LUZ MENDOZA RODAS dante morales cabrera Daniel zevallos ramos ANALISIS Y MODULACION DE TECNOLOGIAS DE AGUA MODERNAS PARA REMOCION DE BORO Y ARSENICO EN LA CUENCA DE LA CIUDAD DE TACNA ( Tratamiento del Agua potable) LUZ MENDOZA RODAS dante morales cabrera Daniel zevallos ramos

Evaluación Comparativa de Tecnologías del tratamiento de Agua Potable para la remoción del Arsénico en la ciudad de Tacna PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Hoy en día, para nadie es un secreto que las aguas superficiales de la parte Sur del Perú y de Tacna específicamente, tienen alta carga o presencia de metales, principalmente Arsénico (DESA,2014)1 En promedio, los niveles de este peligroso elemento químico en el agua superan los 0.04 miligramos por litro (mg/l). Los niveles máximos recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) son de 0.01 mg/l.

CAUSA: el origen de la contaminación natural con arsénico en las aguas subterráneas se debe a la actividad volcánica de la cordillera de Los Andes. Los acuíferos arseníferos son de origen hidrotermal, están formados por una secuencia sedimentaria con predominio de loess de edad cuaternaria. Parte del arsénico en las aguas puede derivar de la disolución de vidrio volcánico. El aumento de la concentración de arsénico en agua dependerá del régimen hidrogeológico y paleohidrogeológico del acuífero. Un factor crítico es el tiempo de residencia del agua en el acuífero, el cual por acción de hidrogénesis (geiseres) fluyen a través de la corteza y contaminan la cuenca por la que discurren.

ORIGEN DEL ARSÉNICO EN EL AGUA El arsénico puede llegar al agua por vía natural (p. ej., ascenso de fluidos magmáticos e hidrotermales, emisiones volcánicas a la atmósfera, desorción y disolución de minerales con arsénico durante la meteorización), y por vía antropogénica (minería, procesos metalúrgicos, combustión de combustibles fósiles, uso de plaguicidas y preservantes de la madera - arseniato de cobre y cromo-) (Ferreccio et al. 2000; Cáceres et al., 1992; Bissen y Frimmel, 2003a; De Gregori et al., 2003; Cáceres, 2005). Aguas superficiales ha sido el mecanismo dominante que ha llevado el arsénico hasta las costas pacífica y atlántica. La movilidad del arsénico está condicionada por las condiciones redox y el pH.

EFECTO:

Unos dos millones de personas en un área de un 1,7 x 106 km2 en el Cono Sur americano están potencialmente expuestos a la ingestión de agua con más de 50 μg/l de arsénico y consecuentemente tienen un riesgo elevado de padecer arsenicismo. CONCLUSIONES DEL II SEMINARIO HISPANO LATINOAMERICANO SOBRE TEMAS ACTUALES DE HIDROLOGIA SUBTERRANEA - 2005

Presencia del Arsénico en el organismo: signos analíticos Ella puede manifestarse por diversos efectos a saber: gastrointestinales cardiovasculares cutáneo-mucosos hepáticos hematológicos cefaleas del sistema nervioso central o del sistema nervioso periférico parestesia disfunciones motoras Es oportuno destacar que para contrarrestar efectos tóxicos agudos la Medicina ha desarrollado la aplicación de productos químicos especiales, formadores de quelatos; pero sus modos de empleo son complejos y delicados.  Mientras que para la intoxicación crónica con Arsénico basta recomendar una sola acción: dejar de consumir esa agua. Sólo así se pueden interrumpir los efectos de la intoxicación crónica.

PROBLEMA PRINCIPAL: ¿Qué tecnologías de agua desarrolladas en la actualidad pueden remover con éxito los metales como el Arsénico de las cuencas de la región Tacna? PROBLEMAS ESPECIFICOS: ¿Qué modulación del sistema de Osmosis Inversa junto a la de filtración en lecho granular de resinas por intercambio iónico es necesaria de implementar para remover el Arsénico de las cuencas de la región Tacna? ¿Cuáles son los costos que presenta la modulación desarrollada para la remoción de Arsénico en las cuencas de la región Tacna?

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN: OBJETIVO GENERAL: Analizar los aspectos de calidad de agua de las cuencas de Tacna y aplicar tecnologías modernas de tratamientos de agua para establecer una modulación tecnológica que permita la remoción de Arsénico de manera exitosa. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Aplicar y analizar distintas modulaciones tecnológicas en torno del uso de la osmosis inversa junto a la filtración en lecho granular para determinar una formulación exitosa resultante que permita la remoción de arsénico del agua de las cuencas de Tacna. Establecer una estructura de costos para la aplicación de tecnologías modernas en la remoción de arsénico en las cuencas de Tacna.

