Carbon Activado - Ppt 295h42

UNIVERSIDAD DE HUANUCO FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL

CONTAMINACION Y TRATAMIENTO DE AGUAS HUANUCO - 2017

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INTEGRANTES: AGUIRRE MORALES, HENRY R. CRUZ JARA, DIEGO COZ TOLENTINO, HECTOR ESPINOZA ALARCON, ROSA FERNANDEZ OSPINO, WILMER FLORES CAPTCHA, JANET MARTIN CHAVEZ, DAVID PAREDES BAUTISTA, MIGUEL TORREJON SANCHEZ, ADLES

OBJETIVO S

OBJETIVO GENERAL:  DESCRIBIR LAS APLICACIONES Y EL USO DEL CARBÓN ACTIVADO EN EL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE. OBJETIVO ESPECIFICOS:  DESCRIBIR LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS DEL CARBÓN ACTIVO PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE.  IDENTIFICAR LAS PROPIEDADES Y CONDICIONES QUE AFECTAN LA ADSORCIÓN DE CONTAMINANTES EN EL CARBÓN ACTIVADO.

MARCO TEORICO ANTECEDENTES HISTORICOS (CARBON TEORICO) PRIMEROS USOS 1550 a.C.

BARCOS FENICIOS 450 a.C.

HIPOCRATE S 400 a.C.

APLICACIÓ N INDUSTRIA L 1794

DR.D.M.KH EL 1973

PATENTA METODOS DIFERENTE S 1901

APLICACIÓ N A GRAN ESCALA 1854

30 ULTIMOS AÑOS

PRIMERA GUERRA MUNDIAL

CARBON ACTIVADO DEFINICION CARBÓN ACTIVADO O CARBÓN ACTIVO ES UN TÉRMINO GENÉRICO QUE DESCRIBE UNA FAMILIA DE ADSORBENTES CARBONÁCEOS ALTAMENTE CRISTALINOS Y UNA POROSIDAD INTERNA ALTAMENTE DESARROLLADA. EXISTE UNA AMPLIA VARIEDAD DE PRODUCTOS DE CARBÓN ACTIVADO QUE MUESTRAN DIFERENTES CARACTERÍSTICAS, DEPENDIENDO DEL MATERIAL DE PARTIDA Y LA TÉCNICA DE ACTIVACIÓN USADA EN SU PRODUCCIÓN.

ADQUISICION (MATERIAS PRIMAS) EL CARBÓN ACTIVADO SE PREPARA A PARTIR DE DIFERENTES MATERIALES COMO POR EJEMPLO:        

CARBÓN BETUMINOSO O HUESOS CÁSCARA DE COCO LIGNITA TURF O RESIDUALES DE PETRÓLEO AZÚCAR MADERA CAROZO DE ACEITUNA CAROZO DE DURAZNO

ACTIVACION

 ACTIVACIÓN FÍSICA O DEL VAPOR: SE LLEVA A CABO EN DOS ETAPAS, LA CARBONIZACIÓN Y LA ETAPA DE GASIFICACIÓN. ESTO SE HACE EN DISTINTOS HORNOS A TEMPERATURAS CERCANAS A 1000℃.

 ACTIVACIÓN QUÍMICA: EL MATERIAL SE IMPREGNA CON UN AGENTE QUÍMICO QUE PUEDE SER ÁCIDO FOSFÓRICO O HIDRÓXIDO DE POTASIO Y SE CALIENTA EN UN HORNO A 500-700℃. EL RESULTANTE SE LAVA PARA LA ELIMINACIÓN DE ÁCIDO.

 ACTIVACIÓN POR DESHIDRATACIÓN: ESTE MÉTODO SOLO PUEDE APLICARSE A CIERTOS MATERIALES ORGÁNICOS, RELATIVAMENTE BLANDOS Y QUE ESTÁN FORMADOS POR MOLÉCULAS DE CELULOSA, COMO ES EL CASO DE LA MADERA.

