Desarrollo de un sistema de filtración utilizando materiales sinterizados como medios filtrantes
Barra lateral del artículo
Publicado:
oct 10, 2016
Palabras clave:
zeolita, bentonita, caolinita, carbón activado, filtración, sinterizado
Contenido principal del artículo
Resumen
En Boyacá existen zonas rurales que no se benefician de agua potable; por esta razón, el objetivo de este estudio es elaborar un lecho filtrante para calidad de agua que pueda ser utilizado en estas comunidades y reducir el consumo y la exposición a contaminantes. Para ello, se emplearon materiales como zeolita, bentonita, caolinita y carbón activado, los cuales fueron sometidos a un proceso de secado a 110 °C durante seis horas; posteriormente, estos materiales se utilizaron para la elaboración de cuatro tratamientos en diferentes proporciones: 1) 5% de zeolita, 20% de Bentonita, 4,2% de caolinita y 0,8% de carbón activado; 2) 80% de zeolita, 15% de bentonita, 4,5% de caolinita y 0,5% de carbón activado; 3) 85% de zeolita, 10% de bentonita, 4,3% de caolín y 0,7% de carbón activado, y 4) 85% de zeolita, 10% de bentonita, 4,6% de caolinita y 0,4% de carbón activado. Para la elaboración de este lecho filtrante potencial en la reducción de contaminantes, se realizaron procedimientos de tamizaje utilizando mallas de 100, 270 y 400, se aplicó una fase sin molienda y otra con molienda y se usó la metodología de sinterización para la obtención del lecho filtrante hasta una temperatura de 1000°C. Estos procedimientos fueron evaluados mediante la técnica de análisis de porosidad por SEM; los resultados encontrados reportaron una disminución en la porosidad del material sinterizado, los cuales estuvieron sujetos a procedimientos previos realizados.
Descargas
La descarga de datos todavía no está disponible.
Detalles del artículo
Cómo citar
Ramírez-P, Íngrid G., & Muñoz-Prieto, E. de jesus de J. (2016). Desarrollo de un sistema de filtración utilizando materiales sinterizados como medios filtrantes. Ingenio Magno, 7(2), 43-55. Recuperado a partir de http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/1193
Sección
Artículos Vol. 7-2
DECLARACIÓN DE ORIGINALIDAD DE ARTÍCULO PRESENTADO
Por medio del presente documento, certifico(amos) que el artículo que se presenta para posible publicación en la revista institucional INGENIO MAGNO del Centro de Investigaciones de Ingeniería Alberto Magno CIIAM de la Universidad Santo Tomás, seccional Tunja, es de mi (nuestra) entera autoría, siendo su contenido producto de mi (nuestra) directa contribución intelectual y aporte al conocimiento.
Todos los datos y referencias a publicaciones hechas están debidamente identificados con su respectiva nota bibliográfica y en las citas que se destacan como tal. De requerir alguna clase de ajuste o corrección, comunicaré(emos) de tal procedimiento con antelación a los responsables de la revista.
Por lo anteriormente expresado, declaro(amos) que el material presentado en su totalidad se encuentra conforme a la legislación aplicable en materia de propiedad intelectual e industrial de ser el caso, y por lo tanto, me(nos) hago (hacemos) absolutamente responsable(s) de cualquier reclamación relacionada a esta.
En caso que el artículo presentado sea publicado, manifiesto(amos) que cedo(emos) plenamente a la Universidad Santo Tomás, seccional Tunja, los derechos de reproducción del mismo.
Citas
Alcántara Valladares. J. R (2005). Diseño practico de un molino de bolas (tesis de pregrado). Ciudad de México: Instituto Politécnico Nacional.
Chen, F., Ma, L., Shen, Q. y Zhang, L. (2011). Pore structure control of starch processed silicon nitride porous ceramics with near-zero shrinkage. Materials Letters, 65, 1410-1412.
Choo, K. H., Lee, H. y Choi, S. J. (2005). Iron and manganese removal and membrane fouling during UF in conjunction with prechlorination for drinking water treatment. Journal of Membrane Science, 267(1-2), 18-26.
Churchman, G., Askary, M., Peter, P., Wright, M., Raven, M. y Self, P. (2002). Geotechnical properties indicating environmental uses for an unusual Australian bentonite. Applied Clay Science, 20, 199-209.
Ćurković, L., Cerjan-Stefanović, Š y Filipan T. (1997). Metal ion exchange by natural and modified zeolites. Water Research, 31(6), 1379-1382.
Dabwan, A. H., Imai, D., Kaneco, S., Senmatsu, I., Nakahama, K., Katsumata, H. Suzuki, T. y Ohta, K. (2008). Water purification with sintered porous materials fabricated at 400°C from sea bottom sediments. Journal of Environmental Sciences, 20(2), 172-176.
