Remoción de color de lixiviados tratados biólogicamente mediante oxidación con permanganato de potasio
Autor: Bastidas, Mónica Lorena
Asesor: Marín Arias, Jorge Eliécer (Thesis advisor)
Fecha: 2004-05
Programa: Bogotá - Medicina -Fisioterapia
Facultad: Facultad de Medicina

Resumen: En el presente trabajo se estudió la oxidación química con permanganato de potasio y un oxidante a base de manganato de nombre comercial manhídrox, del lixiviado tratado previamente en un reactor biológico anaerobio de flujo ascendente (UASB) en el Relleno Sanitario La Esmeralda, con el propósito central de remover el color de dichas aguas residuales y observar el efecto en la remoción de turbiedad, DQO y DBO5. Los ensayos realizados mostraron que el permanganato de potasio es más efectivo, comparado con el manhídrox, para la remoción de color y turbiedad. Se confirmó que el efecto de la oxidación con los reactivos mencionados es proporcional al aumento de pH del lixiviado, obteniéndose para permanganato de potasio a una dosis de 200 mg/L una remoción de 46 % de color aparente, 14% de color real y 92% de turbiedad; para manhídrox a una dosis de 600 mg/L una remoción de 45% de color aparente, 22% de color real y 72 % de turbiedad; resultados alcanzados a un pH de 10.5. Se determinó el tiempo adecuado de contacto del oxidante con el lixiviado mediante un seguimiento de la remoción del color con respecto al tiempo, arrojando valores de 40 y 55 minutos para el manhídrox y permanganato de potasio, respectivamente. / Abstract: The present document shows the result of a study of the chemical oxidation of leachate previously treated in an “Upflow Anaerobic Sludge Blanket” (UASB) reactor, in the sanitary landfill “La Esmeralda”, the urban solid waste disposal site of Manizales. The oxidants were Potassium Permanganate and Manhídrox, a natural manganese_based oxidant.[1] The study was focused on color removal of the leachate. Organic matter removal was also determined. The experimentation showed that the Potassium Permanganate is more effective than the Manhídrox for color and turbidity removal. The effect of the oxidation with chemicals mentioned above, was found to be proportional to the pH increase of the leachate. Potassium Permanganate whose dose was 200 mg/L removed 46% of apparent color, 14% real color and 92% turbidity removal. Manhídrox (200 mg/L) reached 45% apparent color removal, 22% real color and 72% turbidity. All these results were reached at pH 10.5. The adequate contact time between oxidant and leachate was found to be 40 and 55 minutes for Manhídrox and Potassium Permanganate respectively.

REMOCIÓN DE COLOR DE LIXIVIADOS TRATADOS BIOLÓGICAMENTE
MEDIANTE OXIDACIÓN CON PERMANGANATO DE POTASIO
MÓNICA LORENA BASTIDAS
JULIO ANDRÉS CASTRO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
MAYO DE 2004REMOCIÓN DE COLOR DE LIXIVIADOS TRATADOS BIOLÓGICAMENTE
MEDIANTE OXIDACIÓN CON PERMANGANATO DE POTASIO
MÓNICA LORENA BASTIDAS
JULIO ANDRÉS CASTRO
Línea de Profundización en Ingeniería Ambiental.
Modalidad
PARTICIPACIÓN EN PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Dentro del programa de investigación del grupo de Ingeniería Ambiental
Para el tratamiento de lixiviado del relleno sanitario “La Esmeralda” de
Manizales
Director: Jorge Eliécer Marín A.
Ingeniero Químico MSc.
Especialista en Ingeniería Sanitaria.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
MAYO DE 2004TABLA DE CONTENIDO
LISTA DE TABLAS.....................................................................................................4
LISTA DE GRÁFICAS..................................................................................................5
ABSTRAC.................................................................................................................6
RESUMEN.................................................................................................................7
1. INTRODUCCIÓN.....................................................................................................8
OBJETIVO GENERAL ..............................................................................................9
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.......................................................................................9
2. ANTECEDENTES..................................................................................................10
2.1. OXIDACIÓN QUÍMICA......................................................................................10
2.2. PERMANGANTO POTASICO EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA.............................13
2.3. MANHIDROX EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA...................................................18
3. METODOLOGÍA....................................................................................................24
3.1. RECOLECCIÓN DEL LIXIVIADO.........................................................................24
3.2. MATERIALES Y EQUIPOS................................................................................24
3.2.1. MATERIALES.........................................................................................…..24
3.2.2. EQUIPOS....................................................................................................25
3.3. DISEÑO EXPERIMENTAL.................................................................................26
3.3.1. Variables Independientes................................................................................26
3.3.2. Variables Dependientes..................................................................................27
3.3.3. Resumen del diseño experimental.....................................................................28
3.4 DISEÑO PARA LAS PRUEBAS DE OXIDACIÓN....................................................28
3.5. PROCEDIMIENTOS.........................................................................................28
3.5.1. Ensayos preliminares .....................................................................................28
3.5.2. Oxidación con Manhídrox y Permanganato de Potasio..........................................29
3.5.3. Cinética global de la remoción de color...............................................................30
3.5.4. Efecto de la oxidación sobre la carga orgánica.....................................................31
4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS.........................................................32
4.1. Porcentajes de remoción de color aparente, color real y turbiedad..............................32
4.2. Gráficas de porcentaje de remoción para color ,turbiedad y DQO..............................32
4.3. Análisis estadístico...........................................................................................394.3.1. Análisis estadístico para KMnO .......................................................................39
4
4.3.2. Análisis estadístico para Manhidrox...................................................................44
4.4. Determinación de las mejores condiciones de oxidación...........................................49
4.5. Cinética global de la remoción de color.................................................................51
4.6. Efecto de la oxidación con Manhidrox sobre la carga orgánica, mercurio y cromo..........52
4.7. Evaluación preliminar de costos..........................................................................53
CONCLUSIONES......................................................................................................55
SUGERENCIAS........................................................................................................57
BIBLIOGRAFIA........................................................................................................58
Anexo A..................................................................................................................61
Anexo B..................................................................................................................65
Anexo C..................................................................................................................72
Anexo D..................................................................................................................77
Anexo E..................................................................................................................82
Anexo F..................................................................................................................84
Anexo G..................................................................................................................88
Anexo H..................................................................................................................95
Anexo I...................................................................................................................97
Anexo J................................................................................................................100LISTA DE TABLAS
Pág
Tabla 1. Estudio de laboratorio de un agua residual industrial……………………………….17
Tabla 2. Resultados del test de jarras para remoción de olor utilizando Manhidrox...…..23
Tabla 3. Análisis de varianza (ANOVA) para color aparente……………………….……….…39
Tabla 4. Análisis de varianza (ANOVA) para color real…………………………………….……41
Tabla 5. Análisis de varianza (ANOVA) para turbiedad………………………………………....42
Tabla 6. Análisis de varianza (ANOVA) para color aparente…………………………………...44
Tabla 7. Análisis de varianza (ANOVA) para color real……………………………………….…45
Tabla 8. Análisis de varianza (ANOVA) para turbiedad………………………………………….47
Tabla 9. Efecto del NaOH industrial 12N en la remoción de color aparente y
turbiedad sobre el efluente del reactor piloto UASB……………………………… .50
Tabla 10. Costos de tratamiento con manhídrox y permanganato de potasio………… ….50
Tabla 11. Análisis de laboratorio…………………………………………………………………….53
Tabla 12. Comparación de costos en la oxidación de lixiviados…………………………...…54
4LISTA DE GRÁFICAS
Pág
Gráfico 1. curva de solubilidad del permanganato de potasio………………………………...15
Gráfico 2. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de KMnO4 al 1%........... .33
Gráfico 3. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de KMnO4 al 5%.............33
Gráfico 4. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de KMnO4 al 1%.....................33
Gráfico 5. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de KMnO4 al 5 %....................34
Gráfico 6. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de KMnO4 al 1%.....................34
Gráfico 7. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de KMnO4 al 5%.....................34
Gráfico 8. Porcentaje de Remoción de DQO en Función de Dosis de KMnO4……………..35
Gráfico 9. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de Manhidrox al 1%.......35
Gráfico 10. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de Manhidrox al 5 %....36
Gráfico 11. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de Manhidrox 1%.................36
Gráfico 12. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de Manhidrox al 5 %............36
Gráfico 13. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de Manhidrox al 1 %.............37
Gráfico 14. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de Manhidrox al 5%..............37
Gráfico 15. % Remoción de DQO en Función de Dosis de Manhidrox……………………….37
Gráfico 16 AL 18. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Aparente……………………..40
Gráfico 19 AL 21. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Real………………………..… 41
Gráfico 22 AL 24. Diagrama de Bloques. Remoción de Turbiedad……………………….…..43
Gráfico 25 AL 27. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Aparente……………………..44
Gráfico 28 AL 30. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Real…………………………..46
Gráfico 31 AL 33. Diagrama de Bloques. Remoción de Turbiedad……………………….…..47
Gráfico 34. Seguimiento de la Oxidación con KMnO , Porcentaje de Remoción
4
en Función del Tiempo…………………………………………………………………51
Gráfico 35. Seguimiento de la Oxidación con Manhidrox. Porcentaje de Remoción
en Función del Tiempo…………………………………………………………………51
5ABSTRACT
The present document shows the result of a study of the chemical oxidation of
leachate previously treated in an “Upflow Anaerobic Sludge Blanket” (UASB)
reactor, in the sanitary landfill “La Esmeralda”, the urban solid waste disposal
site of Manizales. The oxidants were Potassium Permanganate and Manhídrox,
a natural manganese_based oxidant.[1] The study was focused on color
removal of the leachate. Organic matter removal was also determined.
The experimentation showed that the Potassium Permanganate is more
effective than the Manhídrox for color and turbidity removal.
The effect of the oxidation with chemicals mentioned above, was found to be
proportional to the pH increase of the leachate. Potassium Permanganate
whose dose was 200 mg/L removed 46% of apparent color, 14% real color and
92% turbidity removal. Manhídrox (200 mg/L) reached 45% apparent color
removal, 22% real color and 72% turbidity. All these results were reached at pH
10.5.
The adequate contact time between oxidant and leachate was found to be 40
and 55 minutes for Manhídrox and Potassium Permanganate respectively.
Key words: UASB, chemical oxidation, waste water, leachate.
6RESUMEN
En el presente trabajo se estudió la oxidación química con Permanganato de
potasio y un oxidante a base de manganato de nombre comercial Manhídrox,
del lixiviado tratado previamente en un reactor biológico anaerobio de flujo
ascendente (UASB) en el Relleno Sanitario La Esmeralda, con el propósito
central de remover el color de dichas aguas residuales y observar el efecto en
la remoción de turbiedad, DQO y DBO .
5
Los ensayos realizados mostraron que el permanganato de potasio es más
efectivo, comparado con el manhídrox, para la remoción de color y turbiedad.
Se confirmó que el efecto de la oxidación con los reactivos mencionados es
proporcional al aumento de pH del lixiviado, obteniéndose para permanganato
de potasio a una dosis de 200 mg/L una remoción de 46 % de color aparente,
14% de color real y 92% de turbiedad; para manhídrox a una dosis de 600 mg/L
una remoción de 45% de color aparente, 22% de color real y 72 % de turbiedad;
resultados alcanzados a un pH de 10.5.
Se determinó el tiempo adecuado de contacto del oxidante con el lixiviado
mediante un seguimiento de la remoción del color con respecto al tiempo,
arrojando valores de 40 y 55 minutos para el manhídrox y permanganato de
potasio, respectivamente.
71. INTRODUCCIÓN
La disposición final de desechos sólidos en rellenos sanitarios es uno de los
métodos más seguros y baratos de los que se dispone en la actualidad para el
manejo de los residuos sólidos urbanos. Se trata de un sistema plenamente
vigente y que se considera vital dentro de una gestión global de residuos.
Sin embargo, al infiltrarse aguas subterráneas o superficiales dentro del
sistema, además del volumen de aguas existentes o generadas, se produce
una percolación a través del relleno lo cual provoca complejos procesos de
intercambio de materiales, que pueden ser posteriormente transportados en
solución o suspensión. El producto de esta mezcla acuosa es conocido como
lixiviado.
Usualmente los lixiviados poseen un alto potencial contaminante y su aparición
complica la problemática ambiental de los rellenos sanitarios. Por ello se han
planteado varias soluciones para un manejo apropiado de dichos líquidos,
partiendo por una minimización de su generación, su confinamiento y su
tratamiento.
El color del lixiviado es generalmente, la razón más frecuente de inconformidad
de la comunidad. Existe la creencia que cuando el agua es altamente coloreada
también está muy contaminada, lo cual no es siempre cierto. El no tomar
acciones para remover color, conlleva a generar reclamos, posibles problemas
de carácter legal y falta de aceptación de las comunidades vecinas, debido al
impacto visual fuerte que esta agua ocasiona.
En este trabajo se estudió la oxidación química con manganato (Manhídrox) y
permanganato de potasio, como una posible solución para remover el color de
los lixiviados.
8Se desarrollaron los siguientes objetivos:
OBJETIVO GENERAL
Determinar la factibilidad técnica de la remoción de color del efluente de un
reactor UASB mediante oxidación con “Manhidrox” y permanganato de
potasio.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Determinar las mejores condiciones de oxidación: dosis, concentración
de “Manhidrox” y permanganato de potasio y pH, que producen la mejor
remoción de color en el lixiviado.
2. Determinar la cinética global de la remoción de color.
3. Determinar el efecto de la oxidación con ambos oxidantes sobre el
contenido de materia orgánica.
4. Realizar una evaluación preliminar de costos.
92. ANTECEDENTES
2.1 OXIDACIÓN QUÍMICA
Dentro de las alternativas convencionales en el tratamiento de aguas
residuales, la oxidación química ocupa un papel muy importante como etapa
terciaria posterior a tratamientos biológicos.
La oxidación química convierte los contaminantes peligrosos a no peligrosos o,
a compuestos poco tóxicos que son mas estables, poco cambiantes, y/o inertes.
Los agentes oxidantes mas comúnmente usados son ozono, peróxido de
hidrógeno, hipocloritos, cloro y dióxido de cloro.
Los oxidantes han podido causar la destrucción química rápida y completa de
muchas sustancias orgánicas tóxicas; otros componentes orgánicos son
susceptibles a la degradación parcial como una ayuda a la subsecuente
bioremediación. En general los tratamientos con oxidantes son capaces de
lograr eficacias altas (> 90 %) para compuestos alifáticos insaturados
(tricloroetileno [TCE]) y compuestos aromáticos (benceno), con tasas de
reacción muy rápidas (90 % de destrucción en minutos). [6]
La eficacia de la oxidación química radica en escoger el oxidante apropiado y
un sistema bien diseñado. Es uno de los tratamientos más viejos y el más
ampliamente practicado en el tratamiento de aguas; se usa universalmente para
la desinfección; la precipitación de hierro, manganeso y arsénico; la remoción
de color; sabor y de olor. Debido a que el "éxito" de la oxidación depende del
potencial termodinámico del oxidante, la cinética química (velocidad de
reacción), pH, la temperatura, la dosis química el uso de catalizadores y el
10sistema de dosificación, es casi imposible predecir los resultados:
Cinética
Algunas reacciones de oxido-reducción se completan en unos segundos;
algunas en unas horas. Esto puede verse particularmente cuando están
presentes los taninos. La velocidad de oxidación es muy importante; hay varios
factores que influyen en ésta; los más importantes son el pH, la temperatura, el
mezclado, catalizadores y las interferencias.
pH
La proporción de oxidación cambia con el pH. Así, una reacción a pH 6.5 que se
completa en cinco minutos terminará en segundos con una corrección del pH a
7.5. El ozono es muy dependiente del pH y encima de pH 8-a-9 se producen
radicales reactivos hidroxilo. El propósito central de la oxidación no es la
desinfección; pero cuando se desea, un pH debajo de 9 es apropiado.
