Universidad de Carabobo

Facultad de Ingeniería

Conservación ambiental

Sección 61

Isabel Figueroa

NEUTRALIZACIÓN

El tratamiento de neutralización se utiliza normalmente en los siguientes casos que presentan la

depuración de efluentes industriales:

1. Antes de la descarga en un medio acuático: la vida flora y fauna de agua dulce se

desarrolla adecuadamente en aguas con pH cercanos a 7, y es muy sensible a variaciones

de pH.

2. Antes de la descarga de efluentes al alcantarillado municipal: en muchos sitios el valor de

pH de descarga al alcantarillado está regulado, pues es más sencillo y más económico

neutralizar los efluentes industriales que el amplio volumen de estos aunados a los

efluentes residenciales.

3. Antes de tratamientos biológicos o químicos: para los tratamientos biológicos el pH debe

mantenerse en un intervalo de 6,5 y 8,5 para una actividad biológica óptima. El proceso

biológico alcanza la neutralización por sí mismo y tiene un comportamiento regulador de

pH por la producción de dióxido de carbono. el grado de pre neutralización que debe

alcanzarse depende del pH de la solución y la cantidad de DBO que se desee eliminar con

dicho proceso biológico.

4. Antes de un proceso de coagulación, floculación lo ideal es neutralizar el efluente a tratar,

ya que los químicos agregados actúan eficientemente a cierto pH y un pH alejado del

necesario causará una ineficiencia de los químicos añadidos o un gasto excesivo en

químicos.

MÉTODOS PARA LA NEUTRALIZACIÓN DE EFLUENTES

Dependiendo del pH del efluente este deberá acidificarse o alcalinizarse, para lo cual se pueden

agregar distintas sustancias que neutralizarán el efluente. Si en un mismo proceso, o en procesos

cercanos se producen tanto efluentes alcalinos como efluentes ácidos, económicamente es mejor

mezclar dichos efluentes para que se neutralicen entre ellos, pues la adición de sustancias para

neutralizar puede generar un exceso de solutos que deben eliminarse para que el efluente esté

apto para su descarga.

1. Homogeneización: consiste en la mezcla de efluentes ácidos y efluentes alcalinos en un

tanque de estabilización, este proceso además tiene como ventaja un caudal relativamente

constante de entrada a la planta de tratamiento y aminorar las variaciones de DBO

alimentadas a la planta de tratamiento.

2. Neutralización con lechos de caliza: se tienen de 2 tipos, de flujo ascendente y de flujo

descendente, siendo los primeros los más utilizados y los más recomendables. Este

método de neutralización no debe realizarse en efluentes con una concentración de ácido

sulfúrico (H2SO4) mayor a 0,6%, pues reacciona con el lecho formando un precipitado de

CaSO4 insoluble que recubre el lecho de caliza haciéndolo ineficiente.

Fuente: SETTE R. “Tratamiento de aguas residuales”

En la figura se muestra una unidad de lecho de flujo ascendente, la cual es preferible pues

los sólidos de sulfato de calcio formados tienen a ser arrastrados por los efluentes en lugar

de depositarse sobre el lecho, además en este tipo de lecho los gases de CO2 formados se

eliminan con mayor facilidad que en el de flujo descendente, donde puedan generarse

condiciones de inundación. En ambos casos, la presencia de iones metálicos reduce la

eficiencia del lecho pues se pueden formar hidróxidos insolubles que precipiten y

recubren el lecho; si la dilución de los ácidos aumenta, su los tiempos de retención

requeridos serán mayores

3. Neutralización con cal: este método es uno de los más utilizados por el bajo costo de la

cal, sin embargo algunas fuentes sostienen que la cal inhabilita los lodos activos. Se

recomienda en este método que la adición de cal se realice en varias etapas, inicialmente

una para un aumento primario del pH a un valor de 3,5 o 4 y luego una o dos etapas

adicionales para llevar el pH al valor requerido. El control automático de este proceso es

muy complicado y delicado, pues la el pH no varía de forma lineal respecto a la cantidad

añadida de cal, en especial en el punto de equivalencia, a continuación se muestra el

diagrama de flujo para un sistema para neutralización con cal en dos etapas.