De Sa, C., Benboudjema, F., Thiery, M y Sicard, J. (2008). Analysis of microcracking induced by differential drying shrinkage. Cement and Concrete Composites,30(10), 947-956.
Deffeyes, K. S. (1959). Zeolites in sedimentary rocks. International Journal of Sediment Research, 29(4), 602-609.
Dong, Y., Chen, S., Zhang, X., Yang, J., Liu, X. y Meng, G. (2006). Fabrication and characterization of low cost tubular mineral-based ceramic membranes for microfiltration from natural zeolite. Journal of Membrane Science, 281(1-2), 592-599.
Hajjaji, M., Kacim, S. y Boulmane, M. (2002) Mineralogy and firing characteristics of a clay from the valley of Ourika (Morocco). Applied Clay Science., 21, 203-212.
Hay, R. L. (1996). Zeolites and zeolitic reactions in sedimentary rocks. Geological Society of America (JournalSeek), 85, 1-122.
Li, Z., Jiang, W. T., Jean, J. S., Hong, H., Liao, L. y Lv, G. (2011). Combination of hydrous iron oxide precipitation with zeolite filtration to remove arsenic from contaminated water. Desalination, 280(1-3), 203-207.
Mecha, C. A. y Pillay, V. L. (2014). Development and evaluation of woven fabric microfiltration membranes impregnated with silver nanoparticles for potable water treatment. Journal of Membrane Science, 458, 149-156.
Mopoung, S., Sriprang, N. y Namahoot, J. (2014). Sintered filter materials with controlled porosity for water purification prepared from mixtures with optimal ratio of zeolite, bentonite, kaolinite, and charcoal. Applied Clay Science, 88-89, 123-128.
Mwabi, J., Adeyemo, F., Mahlangu, T., Mamba, B., Brouckaert, B., Swartz, C., Offringa, G., Mpenyana- Monyatsi, L. y Momba. M (2011). Household water treatment systems: A solution to the production of safe drinking water by the low-income communities of Southern Africa. Physics and Chemistry of the Earth, 36, 1120-1128.
Park, M. y Komarneni, S. (1997). Occlusion of KNO3 and NH4NO3 in natural zeolites. Zeolites, 18(2-3), 171-175.
Qin, S., Ma, F., Huang, P. y Yang, J. (2009). Fe (II) and Mn (II) removal from drilled well water: A case study from a biological treatment unit in Harbin. Desalination, 245(1-3), 183-193.
Rasmussen, S. T., Ngaji-Okumu, W., Boenke, K. y O’Brien, W. (1997). Optimum particle size distribution for reduced sintering shrinkage of a dental porcelain. Dental Materials, 13(1), 43-50.
Rivera, M. L. y Piña, M. (2003). A pilot study for arsenic removal from water by adsorption in natural zeolite adsorption in presence of iron and manganese. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Rivera, M. L. y Piña, M. (2005). Tratamiento de agua para remoción de arsénico mediante adsorción sobre zeolita natural acondicionada. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Roccaro, R., Barone, C. Mancini, G. y Vagliasindi, F. G. (2007). Removal of manganese from water supplies intended for human consumption: a case study. Desalination, 210(1-3), 205-214.
Salem, A. Afshin, A. y Behsaz. H. (2012). Removal of lead by using Raschig rings manufactured with mixture of cement kiln dust, zeolite and bentonite. Journal of Hazardous Materials, 223-224, 13-23.
Shackerlford, J. (2005). Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Madrid: Prentice Hall.
Shafiquzzaman, M., Azam, M. S., Nakajima, J. y Bari, Q. H. (2011). Investigation of arsenic removal performance by a simple iron removal ceramic filter in rural households of Bangladesh. Desalination, 265(1-3), 60-66.
Verginia, P., Rivera, M. L., Pila, M., Avilés, M. y Pérez, S. (2011). Evaluación de diversos materiales para la remoción de arsenico. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Watson, B. M. y Hornburg, C. D. (1989). Low-energy membrane nanofiltration for removal of color, organics and hardness from drinking water supplies. Desalination, 72(1-2), 11-22.
Zhang, Z., Qi, C., Wang, S. Liu, J. y Cao. J, H. (2011). A study on preparation of cordierite gradient pores porous ceramics from rectorite. Solid State Sciences, 13, 929-933.
Chen, F., Ma, L., Shen, Q. y Zhang, L. (2011). Pore structure control of starch processed silicon nitride porous ceramics with near-zero shrinkage. Materials Letters, 65, 1410-1412.
Choo, K. H., Lee, H. y Choi, S. J. (2005). Iron and manganese removal and membrane fouling during UF in conjunction with prechlorination for drinking water treatment. Journal of Membrane Science, 267(1-2), 18-26.
Churchman, G., Askary, M., Peter, P., Wright, M., Raven, M. y Self, P. (2002). Geotechnical properties indicating environmental uses for an unusual Australian bentonite. Applied Clay Science, 20, 199-209.