Temperatura
Aumentando la temperatura generalmente se aumenta la velocidad de
oxidación. En las aplicaciones de agua potables típicas, un elevamiento de cada
10 grados aumentará la velocidad de oxidación de 2-a-3 veces. [7]
William Glaze realizó un estudió llamado "la Oxidación Química", la Calidad de
Agua y Tratamiento, en el cual se encuentra una buena discusión de
reacciones de oxidación mostradas en el siguiente cuadro. [7]
11Se puede observar que el permanganato de potasio tiene algunas desventajas
comparado con el ozono, ya que éste lo supera en la remoción de sulfuros, olor,
sabor y color.
Los siguientes factores pueden limitar la aplicabilidad y efectividad de la
oxidación química:
• Requerimiento de grandes cantidades de oxidantes químicos peligrosos
debido a la demanda de oxidante del compuesto objetivo.
• Algunos compuestos orgánicos carbonados (COCs) son resistentes a la
oxidación.
El diseño de una oxidación química debe hacerse con atención debido a la
química de la reacción y a procesos de transporte. También es importante que
se preste atención al manejo seguro de los reactivos y al entrenamiento del
personal de trabajo así como a la dirección apropiada de los residuos obtenidos
en la remediación.
12Hay un potencial de efectos perjudiciales en el proceso. Futuras investigaciones
y desarrollos se están haciendo para avanzar en la ciencia y la ingeniería de la
oxidación química y para incrementar la eficacia de los costos globales.
2.2 PERMANGANTO POTASICO EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA
El permanganato potásico, conocido como oxidante desde hace muchos años,
se aplica cada vez más al tratamiento del agua, aprovechando este poder
oxidante y sus propiedades adsorbentes del producto de la oxidación (MnO ).
2
En 1846, ya se empleaba a nivel de laboratorio para la preparación de agua
ultra pura por destilación. Como desinfectante, se empleó en la epidemia de
cólera de Londres a finales de los años 1880. Fue también en Londres, donde
se utilizó a gran escala en el tratamiento del agua en 1913.
El permanganato de potasio oxida en gran medida sustancias orgánicas como
los hidratos de carbono, fenoles y lejías residuales de sulfito de celulosa; oxida
en pequeña proporción los productos proteínicos; no oxida los detergentes y
productos residuales de la síntesis orgánica en el campo de los plásticos (ácido
ftálico, ácido benzoico, ácidos grasos de bajo peso molecular, alcoholes y
cetonas).
Las aplicaciones del permanganato de potasio en el tratamiento del agua se
centran en:
• Eliminación del hierro y manganeso fundamentalmente, pero también
puede eliminar sulfuros, fenoles y otros compuestos orgánicos.
• Eliminación de olores y sabores.
• Se emplea como algicida, tanto en las estaciones de tratamiento y en la
prevención del desarrollo de algas en lagos y embalses.
13• No produce trihalometanos, e incluso reduce los precursores de éstos.
• Contribuye a la coagulación, ya que el producto resultante en la reacción
de oxidación del permanganato, el dióxido de manganeso, como
sustancia insoluble, forma coágulos que favorecen la coprecipitación de
materias en suspensión y coloides en el agua. También se comportan
estos coágulos o flóculos como adsorbentes en el interior de los filtros de
arena.
En aguas con alto contenido en materia orgánica, se ha comprobado la mejora
en la coagulación y por tanto en la eliminación, tanto de turbidez, como de
D.Q.O., cuando se utiliza permanganato en preoxidación.
Las dos reacciones de oxido-reducción principales del permanganato en el
tratamiento del agua son:
En medio ácido: KMnO + 4H+ + 3e- (cid:206) MnO + 2H O + K+
4 2 2
En medio neutro o alcalino: KMnO + 2H O + 3e- (cid:206) MnO + KOH + 3OH-
4 2 2
La reacción del permanganato de potasio en presencia de materia orgánica en
un agua (representada esta materia orgánica por la molécula CH O) será:
2
4 KMnO + 4H+ + 3 CH O (cid:206) 4 MnO + 5 H O + 4 K+ + 3 CO
4 2 2 2 2
El manejo, preparación de soluciones y dosificación del permanganato es fácil;
su solubilidad está muy influenciada por la temperatura. Se suele preparar en
concentraciones entre 0.5 y 5 % (Gráfico 1). [5]
14Grafico 1. Curva de solubilidad del permanganato de potasio.
Comercialmente se expende en forma sólida, en cristales pequeños o en polvo,
en recipientes herméticos. Su pureza es generalmente del 98,5 al 99%. Se
puede almacenar a temperatura ambiente en lugares secos; es estable hasta
los 240º C. Se debe evitar su contacto con ácidos, metales pulverulentos,
materias orgánicas, peróxidos y materias combustibles.
Las soluciones de permanganato a pH neutro o alcalino e incluso ácido, no
atacan el acero, mientras que no se recomienda para su almacenamiento o
transporte, el bronce, el latón y aluminio. Los materiales más apropiados para
su contención son en general las materias sintéticas plásticas, como PVC,
teflón, polietileno. No son recomendables el caucho natural, nylon y polímeros
de estireno-butadieno.
El producto se puede dosificar en seco, mediante los dosificadores
convencionales de materiales pulverulentos. (Figura 1). [5]
15Casos estudiados
OXIDACION, ELIMINACION DEL HIERRO Y MANGANESO DISUELTOS
Considerando que el hierro y el manganeso disueltos estén en forma de una sal
soluble, como pueden ser los bicarbonatos, las reacciones para la oxidación y
eliminación del hierro y manganeso serían:
Fe(CO H) + K MnO + 7H O (cid:206) MnO + 3Fe(OH) + KCO H+ 5 H CO
3 2 4 2 2 3 3 2 3
Mn(CO H) + 2KMnO + 2H O (cid:206)5 MnO + 2KCO H + 4 H CO
3 2 4 2 2 3 2 3
Las reacciones suelen tener lugar en menos de 5 minutos a pH entre 5 - 9 y
están influenciadas claramente por el pH, la temperatura y por la presencia de
materia orgánica; si esta última aumenta, el tiempo de reacción se amplía,
necesitando igualmente mayor cantidad de oxidante.
16La oxidación del manganeso debe completarse antes de que el proceso de
coagulación haya terminado (se haya optimizado). Puesto que el tiempo para
conseguir la reacción de oxidación de Mn++ puede ser mayor que el tiempo en
el que tiene lugar la coagulación (dependerá también del tiempo de retención
del agua en la planta), habrá que aumentar, posiblemente, la dosis de
permanganato para incrementar de esta forma la tasa de oxidación, a la vez
que se satisface la demanda de oxidante de la materia orgánica presente, que
compite en su demanda con el propio Mn++.
El dióxido de manganeso y el hidróxido férrico formados, se eliminarán
fácilmente mediante los procesos de coagulación, sedimentación y filtración. El
dióxido de manganeso insoluble, colabora a la coagulación-floculación,
adsorbiendo diferentes sustancias orgánicas e inorgánicas. La adsorción de
materia orgánica sobre el dióxido de manganeso se ve favorecida por la
presencia de cationes divalentes en el agua. [5]
OXIDACIÓN DE COMPUESTOS FENOLICOS
El permanganato de potasio es ampliamente usado para la oxidación de
compuestos. La oxidación completa requiere una relación de 15.7:1 de
permanganato de potasio a fenoles respectivamente pero algunos reportes
indican una relación de 6-7:1. El KMnO resulta ventajoso por su mínimo costo
4
de instalaciones.
Tabla 1. ESTUDIO DE LABORATORIO DE UN AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL
DOSIS DE OXIDANTE Y FENOL RESIDUAL
OXIDANTE DOSIS (mg/l) FENOL (mg/l)
10.0 0.76
KMnO 39.8 0.27
4
59.6 0.11
99.0 0.11
17Los resultados indican que 30 mg/l de Permanganato de Potasio son eficientes.
[8]
Cuando un agua residual contiene fenoles y otros compuestos orgánicos, se
adiciona KMnO en una dosis equivalente a 70-90 % del valor inicial de DQO.
4
[8]
REMOCIÓN DE COLOR
Los efluentes de la industria de madera exhiben un color café, debido a la
presencia de compuestos orgánicos saturados y no saturados. Este color es
removido en gran parte antes de ser descargado a cuerpos de agua. El
tratamiento biológico usualmente remueve solo parte de la coloración; el
remanente es destruido por medios químicos. El tratamiento con permanganato
es una de las opciones para esta decoloración.
Los problemas de color se encuentran también en los efluentes de procesos de
plantas alimenticias, químicas y textiles. Un proceso para la decoloración de
aguas residuales en la fabricación de caramelo utiliza permanganato u otras
alternativas de oxidación, descritas por Hidaka. [9]
2.3 MANHIDROX EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA
El manhídrox es un oxidante utilizado en la potabilización de aguas y en el
tratamiento de aguas residuales; con una composición a base de K, Mn y O
2,
(Anexo A. Ficha técnica Manhídrox).
Efectuando una oxidación enérgica previa del agua cruda con manhídrox, se
oxidan una gran variedad de compuestos industriales y orgánicos responsables
de olores y sabores, tales como taninos, aldehídos, cetonas, olefinas, alcoholes,
ésteres, cianuros, aminas, mercaptanos, fenoles, nitrilos, ácido sulfhídrico, y
gran variedad de productos químicos empleados en la agricultura incluidos los
18plaguicidas y venenos para el café. El efecto oxidante del manhídrox sobre
estos compuestos se acelera a medida que aumenta el pH.
Las dosis adecuadas para una acción eficaz deben determinarse con ensayos
para cada caso particular. Es importante el tiempo de residencia del manhídrox
en el agua, para lo cual debe añadirse con buena antelación. Un sitio apropiado
es en la toma del agua cruda. De 30-60 minutos de residencia son suficientes
para obtener resultados satisfactorios.
Por su poderosa acción oxidante, actúa como destructor de materia orgánica
disuelta o en suspensión, elimina compuestos fenólicos, bases orgánicas,
compuestos de azufre, ácidos húmicos, etc. Hace insoluble en el agua metales
pesados al oxidarlos a estados superiores de valencia (Fe, Mn, Cu y otros)
incluso si su presencia es en forma de complejos orgánicos. El producto de su
acción oxidante es el bióxido de manganeso, el cual es insoluble y floculante
ayudando en la clarificación posterior del agua, pues tiene propiedades
adsorbentes frente a cationes pesados y sólidos coloidales que son de fácil
separación por sedimentación y filtración. Otras características importantes que
lo hacen el más adecuado oxidante para el pre-tratamiento de agua potable y la
depuración de aguas negras, residuales, industriales y urbanas, son las
siguientes:
• Puede incorporarse a cualquier planta de tratamiento ya en operación,
con costos y un tiempo mínimo. El único requerimiento es que se
disponga de filtración o sedimentación.
• Elimina la mayor parte de los compuestos que producen alteraciones
organolépticas del agua.
• Es ideal para la solución de problemas de alteración del agua y el
medio ambiente por descomposición, contaminación, residuos
orgánicos, mataderos públicos, putrefacción, alcantarillas, malos olores
y sabores, color. Tiene capacidad y flexibilidad para afrontar
19condiciones extremas, en desastres naturales, inundaciones,
vertederos públicos, emergencias sanitarias etc.
• Es una solución con inversión en equipos y gastos de obra muy bajos.
• Debido a su alta densidad y bajas dosis requeridas, su espacio de
almacenamiento es mínimo. Es un sólido estable, almacenable
indefinidamente en envases cerrados. En disolución, es inodoro, y no
produce vapores peligrosos.
• Se maneja con facilidad y sin peligros. No se requieren equipos o
materiales especiales para su manejo.
• El control por observación visual para aguas crudas es sencillo, ya que
hay un cambio de color a medida que se consume. No hay riesgo de
sobre dosificación y gasto innecesarios del producto, por lo que se
reducen los costos de equipos y reactivos de análisis así como el
número de determinaciones analíticas a realizar.
• Pueden usarse en conjunto con otros agentes de tratamiento del agua
para reducir el costo de reactivos y obtener una calidad óptima del
agua.
• Frente a tratamientos tradicionales, reduce el gasto en agentes
coagulantes y reduce el volumen de lodos de sedimentación.
• Al destruir materia orgánica y microorganismos, reduce la demanda de
cloro final.
• El MANHIDROX se consume completamente antes de que llegue a la
red de distribución.
• No actúa en detrimento del sabor natural del agua.
La reacción completa del manhídrox es fácilmente detectable por la
desaparición del color rosa y luego del amarillo trigo. Tiempos de residencia del
orden de una hora son suficientes para obtener resultados satisfactorios.
20APLICACIONES
• Eliminación de algas y materia orgánica, fenoles, clorofenoles,
bactericida en potabilización de aguas, floculante (MnO ).
2
• Desinfectante, tratamiento de aguas negras y residuales,
• Eliminación de color, olores y bacterias en alcantarillas, galpones,
porquerizas, establos, etc.
• Tratamiento de prendas vaqueras, Blanqueamiento telas.
COMPORTAMIENTO CON RELACIÓN AL pH
La acción oxidante de manhídrox tiene lugar en una gama muy amplia de pH (5-
12). Es muy rápida, completa y se requieren concentraciones inferiores a las
estequiométricas (de 1 mg/l por cada 1.06 mg/l de Fe+2 y 1 mg/l de Mn+2),
debido al efecto coagulante del precipitado de MnO como captador por
2
adsorción de parte de los iones de Fe y Mn presentes. Así, la concentración
normalmente requerida para la eliminación de Fe y Mn es de 1.5 mg/l por cada
mg/l de Fe y Mn contenidos, dejando estos metales en el agua final en niveles
inferiores a 0.05 ppm, como lo recomienda la Organización Mundial de la Salud
(O.M.S).
EFECTO CLARIFICADOR
El efecto clarificador del MANHIDROX en el agua, se debe al dióxido de
manganeso (MnO ), que resulta de la acción oxidante, el cual se insolubiliza en
2
forma de coágulos con gran superficie específica, que ayudan a la
coprecipitación de material en suspensión y coloides presentes en el agua. El
dióxido de manganeso está ampliamente presente en la naturaleza y es
biológicamente inerte.
El manhídrox no interfiere con los productos químicos y bacterias comúnmente
utilizadas en el tratamiento de aguas, excepto con poli electrolitos y carbón
21activado los cuales oxida, por lo que estos últimos en caso de necesidad, se
pueden aplicar una vez consumido este. [3]
Casos estudiados
DEPURACIÓN DE AGUAS MIELES DEL CAFÉ CON MANGANATO DE
POTASIO (MANHÍDROX)
El manganato de potasio se ha estudiado para el tratamiento de las aguas
mieles de café procedentes del beneficio del mismo en las zonas cafeteras de
la región, con el fin de estimar el efecto de oxidación química sobre estas aguas
residuales (estudio realizado por la Universidad Tecnológica de Pereira). [1]
.
