Elektrokoagulazioa (EK) korronte elektrikoa erabiltzen duen prozesu bat da, hondakin-uretatik kutsatzaileak kentzeko. Sakrifizio-elektrodoak disolbatzeko dc elikadura-hornidura aplikatzea dakar, gero kutsatzaileekin koagulatzen diren metal ioiak askatzen dituztenak. Metodo honek ospea irabazi du hainbat hondakin-ur tratatzeko eraginkortasunagatik, ingurumenarekiko errespetua eta aldakortasunagatik.
Elektrokoagulazioaren printzipioak
Elektrokoagulazioan, korronte elektrikoa hondakin-uretan murgilduta dauden metalezko elektrodoetatik pasatzen da. Anodoa (elektrodo positiboa) disolbatu egiten da, aluminioa edo burdina bezalako katioi metalikoak askatuz uretara. Metal ioi hauek uretako kutsatzaileekin erreakzionatzen dute, eta agregatu eta erraz ken daitezkeen hidroxido disolbaezinak eratzen dituzte. Katodoak (elektrodo negatiboak) hidrogeno gasa sortzen du, eta horrek koagulatutako partikulak gainazalean flotatzen laguntzen du, gaingabetzeko.
Prozesu orokorra urrats hauetan labur daiteke:
Elektrolisia: dc elikadura hornidura elektrodoei aplikatzen zaie, anodoa disolbatzea eta metalezko ioiak askatzea eraginez.
Koagulazioa: askatutako metal ioiek esekitako partikulen eta disolbatutako kutsatzaileen kargak neutralizatzen dituzte, eta agregakin handiagoak sortzen dira.
Flotazioa: katodoan sortzen diren hidrogeno gas burbuilak agregatuei atxikitzen zaizkie, eta gainazalean flotatzen dute.
Bereizketa: flotatzen duten lohiak gaingabetzearen bidez kentzen dira, finkatutako lohiak hondotik biltzen diren bitartean.
DC elikaduraren abantailak elektrokoagulazioan
Eraginkortasuna: dc elikadura-iturri aplikatzen den korrontearen eta tentsioaren kontrol zehatza ahalbidetzen du, elektrodoen disoluzioa optimizatuz eta kutsatzaileen koagulazio eraginkorra bermatuz.
Sinpletasuna: DC hornidura erabiliz elektrokoagulatzeko konfigurazioa nahiko erraza da, elikadura hornidura, elektrodoak eta erreakzio-ganberaz osatua.
Ingurumenarekiko errespetua: koagulazio kimikoa ez bezala, elektrokoagulazioak ez du kanpoko produktu kimikorik gehitzea behar, bigarren mailako kutsadura arriskua murrizten du.
Aniztasuna: EC-k kutsatzaile ugari trata ditzake, metal astunak, konposatu organikoak, solido esekiak eta baita patogenoak ere.
Elektrokoagulazioaren aplikazioak Hondakin-uren tratamenduan
Industria-hondakin-urak: elektrokoagulazioa oso eraginkorra da metal astunak, koloratzaileak, olioak eta beste kutsatzaile konplexuak dituzten industria-hondakin-urak tratatzeko. Ehungintza, electroplating eta farmazia bezalako industriak EC-k substantzia toxikoak kentzeko eta oxigeno-eskaera kimikoa (COD) murrizteko duen gaitasunari etekina ateratzen dio.
Udal Hondakin-urak: EC lehen edo bigarren mailako tratamendu metodo gisa erabil daiteke hiri-hondakin-urak, esekitako solidoak, fosfatoak eta patogenoak kentzen lagunduz. Tratatutako uraren kalitate orokorra hobetzen du, isurtzeko edo berrerabiltzeko egokia bihurtuz.
Nekazaritzako isurketak: EC gai da pestizidak, ongarriak eta materia organikoa dituzten nekazaritzako isurketak tratatzeko. Aplikazio honek nekazaritza-jarduerek inguruko ur-masetan duten eragina murrizten laguntzen du.