4. Neutralización de aguas residuales alcalinas: para la neutralización de estos efluentes

funcionan, en principio todos los ácidos fuertes, mas por coste los ácidos fuertes

utilizados se limitan a HCl y H2SO4. La reacción de estos ácidos con los álcalis en el

efluente es realmente rápida, por lo tanto el tiempo de residencia es bastante reducido.

También se utiliza en estos procesos de neutralización gases residuales que contengan

más de 14% de CO2 se pueden utilizar para neutralizar efluentes alcalinos, pues el CO2

se disuelve en el agua formando ácido carbónico que reacciona con la base, esta reacción

ocurre a menor velocidad que la reacción por adición de ácidos fuertes, pero constituye

una reutilización de un residuo del proceso, lo que lo convierte en un método atractivo de

neutralización. Este método de neutralización no es efectivo si el pH se desea disminuir a

valores menores a 7, pues la disolución del gas le confiere al efluente propiedades

reguladoras.

SISTEMAS UTILIZADOS PARA NEUTRALIZACIÓN

Para flujos por debajo de unos 400 m3/día, se suele operar en modo estático

(discontinuo, batch); los sistemas estáticos pueden tener controladores automáticos o ser

operados manualmente.

Si el flujo excede los 400 m3/día, la regulación de pH se realiza en línea, mediante

controladores automáticos.

Si se opera en línea, es importante obtener un buen grado de homogeneización de la solución. La

agitación por aire requiere tasas de 0,3 a 0,9 m3 de aire/minuto/m2de tanque. La agitación

mecánica requiere de unos 0,4 HP/m3

DETERMINACIÓN DEL pH DE AGUAS RESIDUALES

Muestreo. Solamente deben utilizarse muestras instantáneas de aguas negras y la prueba debe

repetirse a intervalos.

Equipo. Un comparador de discos de cristal de colores estándar, o también un juego de soluciones

coloreadas estándar adquirida en las casas proveedoras de laboratorios. Los indicadores a utilizar

deben obtenerse del mismo fabricante de las muestras estándar. Frascos goteros para cada

indicador y goteros graduados. Una probeta graduada de 250 mL. Agua destilada

Procedimiento

1. Vierta aproximadamente 100 mL de la muestra en la probeta graduada y deje reposar por

unos minutos hasta que la materia suspendida más gruesa se deposite.

2. Agregue la cantidad de indicador especificada por el fabricante a una de las celdas del

comparador.

3. Llene cuidadosamente cada celda del comprobador con el sobrenadante de la probeta (si

el indicador se agrega primero, se mezclará completamente al llenarse la celda)

4. Coloque la celda que contiene indicador en el espacio interior y la celda que contiene solo

aguas negras en el espacio exterior de los discos coloreados.

5. Haga girar el disco hasta que coincidan los colores que se vean a través del visor y lea

como pH el número señalado en el disco.

En la figura de la página siguiente se presenta un comparador de discos.

La medición de pH se puede realizar con mayor facilidad utilizando un pHimetro, el cual presenta gran

exactitud en el valor reportado con mayor facilidad de uso.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] SETTE, R., JIMÉNEZ, D. de LORA, F. Tratamiento de Aguas Residuales. (1997) Editorial Reverte.

[2] DEPARTAMENTO DE SANIDAD DEL ESTADO DE NUEVA YORK. Manual de tratamiento de

AGUAS NEGRAS. (2008) Editorial Limusa.

[3] http://www.ing.uchile.cl/~leherrer/iq651/Apunte1/Fisicoqapu01.htm#_Toc493666877

Documento en línea.