Se tomaron muestras tanto de agua de lavado como de agua de pelado las
cuales se caracterizaron con parámetros como: pH, turbiedad, conductividad, y
DQO. Las diferentes aguas, se introdujeron en un recipiente en el cual se
agrego cal como agente coagulante y para aumentar el pH a un medio
netamente alcalino que es el adecuado para la acción oxidante; a la salida de
este tanque se agregó el manganato, y el flujo de las aguas se cuadro de
manera que tuviera un tiempo de retención de cuarenta y cinco (45) minutos.
La experimentación arrojó como dosis optimas 400 mg/L y 800 mg/L de
manganato, aplicadas a un pH de 11.09 (pH inicial del agua tratada 10.19).
Se determinó el grado de pureza del manganato de potasio utilizando como
método la titulación de éste con oxalato de sodio. Al titular el manhídrox y
realizar el análisis de resultados se comprobó el bajo contenido de manganato
de potasio, que es del orden de 31.63 %. [1]
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EFLUENTES DE PORQUERIZAS
Se están realizando ensayos de jarras para la remoción de olor y determinación
del grado de degradación química de la materia contaminante, presente en las
22aguas residuales procedentes de porquerizas en cercanías a Santa Rosa de
Cabal (Risaralda), por parte de estudiantes de la Universidad Libre de Pereira.
En estos ensayos se han encontrado dosis y concentraciones adecuadas de
manganato de potasio (manhídrox) para remoción de olor tales que permitan
realizar un análisis de costo beneficio del tratamiento.
El agua residual proveniente de la porqueriza con un contenido de DQO de
8100 mg/L primero pasa a un tamiz el cual le retira los sólidos de mayor
tamaño, a continuación ésta ingresa a dos bioreactores en paralelo, su efluente
tiene una DQO de 1800 mg/L; en este punto se realiza el tratamiento con
manhídrox, por ultimo el agua residual entra a un filtro. Los resultados obtenidos
en la oxidación se muestran en la tabla 2.
Tabla 2. RESULTADOS DEL TEST DE JARRAS PARA REMOCIÒN DE OLOR UTILIZANDO
MANHIDROX.**
TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DOSIS (mg/l) OBSERVACIÓN
OXIDACIÓN
Presentó una buena
1% 25-30 remoción de color, y
su olor no es tan
55 MINUTOS intenso.
Excelente remoción
10% 19 de olor, se presenta
una coloración
marrón intensa.
** Datos tomados del trabajo de grado “Remo ción de olor de aguas residuales efluentes de porquerizas”.
Universidad Libre de Pereira. Marzo de 2004.
233. METODOLOGÍA
Para el adelanto del presente estudio se manejaron dos oxidantes,
permanganato de potasio y manhídrox, con los cuales se trató el efluente del
reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB) piloto del Relleno Sanitario La
Esmeralda buscando los parámetros de concentración, dosificación y pH que
permitieran obtener la mejor remoción de color, así como estudiar el efecto en
la turbiedad, DQO y DBO .
5
3.1 RECOLECCIÓN DEL LIXIVIADO
El lixiviado utilizado en este estudio es el generado en el reactor biológico
anaerobio de flujo ascendente (UASB) piloto ubicado en el Relleno Sanitario La
Esmeralda (kilómetro 2 vía Manizales – Neira). Dicho sistema de tratamiento se
compone de dos reactores en serie; la muestra fue tomada a la salida del
segundo reactor y tratada por oxidación química en el laboratorio de la
Empresa Metropolitana de Aseo EMAS S.A. E.S.P.
3.2. MATERIALES Y EQUIPOS
3.2.1 MATERIALES
Permanganato de Potasio (KMnO ): Para la realización de los ensayos se
4
utilizó este reactivo grado analítico, suministrado por la Universidad Nacional de
Colombia sede Manizales.
Manganato (Manhídrox): Composición básica Potasio (25-27 %) y
Manganeso (36-38 %) (Anexo A. Ficha técnica manhídrox), suministrado por
Mineros San Antonio Ltda. Apia – Risaralda
24Material suministrado por la Empresa Metropolitana de Aseo EMAS S.A.
E.S.P.:
Hidróxido de Sodio (NaOH), Grado industrial.
Ácido Clorhídrico (HCl), Concentración 12 N (37.6 %).
Agua Destilada.
Agua Problema: Lixiviado efluente del reactor biológico anaerobio de flujo
ascendente (UASB).
Para la realización de ensayos eventuales de DQO se utilizó dicromato de
potasio 0.25 N, reactivo de digestión, reactivo de ácido sulfúrico y solución FAS
0.025 N.
3.2.2. EQUIPOS
Todos los equipos utilizados para la realización de este estudio fueron
suministrados por la Empresa Metropolitana de Aseo EMAS S.A. E.S.P:
Equipo de jarras: Capacidad para 6 beakers de 1 o 2 litros, estos últimos con
deflectores metálicos. Velt scientific C6F.
pH – metro: Handylab 1 marca Schot.
Espectrofotómetro: Espectroquant Nova 60.
Reactor para determinación de DQO micro: COD reactor marca HACH.
253.3. DISEÑO EXPERIMENTAL
El diseño experimental se realizó mediante el paquete STATGRAPHICS
Versión 4.0, con un análisis multivariable o factor multinivel, el cual se presenta
en forma de tabla (Tablas C.1, C.2 Anexo C. Diseño cronológico de la prueba
de jarras), mostrando la secuencia de ensayos a realizar; Todos los ensayos se
hicieron con réplica, es decir, cada prueba se hizo por duplicado para tener una
mayor confiabilidad de los resultados. Debido a la variabilidad de las
condiciones y del lixiviado a tratar, no fue factible realizar un diseño aleatorio, ya
que éste dificulta el posterior análisis y comparación de los resultados obtenidos
en el estudio.
3.3.1. Variables Independientes
Consideradas como aquellas que pueden ser manipuladas en el laboratorio.
Se escogieron los rangos de trabajo de las variables a manipular, concentración
y dosis, de acuerdo a los valores obtenidos mediante previa experimentación
(Anexo B. Ensayos preliminares para determinación de rangos de
concentración y dosis), buscando que sean viables técnica y económicamente.
Para cada uno de los oxidantes, manhídrox y permanganato de potasio, se
utilizaron dos concentraciones, tres dosis y tres pH’s:
Dosis de oxidantes:
Permanganato de potasio (KMnO )
4
• 100 mg/L
• 150 mg/L
• 200 mg/L
26Manhídrox
• 200 mg/L
• 400 mg/L
• 600 mg/L
Concentración de oxidante a adicionar: Se utilizaron las mismas
concentraciones para ambos oxidantes.
• 1 %
• 5 %
Rango de pH:
• 6
• 8.1
• 10.5
Tiempo de oxidación: Para determinar las mejores condiciones de oxidación
se estimó un tiempo de 1hora para la oxidación y 30 minutos de sedimentación.
Para la determinación de la cinética global de remoción de color, se tomaron
datos cada 15 minutos hasta obtener tres datos de color sin diferencia
significativa.
3.3.2. Variables Dependientes
Son las que cambian cuando se varían las demás condiciones, se toman como
variables de control, es decir que permiten hacer un seguimiento antes y
después del proceso simulado con el equipo de prueba de jarras:
• Color Aparente
• Color Real
• Turbiedad
273.3.3. Resumen del diseño experimental
Clase de diseño: Factorial multinivel.
Número de factores experimentales: 3
Número de pruebas: 2
Número de variables de respuesta: 3
Número de corridas: 36
Aleatoriedad: No
3.4 DISEÑO PARA LAS PRUEBAS DE OXIDACIÓN
El diseño experimental factorial multinivel realizado mediante el paquete
STATGRAPHICS Versión 4.0 muestra la secuencia de ensayos realizados
(Tablas C3, C4. Anexo C. Diseño cronológico de la prueba de jarras).
3.5. PROCEDIMIENTOS
3.5.1. Ensayos preliminares
Estos se realizaron para la determinación de rangos de concentración y dosis
de los oxidantes; los cuales se llevaron a cabo de la siguiente manera:
Una vez transportado el lixiviado hasta el laboratorio, se hicieron las pruebas
con cada oxidante; a una dosis determinada se corrieron ensayos de jarras a
concentraciones desde 0.1% hasta 5% para permanganato de potasio y de
0.5% hasta 10% para manhídrox, escogiendo aquellas que arrojaron mejores
remociones (1% y 5%), en ambos casos. Con estas dos concentraciones se
trabajaron dosis desde 2.5 mg/L hasta 1000 mg/L para el permanganato de
potasio, eligiendo en este caso 100, 150 y 200 mg/L; y de 100 mg/L hasta 2500
28mg/L para el manhídrox, en cuyo caso las dosis de 200, 400 y 600 mg/L fueron
seleccionadas (Tablas D.1, D.2. Anexo D. Tablas de datos de la oxidación).
Es de anotar que al aumentar la dosificación, se mejora la remoción del color en
el agua tratada, implicando altos costos haciendo poco viable el tratamiento a
dosis muy elevadas; por tanto le selección de estas dosis se basó tanto en su
porcentaje de remoción como en los costos involucrados.
3.5.2. Oxidación con Manhídrox y Permanganato de Potasio
Se hicieron las corridas en el test de jarras; iniciando con una muestra a pH 8.1
(pH original) utilizando concentraciones del 1% y 5% con sus respectivas dosis
(200, 400 y 600 mg/L con Manhídrox y 100, 150, 200 con KMnO ). Luego se
4
trabajó la muestra a un pH de 6.0, para lo cual se utilizaron 13 ml de HCl 12 N
por cada litro de lixiviado (Tabla E.1. Anexo E. Disminución y aumento de pH), y
a pH 10.5, usando 19 ml de NaOH industrial 12 N por cada litro de lixiviado para
su incremento (Tabla E.2. Anexo E. Disminución y aumento de pH); con las
condiciones ya establecidas de concentración y dosis (Tablas D.1, D.2. Anexo
D. Tablas de datos de la oxidación).
Los ensayos en el equipo de jarras se realizaron en beakers de un litro a 200
rpm durante 5 segundos en el momento de la dosificación, y disminuyendo a 45
rpm durante una hora, tiempo de oxidación, seguido de 30 minutos de
sedimentación. Transcurrido este tiempo se procedió a tomar 30 ml de muestra
a cada beaker con pipetas de 10 ml a una profundidad de 3 cm.
Para la lectura de color aparente y turbiedad se realizó una dilución del 5% en
balón aforado de 100 ml, tanto para el lixiviado sin oxidar como las muestras
tratadas, apropiada para el rango de medición del espectrofotómetro. La
medición del color real se hizo centrifugando la muestra tomada (3000 rpm por
7 minutos), seguida de la misma dilución.
29La metodología seguida, para la medición de los ensayos esporádicos de DQO,
se realizó de la siguiente forma: (método micro) se tomaron 2.5 ml, de blanco
(agua destilada) y de la muestra diluida al 5%, tanto para el lixiviado sin oxidar
como para cada una de la muestras oxidadas (original y réplica), la cual se
adicionó a 1.5 ml de solución de digestión de dicromato de potasio y 3.5 ml de
solución de ácido sulfúrico y posteriormente ubicada en el reactor para
determinación de DQO micro a 150ºC por dos horas. Después de su
enfriamiento se prosiguió a una titulación con solución FAS 0.0.25 N (Tablas
F.2., F.3. Anexo F. Determinación de Remoción de DQO).
Se determinó que las dosis aplicadas de los oxidantes no interfería con la
remoción de la DQO de los mismos, realizando para ello una corrida de jarras
(iguales condiciones de oxidación) en agua destilada con las dosis establecidas
y comparando su resultado de volumen de FAS gastado en la titulación con el
utilizado en la titulación del blanco, es decir agua destilada (Tablas F.1. Anexo
F. Determinación de Remoción de DQO).
En el caso de los ensayos realizados con variación de pH (aumento o
disminución) se tuvo en cuenta el efecto del oxidante sobre la remoción de color
aparente, real, turbiedad y DQO, más no el efecto de adición de NaOH o HCl
sobre la remoción de los parámetros mencionados, por tanto la muestra inicial a
la que se le realiza la caracterización es la que ya ha sido sometida al cambio
de pH (Tablas D.1, D.2. Anexo D. Tablas de datos de la oxidación).
3.5.3 Cinética global de la remoción de color
La realización de la cinética se llevo a cabo con la concentración, dosis y pH
que presentaron mejor eficiencia en el tratamiento del lixiviado, para cada uno
de los oxidantes trabajados en el presente estudio, se tomaron beakers de 1 L
de volumen, variando para cada uno el tiempo de oxidación del lixiviado en
30intervalos de 5 minutos hasta que la remoción de color aparente sea igual en
diferentes tiempos de oxidación; los ensayos se realizaron manteniendo
invariable el tiempo de sedimentación en 30 minutos, disposición igual a la
usada para la realización de las pruebas de determinación de las condiciones
optimas de oxidación (Tabla H.1., H.2. Anexo H. Cinética global de la remoción
de color)
3.5.4 Efecto de la oxidación sobre la carga orgánica
El efecto en el contenido de materia orgánica se determinó a través de la
remoción de DBO al oxidar con manhídrox el lixiviado proveniente del reactor
5,
piloto UASB. Este tratamiento de oxidación química se llevo a cabo con los
parámetros óptimos de concentración, dosis, pH y tiempo de reacción
encontrados en el transcurso de la experimentación.
Las pruebas de DBO Mercurio (Hg) y Cromo (Cr), fueron realizadas por el
5
Laboratorio de La Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales.
314. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1 Porcentajes de remoción de color aparente, color real y turbiedad
Se presentan los resultados obtenidos en la oxidación, para la cual se
establecieron los siguientes parámetros: tiempo de oxidación 1 hr, tiempo de
sedimentación 30 min, tiempo de mezcla rápida 5 seg a 200 rpm, tiempo de
mezcla lenta 1hr a 45 rpm; para la medición del color real se centrifugó la
muestra durante 7 min a 3000 rpm.
Las pruebas se llevaron a cabo en equipo de jarras en beakers de 1L. La
oxidación con permanganato de potasio y manhidrox se realizó para dos
concentraciones, tres dosis y tres pH diferentes, aplicadas al lixiviado efluente
del reactor piloto UASB con el fin de establecer la remoción de color, el efecto
sobre la remoción de turbiedad y DQO.
En los ensayos realizados a diferente pH, fue necesario adicionar NaOH para el
aumento de éste o HCl para su disminución seguido de sedimentación;
posterior a ésta se tuvo en cuenta el efecto del oxidante sobre la remoción de
color aparente, color real, turbiedad y DQO, más no el efecto de la base o ácido
utilizado, en conclusión los porcentajes de remoción mostrados pertenecen
únicamente al efecto de la oxidación química.
4.2 Gráficas de porcentaje de remoción para color ,turbiedad y DQO
Se realizaron pruebas con su réplica para cada ensayo con ambos oxidantes;
para la realización de las Gráficas se promedió el porcentaje de remoción de
cada prueba con su réplica (Tablas D.1, D.2. Anexo D. Tablas de datos de la
oxidación; Tablas F.2., F.3. Anexo F. Remoción de DQO).