Ćurković, L., Cerjan-Stefanović, Š y Filipan T. (1997). Metal ion exchange by natural and modified zeolites. Water Research, 31(6), 1379-1382.
Dabwan, A. H., Imai, D., Kaneco, S., Senmatsu, I., Nakahama, K., Katsumata, H. Suzuki, T. y Ohta, K. (2008). Water purification with sintered porous materials fabricated at 400°C from sea bottom sediments. Journal of Environmental Sciences, 20(2), 172-176.
De Sa, C., Benboudjema, F., Thiery, M y Sicard, J. (2008). Analysis of microcracking induced by differential drying shrinkage. Cement and Concrete Composites,30(10), 947-956.
Deffeyes, K. S. (1959). Zeolites in sedimentary rocks. International Journal of Sediment Research, 29(4), 602-609.
Dong, Y., Chen, S., Zhang, X., Yang, J., Liu, X. y Meng, G. (2006). Fabrication and characterization of low cost tubular mineral-based ceramic membranes for microfiltration from natural zeolite. Journal of Membrane Science, 281(1-2), 592-599.
Hajjaji, M., Kacim, S. y Boulmane, M. (2002) Mineralogy and firing characteristics of a clay from the valley of Ourika (Morocco). Applied Clay Science., 21, 203-212.
Hay, R. L. (1996). Zeolites and zeolitic reactions in sedimentary rocks. Geological Society of America (JournalSeek), 85, 1-122.
Li, Z., Jiang, W. T., Jean, J. S., Hong, H., Liao, L. y Lv, G. (2011). Combination of hydrous iron oxide precipitation with zeolite filtration to remove arsenic from contaminated water. Desalination, 280(1-3), 203-207.
Mecha, C. A. y Pillay, V. L. (2014). Development and evaluation of woven fabric microfiltration membranes impregnated with silver nanoparticles for potable water treatment. Journal of Membrane Science, 458, 149-156.
Mopoung, S., Sriprang, N. y Namahoot, J. (2014). Sintered filter materials with controlled porosity for water purification prepared from mixtures with optimal ratio of zeolite, bentonite, kaolinite, and charcoal. Applied Clay Science, 88-89, 123-128.
Mwabi, J., Adeyemo, F., Mahlangu, T., Mamba, B., Brouckaert, B., Swartz, C., Offringa, G., Mpenyana- Monyatsi, L. y Momba. M (2011). Household water treatment systems: A solution to the production of safe drinking water by the low-income communities of Southern Africa. Physics and Chemistry of the Earth, 36, 1120-1128.
Park, M. y Komarneni, S. (1997). Occlusion of KNO3 and NH4NO3 in natural zeolites. Zeolites, 18(2-3), 171-175.
Qin, S., Ma, F., Huang, P. y Yang, J. (2009). Fe (II) and Mn (II) removal from drilled well water: A case study from a biological treatment unit in Harbin. Desalination, 245(1-3), 183-193.
Rasmussen, S. T., Ngaji-Okumu, W., Boenke, K. y O’Brien, W. (1997). Optimum particle size distribution for reduced sintering shrinkage of a dental porcelain. Dental Materials, 13(1), 43-50.
Rivera, M. L. y Piña, M. (2003). A pilot study for arsenic removal from water by adsorption in natural zeolite adsorption in presence of iron and manganese. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Rivera, M. L. y Piña, M. (2005). Tratamiento de agua para remoción de arsénico mediante adsorción sobre zeolita natural acondicionada. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Roccaro, R., Barone, C. Mancini, G. y Vagliasindi, F. G. (2007). Removal of manganese from water supplies intended for human consumption: a case study. Desalination, 210(1-3), 205-214.
Salem, A. Afshin, A. y Behsaz. H. (2012). Removal of lead by using Raschig rings manufactured with mixture of cement kiln dust, zeolite and bentonite. Journal of Hazardous Materials, 223-224, 13-23.
Shackerlford, J. (2005). Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Madrid: Prentice Hall.
Shafiquzzaman, M., Azam, M. S., Nakajima, J. y Bari, Q. H. (2011). Investigation of arsenic removal performance by a simple iron removal ceramic filter in rural households of Bangladesh. Desalination, 265(1-3), 60-66.
Verginia, P., Rivera, M. L., Pila, M., Avilés, M. y Pérez, S. (2011). Evaluación de diversos materiales para la remoción de arsenico. Ciudad de México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Watson, B. M. y Hornburg, C. D. (1989). Low-energy membrane nanofiltration for removal of color, organics and hardness from drinking water supplies. Desalination, 72(1-2), 11-22.
Zhang, Z., Qi, C., Wang, S. Liu, J. y Cao. J, H. (2011). A study on preparation of cordierite gradient pores porous ceramics from rectorite. Solid State Sciences, 13, 929-933.