Comportamiento reológico y caracterización de los lodos de tratamiento de agua potable de Marruecos
Autores: Azeddine, Fantasse; Sergio, Parra Angarita; Angélique, Léonard; El Khadir, Lakhal; Ali, Idlimam; El Houssayne, Bougayr
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comportamiento reológico y caracterización de los lodos de tratamiento de agua potable de Marruecos
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Tratamiento de agua potable
Lodo
Composición química
Comportamiento reológico
Marrakech
Propiedades mecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
El tratamiento del agua potable genera una gran cantidad de subproducto pastoso conocido como lodo de tratamiento de agua potable (DWTS). La composición química, la microestructura y el comportamiento reológico del DWTS son de suma importancia en el cálculo, diseño, optimización, puesta en marcha y control de sus procesos de tratamiento. El propósito de esta investigación fue caracterizar el DWTS de la planta de tratamiento de agua potable de Marrakech (Marruecos), con el objetivo de ayudar a futuros investigadores e ingenieros a predecir su comportamiento hidrodinámico. La primera parte de este estudio se dedicó a la estructura física y la composición química del lodo. La segunda parte se orientó hacia el estudio de las propiedades mecánicas; se realizó una prueba de penetración y una prueba de reología rotacional. Para la primera prueba, se trazó un diagrama de penetración fuerza-longitud con el fin de calcular la dureza, la cohesividad y la adhesividad del DWTS. Para la segunda prueba, se trazaron y ajustaron el esfuerzo cortante y la viscosidad aparente a cinco modelos reológicos, en función de la tasa de corte, con el objetivo de describir el comportamiento reológico de las muestras. Los resultados obtenidos revelan que el lodo de tratamiento de agua potable de Marrakech es un material poroso, amorfo y altamente adhesivo, con un comportamiento reológico de adelgazamiento por corte (pseudoplástico) que puede describirse según el modelo de Herschel-Bulkley (mejor en esfuerzos de baja tasa, R^2 = 0.98) o el modelo de Windhad (mejor en altas tasas de corte, R^2 = 0.96) y está compuesto principalmente de sílice, óxidos de aluminio y hierro.
Descripción
El tratamiento del agua potable genera una gran cantidad de subproducto pastoso conocido como lodo de tratamiento de agua potable (DWTS). La composición química, la microestructura y el comportamiento reológico del DWTS son de suma importancia en el cálculo, diseño, optimización, puesta en marcha y control de sus procesos de tratamiento. El propósito de esta investigación fue caracterizar el DWTS de la planta de tratamiento de agua potable de Marrakech (Marruecos), con el objetivo de ayudar a futuros investigadores e ingenieros a predecir su comportamiento hidrodinámico. La primera parte de este estudio se dedicó a la estructura física y la composición química del lodo. La segunda parte se orientó hacia el estudio de las propiedades mecánicas; se realizó una prueba de penetración y una prueba de reología rotacional. Para la primera prueba, se trazó un diagrama de penetración fuerza-longitud con el fin de calcular la dureza, la cohesividad y la adhesividad del DWTS. Para la segunda prueba, se trazaron y ajustaron el esfuerzo cortante y la viscosidad aparente a cinco modelos reológicos, en función de la tasa de corte, con el objetivo de describir el comportamiento reológico de las muestras. Los resultados obtenidos revelan que el lodo de tratamiento de agua potable de Marrakech es un material poroso, amorfo y altamente adhesivo, con un comportamiento reológico de adelgazamiento por corte (pseudoplástico) que puede describirse según el modelo de Herschel-Bulkley (mejor en esfuerzos de baja tasa, R^2 = 0.98) o el modelo de Windhad (mejor en altas tasas de corte, R^2 = 0.96) y está compuesto principalmente de sílice, óxidos de aluminio y hierro.