32GRAFICOS 2 AL 7. Remociones a diferente pH en Función de Dosis de
KMnO
4
55,00
50,00
45,00
40,00 nóicomeR
pH 8,1
35,00
pH 6,0
30,00
pH 10,5 25,00 %
20,00
15,00
10,00
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 2. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de KMnO al 1%.
4
55,00
50,00
45,00
40,00 nóicomeR
35,00 pH 8,1
30,00
pH 6,0
25,00
pH 10,5 %
20,00
15,00
10,00
5,00
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 3. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de KMnO al 5%
4
45
40
35
nóicomeR
30
pH 8,1
25
pH 6,0
20
pH 10,5
15 %
10
5
0
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 4. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de KMnO al 1%
4
3345
40
35
nòicomeR
30
pH 8,1
25
pH 6,0
20
pH 10,5
15 %
10
5
0
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 5. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de KMnO al 5 %
4
95,00
85,00
75,00 nóicomeR
65,00 pH 8,1
pH 6,0
55,00
pH 10,5
%
45,00
35,00
25,00
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 6. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de KMnO4 al 1%
95,00
85,00
75,00 nóicomeR
pH 8,1
65,00 pH 6,0
55,00 pH 10,5
%
45,00
35,00
25,00
50 100 150 200 250
Dosis ( mg/L )
Grafico 7. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de KMnO4 al 5%
3440
35
30
nóicomeR
25 pH 8,1
pH 6,0
20
pH 10,5
15
%
10
5
0
50 100 150 200 250
Dosis (mg/L)
Grafico 8. % Remoción de DQO en Función de Dosis de KMnO4
GRAFICOS 9 AL 15. Remociones a diferente pH en función de Dosis de
Manhídrox
50,00
45,00
40,00
35,00 nóicomeR
30,00 pH 8,1
25,00 pH 6,0
20,00 pH 10,5
%
15,00
10,00
5,00
0,00
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/ L )
Grafico 9. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de Manhídrox al 1%
3536,00
32,00
28,00
24,00 nóicomeR
pH 8,1
20,00
pH 6,0
16,00
pH 10,5
12,00 %
8,00
4,00
0,00
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/L )
Grafico 10. % Remoción de Color Aparente en Función de Dosis de Manhídrox al 5 %
24
22
20
18
16 nóicomeR
14 pH 8,1
12 pH 6,0
10 pH 10,5
8 %
6
4
2
0
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/L )
Grafico 11. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de Manhidrox 1%
14
13
12
11
10 nóicomeR
9 pH 8,1
8 pH 6,0
7
6 pH 10,5
5 %
4
3
2
1
0
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/L )
Grafico 12. % Remoción de Color Real en Función de Dosis de Manhidrox al 5 %
3680,00
70,00
60,00
nóicomeR
50,00 pH 8,1
pH 6,0
40,00
pH 10,5
30,00
%
20,00
10,00
0,00
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/L )
Grafico 13. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de Manhidrox al 1 %
70,00
65,00
60,00
55,00
50,00 nóicomeR
45,00 pH 8,1
40,00
35,00 pH 6,0
30,00 pH 10,5
25,00 %
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
100 200 300 400 500 600 700
Dosis ( mg/L )
Grafico 14. % Remoción de Turbiedad en Función de Dosis de Manhidrox al 5%
50
45
40
35 nóicomeR
30 pH 8,1
25 pH 6,0
20 pH 10,5
%
15
10
5
0
100 200 300 400 500 600 700
Dosis (mg/L)
Grafico 15. % Remoción de DQO en Función de Dosis de Manhidrox.
37En la experimentación llevada a cabo para tratar el lixiviado efluente del reactor
biológico anaerobio de flujo ascendente (UASB) piloto con permanganato de
potasio y manhídrox, se pudo observar que el porcentaje de remoción para
cada uno de los parámetros medidos aumentaba directamente con la dosis
aplicada; es de señalar que en el caso de la turbiedad este aumento entre las
dosis no es significativo.
Se logró remoción significativa de color aparente y turbiedad a un pH elevado
con ambos oxidantes. En el caso del permanganato de potasio, la mayor
remoción alcanzada de color aparente está entre 46 y 49 %; para turbiedad se
alcanza una remoción máxima de 92%. Ambos porcentajes corresponden a una
dosis de 200 mg/L, como se puede apreciar en las gráficas 2, 3, 6 y 7. La
oxidación con manhídrox presenta una remoción máxima de color aparente en
un intervalo de 34% a 45% y de turbiedad en un intervalo de 69% a 72% como
se muestra en las gráficas 9, 10, 13 y 14.
La remoción de color real utilizando permanganato de potasio, es menor que la
remoción de color aparente en todos los ensayos con variación de pH, como se
puede ver en las gráficas 2 a 5. Esto posiblemente se deba a que el color del
lixiviado efluente del reactor UASB esta asociado al contenido de sólidos
suspendidos los cuales se ven más alterados por la acción coagulante y
adsorbente del producto de la reacción (MnO ).
2
La oxidación con manhídrox a pH 6.0, no tuvo ningún efecto en la remoción de
color aparente, real, turbiedad, DQO. Para este oxidante es necesario elevar el
pH a 10.5 para obtener resultados significativos de remoción de los parámetros
antes mencionados, como se observa en las gráficas 9 a 15.
Al realizar las pruebas a pH 8.1 ( pH original del efluente del reactor UASB), se
obtuvieron para permanganato de potasio remociones máximas de color
38aparente 36%, color real 27%, turbiedad 72% a una dosis de 200 mg/L, como
se indica en las gráficas 3, 5, y 7, valores que, aunque son inferiores a los
obtenidos a pH 10.5, pueden ser tenidos en cuente en la utilización de este
oxidante; a diferencia de la oxidación con manhídrox que muestra porcentajes
de remoción bajos a este pH, color aparente 13%, color real 13, turbiedad 33%
para una dosis de 600 mg/L, como se advierte en las gráficas 10, 12 y 14.
Para obtener remociones significativas de DQO a pH 8.1 se debe realizar el
tratamiento a la dosificación más alta trabajada para cada uno de los oxidantes,
como se puede apreciar en las gráficas 8 y 15.
4.3 Análisis estadístico
Se realizó el análisis estadístico para cada variable independiente: dosis,
concentración y pH, con las variables dependientes: color aparente, color real y
turbiedad para cada oxidante estudiado, realizando un análisis univariable de
varianza, en el programa estadístico S.P.S.S. (Statistical Package for Social
Science) versión 11.1. Los datos para la elaboración del análisis se tomaron de
la tabla C.3, C.4., anexo C.
4.3.1 Análisis estadístico para KMnO
4
Tabla 3. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA COLOR APARENTE
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 4369,958a 17 257,056 602,774 ,000
Intercept 41091,344 1 41091,344 96355,514 ,000
Concentración 57,659 1 57,659 135,205 ,000
Dosis 845,553 2 422,776 991,373 ,000
pH 2760,358 2 1380,179 3236,396 ,000
Concentración * Dosis 29,279 2 14,639 34,328 ,000
Concentración* pH 173,694 2 86,847 203,648 ,000
Dosis * pH 498,721 4 124,680 292,364 ,000
Concentración * Dosis * pH 4,695 4 1,174 2,752 ,060
Error 7,676 18 ,426
Total 45468,978 36
Corrected Total 4377,634 35
a. R Squared = ,998 (Adjusted R Squared = ,997)
39GRAFICO 16 AL 18. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Aparente
60 60
50 50
etnerapA
etnerapA
40 40
roloC roloC
30 30 ed ed
nóicomeR nóicomeR
20 20
%
10 10 %
0 0
1 5 100 150 200
Concentración (%) Dosis (mg/L)
Grafico 16. % Remoción de Color Grafico 17. % Remoción de Color
Aparente en Función de la Aparente en Función de la Dosis de
Concentración de KMnO KMnO
4 4
60
50
etnerapA
40
roloC
30
ed
noicomeR
20
%
10
0
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 18. % Remoción de Color Aparente
en Función del pH, Oxidación con KMnO
4
40Tabla 4. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA COLOR REAL
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 3177,672a 17 186,922 1,489 ,205
Intercept 14738,365 1 14738,365 117,401 ,000
Concentración 174,989 1 174,989 1,394 ,253
Dosis 283,873 2 141,937 1,131 ,345
pH 476,220 2 238,110 1,897 ,179
Concentración * Dosis 102,986 2 51,493 ,410 ,670
Concentración * pH 201,288 2 100,644 ,802 ,464
Dosis * pH 1482,792 4 370,698 2,953 ,049
Concentración * Dosis * pH 455,524 4 113,881 ,907 ,481
Error 2259,699 18 125,539
Total 20175,735 36
Corrected Total 5437,371 35
a. R Squared = ,584 (Adjusted R Squared = ,192)
GRAFICO 19 AL 21. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Real
80 80
70 28 70 28
60 60 laeR
laeR
50 50 roloC roloC
40 40
ed ed
30 30 nóicomeR nóicomeR
20 20
%
10 10 %
0 0
-10 -10
1 5 100 150 200
Concentración (%) Dosis (mg/L)
Grafico 19. % Remoción de Color Real Grafico 20. % Remoción de Color Real en
en Función de la Concentración de Función de la Dosis de KMnO
4
KMnO
4
4180
70 28
60 laeR
50 roloC
40
ed
30 nóicomeR
20
10 %
25
0
-10
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 21. % Remoción de Color Real en
Función del pH, Oxidación con KMnO
4
Tabla 5. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA TURBIEDAD
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 9341,220a 17 549,484 838,497 ,000
Intercept 183542,268 1 183542,268 280080,608 ,000
Concentración 87,578 1 87,578 133,642 ,000
Dosis 1619,127 2 809,564 1235,373 ,000
pH 6060,586 2 3030,293 4624,146 ,000
Concentración * Dosis 33,305 2 16,653 25,412 ,000
Concentración * pH 581,381 2 290,691 443,586 ,000
Dosis * pH 885,976 4 221,494 337,994 ,000
Concentración * Dosis * pH 73,267 4 18,317 27,951 ,000
Error 11,796 18 ,655
Total 192895,285 36
Corrected Total 9353,016 35
a. R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)
42GRAFICO 22 AL 24. Diagrama de Bloques. Remoción de Turbiedad
100 100
90 90
80 80 dadeibruT dadeibruT
70 70
ed ed
60 60
nóicomeR nóicomeR
50 50
40 40 % %
30 30
20 20
1 5 100 150 200
Concentración (%) Dosis (mg/L)
Grafico 22. %Remoción de Turbiedad en Grafico 23. % Remoción de Turbiedad en
Función de la Concentración de KMnO Función de la Dosis de KMnO
4 4
100
90
80
70
dadeibruT
60
50
ed
40 nóicomeR
30
20 %
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 24. % Remoción de Turbiedad en Función
del pH, Oxidación con KMnO
4
434.3.2 Análisis estadístico para Manhídrox
Tabla 6. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA COLOR APARENTE
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 9845,437a 17 579,143 1730,005 ,000
Intercept 6737,947 1 6737,947 20127,461 ,000
Concentración 3,993 1 3,993 11,929 ,003
Dosis 206,763 2 103,381 308,819 ,000
pH 9311,146 2 4655,573 13907,035 ,000
Concentración * Dosis ,976 2 ,488 1,458 ,259
Concentración * pH 155,284 2 77,642 231,930 ,000
Dosis * pH 118,041 4 29,510 88,152 ,000
Concentración * Dosis * pH 49,234 4 12,308 36,767 ,000
Error 6,026 18 ,335
Total 16589,410 36
Corrected Total 9851,463 35
a R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,999)
GRAFICO 25 AL 27. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Aparente
50 50
40 40
etnerapA
etnerapA
30 30
roloC
roloC
20 20
ed
nóicomeR
nóicomeR
10 10
%
%
0 0
-10 -10
1 5 200 400 600
Concentación (%) Dosis (mg/L)
Grafico 25. % Remoción de Color Grafico 26. % Remoción de Color
Aparente en Función de la Aparente en Función de la Dosis de
Concentración de Manhídrox Manhídrox
4450
40
etnerapA
30
roloC
20
ed
nóicomeR
10
%
0
-10
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 27. % Remoción de Color Aparente en
Función del pH, Oxidación con Manhídrox
Tabla 7. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA COLOR REAL
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 1415,169a 17 83,245 226,413 ,000
Intercept 1268,666 1 1268,666 3450,561 ,000
Concentración 98,770 1 98,770 268,639 ,000
pH 382,801 2 191,401 520,578 ,000
Dosis 310,063 2 155,032 421,660 ,000
Concentración * pH 476,691 2 238,346 648,261 ,000
Concentración * Dosis 40,394 2 20,197 54,933 ,000
pH * Dosis 95,281 4 23,820 64,787 ,000
Concentración * pH * Dosis 11,167 4 2,792 7,593 ,001
Error 6,618 18 ,368
Total 2690,453 36
Corrected Total 1421,787 35
a. R Squared = ,995 (Adjusted R Squared = ,991)
45GRAFICO 28 AL 30. Diagrama de Bloques. Remoción de Color Real
25 30
20
20 laeR laeR
30
15 29
roloC roloC
10 10 ed ed
nóicomeR nóicomeR
5
0 % %
0
-5 -10
1 5 200 400 600
Concentración (%) Dosis (mg/L)
Grafico 28. % Remoción de Color Real Grafico 29. % Remoción de Color Real
en Función de la Concentración de en Función de la Dosis de Manhídrox.
Manhídrox
25
20
laeR
15
roloC
ed
10
nóicomeR
5
9
%
0
-5
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 30. % Remoción de Color Real en
Función del pH, Oxidación con Manhídrox
46Tabla 8. ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) PARA TURBIEDAD
Source Type III Sum of Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 24331,466a 17 1431,263 1242,472 ,000
Intercept 35427,396 1 35427,396 30754,357 ,000
Concentración 8,227 1 8,227 7,142 ,016
pH 23213,992 2 11606,996 10075,979 ,000
Dosis 735,319 2 367,660 319,164 ,000
Concentración * pH 178,941 2 89,470 77,669 ,000
Concentración * Dosis 12,243 2 6,122 5,314 ,015
pH * Dosis 135,513 4 33,878 29,410 ,000
Concentr * pH * Dosis 47,231 4 11,808 10,250 ,000
Error 20,735 18 1,152
Total 59779,597 36
Corrected Total 24352,201 35
a. R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)
GRAFICO 31 AL 33. Diagrama de Bloques. Remoción de Turbiedad
80 80
60 60 dadeibruT daeibruT
ed ed
40 40
nóicomeR nóicomeR
20 20 % %
0
0
1 5
200 400 600
Concentración (%)
Dosis (mg/L)
Grafico 31. %Remoción de Turbiedad en
Grafico 32. % Remoción de Turbiedad en
Función de la Concentración de
Función de la Dosis de Manhídrox
Manhídrox
4780
60 dadeibruT
ed
40
nóicomeR
20
%
0
6,0 8,1 10,5
pH
Grafico 33. % Remoción de Turbiedad en
Función del pH, Oxidación con Manhídrox
Examinando los datos del Análisis de varianza (ANOVA) presentados en las
tablas 3 a 8, se puede observar que las variables de respuesta se ven
altamente afectadas por el pH más que por la dosis, concentración o interacción
de estos parámetros, basados en que el mayor valor de Suma de Cuadrados
Tipo lll es para el pH, comparado con el Total Corregido.
