power fisica

Tratamiento de Aguas Residuales

Depuración de lixiviados de
la biodesulfuración del carbón
J. Cara, A. Aller, E. Gómez y A. Morán
Dpto. de Ingeniería Química. Universidad de León

1. Introducción
Paralelamente al desarrollo de los
métodos físicos y químicos de limpieza del carbón, en las últimas décadas han comenzado a explorarse
alternativas biotecnológicas, esencialmente encaminadasa separar el
azufre del carbón [1]. La biodesulfuración en lecho empaquetado [2]
es una de esas alternativas, y de todas, la que puede presentar una
mayor facilidad para ser implantada a nivel industrial.

Una de las desventajas del
proceso de biodesulfuración del
carbón es la limpieza del
lixiviado residual antes de
realizar su vertido a un cauce
receptor. Esto se debe tanto a laacidez que presenta dicho
lixiviado, como a la carga
contaminante que lleva disuelta,
compuesta principalmente por
sulfatos, en menor concentración
metales pesados tales como
hierro, manganeso, níquel o zinc,
y otros elementos altamente
tóxicos como arsénico, cadmio y
mercurio. Este
artículo describe experimentos
realizados para neutralizar la
acidez del lixiviado y separar, por
un métodoquímico, los
contaminantes de la fase líquida.

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El principio de la biodesulfuración
reside en la capacidad de ciertos microorganismos para oxidar los compuestos reducidos de azufre presentes en el carbón, y convertirlos en
productos solubles en medio acuoso. Estos productos son casi en su
totalidad hierro e ion sulfato; no
obstante, pueden hallarse cantidades relativamente altas deotros elementos lixiviados como aluminio,
arsénico cobre, cromo, zinc, mercurio, etc. Estos elementos se encuentran asociados con la pirita y con
otros sulfuros metálicos en el carbón y su concentración en el combustible fósil va a depender, entre
otros factores, de su rango [3].
En el tratamiento de biodesulfuración de carbón aparece un lixiviado residual, que se debe tratar para
que elvertido cumpla los requisitos legales. Este tratamiento se
puede llevar a cabo por vía biológica y química. En la primera se
usan reactores biológicos para reducir el sulfato y precipitar los metales disueltos como sulfuros. Las
condiciones de trabajo son anaero-

bias y las bacterias presentes sulfato-reductoras, además de actuar
sobre el ion sulfato y los metales
disueltos, neutralizan laacidez
consumiendo protones en la reacción biológica [4]. También existen otros métodos biológicos que
eliminan el sulfato en forma de
azufre elemental [5], pero todos estos métodos son complejos y difíciles de controlar.
La otra vía para neutralizar el lixiviado son los métodos químicos.
El tratamiento consiste en una adición del reactivo, una etapa de
mezcla y reacción en la que la acidez seneutraliza y se separan del
líquido, como productos insolubles, la mayoría de los metales, y
una última etapa de sedimentación
donde se aparta el líquido depurado del lodo residual. La diferencia
esencial en la variedad de métodos
químicos radica en el reactivo de
neutralización utilizado, los más
usuales son: caliza, hidróxido sódico, carbonato sódico, amoniaco e
hidróxido sódico [4].
Enesta experiencia se ha tratado
de encontrar una solución por vía
química a la depuración del lixiviado residual en el proceso de
biodesulfuración del carbón en lecho empaquetado. La presencia de
altas cantidades de hierro (>10.000
ppm) e ion sulfato (>30.000 ppm)
disueltas, así como concentraciones relativamente altas de otros
elementos, entre los que podemos
destacar, aluminio (>600 ppm),arsénico (>24 ppm), manganeso
(>15 ppm) y otros, justifica el tratamiento de este lixiviado antes de
su vertido a un cauce público.

INGENIERIA QUIMICA

2. Materiales
y métodos
2.1. Caracterización
del lixiviado
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Las pruebas se han realizado con
un lixiviado procedente del tratamiento de biodesulfuración de un
carbón con alto contenido en azufre....