CARACTERISTICAS  COMPOSICIÓN QUÍMICA: DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA, EL CARBÓN ACTIVO ES CARBÓN PRÁCTICAMENTE PURO, AL IGUAL QUE LO ES EL DIAMANTE, EL GRAFITO, EL NEGRO DE HUMO Y LOS DIVERSOS CARBONES MINERALES O DE LEÑA. TODOS ELLOS POSEEN LA PROPIEDAD DE ADSORBER, QUE CONSISTE EN UN FENÓMENO FISICOQUÍMICO EN EL QUE UN SÓLIDO LLAMADO ADSORBENTE ATRAPA EN SUS PAREDES A CIERTO TIPO DE MOLÉCULAS, LLAMADAS ADSORBATOS Y QUE ESTÁN CONTENIDAS EN UN LÍQUIDO O GAS. MICROPOROS R < 2 NM MESOPOROS R ≈ 2-50 NM MACROPOROS R > 50 NM

 ESTRUCTURA FÍSICA: EL CARBÓN ACTIVO POSEE UNA ESTRUCTURA MICROCRISTALINA QUE RECUERDA EN CIERTA MEDIDA A LA DEL GRAFITO. ESTA ESTRUCTURA QUE PRESENTA EL CARBÓN ACTIVO DA LUGAR NORMALMENTE A UNA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DEL PORO BIEN DETERMINADA.

 DUREZA: LA DUREZA ES UN FACTOR IMPORTANTE EN EL DISEÑO DEL SISTEMA, LA VIDA ÚTIL DE LOS FILTROS Y LA FORMA DE MANIPULACIÓN. PRESENTA GRANDES VARIACIONES, DEPENDIENDO DEL MATERIAL ORIGINAL Y SU NIVEL DE ACTIVIDAD.  TAMAÑO DE LAS PARTICULAS: CUANTO MÁS FINO ES EL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DE UN DETERMINADO CARBÓN ACTIVADO, MEJOR ES EL AL ÁREA SUPERFICIAL Y MÁS RÁPIDA ES LA TASA DE CINÉTICA DE ABSORCIÓN. EN SISTEMAS DE FASE VAPOR, ESTO SE DEBE CONSIDERAR JUNTO CON LA CAÍDA DE PRESIÓN, QUE AFECTA LOS COSTOS ENERGÉTICOS. UNA ELECCIÓN CUIDADOSA DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS PUEDE PROVEER SIGNIFICATIVOS BENEFICIOS OPERATIVOS.  ADSORCION: LA DUREZA ES UN FACTOR IMPORTANTE EN EL DISEÑO DEL SISTEMA, LA VIDA ÚTIL DE LOS FILTROS Y LA FORMA DE MANIPULACIÓN. PRESENTA GRANDES VARIACIONES, DEPENDIENDO DEL MATERIAL ORIGINAL Y SU NIVEL DE ACTIVIDAD.

DIFERENCIAS

ADSORCION

ABSORCION

FENÓMENO POR EL CUAL UN SÓLIDO O UN LÍQUIDO ATRAE Y RETIENE EN SU SUPERFICIE GASES, VAPORES, LÍQUIDOS O CUERPOS DISUELTOS.

ES LA RETENCIÓN DE UNA SUSTANCIA POR LAS MOLÉCULAS DE OTRA YA SEA EN ESTADO LÍQUIDO O GASEOSO.

FACTORES QUE AFECTAN A LA ADSORCIÓN:  SOLUBILIDAD: MENOR SOLUBILIDAD, MEJOR ADSORCIÓN.  ESTRUCTURA MOLECULAR: MÁS RAMIFICADA, MEJOR ADSORCIÓN.  PESO MOLECULAR: GRANDES MOLÉCULAS, MEJOR ADSORCIÓN.  PROBLEMAS DE DIFUSIÓN INTERNA, PUEDEN ALTERAR LA NORMA.  POLARIDAD: MENOR POLARIDAD, MEJOR ADSORCIÓN.  GRADO DE AMBIENTALES SATURACIÓN: INSATURADOS, MEJOR ADSORCIÓN. USOS  LIMPIEZA DE VERTIDOS.  RECUPERACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS.  TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE  PURIFICACIÓN DE AIRE.  DEPURACIÓN DE AGUA NO DESTINADA AL CONSUMO HUMANO.  PURIFICACIÓN DE INGREDIENTES Y PRODUCTOS ALIMENTARIOS.  SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN

CLASIFICACION SEGÚN SU PRESENTACION  CARBÓN ACTIVADO GRANULAR (GAC): EL TAMAÑO DE PARTÍCULA EN ESTE CASO ES MAYOR. SE SUELE UTILIZAR PARA ELIMINAR ELEMENTOS TRAZA, ESPECIALMENTE ORGÁNICOS, QUE PUEDEN ESTAR PRESENTES EN EL AGUA, Y QUE HABITUALMENTE HAN RESISTIDO UN TRATAMIENTO BIOLÓGICO.  CARBÓN ACTIVO EN POLVO (CAP): ESTE TIPO DE CARBÓN SE SUELE UTILIZAR EN PROCESOS BIOLÓGICOS, CUANDO EL AGUA CONTIENE ELEMENTOS ORGÁNICOS QUE PUEDEN RESULTAR TÓXICOS. TAMBIÉN SE SUELE AÑADIR AL AGUA A TRATAR, Y PASADO UN TIEMPO DE O, NORMALMENTE CON AGITACIÓN, SE DEJA SEDIMENTAR LAS PARTÍCULAS PARA SU SEPARACIÓN PREVIA.

SEGÚN SU ORIGEN  VEGETAL (MADERA): SE REQUIERE UN CARBÓN ACTIVADO MACRO POROSO, YA QUE LOS CONTAMINANTES MENCIONADOS TIENEN UN TAMAÑO MOLECULAR RELATIVAMENTE GRANDE. USADO EN LA INDUSTRIA TEXTIL, DE ALIMENTOS Y PETRÓLEO. COMO ESTE CARBÓN ACTIVADO ES POCO DURO, NORMALMENTE SE APLICA COMO POLVO.  MINERAL LIGNITICO: ESTE CARBÓN ACTIVADO TIENE POROS DE MUY DIVERSOS TAMAÑOS, POR LO QUE ES EL ADECUADO CUANDO HAY UNA ALTA PROPORCIÓN DE CONTAMINANTES NO VOLÁTILES.

APLICACIONES EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS 1. FACTOR BACTERIOSTATICO UNA DE LAS PRINCIPALES APLICACIONES DEL CARBÓN ACTIVADO GRANULAR ES LA DESINFECCIÓN. CUANDO YA NO EXISTE PROTECCIÓN CONTRA EL DESARROLLO BACTERIANO. EL CARBÓN ACTIVADO, PUEDE EVITAR LA PROLIFERACIÓN DE BACTERIAS QUE PROVIENEN DE UN INFLUENTE MAL DESINFECTADO, O DE ALGÚN PUNTO DE LA TUBERÍA DEL EFLUENTE. GENERALMENTE ESTO SUCEDE, CUANDO NO CIRCULA EL AGUA, MIENTRAS EL EQUIPO ESTÁ FUERA DE SERVICIO. LAS BACTERIAS SE REPRODUCEN, Y CONVIERTEN LA CAMA DE CARBÓN EN UN FOCO DE CONTAMINACIÓN. CON EL OBJETO DE INHIBIR EL DESARROLLO BACTERIANO, SE IMPREGNA LA SUPERFICIE DEL CARBÓN CON PLATA METÁLICA. AL CARBÓN RESULTANTE SE LE DENOMINA BACTERIOSTÁTICO.

2. ELIMINACION COLOR, OLOR Y SABOR CUALQUIER PARTÍCULA DE CARBÓN TIENE LA CAPACIDAD DE ADSORBER. ES POR ELLO QUE ALGUNAS PERSONAS COLOCAN CARBÓN DE LEÑA EN EL REFRIGERADOR PARA ELIMINAR LOS OLORES. LO MISMO SUCEDE SI SE COLOCA CARBÓN EN UN RECIPIENTE CON AGUA: ELIMINA COLOR, SABOR Y OLOR. 3. ELIMINACION DE CLORO RESIDUAL EL CLORO QUE INTERVIENE EN ESTA ETAPA DE DESINFECCIÓN, TAMBIÉN SE COMBINA Y DEJA DE SER LIBRE. UNA VEZ TERMINADA ESTA ETAPA, ES NECESARIO ELIMINAR EL CLORO LIBRE RESIDUAL, NO SÓLO PORQUE ES TÓXICO PARA EL SER HUMANO, SINO PORQUE IMPARTE UN MAL SABOR Y OLOR AL AGUA. AQUÍ EL USO DEL CARBÓN ACTIVADO CON ORIGEN VEGETAL SON LOS MÁS FUNCIONALES DEBIDO AL TAMAÑO DE SU MACRO POROS QUE TIENEN MAYOR FACILITAR PARA REMOVER EL CLORO RESTANTE EN EL AGUA.