El coeficiente de determinación (R. Squared) de cada uno de los modelos está
por encima de 0.99, indicando que las variables de respuesta color aparente,
color real y turbiedad están explicadas en un 99% por las variables
independientes concentración, dosis, y pH: exceptuando el color real obtenido
en la oxidación con KMnO que es explicada en un 58%, como se muestra en la
4
tabla 4.
El análisis estadístico permitió establecer que en la oxidación, el cambio de
concentraciones de 1% a 5% no tiene un efecto significativo de remoción en los
48parámetros medidos, debido a que la media presenta un valor similar para
ambas concentraciones trabajadas, como se observa en los gráficos 16,19, 22,
25, 28, y 31, tablas G.1 a G.3.y G.10. a G.12. , anexo G.
La remoción de color aparente, color real, y turbiedad para un nivel de pH en
particular presenta simetría razonable, debido a que este parámetro ejerce
mayor influencia sobre la variable respuesta más que la dosis y concentración,
que presentan asimetría, como se muestra en las gráficas 16 a 33.
La variabilidad en la remoción de color aparente, color real, y turbiedad no
cambia de manera marcada para las dos primeras dosis utilizadas (100 mg/L, y
150 mg/L para KMnO , 200 mg/L,y 400 mg/L para manhídrox). La ultima dosis
4
aplicada en la oxidación (200 mg/L para KMnO , 600 mg/L para manhídrox)
4
presenta una variabilidad mayor comparada con las anteriores, como se ve en
las gráficas 17, 20, 23, 26, 29, y 32, lo cual se puede confirmar a través de la
comparación de las medias, tablas G. 4. a G. 6 y G.13. a G.15., anexo G.
4.4 Determinación de las mejores condiciones de oxidación
En el estudio llevado a cabo, se concluyó a través de los análisis de resultados
que las condiciones más eficientes para la remoción de color y turbiedad del
tratamiento con los oxidantes, se dan a pH`s superiores a 8.1.
El NaOH industrial 12N utilizado para la elevación de pH del lixiviado presenta
un efecto de remoción importante; se realizó una prueba para determinar este
efecto en la remoción de color aparente y de turbiedad, mostrada a
continuación.
49Tabla 9. EFECTO DEL NAOH INDUSTRIAL 12N EN LA REMOCIÓN DE COLOR APARENTE
Y TURBIEDAD SOBRE EL EFLUENTE DEL REACTOR PILOTO UASB.
Lixiviado efluente del Lixiviado con
Parámetro reactor piloto UASB elevación de pH % Remoción
Color Aparente (UPtCo) 999.3 740 25.5
Turbiedad (FAU) 924 462 50
Se presentan los costos globales de los mejores resultados obtenidos de
remoción de color aparente en el tratamiento, los cuales permitirán realizar un
análisis de costo beneficio del proceso.
Caudal promedio de la planta: 1.8 L/s
Manhidrox: 9000 pesos/Kg, proveedor Mineros San Antonio Ltda.
KMnO analítico: 500000 pesos/Kg, proveedor Químicos Gran Caldas.
4
NaOH industrial: 529 pesos/Kg, proveedor Prodesal S.A.
Tabla 10. COSTOS DE TRATAMIENTO CON MANHIDROX Y PERMANGANATO DE
POTASIO
COSTOS (pesos/día)
Oxidante %Rem. Oxidante % Rem. Color
OXIDANTE DOSIS Color + NaOH Aparente
Aparente oxidante NaOH
(mg/L)
200 279.936 0 1’030238 34.48 25.5
MANHIDROX 400 559.872 0 1’310.175 39.24 25.5
(1%) 600 839.808 7.43 1’591.111 45.14 25.5
100 7’760.000 29.19 8’510.303 43.37 25.5
KMnO 150 11’664.000 33.22 12’414.303 45.04 25.5
4
(5%) 200 15’552.000 35.76 16’302.303 46.14 25.5
A partir de los costos que implican los tratamientos y su respectiva eficiencia en
la remoción, mostrados en la tabla 10, se eligen como condiciones optimas 200
mg/L de manhídrox a pH 10.5 y 100 mg/L de permanganato de potasio a pH
8.1.
504.5 Cinética global de la remoción de color
A las condiciones que presentaron mejor eficiencia en el tratamiento
(mencionadas en el ítem anterior) se les hizo el seguimiento de remoción de
color aparente a través del tiempo; se realizó la cinética del KMnO a una
4
concentración del 5%, 100 mg/L y un pH de 8.1, la cinética del manhídrox se
llevó a cabo a una concentración del 1%, una dosis de 200 mg/L y un pH de
10.5, los datos para la realización de las gráficas se extraen de las tablas H.1.,
H.2. Anexo H.
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00 nóicomeR
15,00
10,00
5,00
0,00 %
-5,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
-10,00
-15,00
-20,00
Tiempo (min)
Grafico 34. Seguimiento de la Oxidación con KMnO , Porcentaje de Remoción en Función
4
del Tiempo
40
35
30
25
nóicomeR
20
15
10
%
5
0
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
-10
Tiempo (min)
Grafico 35. Seguimiento de la Oxidación con Manhidrox. Porcentaje de Remoción en
Función del Tiempo
51El tiempo de reacción óptimo del permanganato de potasio se encuentra a los
55 minutos después de dar inicio a la reacción como se puede apreciar en la
gráfica 16,
El tiempo de reacción óptimo del Manhidrox es de 40 minutos como se muestra
en la gráfica 17, en el inicio de la oxidación (15 minutos) el manhídrox aporta
color al lixiviado, también se observa que en el inicio de la reacción (13 minutos)
el KMnO4 aporta color al lixiviado,
El permanganato de potasio aporta 18 % y el manhídrox 9% de color aparente,
como se puede observar en las gráficas 16 y 17.
4.6 Efecto de la oxidación con Manhidrox sobre la carga orgánica,
mercurio y cromo
El efecto en el contenido de materia orgánica, mercurio y cromo se determinó al
aplicar hidróxido de sodio 12 N (para elevación de pH) y manhídrox, al lixiviado
proveniente del reactor piloto UASB, en una concentración del 1%, una dosis de
200 mg/L y un tiempo de reacción de 40 minutos.
Las pruebas de DBO fueron realizadas por el Laboratorio de La Universidad
5
Nacional de Colombia, sede Manizales, así como las pruebas de color
aparente, color real, turbiedad, mercurio (Hg) y cromo (Cr), anexo I; a
continuación se muestra las remociones alcanzadas con el tratamiento
combinado de NaOH y manhídrox.
52Tabla 11. ANÁLISIS DE LABORATORIO
Parámetro Lixiviado Lixiviado % Remoción Método
efluente UASB tratado
Turbidez (NUT) 100 28 72 Turbidimétrico
DBO (mg/L) 363.6 277.13 23.78 Incubación 5 días
5
Mercurio (µg/L) 20.5 15.80 22.93 Generador de hidruros
Cromo (mg/L) 0.45 0.26 42.22 Absorción Atómica
Color Aparente 2539.40 948.92 62.63 Colorimetría
(UPt-Co)
Color Real 2009.90 800.33 60.18 Colorimetría
(UPt-Co)
El análisis muestra que el tratamiento con manhídrox y NaOH 12N sobre
lixiviado efluente del reactor piloto UASB, además de remover color puede ser
una buena alternativa para la remoción de cromo, mercurio y contenido de
materia orgánica.
El NaOH precipita metales pero a su vez el oxidante puede transformar el
cromo trivalente (Cr+3) a cromo hexavalente (Cr+6), aumentando los niveles de
toxicidad en el lixiviado.
4.7 Evaluación preliminar de costos
Se realiza la comparación de costos entre diferentes métodos de oxidación
anteriormente realizados, con los desarrollados en el presente estudio; para
esto se tiene en cuenta el costo de los reactivos y el equipo utilizado en caso de
implementar el proceso en el tratamiento de los lixiviados.
Los costos que se presentan a continuación se calcularon a partir del caudal
promedio de la planta: 1.8 L/s.
53Tabla 12. COMPARACIÓN DE COSTOS EN LA OXIDACIÓN DE LIXIVIADOS
MÉTODO DE OXIDACIÓN
H O industrial Ozono KMnO Manhidrox, NaOH efecto
2 2 4
50% analítico combinado.
Manhidrox NaOH
industrial
Manrique e Químicos Mineros
Proveedor Vidcol Ltda. Intozo Gran San Prodesal S.A
Caldas Antonio
Ltda.
% Remoción de 13.2 * 8.9 * 29.19 34.48 25.5
Color Aparente
Dosis Aplicada 1.750 9.3 100 200 9.120
(mg/L)
Costo del reactivo 3.190 500.000 9.000 529
-
(pesos/Kg)
Costos tratamiento 819.958 - 7`760.000 279.935 750.303
(pesos/día)
Costo de Equipo 406.000 - - -
-
(pesos)
Costo Total/ día 819.958 7`760.000 1’030.238
* Datos tomados del trabajo de grado “ TRATAMIENTO DE LIXIVIADOS POR MEDIO DE OXIDACIÓN CON
PERÓXIDO DE HIDRÓGENO Y OZONO.
54CONCLUSIONES
• Partiendo de los análisis de resultados obtenidos en este estudio, se
deduce que el acondicionamiento del lixiviado efluente del reactor
biológico anaerobio de flujo ascendente (UASB) piloto a pH 10.5 da
como resultado altas remociones de color aparente y turbiedad.
• El aumento de las dosis aplicadas de permanganato de potasio y
manhídrox al lixiviado efluente del reactor UASB, no tiene un efecto
significativo sobre el incremento de remoción de turbiedad a pH 10.5, Por
lo tanto, la menor de las dosis empleadas en este estudio resulta ser la
más apropiada para tal fin.
• La oxidación química realizada condujo a la eliminación de sólidos
suspendidos debido a que la remoción de color aparente es mayor que la
de color real en todos los ensayos realizados.
• El efecto clarificador de ambos oxidantes en el agua tratada, se debe en
parte al dióxido de manganeso (MnO ), que resulta de la acción oxidante,
2
el cual se insolubiliza en forma de coágulos con gran superficie
específica, que ayudan a la coprecipitación por adsorción de material en
suspensión y coloides presentes.
• La variación del pH al lixiviado a tratar es un parámetro importante
cuando se realiza la oxidación con manhídrox, pues el aumento de este
mejora notablemente la acción química del mismo.
55• El análisis estadístico determina si el diseño experimental esta bien
explicado por las variables independientes, a través del coeficiente de
determinación. También es una herramienta que permite observar el
comportamiento de los resultados obtenidos, con el objeto de interpretar
y concluir en base a ellos.
• Mediante el análisis estadístico se pudo determinar que el pH es la
variable que ejerce la mayor influencia, en comparación de la
concentración y la dosis, sobre la remoción de color y turbiedad en el
lixiviado tratado.
• Debido a la variabilidad de las condiciones del lixiviado a tratar, del clima
y por tanto del funcionamiento del reactor piloto UASB, es necesario
realizar una investigación en la cual se tenga en cuanta otros factores y
variables que permitan llegar a resultados de total confiabilidad.
• Debido a que este tratamiento implica altos costos, no es viable su
implementación en el proceso de mejorar las condiciones del lixiviado.
56SUGERENCIAS
• Efectuar ensayos de oxidación con permanganato de potasio y
manhídrox, con el objetivo central de remoción de turbiedad, para lo cual
posiblemente se reduzca la dosificación y por ende los costos que
implica el tratamiento.
• Realizar ensayos de coagulación - floculación al efluente oxidado, con el
fin de medir la reducción de coagulante (sulfato de aluminio) y la
eficiencia que puede tener este tratamiento conjunto en la remoción de
color y turbiedad.
• Ejecutar un seguimiento detallado de remoción de metales, además de la
remoción de color, para pruebas realizadas con manhídrox a pH 10.5;
que muestre el costo beneficio del proceso, conduciendo a un criterio de
decisión fundamentado para la implementación del proceso en la planta
de tratamiento de lixiviado.
• En futuras caracterizaciones de metales se debe tener en cuenta el
efecto del oxidante sobre el cromo, especificando la cantidad de cromo
trivalente, cromo hexavalente y cromo total reducida en el tratamiento.
• Para la reducción de materia orgánica con permanganato de potasio o
manhídrox se deben trabajar dosificaciones mayores a 200 mg/L y 600
mg/L respectivamente.
57BIBLIOGRAFIA
1. ARCILA MARIA, PUREZA. Ensayos preliminares de depuración de aguas
mieles de café con Manganato de Potasio. Universidad Tecnológica de
Pereira. Escuela de Tecnología Química. Pereira 1995.
2. CASAS REYES, JOSE VICENTE. Ensayo de jarras. Coagulación-
Floculación. Universidad Nacional de Colombia. Departamento de Ingeniería
Civil. 1992.
3. CASTAÑO ALBERTO. Mineros San Antonio Ltda. Bogotá, julio 30 del 2002.
4. GIRALDO GÓMEZ, GLORIA INÉS. Manual de análisis de aguas.
Universidad Nacional de Colombia sede Manizales. Departamento de
ciencias. 1995.
5. http://www.carus.com. El permanganato potásico en el tratamiento del agua.
6. http://www.frtr.gov/matrix2/section3/3_10.html. Technology Ground Water,
Surface Water and Leachate. In situ Physical / Chemical Treatment.
7. HUNT JIM. Water Conditioning & Purification. Oxidation, Matherials and
Methods. June 1998.
8. VELLA A. PHILIP, MUNDER A. JOSEPH. Uses of KMnO H O y ClO in
4, 2 2 2
Wastewater Applications. Carus Chemical Company. 1001 Boyce Memorial
Drive, Ottawa, Illinois, USA.
589. WALTON L., LABINE P., REIDIES A. The Chemistry of Permanganate in
Degradative Oxidations. Carus Chemical Company. 1001 Boyce Memorial
Drive, Ottawa, Illinois, USA.
59AnexosAnexo A
FICHA TÉCNICA MANHÍDROXPRODUCTO QUIMICO E IDENTIFICACION DE LA COMPAÑÍA
Nombre producto = MANHÍDROX.
Productos Similares = No tiene
Familia Química = Oxidante.
Composición Básica = Potasio y Manganeso.
Fabricante = Mineros San Antonio Ltda. Apia – Risaralda.
Teléfono: 3606010 –3606009 Apia – Risaralda
Alberto Castaño. Gerente.
COMPOSICIÓN DEL PRODUCTO Y FICHA TECNICA
COMPOSICIÓN
Descripción Producto grado técnico, Base Manganeso y Potasio,
Cristales color verde oscuro.
No produce olores ni vapores.
Humedad 2-3 %
Solubilidad Muy soluble descomposición a KOH- MnO
2
Contenido de:
Mn 25-27 %
K 36-38 %
O 30-32 %
Cloruros < 50 ppm
Contenidos Sulfatados <100 ppm
Compuestos Nitrogenados (como H ) < 100 ppm
2
Contenido mínimo manganato 60 %
PH en solución al 5% 12.5
Insolubles 18.7 %
FORMA DE SUMINISTRO
Sólido (polvo soluble)
Garrafas Plásticas de 30 Kg (o según pedido)EFECTOS POTENCIALES EN LA SALUD
No produce olores ni vapores peligrosos. Su almacenamiento es estable en
envases cerrados. No es aplicable para consumo humano.