Euri-uren tratamendua: EC ekaitz-uren isuriari aplika dakioke sedimentuak, metal astunak eta beste kutsatzaile batzuk kentzeko, ur-masa naturalen sartzea ekiditeko.
Parametro operatiboak eta optimizazioa
Elektrokoagulazioaren eraginkortasuna hainbat parametro operatiboren araberakoa da, besteak beste:
Korronte-dentsitatea: elektrodoaren azalera-unitate bakoitzeko aplikatzen den korronte kopuruak ioi metalikoen askapen tasa eta prozesuaren eraginkortasun orokorra eragiten du. Korronte dentsitate handiagoak tratamenduaren eraginkortasuna areagotu dezake, baina energia-kontsumo handiagoa eta elektrodoen higadura ere ekar ditzake.
Elektrodoen materiala: elektrodoaren materiala aukeratzeak (normalean aluminioa edo burdina) koagulazio motan eta eraginkortasunean eragiten du. Material desberdinak hautatzen dira hondakin-uretan dauden kutsatzaile espezifikoen arabera.
pH: Hondakin-uren pH-ak hidroxido metalikoen disolbagarritasunari eta eraketari eragiten dio. PH maila optimoek eratutako agregatuen koagulazio-eraginkortasun eta egonkortasun handiena bermatzen dute.
Elektrodoen konfigurazioa: elektrodoen antolamenduak eta tarteak eremu elektrikoaren banaketan eta tratamendu-prozesuaren uniformetasunean eragina du. Konfigurazio egokiak metal ioien eta kutsatzaileen arteko kontaktua hobetzen du.
Erreakzio-denbora: elektrokoagulazioaren iraupenak kutsadura kentzearen neurrian eragiten du. Erreakzio-denbora egokiak kutsatzaileen koagulazio osoa eta bereizketa bermatzen ditu.
Erronkak eta Etorkizuneko Ildoak
Abantailak izan arren, elektrokoagulazioak zenbait erronka ditu:
Elektrodoen kontsumoa: anodoaren sakrifizio izaerak pixkanaka-pixkanaka kontsumitzea dakar, aldizkako ordezkatzea edo birsortzea eskatzen duena.
Energia-kontsumoa: DC elikadura hornidurak kontrol zehatza ahalbidetzen badu ere, energia-kontsumoa izan daiteke, batez ere eskala handiko eragiketetarako.
Lohien kudeaketa: prozesuak behar bezala kudeatu eta deuseztatu beharreko lohiak sortzen ditu, ustiapen-kostuak gehituz.
Etorkizuneko ikerketek eta garapenek erronka horiei aurre egin nahi diete:
Elektrodoen materialak hobetzea: elektrodoen material iraunkorragoak eta eraginkorragoak garatzea, kontsumoa murrizteko eta errendimendua hobetzeko.
Elikatze-hornidura optimizatzea: energia-hornidura-teknika aurreratuak erabiltzea, hala nola, DC pultsatua, energia-kontsumoa murrizteko eta tratamenduaren eraginkortasuna hobetzeko.
Lohien manipulazioa hobetzea: Lohiak murrizteko eta balorizatzeko metodo berritzaileak, hala nola, lohiak azpiproduktu erabilgarria bihurtzea.
Ondorioz, DC elikadura-hornidurak zeregin erabakigarria du hondakin-uren tratamendurako elektrokoagulazioan, hainbat kutsatzaile kentzeko irtenbide eraginkor, ingurumena errespetatzen duen eta polifazetikoa eskainiz. Etengabeko aurrerapen eta optimizazioekin, elektrokoagulazioa hondakin-uren tratamendu globalaren erronkei aurre egiteko metodo are bideragarriagoa eta iraunkorragoa bihurtuko da.
Argitalpenaren ordua: 2024-07-12