4. FILTRA LA MATERIA ORGANICA EL CARBONO "ACTIVADO" EN EL FILTRO HA SIDO CARGADO CON ELECTRICIDAD QUE LE PERMITIRÁ ATRAER COMPUESTOS QUE CONTIENEN ÁTOMOS DE CARBONO, TAMBIÉN CONOCIDOS COMO COMPUESTOS ORGÁNICOS. ESTE CARBONO CARGADO ATRAE SÓLO A LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS U OTROS CONTAMINANTES CARGADOS Y LOS MANTIENE EN EL FILTRO CUANDO EL AGUA PASA A TRAVÉS DEL MISMO.

FILTRO DE CARBON ACTIVADO LOS FILTROS DE CARBÓN ACTIVADO SON SISTEMAS DE PURIFICACIÓN DE AGUA COMUNES EN CASAS Y EDIFICIOS Y SE UTILIZAN PARA FILTRAR CONTAMINANTES TALES COMO EL CLORO, DISOLVENTES ORGÁNICOS, HERBICIDAS, PESTICIDAS Y RADÓN DEL AGUA. MUCHAS PERSONAS CREEN QUE ESTOS FILTROS HACEN EL AGUA MÁS SANA Y MÁS NATURAL. LOS FILTROS LOS UTILIZAN CON FRECUENCIA PERSONAS QUE SON CONSCIENTES DE LA SALUD Y QUE DESEAN EVITAR QUE LAS PARTÍCULAS GRANULADAS U OLORES DESAGRADABLES Y SABORES QUEDEN EN EL AGUA. DEBES SABER QUE LOS FILTROS DE CARBÓN ACTIVADO NO QUITAN LAS BACTERIAS, VIRUS U HONGOS, NI ESPORAS DE HONGOS DEL AGUA.

¿POR QUE FUNCIONA? Debido a que muchos contaminantes que pueden estar en el agua tienen una carga positiva, ellos serán atraídos por la carga eléctrica negativa del carbón activado. También, ya que el carbón activado tiene un área de superficie grande, puede atraer y retener a la mayoría de los contaminantes orgánicos que pasan.

VENTAJAS DEL USO FILTRO DE CARBON ACTIVADO NO UTILIZA PRODUCTOS QUÍMICOS ADICIONALES DE LIMPIEZA. COSTOS OPERACIONALES BAJOS. PARA LOS JUGOS SIN NECESIDAD DE HERVIR. UNA DE LAS MAYORES VENTAJAS QUE SE DEBEN NOMBRAR DE ESTOS SISTEMAS DE PURIFICACIÓN ES QUE PERMITEN TENER MAYOR SEGURIDAD CON EL AGUA QUE CONSUMIMOS. AL USARLOS EN EL HOGAR NOS DAN CONFIANZA SOBRE LA CALIDAD DE LAGUA QUE TOMAMOS, LA CUAL ESTARÁ LIBRE DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS Y QUÍMICOS.  OTRA VENTAJA A CONSIDERAR ES SIN LUGAR A DUDA EL COSTO QUE PUEDE REPRESENTAR LA COMPRA DE ESTOS FILTROS Y ES QUE ES MUCHO MEJOR INVERTIR EN ELLOS QUE COMPRAR BOTELLAS DE AGUA DIARIAMENTE.  NO LLEVA NINGÚN TIPO DE CONSUMO ELÉCTRICO.    

PROCESOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PTAR EN ESTE PUNTO SE UTILIZAN LOS FILTROS HECHOS A BASE DE CARBON ACTIVADO CON LA FINALIDAD DE QUITAR EL CLORO RESIDUAL PROVENIENTE DE LA FASE DE CLORACION EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.