PRIMEROS AUXILIOS
Debe manejarse con guantes. Si entra en contacto con la piel o los ojos, lavar
con agua abundante y jabón, máximo 10 minutos.
RIESGOS ADICINALES, FUEGO, TRANSPORTE
No produce llama. No es inflamable.
No reacciona en derrames o accidentes de transporte.
Muy soluble en agua sin peligro para la salud, su residuo es MnO , inerte.
2
MANEJO, ALMACENAMIENTO, ESTABILIDAD
Almacenarse en lugares secos conservando los envases tapados.
EXPOSICIÓN Y PROTECCIÓN DEL TRABAJADOR O USUARIO
Usar guantes y overol o delantal plástico.
Preferiblemente usar gafas protectoras.
EFECTOS ECOLÓGICOS
Se utiliza con mucho éxito en depuración de aguas mieles residuales de café.
Depuración de estanques de peces contaminados con materia orgánica,
venenos agrícolas y metales pesados.
Control de olores y depuración de aguas de mataderos, alcantarillas urbanas,
basureros, etc.
Los lodos restantes son muy apreciados en la agricultura especialmente por su
contenido de potasio y manganeso.El Manhidrox se consume rápidamente (45 minutos máximo en el proceso
depurador de agua).
Su residuo final es MnO que actúa como floculante y se deposita inerte en el
2
fondo precipitando cationes y metales pesados como Fe y Mn.
REGULACIONES OFICIALES
El producto es fabricado y controlado por Mineros san Antonio bajo la asesoría
de la Universidad Tecnológica de Pereira (Laboratorio de Aguas de la Escuela
de Química y la Facultad del Medio Ambiente). Cumple con los requerimientos
oficiales de los ministerios de Desarrollo y Medio Ambiente.Anexo B
ENSAYOS PRELIMINARES PARA DETERMINACIÓN DE RANGOS DE
CONCENTRACIÓN Y DOSIS.Las pruebas se llevaron a cabo con equipo de jarras en beakers de 2L, con
tiempo de oxidación 1 hora, tiempo de sedimentación 30 min, tiempo de mezcla
rápida 5 seg a 200 rpm, tiempo de mezcla lenta 1hora a 45 rpm y a un pH 8.1
Tabla B.1. RESULTADOS OXIDACIÓN CON KMnO
4
Fecha 16/12/2003
Dosis 100 mg/L
Oxidante KMnO
4
Color Aparente 1220 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
5% 4 990 18.85
1% 20 860 29.51
0,50% 40 858 29.67
0,40% 50 855 29.9
0,30% 67 857 29.75
0,20% 100 860 29.51
0.1% 200 857 29.75
Fecha 17/12/2003
Dosis 20 mg/L
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1080 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
0,50% 8 1035 4.17
0,40% 10 1036 4.07
0,20% 20 1036 4.07
0.1% 40 1036 4.07
Fecha 17/12/2003
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1080 (UPtCo)
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 0,4 1060 1.85
20 0,8 1052 2.59
30 1,2 1036 4.07
40 1,6 1030 4.63
50 2 1020 5.55
100 4 957 11.39
150 6 894 17.22
200 8 887 17.87Fecha 18/12/2003
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1080 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
200 8 847 21.57
400 16 878 18.07
600 24 910 15.74
800 32 976 9.65
1000 40 1043 3.42
Fecha 19/12/2003
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1100 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
2,5 0,1 1100 0
5 0,2 1100 0
10 0,4 1100 0
200 8 875 20.45
250 10 874 20.54
300 12 874 20.54
350 14 913 17.0
400 16 914 16.91
Fecha 22/12/03
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1080 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 2 1010 6.48
20 4 1000 7.41
30 6 1000 7.41
50 10 978 9.44
100 20 892 17.4
150 30 762 29.44Fecha 24/12/03
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1160 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen(ml) (UPtCo) % Remoción
200 40 717 38.19
230 46 707.6 39.0
250 50 707 39.05
270 54 697 39.91
300 60 668 42.41
Fecha 29/12/03
Concentración 0.2%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1060 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen ml) (UPtCo) % Remoción
10 10 1060 0
20 20 1054 0.56
30 30 1060 0
40 40 1060 0
50 50 1060 0
60 60 1060 0
Fecha 29/12/03
Concentración 0.5%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1060 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 4 1060 0
20 8 1048 1.13
50 20 1012 4.53
100 40 730 31.13
150 60 676 36.23
200 80 640 39.62Fecha 30/12/03
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
Color Cruda 1070 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen ml) (UPtCo) % Remoción
300 60 632 40.93
350 70 608 43.18
400 80 586 45.23
Fecha 30/12/2003
Concentración 0.5%
Oxidante KMnO4
Color Aparente 1070 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
200 80 632 40.93
300 120 584 45.42
400 160 550 48.60
Tabla B.2. RESULTADOS OXIDACIÓN CON MANHÍDROX
Fecha 05/01/04
Dosis 100 mg/L
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1320 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
5 4 1296 1.82
1 20 1272 3.64
Fecha 06/01/04
Dosis 100 mg/L
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1340 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 2 1328 0.9
5 4 1320 1.49
1 20 1318 1.64
0.5 40 1318 1.64Fecha 08/01/04
Dosis 500 mg/L
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1220 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 10 1124 7.87
5 20 1184 2.95
1 100 1054 13.61
Fecha 13/01/04
Dosis 400 mg/L
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1160 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 8 820 29.31
5 16 772 33.45
1 80 774 33.28
Fecha 13/01/04
Dosis 800 mg/L
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1160 UPtCo
Color Aparente
Concentración Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
10 16 732 36.9
5 32 698 36.83
1 160 676 41.72
Fecha 13/01/04
Concentración 1%
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 1160 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remoción
200 40 728 32.41
400 80 750 35.34
500 100 554 36.72
600 120 714 38.45
800 160 692 40.34
1000 200 662 42.93Fecha 14/01/04
Concentración 5%
Oxidante MANHIDROX
Color Aparente 970 UPtCo
Color Aparente
Dosis (mg/L) Volumen (ml) (UPtCo) % Remocion
200 8 854 11.96
400 16 838 13.61
600 24 786 18.97
800 32 760 21.65
1000 40 734 24.33
1400 56 724 25.36
1700 68 704 27.42
2000 80 730 24.74
2500 100 734 24.33Anexo C
DISEÑO CRONOLÓGICO DE LA PRUEBA DE JARRASTabla C.1. DISEÑO CRONOLÓGICO DE LA PRUEBA DE JARRAS PARA EL
PERMANGANATO DE POTASIO
% rem % rem %rem
SESIÓN JARRA Oxidante Concentración Dosis pH Color Color Turbiedad
(% p/v) (mg/L) real aparente
1 PERMANGANATO 1% 100 6.0
2 PERMANGANATO 5% 100 6.0
Primera
3 PERMANGANATO 1% 150 6.0
4 PERMANGANATO 1% 100 6.0
Réplica 5 PERMANGANATO 5% 100 6.0
6 PERMANGANATO 1% 150 6.0
7 PERMANGANATO 5% 150 6.0
8 PERMANGANATO 1% 200 6.0
9 PERMANGANATO 5% 200 6.0
Segunda
10 PERMANGANATO 5% 150 6.0
11 PERMANGANATO 1% 200 6.0
Réplica 12 PERMANGANATO 5% 200 6.0
13 PERMANGANATO 1% 100 8.1
14 PERMANGANATO 5% 100 8.1
Tercera
15 PERMANGANATO 1% 150 8.1
16 PERMANGANATO 1% 100 8.1
Réplica 17 PERMANGANATO 5% 100 8.1
18 PERMANGANATO 1% 150 8.1
19 PERMANGANATO 5% 150 8.1
20 PERMANGANATO 1% 200 8.1
Cuarta
21 PERMANGANATO 5% 200 8.1
Réplica 22 PERMANGANATO 5% 150 8.1
23 PERMANGANATO 1% 200 8.1
24 PERMANGANATO 5% 200 8.1
25 PERMANGANATO 1% 100 10.5
26 PERMANGANATO 5% 100 10.5
Quinta
27 PERMANGANATO 1% 150 10.5
28 PERMANGANATO 1% 100 10.5
Réplica 29 PERMANGANATO 5% 100 10.5
30 PERMANGANATO 1% 150 10.5
Sexta 31 PERMANGANATO 5% 150 10.5
32 PERMANGANATO 1% 200 10.5
33 PERMANGANATO 5% 200 10.5
Réplica
34 PERMANGANATO
35 PERMANGANATO 5% 150 10.5
36 PERMANGANATO 1% 200 10.5
5% 200 10.5Tabla C.2. DISEÑO CRONOLÓGICO DE LA PRUEBA DE JARRAS PARA EL MANHÍDROX
SESIÓN JARRA Oxidante Concentración Dosis pH % rem % rem %rem
(% p/v) (mg/L) Color Color Turbiedad
real aparente
1 MANHIDROX 1% 200 6.0
2 MANHIDROX 5% 200 6.0
Primera
3 MANHIDROX 1% 400 6.0
4 MANHIDROX 1% 200 6.0
Réplica 5 MANHIDROX 5% 200 6.0
6 MANHIDROX 1% 400 6.0
7 MANHIDROX 5% 400 6.0
8 MANHIDROX 1% 600 6.0
9 MANHIDROX 5% 600 6.0
Segunda
10 MANHIDROX 5% 400 6.0
11 MANHIDROX 1% 600 6.0
Réplica 12 MANHIDROX 5% 600 6.0
13 MANHIDROX 1% 200 8.1
14 MANHIDROX 5% 200 8.1
Tercera
15 MANHIDROX 1% 400 8.1
16 MANHIDROX 1% 200 8.1
Réplica 17 MANHIDROX 5% 200 8.1
18 MANHIDROX 1% 400 8.1
19 MANHIDROX 5% 400 8.1
20 MANHIDROX 1% 600 8.1
Cuarta
21 MANHIDROX 5% 600 8.1
Réplica 22 MANHIDROX 5% 400 8.1
23 MANHIDROX 1% 600 8.1
24 MANHIDROX 5% 600 8.1
25 MANHIDROX 1% 200 10.5
26 MANHIDROX 5% 200 10.5
Quinta
27 MANHIDROX 1% 400 10.5
28 10.5
Réplica 29 MANHIDROX 1% 200 10.5
30 MANHIDROX 5% 200 10.5
MANHIDROX 1% 400
Sexta 31 MANHIDROX 5% 400 10.5
32 MANHIDROX 1% 600 10.5
33 MANHIDROX 5% 600 10.5
Réplica
34 MANHIDROX 5% 400 10.5
35 MANHIDROX 1% 600 10.5
36 MANHIDROX 5% 600 10.5Tabla C.3. DISEÑO CRONOLÓGICO DE LA PRUEBA DE JARRAS PARA EL
PERMANGANATO DE POTASIO
% rem % rem %rem
SESIÓN JARRA Oxidante Concentración Dosis pH Color real Color Turbiedad
(% p/v) (mg/L) aparente
1 PERMANGANATO 1% 100 6.0 7.64 14.05 53.57
2 PERMANGANATO 5% 100 6.0 5.13 7.92 31.58
Primera
3 PERMANGANATO 1% 150 6.0 21.85 28.65 71.43
4 PERMANGANATO 1% 100 6.0 8.88 15.42 53.57
Réplica 5 PERMANGANATO 5% 100 6.0 2.56 8.22 34.21
6 PERMANGANATO 1% 150 6.0 20.6 29.5 71.43
7 PERMANGANATO 5% 150 6.0 15.8 22.47 57.89
8 PERMANGANATO 1% 200 6.0 38.36 40.93 78.57
9 PERMANGANATO 5% 200 6.0 26.03 30.4 71.05
Segunda
10 PERMANGANATO 5% 150 6.0 15.38 21.48 55.26
11 PERMANGANATO 1% 200 6.0 40.85 42.3 78.57
Réplica 12 PERMANGANATO 5% 200 6.0 23.46 29.41 71.05
13 PERMANGANATO 1% 100 8.1 21.5 27.13 53.85
14 PERMANGANATO 5% 100 8.1 25.53 29.05 56.41
Tercera
15 PERMANGANATO 1% 150 8.1 24.7 28.38 66.67
16 PERMANGANATO 1% 100 8.1 21.5 28.09 56.41
Réplica 17 PERMANGANATO 5% 100 8.1 25.53 29.34 56.41
18 PERMANGANATO 1% 150 8.1 24.35 28.76 66.67
19 PERMANGANATO 5% 150 8.1 26.7 32.6 64.87
20 PERMANGANATO 1% 200 8.1 26.23 36.43 69.23
Cuarta
21 PERMANGANATO 5% 200 8.1 26.82 36.05 71.79
Réplica 22 PERMANGANATO 5% 150 8.1 26.7 33.84 64.87
23 PERMANGANATO 1% 200 8.1 26.23 35.76 67.44
24 PERMANGANATO 5% 200 8.1 26.71 35.47 71.79
25 PERMANGANATO 1% 100 10.5 3.53 43.98 86.53
26 PERMANGANATO 5% 100 10.5 12.21 43.37 90.38
Quinta
27 PERMANGANATO 1% 150 10.5 10.08 43.54 86.53
28 PERMANGANATO 1% 100 10.5 7.56 44.58 86.53
Réplica 29 PERMANGANATO 5% 100 10.5 11.56 43.37 90.38
30 PERMANGANATO 1% 150 10.5 10.08 45.47 86.53
Sexta 31 PERMANGANATO 5% 150 10.5 12.85 45.04 92.31
32 PERMANGANATO 1% 200 10.5 14.36 49.5 89.9
33 PERMANGANATO 5% 200 10.5 14.35 45.95 92.31
Réplica
34 PERMANGANATO
35 PERMANGANATO 5% 150 10.5 12.85 45.04 92.31
36 PERMANGANATO 1% 200 10.5 12.59 48.44 89.9
5% 200 10.5 14.35 46.33 92.31Tabla C.4. DISEÑO CRONOLÓGICO DE LA PRUEBA DE JARRAS PARA EL MANHÍDROX
SESIÓN JARRA Oxidante Concentración Dosis (mg/L) pH % rem % rem %rem
(% p/v) Color real Color Turbiedad
aparente
1 MANHIDROX 1% 200 6.0 0 0 5
2 MANHIDROX 5% 200 6.0 0.35 0.98 5.71
Primera
3 MANHIDROX 1% 400 6.0 1.98 0 10
4 MANHIDROX 1% 200 6.0 0.81 0 5
Réplica 5 MANHIDROX 5% 200 6.0 0.7 0 5.71
6 MANHIDROX 1% 400 6.0 1.16 0 10
7 MANHIDROX 5% 400 6.0 0.7 2.25 8.57
8 MANHIDROX 1% 600 6.0 4.65 0 20
9 MANHIDROX 5% 600 6.0 2.37 2.25 11.43
Segunda
10 MANHIDROX 5% 400 6.0 1.2 0.98 5.58
11 MANHIDROX 1% 600 6.0 4.3 0 17.6
Réplica 12 MANHIDROX 5% 600 6.0 1.89 1.56 11.43
13 MANHIDROX 1% 200 8.1 0 0 8.33
14 MANHIDROX 5% 200 8.1 5.76 1.16 15.33
Tercera
15 MANHIDROX 1% 400 8.1 1.19 0 11.11
16 MANHIDROX 1% 200 8.1 0 0 8.33
Réplica 17 MANHIDROX 5% 200 8.1 6.2 1.16 13.04
18 MANHIDROX 1% 400 8.1 1.9 0 11.11
19 MANHIDROX 5% 400 8.1 6.2 2.31 15.33
20 MANHIDROX 1% 600 8.1 10.68 7.23 22.22
Cuarta
21 MANHIDROX 5% 600 8.1 12.72 13.62 31.35
Réplica 22 MANHIDROX 5% 400 8.1 7.61 2.31 17.62
23 MANHIDROX 1% 600 8.1 13.05 7.62 22.22
24 MANHIDROX 5% 600 8.1 13.37 13 33.64
25 MANHIDROX 1% 200 10.5 9.23 34.48 63.89
26 MANHIDROX 5% 200 10.5 0 31.8 64.86
Quinta
27 MANHIDROX 1% 400 10.5 17.38 38.35 66.67
28 10.5 8.15 34.48 63.89
Réplica 29 MANHIDROX 1% 200 10.5 0 32.1 64.86
30 MANHIDROX 5% 200 10.5 18.46 40.12 66.67
MANHIDROX 1% 400
Sexta 31 MANHIDROX 5% 400 10.5 3.98 33.5 64.86
32 MANHIDROX 1% 600 10.5 22 45.66 72.22
33 MANHIDROX 5% 600 10.5 5.05 35.1 67.57
Réplica
34 MANHIDROX 5% 400 10.5 3.98 33.1 67.57
35 MANHIDROX 1% 600 10.5 22 44.62 72.22
36 MANHIDROX 5% 600 10.5 5.05 33.1 69.46Anexo D
TABLAS DE DATOS DE LA OXIDACIÓN
REMOCIÓN DE COLOR APARENTE
REMOCIÓN DE COLOR REAL
REMOCION DE TURBIEDADLas pruebas se llevaron a cabo en equipo de jarras en beakers de 1L, con
tiempo de oxidación 1 hr, tiempo de sedimentación 30 min, tiempo de mezcla
rápida 5 seg a 200 rpm, tiempo de mezcla lenta 1hr a 45 rpm; para la medición
del color real se centrifugó la muestra durante 7 min a 3000 rpm.
