Modelamiento de la retención de arsénico por medio de la aplicación tecnosoles en conjunto con nanopartículas en aguas provenientes de minería

Abstract

Las actividades mineras generan gran cantidad de residuos contaminados en concentraciones elevadas con altos riesgos para la salud humana y ecosistemas. Se han detectado concentraciones de Arsénico de hasta 27,46 ug.L-1 en aguas residuales de minas al Sur del Ecuador. Esto muestra la necesidad de aplicar técnicas para reducir la contaminación de aguas y suelos. El presente trabajo busca desarrollar una estrategia de remediación del agua contaminada con As, basada en el uso de un Tecnosol compuesto por suelo férrico recogido en el área minera y nanopartículas de hierro bioreducidas con activos de cáscara de naranja. El objetivo es modelizar el comportamiento de retención de As, al actuar en conjunto suelo+nanopartículas. Para ello, se caracterizó experimentalmente la capacidad de retención de cada uno, usando isotermas de adsorción, y se desarrolló un modelo dinámico utilizando Vensim® para escalar el proceso y predecir el comportamiento del adsorbente. Los experimentos de laboratorio determinaron que las capacidades de retención se ajustaron a las isotermas de Langmuir (R2>0,9), con estos datos se construyó el modelo empleando diagramas de flujo. El análisis de sensibilidad será útil para predecir el tiempo necesario para remediar el agua con As, basado en las condiciones de concentración, volumen a tratar y vida útil del adsorbente. A partir de los resultados del modelo, se determinó que la formulación con 5% de nanopartículas en el Tecnosol, presenta un 97% de As retenido. Con estos resultados se tiene la información necesaria para proceder al dimensionamiento de la aplicación en campo de la metodología.