Un proceso no biologico para remoción de Selenio de aguas residuales industriales

Un proceso no biologico para remoción de Selenio de aguas residuales industriales

Uno de los principales contaminantes (y, por consiguiente, uno de los más difíciles de eliminar) en los flujos de aguas residuales en las plantas generadoras de energía es el selenio. En la actualidad, son comunes las preocupaciones relacionadas con la toxicidad del selenio en otros flujos, como aguas residuales de desechos de minas, flujos de descarga de refinerías petroleras e incluso ciertas aguas subterráneas utilizadas para aporte de planta.

El selenio es un elemento menor con propiedades bioquímicas similares a las del azufre y está extensamente distribuido en rocas, suelos y organismos vivos. Puede presentarse en cuatro estados de oxidación diferentes: seleniuro (–2), selenio elemental (0), selenito (+4) y selenato (+6). El selenio elemental (Se0) existe en forma cristalina y por lo general está incorporado en partículas de suelo. En los flujos de aguas residuales mencionados arriba, el selenio por lo general está presente como los aniones SeO32- (selenito) y SeO42- (selenato). Aunque una cantidad mínima de selenio es un nutriente humano esencial, puede ser tóxico en las cantidades que con frecuencia existen en las aguas residuales. Se bioacumula fácilmente por la cadena alimenticia en niveles que pueden causar efectos adversos en la vida acuática de más alto nivel y la vida silvestre, incluido peces y aves que se alimentan de peces e invertebrados. (Risher, et al., 2001) 

The United States Environmental Protection Agency (USEPA) has proposed regulations (40 CFR Part 423) on the selenium concentration in some wastewater discharge streams as recently as noviembre 2019 (period for review just closed in enero 2020). For example, listed below are the primary selenium discharge limits in flue gas desulfurization (FGD) wastewater streams at coal-fired power plants in these latest proposed regulations.

Tabla 1: Límites principales de selenio de la EPA para la descarga de aguas residuales de desulfuración de gases de combustión

Promedio a largo plazo (µg/l) Límite máximo diario (µg/l) Límite máximo mensual (µg/l)
16,6 76 31

La mejor tecnología disponible (best available technology, BAT) de la EPA a la fecha para la eliminación de selenio ha sido el tratamiento biológico mediante la adsorción de los compuestos de selenio oxidados en un sustrato orgánico, con la digestión subsiguiente de los óxidos de selenio por microorganismos que convierten los compuestos en selenio elemental retenido por los microbios. Estos sistemas son muy grandes y costosos, tan costosos que, en algunos casos, las plantas han optado por cerrar en lugar de instalar y operar este equipo. 

Ahora existe una alternativa fisicoquímica, con patente en trámite, a la eliminación biológica del selenio, que emplea una fórmula a la medida en el equipo de proceso existente para producir una serie de reacciones químicas con el selenio. Las pruebas de laboratorio y los resultados en campo han mostrado que so solo el selenio se elimina con eficacia mediante este proceso, sino también se eliminan metales y óxidos metálicos adicionales. Algunos de estos metales son arsénico, mercurio y molibdeno. El efluente del proceso fisicoquímico, que contiene precipitados finos, es tratado con un floculante especial en un clarificador. Los sólidos caen fuera y son soplados periódicamente al tanque de almacenamiento de lodo, con una conversión final del lodo a una masa sólida mediante equipo estándar de deshidratación de lodo. Los datos de las pruebas de procedimiento de característica de toxicidad por lixiviación han demostrado que esta masa (sujeta a tratamiento para otros componentes peligrosos) es más estable y puede ser desechada en vertederos como desecho no peligroso. 

En las tablas siguientes se describen los resultados a escala de banco para dos muestras en centros de minería y refinería.

Tabla 2: Prueba de eliminación de selenio de agua de mina

Componente Concentración
Selenio (µg/l como Se) 30,16
Selenio tratado (µg/l como Se) 2,9

Tabla 3: Prueba de eliminación de selenio de aguas residuales de refinería

Muestra Concentración
Selenio en aguas residuales de refinamiento de aceite no tratadas (µg/l como Se) 24,4
Selenio en aguas residuales de refinamiento de aceite tratadas (µg/l como Se) <2,5

La eliminación fisicoquímica del selenio mediante equipo tradicional de tratamiento de agua puede ahorrarles a las empresas millones de dólares, en comparación con los costos de la mejor tecnología disponible, y podría ser el factor decisivo para continuar las operaciones o cerrar las instalaciones. 

Para obtener más información sobre esta tecnología de eliminación de selenio, haga clic aquí.

Comuníquese con ChemTreat para obtener ayuda en el diseño de un programa de tratamiento personalizado para su aplicación. Al igual que con otras tecnologías, se requiere debida diligencia para determinar la viabilidad de utilización de los métodos. Siempre consulte los manuales y las guías del equipo.

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Referencia

  1. Risher, John, McDonald, A. Rosa, Citra, Mario J., Amata, Richard J., Syracuse Research Corporation, Toxicological Profile for Selenium, informe preparado para el Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos, Servicio de Salud Pública, Agencia de Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades, obtenido de https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp92.pdf.