Tabla D.1. RESULTADOS OXIDACIÓN CON KMnO
4
Fecha 24/02/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 8,1
DQO (mg/L) 3284,4
Color Aparente 1043 UPtCo
Color Real 850 UPtCo
Turbiedad 819 FAU
Dosis Volumen COLOR TURBIEDAD DQO
(mg/L) (ml) (UPtCo) (FAU) (mg/L)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
100 10 755 27,61 667 21,5 367,5 55,13 3052,56 7,06
150 15 745 28,57 641,5 24,53 273 66,67 2743,44 16,47
200 20 666,5 36,10 627 26,23 259,4 68,33 2511,6 23,53
Fecha 24/02/2004
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
pH 8,1
Color Aparente 1043 UPtCo
Color Real 850 UPtCo
Turbiedad 819 FAU
COLOR TURBIEDAD
Dosis Volumen
(UPtCo) (FAU)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem
100 2 738,5 29,19 633 25,53 357 56,41
150 3 696,5 33,22 623 26,7 287,7 64,87
200 4 670 35,76 622,5 26,76 231 71,79
Fecha 25/02/2004
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
pH 6.0
Color Aparente 1010 UPtCo
Color Real 780 UPtCo
Turbiedad 798 FAU
Dosis Volumen COLOR TURBIEDAD
(mg/L) (ml) (UPtCo) (FAU)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem
100 2 928,5 8,08 750 3,85 535,5 32,89
150 3 788 21,98 658,5 15,58 346,5 56,58
200 4 708 29,90 587 24,74 231 71,05Fecha 01/03/2004
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
pH 10,5
DQO (mg/L) 1647,07
Color Aparente 777 UPtCo
Color Real 467 UPtCo
Turbiedad 1092 FAU
COLOR TURB DQO
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
100 2 440 43,37 411,5 11,88 105 90,38 1607,86 2,4
150 3 427 45,04 407 12,85 84 92,31 1254,91 23,8
200 4 418,5 46,14 400 14,35 84 92,31 1137,26 30,95
Fecha 02/03/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 6,0
DQO (mg/L) 2263,4
Color Aparente 733 UPtCo
Color Real 563 UPtCo
Turbiedad 588 FAU
COLOR TURBIEDAD DQO
Dosis Volumen
(UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
100 10 625 14,7 516,5 8,26 273 53,6 2341,4 0
150 15 520 29,1 443,5 21,22 161 71,4 2068,3 8,62
200 20 428 41,6 340 39,61 126 78,6 1717,06 24,14
Fecha 03/03/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 10,5
DQO (mg/L) 2266,32
Color Aparente 673 UPtCo
Color Real 397 UPtCo
Turbiedad 623,7 FAU
COLOR TURB DQO
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
100 10 375 44,3 375 5,54 84 86,5 1550,64 31,58
150 15 373,5 44,5 357 10,08 84 86,5 1510,88 33,33
200 20 343,5 49,0 343,5 13,48 63 89,9 1431,36 36,84Tabla D.2. RESULTADOS OXIDACIÓN CON MANHÍDROX
Fecha 12/02/2004
Concentración 5%
Oxidante Manhidrox
pH 8,1
Color Aparente: 1123 UPtCo
Color Real 920 UPtCo
Turbiedad 918 FAU
COLOR TURB
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem
200 4 1110 1,16 865 5,98 787,5 14,19
400 8 1097 2,31 856,5 6,9 766,5 16,48
600 12 973,5 13,31 800 13,04 619,5 32,50
Fecha 13/02/2004
Concentración 1%
Oxidante Manhidrox
pH 6,0
DQO (mg/L) 3282
Color Aparente 1007 UPtCo
Color cruda Rea: 860 UPtCo
Turb. Cruda : 840 FAU
: COLOR TURB DQO
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
200 20 1007 0,00 856,5 0,41 798 5,00 3282 0
400 40 1007 0,00 846,5 1,57 756 10,00 3282 0
600 60 1007 0,00 821,5 4,48 682,5 18,75 3282 0
Fecha 16/02/2004
Concentración 1%
Oxidante Manhidrox
pH 8,1
DQO (mg/L) 3199,68
Color Aparente 1010 UPtCo
Color Real 843 UPtCo
Turbiedad 756 FAU
COLOR TURB DQO
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
200 20 1010 0,00 843 0 693 8,33 3199,68 0
400 40 1010 0,00 830 1,54 672 11,11 3009,6 5,94
600 60 935 7,43 743 11,86 588 22,22 2418,59 24,41Fecha 17/02/2004
Concentración 5%
Oxidante Manhidrox
pH 6,0
Color Aparente 1023 UPtCo
ColorReal 843 UPtCo
Turbiedad 735 FAU
COLOR TURB
Dosis Volumen (UPtCo) (FAU)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem
200 4 1018 0,49 838,5 0,53 693 5,71
400 8 1006,5 1,61 835 0,95 672 8,57
600 12 1003,5 1,91 825 2,13 651 11,43
Fecha 25/02/2004
Concentración 5%
Oxidante Manhidrox
pH 10,5
DQO (mg/L) 3724,8
Color Aparente 997 UPtCo
Color Real 653 UPtCo
Turbiedad 777 FAU
COLOR TURB DQO
Dosis Volumen
(UPtCo) (FAU) (mg/L)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem %Rem
200 4 678,5 31,95 653 0 273 64,86 2534,4 31,96
400 8 665 33,30 627 3,98 262,5 66,22 2227,2 40,21
600 12 657 34,10 620 5,05 244,7 68,52 1920 48,45
Fecha 26/02/2004
Concentración 1%
Oxidante Manhidrox
pH 10,5
Color Aparente 957 UPtCo
Color Real 650 UPtCo
Turbiedad 756 FAU
COLOR TURB
Dosis Volumen
(UPtCo) (FAU)
(mg/L) (ml)
Aparente %Rem Real %Rem %Rem
200 20 627 34,48 593,5 8,69 273 63,89
400 40 581,5 39,24 533,5 17,92 241,5 68,02
600 60 525 45,14 507 22 210 72,22Anexo E
DISMINUCIÓN Y AUMENTO DE pHSe tomaron 100 ml de muestra para lograr cambio del pH, a la cual se le
adicionó HCl 37.6 % (12N) con el fin de llevar el pH a un valor de 6.0 y para el
aumento del pH a un valor de 10.5 se utilizó NaOH grado industrial.
Tabla E.1. DISMINUCION DE pH Tabla E.2. AUMENTO DE pH
Volumen HCl pH Volumen NaOH pH
(ml) (ml)
0 8,08 0 8,08
0,05 7,81 0,5 9,08
0,1 7,49 0,6 9,24
0,15 7,37 0,7 9,33
0,2 7,26 0,8 9,42
0,25 7,08 0,9 9,51
0,35 6,95 1 9,59
0,4 6,87 1,2 9,78
0,45 6,83 1,4 9,95
0,5 6,8 1,6 10,13
0,55 6,74 1,8 10,34
0,6 6,73 2 10,64
0,65 6,7
0,7 6,64
0,75 6,63
0,8 6,63
0,85 6,56
0,9 6,55
0,95 6,54
1,05 6,53
1,1 6,37
1,15 6,3
1,2 6,15
1,25 6,1
1,3 6,04
1,35 5,88
1,4 5,7
1,5 5,26
1,6 4,56
1,7 2,45Anexo F
REMOCIÓN DE DQOTablas F.1. DETERMINACION DEL APORTE DE DQO EN LA OXIDACIÓN
CON KMnO Y MANHÍDROX.
4
Oxidante KMnO4
Vol FAS gastado en el Blanco (mL) 12.3
Normalidad FAS 0.025
Dosis Volumen %
(mg/L) (ml) Error
100 12.1 1.6
150 12.3 0
200 12.3 0
Oxidante Manhidrox
Vol FAS gastado en el Blanco (mL) 13.4
Normalidad FAS 0.0192
Dosis Volumen %
(mg/L) (ml) Error
200 13.38 0.15
400 13.4 0
600 13.41 0Tablas F.2. OXIDACIÓN CON KMnO PARA REMOCIÓN DE DQO
4
Fecha 24/02/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 8,1
DQO (mg/L) 3284,4
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 10 3052,56 7,06
150 15 2743,44 16,47
200 20 2511,6 23,53
Fecha 01/03/2004
Concentración 5%
Oxidante KMnO4
pH 10,5
DQO (mg/L) 1647,07
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 2 1607,86 2,4
150 3 1254,91 23,8
200 4 1137,26 30,95
Fecha 02/03/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 6,0
DQO (mg/L) 2263,4
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 10 2341,4 0
150 15 2068,3 8,62
200 20 1717,06 24,14
Fecha 03/03/2004
Concentración 1%
Oxidante KMnO4
pH 10,5
DQO (mg/L) 2266,32
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 10 1550,64 31,58
150 15 1510,88 33,33
200 20 1431,36 36,84Tablas F.3. OXIDACIÓN CON MANHÍDROX PARA REMOCIÓN DE DQO
Fecha 13/02/2004
Concentración 1%
Oxidante Manhidrox
pH 6,0
DQO (mg/L) 3282
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 20 3282 0
150 40 3282 0
200 60 3282 0
Fecha 16/02/2004
Concentración 1%
Oxidante Manhidrox
pH 8,1
DQO (mg/L) 3199,68
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 20 3199,68 0
150 40 3009,6 5,94
200 60 2418,59 24,41
Fecha 25/02/2004
Concentración 5%
Oxidante Manhidrox
pH 10,5
DQO (mg/L) 3724,8
Dosis Volumen DQO
(mg/L) (ml) (mg/L)
%Rem
100 4 2534,4 31,96
150 8 2227,2 40,21
200 12 1920 48,45Anexo G
ANÁLISIS ESTADISTICOANÁLISIS ESTADÍSTICO PARA KMnO
4
Tabla G1. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 72,9628 3,07461 69,8433 4,56355
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 66,4759 60,2151
Upper Bound 79,4496 79,4716
5% Trimmed Mean 73,0992 70,7209
Median 71,4300 71,0500
Variance 170,158 374,868
Std. Deviation 13,04446 19,36151
Minimum 53,57 31,58
Maximum 89,90 92,31
Range 36,33 60,73
Interquartile Range 22,4250 34,4525
Skewness -,202 ,536 -,442 ,536
Kurtosis -1,303 1,038 -,473 1,038
Tabla G.2. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 22,4383 3,69563 18,0289 1,88140
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 14,6412 14,0595
Upper Bound 30,2354 21,9983
5% Trimmed Mean 20,8154 18,3999
Median 21,5000 15,5900
Variance 245,838 63,714
Std. Deviation 15,67922 7,98211
Minimum 3,53 2,56
Maximum 70,56 26,82
Range 67,03 24,26
Interquartile Range 16,1500 13,5075
Skewness 1,787 ,536 -,334 ,536
Kurtosis 4,449 1,038 -1,053 1,038
Tabla G.3. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN.
