baseados na Análise de Variância permitiram estabelecer que os fatores de processo ou variáveis experimentais selecionadas influenciam nos percentuais de remoção das variáveis de resposta, além disso, determinou-se que as condições de maior remoção de sulfetos e turbidez foram alcançadas com 4 eletrodos, 24 A e 60 minutos de tempo de reação, para essas condições a densidade de corrente aplicada foi de 107,14 A / m2. Os maiores percentuais de remoção foram 41,46%, 75,02% e 35,73% para sulfetos, turbidez e Carbono Orgânico Total, respectivamente. Durante os testes, nenhum desgaste foi observado nos eletrodos e nenhuma mudança de cor na água.
En este trabajo se evaluó la electrocoagulación con electrodos de grafito como técnica avanzada para el tratamiento de agua residuales del proceso de depilado en curtiembres, con el objeto de reducir la turbiedad, carbono orgánico total y concentración de sulfuros en este tipo de efluentes. Las propiedades inertes del grafito ofrecen la ventaja de no generar la dilución de iones metálicos en el agua. En este sentido, se analizó el efecto del tiempo de reacción (30 min y 60 min), el número de electrodos de grafito (2 y 4) y la intensidad de corriente aplicada (12 A y 24 A) sobre el porcentaje de disminución o reducción de concentración de las variables mencionadas previamente. Para el desarrollo del proyecto se planteó un diseño experimental de tipo factorial 23. El volumen de agua para cada ensayo fue de 0.002 m3 y la temperatura del agua fue de 20 °C ± 2 °C. Las variables de respuesta para determinar la efectividad del proceso fueron el porcentaje de remoción de turbiedad, Carbono Orgánico Total y Demanda Química de Oxígeno. Los resultados experimentales fundamentados en el Análisis de Varianza permitieron establecer que los factores de proceso o variables experimentales seleccionadas influyen sobre los porcentajes de remoción de las variables de respuesta, además, se determinó que las condiciones de mayor remoción de sulfuros y turbiedad se lograron con 4 electrodos, 24 A y 60 minutos de tiempo de reacción, para esas condiciones la densidad de corriente aplicada fue de 107.14 A/m2. Los mayores porcentajes de remoción fueron 41.46 %, 75.02 % y 35.73 % para sulfuros, turbiedad y Carbono Orgánico Total respectivamente. Durante los ensayos no se observó desgaste en los electrodos y tampoco cambios de color en el agua.
Neste trabalho, a eletrocoagulação com eletrodos de grafite foi avaliada como uma técnica avançada para o tratamento de água residual do processo de depilação em curtumes, com o objetivo de reduzir a turbidez, o carbono orgânico total e a concentração de sulfeto neste tipo de efluente. As propriedades inertes do grafite oferecem a vantagem de não gerar diluição de íons metálicos na água. Nesse sentido, o efeito do tempo de reação (30 min e 60 min), do número de eletrodos de grafite (2 e 4) e da intensidade da corrente aplicada (12 A e 24 A) sobre o percentual de diminuição ou redução da concentração de as variáveis mencionadas anteriormente. Para o desenvolvimento do projeto, foi proposto um delineamento experimental em fatorial tipo 23. O volume de água para cada ensaio foi de 0,002 m3 e a temperatura da água foi de 20 ° C ± 2 ° C. As variáveis de resposta para determinar a eficácia do processo foram o percentual de remoção de turbidez, Carbono Orgânico Total e Demanda Química de Oxigênio. Os resultados experimentais baseados na Análise de Variância permitiram estabelecer que os fatores de processo ou variáveis experimentais selecionadas influenciam nos percentuais de remoção das variáveis de resposta, além disso, determinou-se que as condições de maior remoção de sulfetos e turbidez foram alcançadas com 4 eletrodos, 24 A e 60 minutos de tempo de reação, para essas condições a densidade de corrente aplicada foi de 107,14 A / m2. Os maiores percentuais de remoção foram 41,46%, 75,02% e 35,73% para sulfetos, turbidez e Carbono Orgânico Total, respectivamente. Durante os testes, nenhum desgaste foi observado nos eletrodos e nenhuma mudança de cor na água.