TIPO DE INVESTIGACION EL presente trabajo de investigación se ha planteado y se tomó como base al trabajo realizado por la «Asociación de Desalinización, remoción del Arsénico y rehúso del agua - ADRA de Argentina, de acuerdo a trabajos realizados por el Dr. Ing. Jorge Augello quien es el actual presidente. De acuerdo a esto, el tipo de investigación que se realizara es científico – tecnológico - aplicativo, pues se dispondrá de 04 módulos a nivel piloto que servirán para investigar la problemática de la contaminación por Arsénico de la cuenca hídrica de Tacna.

METODOS QUE SE EMPLEARAN EN LA INVESTIGACION: Planta Piloto Osmosis Inversa / Nano filtración Planta Piloto Filtración en Medio Granular (extracción por resinas) Planta Piloto de Intercambio Iónico (extracción por electrolisis) Planta Piloto de Oxidación Avanzada Planta Piloto Ultrafiltración / Micro filtración

MARCO METODOLÓGICO Procedimientos Operativos   Procedimientos Operativos Eliminación de metales en segunda etapa de Osmosis Inversa   Estudio de la influencia del pH y comparación entre membranas y resinas   Selección de condiciones para la concentración de Arsénico a 0.1mg/L   Variaciones de la conversión del trabajo mediante la recirculación de parte del rechazo.   Evolución de membranas y resinas trabajando en forma continua y a pH controla

MARCO METODOLOGICO – ANTECEDENTES Clifford y Lin (1995) utilizando el proceso de ósmosis inversa eliminaron más del 95 % de As(V) y 75 – 90 % de As(III) en ensayos con aguas de subsuelo de San Isidro, New Mexico y Hanford, California Sancha y otros (1998) confrontaron varios procedimientos con aguas provenientes de salares en Calama y Antofagasta, Chile, que poseen valores en el rango de 400 a 500 ppb de arsénico. La ósmosis inversa fue el único de los procedimientos estudiados que les permitió alcanzar valores de 1 ppb de arsénico en el agua tratada, En el norte de Chile existen cuatro plantas con una capacidad de tratamiento de 1,730 m3 / s, para proveer agua a las ciudades de Antofagasta y Calama (Sancha y otros, 1998). En trabajos a escala de laboratorio en la Universidad de Houston y de campo efectuados en McFarland y Hanford (California), Clifford y otros (1999) estudiaron la aplicación de diferentes versiones de procesos de intercambio aniónico. A escala de planta piloto, CH2Mhill (1999) efectuó el tratamiento de aguas de la ciudad de Albuquerque (New Mexico) por este procedimiento.

ASPECTOS TECNOLOGICOS LA ÓSMOSIS INVERSA: Es un proceso de híper filtración a través de membranas de acetato de celulosa, poliamida y un delgado film de composite . Clifford y Lin (1995) utilizando el proceso de ósmosis inversa eliminaron más del 95 % de As(V) y 75 – 90 % de As(III) en ensayos con aguas de subsuelo de San Isidro, New Mexico y Hanford, California.

INTERCAMBIO IÓNICO El intercambio iónico es un proceso de adsorción que utiliza resinas base poliestireno. Estas resinas tienen la capacidad de intercambiar iones de menor preferencia presentes en la resina por iones de mayor preferencia presentes en el agua, cuando ésta es pasada a través de un lecho de resina. El ión propio intercambiable en una resina aniónica es el ión cloruro. El intercambio iónico es un proceso fisicoquímico de intercambio reversible de iones entre una fase liquida y una sólida, donde no hay un cambio permanente en la estructura del sólido. La solución se pasa a través del lecho hasta que se satura y comienza la fuga de contaminantes.

RECURSOS PARA EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: RECURSO HUMANO:  - Personal investigador y colaboradores.  RECURSO INFRAESTRUCTURA: -Pabellón a implementar para instalación de planta piloto - Laboratorio de Análisis de Agua por ICP-Masas. FAIN. ESME. UNJBG.  RECURSOS ECONOMICOS DE CANON Y REGALÍAS MINERAS, para gastos de equipos, instrumentos, servicios, consultorías, etc. (ver anexo A-1).  

ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Cronograma de actividades

GRACIAS…