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 35,0506 2,50632 32,5194 2,79927
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 29,7627 26,6135
Upper Bound 40,3384 38,4254
5% Trimmed Mean 35,4145 33,1188
Median 36,0950 33,2200
Variance 113,070 141,047
Std. Deviation 10,63342 11,87631
Minimum 14,05 7,92
Maximum 49,50 46,33
Range 35,45 38,41
Interquartile Range 15,8225 16,3825
Skewness -,513 ,536 -,794 ,536
Kurtosis -,552 1,038 ,122 1,038Tabla G.4. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 100 mg/L DOSIS 150 mg/L DOSIS 200 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 62,4858 6,03739 73,0642 3,76598 78,6592 2,82087
95% Confidence Interval for Lower Bound 49,1976 64,7753 72,4505
Mean Upper Bound 75,7740 81,3530 84,8679
5% Trimmed Mean 62,6531 72,9841 78,5241
Median 56,4100 69,0500 75,1800
Variance 437,401 170,191 95,488
Std. Deviation 20,91414 13,04574 9,77179
Minimum 31,58 55,26 67,44
Maximum 90,38 92,31 92,31
Range 58,80 37,05 24,87
Interquartile Range 32,9600 21,6600 18,8500
Skewness ,195 ,637 ,411 ,637 ,485 ,637
Kurtosis -1,189 1,232 -1,280 1,232 -1,678 1,232
Tabla G.5. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 100 mg/L DOSIS 150 mg/L DOSIS 200 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 18,0108 5,35085 18,4950 1,83699 24,1950 2,65246
95% Confidence Interval for Lower Bound 6,2337 14,4518 18,3570
Mean Upper Bound 29,7880 22,5382 30,0330
5% Trimmed Mean 15,9498 18,5067 23,9144
Median 11,8850 18,2000 26,1300
Variance 343,579 40,494 84,427
Std. Deviation 18,53588 6,36351 9,18840
Minimum 2,56 10,08 12,59
Maximum 70,56 26,70 40,85
Range 68,00 16,62 28,26
Interquartile Range 18,7650 11,7625 12,4400
Skewness 2,310 ,637 -,004 ,637 ,435 ,637
Kurtosis 6,355 1,232 -1,720 1,232 -,416 1,232
Tabla G.6. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 100 mg/L DOSIS 150 mg/L DOSIS 200 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 27,8767 4,03913 33,7308 2,55997 39,7475 1,97234
95% Confidence Interval for Lower Bound 18,9866 28,0964 35,4064
Mean Upper Bound 36,7667 39,3653 44,0886
5% Trimmed Mean 28,0574 33,7593 39,7800
Median 28,5700 31,0500 38,6800
Variance 195,775 78,642 46,682
Std. Deviation 13,99196 8,86801 6,83240
Minimum 7,92 21,48 29,41
Maximum 44,58 45,47 49,50
Range 36,66 23,99 20,09
Interquartile Range 28,9775 16,2175 10,6925
Skewness -,153 ,637 ,266 ,637 -,008 ,637
Kurtosis -1,448 1,232 -1,435 1,232 -1,278 1,232Tabla G.7. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 60,6817 4,58261 63,8675 1,85039 89,6600 ,72000
95% Confidence Interval for Lower Bound 50,5954 59,7948 88,0753
Mean Upper Bound 70,7679 67,9402 91,2447
5% Trimmed Mean 61,3046 63,9839 89,6867
Median 64,4700 65,7700 90,1400
Variance 252,004 41,087 6,221
Std. Deviation 15,87462 6,40995 2,49417
Minimum 31,58 53,85 86,53
Maximum 78,57 71,79 92,31
Range 46,99 17,94 5,78
Interquartile Range 17,8600 12,3725 5,7800
Skewness -,762 ,637 -,418 ,637 -,334 ,637
Kurtosis -,388 1,232 -1,388 1,232 -1,665 1,232
Tabla G.8. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 18,8783 3,53501 25,2083 ,55114 16,6142 4,97840
95% Confidence Interval for Lower Bound 11,0978 23,9953 5,6568
Mean Upper Bound 26,6588 26,4214 27,5715
5% Trimmed Mean 18,5643 25,3248 14,3441
Median 18,2000 25,8800 12,7200
Variance 149,955 3,645 297,413
Std. Deviation 12,24562 1,90921 17,24567
Minimum 2,56 21,50 3,53
Maximum 40,85 26,82 70,56
Range 38,29 5,32 67,03
Interquartile Range 17,4375 2,2625 3,9000
Skewness ,538 ,637 -1,354 ,637 3,271 ,637
Kurtosis -,438 1,232 ,743 1,232 11,115 1,232
Tabla G.9. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 24,2292 3,29355 31,7417 1,04278 45,3842 ,56320
95% Confidence Interval for Lower Bound 16,9801 29,4465 44,1446
Mean Upper Bound 31,4782 34,0368 46,6238
5% Trimmed Mean 24,1313 31,7374 45,2674
Median 25,5600 30,9700 45,0400
Variance 130,170 13,049 3,806
Std. Deviation 11,40921 3,61230 1,95100
Minimum 7,92 27,13 43,37
Maximum 42,30 36,43 49,50
Range 34,38 9,30 6,13
Interquartile Range 15,7825 7,2125 2,5850
Skewness ,071 ,637 ,150 ,637 1,077 ,637
Kurtosis -,862 1,232 -1,975 1,232 ,577 1,232ANÁLISIS ESTADÍSTICO PARA MANHÍDROX
TablaG.10. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 30,8922 6,41444 31,8483 6,19761
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 17,3589 18,7725
Upper Bound 44,4255 44,9242
5% Trimmed Mean 30,0358 31,2215
Median 18,8000 16,4500
Variance 740,611 691,387
Std. Deviation 27,21417 26,29425
Minimum 5,00 5,58
Maximum 72,20 69,40
Range 67,20 63,82
Interquartile Range 54,9175 54,1075
Skewness ,679 ,536 ,541 ,536
Kurtosis -1,537 1,038 -1,661 1,038
Tabla G.11. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 7,5928 1,85432 4,2800 ,94079
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 3,6805 2,2951
Upper Bound 11,5050 6,2649
5% Trimmed Mean 7,2142 4,0167
Median 4,4750 3,9800
Variance 61,893 15,932
Std. Deviation 7,86721 3,99143
Minimum ,00 ,00
Maximum 22,00 13,30
Range 22,00 13,30
Interquartile Range 13,0025 5,5000
Skewness ,784 ,536 1,069 ,536
Kurtosis -,826 1,038 ,739 1,038
Tabla G.12. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN 1% CONCENTRACIÓN 5%
Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 14,0139 4,45950 13,3478 3,50629
95% Confidence Interval for Mean Lower Bound 4,6052 5,9501
Upper Bound 23,4226 20,7454
5% Trimmed Mean 13,0377 12,8809
Median ,0000 2,3100
Variance 357,969 221,294
Std. Deviation 18,92007 14,87595
Minimum ,00 ,00
Maximum 45,60 35,10
Range 45,60 35,10
Interquartile Range 35,3750 31,1900
Skewness ,792 ,536 ,602 ,536
Kurtosis -1,378 1,038 -1,670 1,038Tabla G.13. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 200 mg/L DOSIS 400 mg/L DOSIS 600 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 26,9650 8,01074 29,5625 7,89801 37,5833 7,23639
95% Confidence Interval for Lower Bound 9,3335 12,1791 21,6562
Mean Upper Bound 44,5965 46,9459 53,5105
5% Trimmed Mean 26,0833 28,7872 37,1148
Median 10,6650 13,2000 26,7500
Variance 770,064 748,542 628,383
Std. Deviation 27,75002 27,35950 25,06758
Minimum 5,00 5,58 11,40
Maximum 64,80 67,50 72,20
Range 59,80 61,92 60,80
Interquartile Range 58,0900 56,1500 50,7250
Skewness ,769 ,637 ,771 ,637 ,589 ,637
Kurtosis -1,655 1,232 -1,646 1,232 -1,636 1,232
Tabla G.14. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 200 mg/L DOSIS 400 mg/L DOSIS 600 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 2,6000 1,04222 5,4667 1,78269 9,7425 2,03911
95% Confidence Interval for Lower Bound ,3061 1,5430 5,2545
Mean Upper Bound 4,8939 9,3903 14,2305
5% Trimmed Mean 2,3761 5,0130 9,4978
Median ,5250 2,9800 7,8250
Variance 13,035 38,136 49,896
Std. Deviation 3,61036 6,17540 7,06368
Minimum ,00 ,70 1,89
Maximum 9,23 18,40 22,00
Range 9,23 17,70 20,11
Interquartile Range 6,0900 6,0650 8,8375
Skewness ,994 ,637 1,571 ,637 ,744 ,637
Kurtosis -,856 1,232 1,325 1,232 -,566 1,232
Tabla G15. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DE LA DOSIS
DOSIS 200 mg/L DOSIS 400 mg/L DOSIS 600 mg/L
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 11,3333 4,66344 12,7375 5,04715 16,9717 5,08376
95% Confidence Interval for Lower Bound 1,0692 1,6288 5,7824
Mean Upper Bound 21,5975 23,8462 28,1609
5% Trimmed Mean 10,6815 11,9250 16,3241
Median 1,0700 2,2800 10,3100
Variance 260,972 305,684 310,135
Std. Deviation 16,15462 17,48383 17,61065
Minimum ,00 ,00 ,00
Maximum 34,40 40,10 45,60
Range 34,40 40,10 45,60
Interquartile Range 32,0250 33,4000 32,8675
Skewness ,817 ,637 ,842 ,637 ,724 ,637
Kurtosis -1,620 1,232 -1,495 1,232 -1,221 1,232Tabla G.16. ANÁLISIS TURBIEDAD EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 9,6642 1,42679 17,4467 2,42123 67,0000 ,85129
95% Confidence Interval for Lower Bound 6,5238 12,1176 65,1263
Mean Upper Bound 12,8045 22,7758 68,8737
5% Trimmed Mean 9,3491 17,0557 66,8889
Median 9,2850 15,3000 66,6000
Variance 24,429 70,349 8,696
Std. Deviation 4,94254 8,38740 2,94896
Minimum 5,00 8,33 63,80
Maximum 20,00 33,60 72,20
Range 15,00 25,27 8,40
Interquartile Range 5,7875 11,1000 4,1250
Skewness 1,101 ,637 ,916 ,637 ,841 ,637
Kurtosis ,485 1,232 -,103 1,232 -,334 1,232
TablaG.17. ANÁLISIS COLOR REAL EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean 1,6758 ,42698 6,5383 1,45524 9,5950 2,36031
95% Confidence Interval for Lower Bound ,7361 3,3354 4,4000
Mean Upper Bound 2,6156 9,7413 14,7900
5% Trimmed Mean 1,6037 6,5259 9,4389
Median 1,1800 6,2000 6,6000
Variance 2,188 25,413 66,853
Std. Deviation 1,47910 5,04109 8,17637
Minimum ,00 ,00 ,00
Maximum 4,65 13,30 22,00
Range 4,65 13,30 22,00
Interquartile Range 1,5725 10,8075 14,1450
Skewness 1,179 ,637 ,059 ,637 ,528 ,637
Kurtosis ,556 1,232 -1,475 1,232 -1,329 1,232
Tabla G.18. ANÁLISIS COLOR APARENTE EN FUNCIÓN DEL pH
pH 6.0 pH 8.1 pH 10.5
Statistic Std. Error Statistic Std. Error Statistic Std. Error
Mean ,6683 ,26284 4,0325 1,46300 36,3417 1,37254
95% Confidence Interval for Lower Bound ,0898 ,8125 33,3207
Mean Upper Bound 1,2468 7,2525 39,3626
5% Trimmed Mean ,6176 3,7250 36,0796
Median ,0000 1,7350 34,4000
Variance ,829 25,684 22,606
Std. Deviation ,91051 5,06797 4,75461
Minimum ,00 ,00 31,80
Maximum 2,25 13,60 45,60
Range 2,25 13,60 13,80
Interquartile Range 1,4150 7,5225 6,5500
Skewness ,953 ,637 1,136 ,637 1,157 ,637
Kurtosis -,694 1,232 -,133 1,232 ,061 1,232Anexo H
CINÉTICA GLOBAL DE LA REMOCIÓN DE COLORTabla H.1. CINÉTICA GLOBAL DE LA REMOCIÓN DE COLOR PARA KMNO .
4
Color
Tiempo (min) (UPtCo) % Remoción
0 107,3 0,00
5 126,3 -17,71
10 116 -8,11
15 98 8,67
20 92 14,26
25 84,3 21,43
30 83,7 21,99
35 83,4 22,27
40 83 22,65
45 82,7 22,93
50 78 27,31
55 73,3 31,69
65 73 31,97
70 69,7 35,04
75 72 32,90
80 72 32,90
85 72,1 32,80
90 71,7 33,18
Tabla H.2. CINÉTICA GLOBAL DE LA REMOCIÓN DE COLOR PARA MANHÍDROX
Tiempo (min) Color (UPtCo) % Remoción
0 87 0
5 95 -9,19
10 93 -6,9
15 88 -1,15
20 81 6,9
25 75 13,79
30 63 27,59
35 64 26,45
40 61 29,88
45 61 29,88
50 61 29,88
55 61 29,88
65 62 28,74
70 62 28,74
75 61 29,88
80 61 29,88
85 62 28,74
90 61 29,88
95 61 29,88Anexo I
ANÁLISIS DE LABORATORIO
UNIVERSIDAD NACIONALDependencia:
Oficio No.
Fecha: Manizales, 22 Abril de 2004
Ingeniero
JULIO ANDRÉS CASTRO
Calle 65 H No 41-92
Tel: 8786082
Manizales
INFORME DE ENSAYO
No de Muestra : 5279
Tipo de muestra : Lixiviado Sin tratar
Identificación : Efluente UASB
Sitio : Relleno sanitario la Esmeralda
Toma de muestra : Cliente
Fecha : 14 de Abril de 2004
DETERMINACIÓN UNIDADES RESULTADO MÉTODO
PH 7.84 Potenciométrico
Turbidez NTU 100 Turbidimétrico
DBO mg/L 363.6 Incubación 5 días
Mercurio µg/L 20.50 Generador de hidruros
Cromo mg/L 0.45 Absorción atómica
Color Aparente U Pt-Co 2539.40 Colorimetría
Color Real U Pt-Co 2009.90 Colorimetría
NOTAS:
• Métodos de ensayos basdaos en las normas de la APHA-AWWA-WPCF/edición 17/92.
• El laboratorio no se hace responsable por la representatividad de la muestra, cuando no está a su cargo
la toma de la misma.
• Los resultados de ests informe sólo son aplicables a la muestra sometida a ensayo.
• Este informe de ensayo no deberá ser reproducido parcialmente sin la aprobación escrita del
laboratorio.
_______________________________________________________________________
Muestra No5279 Página 1/1
Cra. 27 No. 64-60* Apartado 127* Teléfono: Conmutador (8810000)* Fax: (-68)8863220*E-mail: sunalmzl@col2.telecom.com.coDependencia:
Oficio No.
Fecha: Manizales, 22 Abril de 2004
Ingeniero
JULIO ANDRÉS CASTRO
Calle 65 H No 41-92
Tel: 8786082
Manizales
INFORME DE ENSAYO
No de Muestra : 5280
Tipo de muestra : Lixiviado tratado con Manhídrox
Identificación : Efluente UASB
Sitio : Relleno sanitario la Esmeralda
Toma de muestra : Cliente
Fecha : 14 de Abril de 2004
DETERMINACIÓN UNIDADES RESULTADO MÉTODO
PH 10.77 Potenciométrico
Turbidez NTU 28 Turbidimétrico
DBO mg/L 277.13 Incubación 5 días
Mercurio µg/L 15.80 Generador de hidruros
Cromo mg/L 0.26 Absorción atómica
Color Aparente U Pt-Co 948.92 Colorimetría
Color Real U Pt-Co 800.33 Colorimetría
NOTAS:
• Métodos de ensayos basdaos en las normas de la APHA-AWWA-WPCF/edición 17/92.
• El laboratorio no se hace responsable por la representatividad de la muestra, cuando no está a su cargo
la toma de la misma.
• Los resultados de ests informe sólo son aplicables a la muestra sometida a ensayo.
• Este informe de ensayo no deberá ser reproducido parcialmente sin la aprobación escrita del
laboratorio.
_______________________________________________________________________
Muestra No5280 Página 1/1
Cra. 27 No. 64-60* Apartado 127* Teléfono: Conmutador (8810000)* Fax: (-68)8863220*E-mail: sunalmzl@col2.telecom.com.coAnexo J
FOTOS DE LA EXPERIMENTACIÓNEQUIPO DE JARRAS, BEAKERS DE 1L
TOMA DE MUESTRA, LIXIVIADO EFLUENTE DEL REACTOR PILOTO UASB.TRATAMIANTO DE LIXIVIADOS POR MEDIO DE OXIDACIÓN
DERECHA: LIXIVIADO EFLUENTE DEL REACTOR PILOTO UASB.
IZQUIERDA: LIXIVIADO TRATADO CON MANHIDROX A LAS CONDICIONES
ÓPTIMAS: DOSIS 200 mg/L, pH 10.5Y CONCENTRACIÓN 1%.