Potencial z

POTENCIAL ZETA COMO UNA HERRAMIENTA PARA DETERMINAR LA AGLOMERACIÓN DE LAS PARTÍCULAS EN LA REDUCCIÓN DEL VOLUMEN DEL LODO A DISPONER Luciano Sandoval Yoval, Leticia Montellano Palacios, Martín Piña Soberanis y Laura Olivia Sánchez Guzmán Instituto Mexicano de Tecnología del Agua Paseo Cuauhnáhuac No. 8532, Col. Progreso. Jiutepec, Morelos. C.P. 62550 Tel. (73) 19-42-99, (73) 19-40-00 ext. 433,fax (73) 19-43-81 E-mail: lucsand@chac.imta.mx, letimont@tlaloc.imta.mx, mpina@chac.imta.mx

RESUMEN Las aguas superficiales contienen una gran variedad de impurezas coloidales que le confieren al agua un aspecto turbio y de color. Generalmente, la remoción de éstas es por la adición de un coagulante formando lodos químicos. Un factor importante que influye en la eliminación de las partículas esel potencial zeta, que permite determinar la carga de las mismas y que puede ser un parámetro indicativo de aglomeración, así como del tipo y dosis de reactivo a emplear. Se realizaron determinaciones de este parámetro en lodos acondicionados con tres tipos de polímeros (catiónico, aniónico y no iónico), para evaluar el grado de desestabilización de la carga que generó cada uno de ellos en lossólidos, lo que permitió la eliminación del agua presente en el lodo y por tanto la reducción de su volumen a disponer. Además, también se evaluaron los tratamientos de espesamiento y acidificación.

1. TEORÍA Las aguas superficiales contienen partículas en suspensión que requieren ser eliminadas antes de su distribución al municipio o a la industria. Remover el material suspendido implica realizaruna serie de procesos tales como la coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección (Arboleda, 1982).

1.1 Partículas coloidales Los coloides tienen un tamaño intermedio entre las partículas en solución verdadera y las partículas en suspensión. Los límites enumerados en la figura 1, son aproximados, ya que el tamaño y la naturaleza del material son los que determinan si lapartícula es coloidal (Richter, et al. 1992). Existen varios términos para distinguir los tipos de sistemas coloidales. Para el tratamiento de agua, los más importantes son hidrofílico e hidrofóbico. Los coloides hidrofílicos (del griego philos, querido) muestran gran atracción por el agua, mientras que los hidrofóbicos (del griego phobe, fobia) muestran menos atracción (Richter, et al. 1992).Atomos Moléculas Coloides Partículas suspendidas Algas Bacterias

Microscopio

Ultra

electrónico microscopio

Microscopio Diámetro de los poros del papel filtro
105 104 10 10-2 106 105 102 10-1 107 106 103 1

Unidades Angstrom (A°) 10 Milímicrones (mµ) 1 Micrones (µ) 10-3 Milímetros (mm) 10-6

102 10 10-2 10-5

103 2 10 10-1 10-4

104 103 1 10-3

Figura 1. Distribución de tamañosde las partículas en el agua (Arboleda, 1982) Los coloides están en todas partes y la medición del potencial zeta puede ser utilizado para su conocimiento y control. Entre ellos pueden incluirse sistemas biológicos complejos como la sangre o sistemas funcionales como las pinturas. Los sistemas coloidales pueden ser tan espesos como una pasta, tipo cemento, o tan diluidos como las que enturbian lasaguas de los lagos. El agua, la leche, el vino, el barro, la tinta, el papel y algunos productos farmacéuticos son buenos ejemplos de sistemas coloidales. Las suspensiones coloidales son comúnmente acuosas, aunque también pueden ser no acuosas (Coagulation & Flocculation, Zeta-Meter). En cada caso las propiedades físicas y cualidades de las suspensiones están fuertemente afectadas por laspropiedades de los coloides. Podremos cambiar las características de una suspensión al comprender las interacciones de un coloide individual con otro. En ocasiones buscamos maximizar las fuerzas repulsivas entre ellos, para así producir suspensiones estables. Las repulsiones mutuas entre partículas adyacentes impiden la unión de grandes y rápidas sedimentaciones de aglomerados. En los tratamientos de...