PROCESOS DE UNA PLANTA EMBOTELLADORA DE AGUA DE MESA

EN ESTE PUNTO SE UTILIZAN LOS FILTROS HECHOS A BASE DE CARBON ACTIVADO CON LA FINALIDAD DE REMOVER LA GRAVA Y ARENA PROVENIENTE DE LA FASE ANTERIOR

EMPRESAS EN PERU ENCARGADAS DE ELABORAR TRATAMIENTOS DE PLATA DE AGUA     

AGUASISTEC SOLUCION EN TRATAMIENTO DE AGUAS AQUATROL PERU AGUAINTERIN HYDROMATIC PERU GMI - AGUA ELEMENTOS AFECTADOS POR EL CARBON ACTIVO

METODOLOGIA LA METODOLOGÍA DEL PRESENTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN ES DETERMINAR LAS APLICACIONES DEL CARBÓN ACTIVADO DENTRO DEL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL CONSUMO.PARA EL SIGUIENTE TRABAJO UTILIZAMOS PÁGINAS DE (WEB) Y LIBROS YA QUE NUESTRA INTENCIÓN COMO ESTUDIANTES DE INGENIERÍA AMBIENTAL ES BRINDAR UNA HERRAMIENTA QUE PERMITA APRENDER Y CONOCER UN POCO MÁS SOBRE EL TEMA PLANTEADO POR EL DOCENTE.

DISCUCIONES

 ES COMPLETAMENTE VIABLE Y ÚTIL INCORPORAR CARBÓN ACTIVADO EN UN FILTRO PARA LOS TRATAMIENTOS DEL AGUA, YA QUE COMO LAS PRUEBAS LO INDICAN, RETIENE COMPONENTES NOCIVOS PARA LA SALUD HUMANA. AUTOR: ING.TOMAS BETTINELLI  EL CARBÓN ACTIVADO ES PARTE DE UN SISTEMA DE PURIFICACIÓN DE AGUA COMÚN EN CASAS Y EDIFICIOS Y SE UTILIZAN PARA FILTRAR CONTAMINANTES TALES COMO EL CLORO, DISOLVENTES ORGÁNICOS, HERBICIDAS, PESTICIDAS Y RADÓN DEL AGUA. MUCHAS PERSONAS CREEN QUE ESTOS FILTROS HACEN EL AGUA MÁS SANA Y MÁS NATURAL. LOS FILTROS LOS UTILIZAN CON FRECUENCIA PERSONAS QUE SON CONSCIENTES DE LA SALUD Y QUE DESEAN EVITAR QUE LAS PARTÍCULAS GRANULADAS U OLORES DESAGRADABLES Y SABORES QUEDEN EN EL AGUA. AUTOR: AGUASISTEC S.A.C

CONCLUSIONES  LUEGO DE LO APRENDIDO CONCLUIMOS QUE LAS APLICACIONES DE CARBÓN ACTIVADO PARA TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE, VIENE A SER UN SÓLIDO QUE SE UTILIZA PARA ELIMINAR UNA SUSTANCIA DE AGUA MEDIANTE UN MECANISMO DE ADSORCIÓN.  TAMBIÉN PODEMOS COMPRENDER QUE EL CARBÓN ACTIVADO TIENE UN GRAN CAMPO DE ACCIÓN FUERA DEL TRATAMIENTO DE AGUAS, ESTE SOLIDO TIENE DESDE APLICACIONES MÉDICAS HASTA APLICACIONES ESTÉTICAS.  PODEMOS CONCLUIR QUE LOS MÉTODOS DE DISPOSICIÓN FINAL O TRATAMIENTO DE RESIDUOS DEL CARBÓN ACTIVO SON APLICADOS EN PAÍSES DESARROLLADOS, DEBIDO AL COSTO QUE TIENEN ESTOS PROCESOS, MIENTRAS QUE EN LOS PAÍSES SUB – DESARROLLADOS (PERÚ) SOLO ATINAMOS A DESECHARLOS EN RELLENOS SANITARIOS O BOTADEROS.

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