Evaluación de la Zeolita como un Medio Reactivo Potencial en una Barrera Reactiva Permeable (PRB): Estudios en Lote y en Columna
Autores: Rocha, Liana Carolina Carvalho; Zuquette, Lazaro Valentin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación de la Zeolita como un Medio Reactivo Potencial en una Barrera Reactiva Permeable (PRB): Estudios en Lote y en Columna
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Zeolita natural
Material reactivo
Barrera reactiva permeable
Contaminantes de aguas subterráneas
Capacidad de adsorción
Capacidad de desorción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El propósito de este trabajo es evaluar la capacidad de una zeolita natural para ser utilizada como material reactivo en una barrera reactiva permeable (PRB) para eliminar contaminantes inorgánicos del agua subterránea. Para este fin, las muestras de zeolita fueron sometidas a pruebas de caracterización, experimentos en columna, pruebas por lotes y un proceso de lavado para evaluar las capacidades de adsorción y desorción de la zeolita. En los experimentos en columna, las muestras fueron sometidas a ocho ciclos sucesivos que involucraron la percolación de una solución acuosa de potasio (1500 mg/L) y un posterior proceso de lavado con agua. Se realizaron pruebas por lotes mezclando 20 g de zeolita con 100 mL de soluciones acuosas de un solo elemento de K y Zn con concentraciones de 200 mg/L. Los resultados indican que la roca de zeolita está compuesta predominantemente por especies de clinoptilolita y tiene una relación Si/Al de 6.8, una alta capacidad de intercambio catiónico (CEC) de 180 cmol/kg y una alta tasa de adsorción de K con una eficiencia de eliminación del 78%. Las isotermas de adsorción de la zeolita siguen el modelo de Langmuir y se ajustan bien a un modelo cinético de pseudo-segundo orden mostrando un alto coeficiente de correlación (r > 0.999) tanto para los cationes de K como de Zn. Además, los parámetros de transporte de contaminantes para los iones de K (R = 24.9; D = 1.32 x 10 cm/s y alfa = 1.42) revelan que la zeolita es resistente a la dispersión de iones en la barrera, indicando que el material tiene características ventajosas para su uso en una PRB. Sin embargo, el proceso de lavado del material no es eficiente, lo que indica que el uso apropiado de la zeolita es en sistemas de limpieza en los que el material adsorbente puede ser intercambiado después de perder su eficiencia como barrera reactiva.
Descripción
El propósito de este trabajo es evaluar la capacidad de una zeolita natural para ser utilizada como material reactivo en una barrera reactiva permeable (PRB) para eliminar contaminantes inorgánicos del agua subterránea. Para este fin, las muestras de zeolita fueron sometidas a pruebas de caracterización, experimentos en columna, pruebas por lotes y un proceso de lavado para evaluar las capacidades de adsorción y desorción de la zeolita. En los experimentos en columna, las muestras fueron sometidas a ocho ciclos sucesivos que involucraron la percolación de una solución acuosa de potasio (1500 mg/L) y un posterior proceso de lavado con agua. Se realizaron pruebas por lotes mezclando 20 g de zeolita con 100 mL de soluciones acuosas de un solo elemento de K y Zn con concentraciones de 200 mg/L. Los resultados indican que la roca de zeolita está compuesta predominantemente por especies de clinoptilolita y tiene una relación Si/Al de 6.8, una alta capacidad de intercambio catiónico (CEC) de 180 cmol/kg y una alta tasa de adsorción de K con una eficiencia de eliminación del 78%. Las isotermas de adsorción de la zeolita siguen el modelo de Langmuir y se ajustan bien a un modelo cinético de pseudo-segundo orden mostrando un alto coeficiente de correlación (r > 0.999) tanto para los cationes de K como de Zn. Además, los parámetros de transporte de contaminantes para los iones de K (R = 24.9; D = 1.32 x 10 cm/s y alfa = 1.42) revelan que la zeolita es resistente a la dispersión de iones en la barrera, indicando que el material tiene características ventajosas para su uso en una PRB. Sin embargo, el proceso de lavado del material no es eficiente, lo que indica que el uso apropiado de la zeolita es en sistemas de limpieza en los que el material adsorbente puede ser intercambiado después de perder su eficiencia como barrera reactiva.