Eliminación de vanadio con GEH: Se publica un modelo científico que predice una innovación de los filtros
En el diseño de los filtros de adsorción, la capacidad de adsorción obtenida desempeña un papel importante, ya que determina la vida útil (es decir, el intervalo de sustitución) y, por tanto, la eficiencia económica. De la experiencia práctica se sabe que las tres sustancias en cuestión, arsénico, fósforo y vanadio, muestran una adsorción comparable a la de la GEH debido a su similitud química. Los silicatos, que se encuentran frecuentemente en el agua, también pueden influir en la adsorción. Esto conduce a una adsorción competitiva cuando estas sustancias se producen simultáneamente y la capacidad se reduce en comparación con la sustancia de objeto real. La estimación basada en modelos de estos efectos competitivos para las aguas subterráneas reales es un desafío científico y de gran importancia para las aplicaciones prácticas.
En el marco de una cooperación con el grupo de trabajo de hidrogeoquímica de la Universidad de Maguncia, se ha podido crear por fin un modelo para el sistema de múltiples componente GEH-vanadato- arsenato- fosfato- silicato y evaluarlo a través de pruebas de laboratorio y datos de realización de las prácticas. Mediante la combinación del modelo de complejo de superficie (CD-MUSIC) para la descripción del equilibrio de adsorción con el modelo de difusión de superficie homogénea (HSDM) para la dinámica de la adsorción, se obtienen las curvas de ruptura características y así se puede predecir la vida útil de los filtros de adsorción de GEH. Esto es particularmente ventajoso para los proyectos de eliminación del vanadio del agua potable, por ser esta una aplicación todavía relativamente nueva y por disponer de pocos datos prácticos.
Los resultados han sido publicados en la revista internacional WATER RESEARCH X por el Prof. Dr.-Ing. Michael Kersten, su colega la Sra. MSc Anna Dabizha y nuestro jefe de investigación el Dr.-Ing. Entre otras cosas, se descubrió que el vanadato adsorbe con más intensidad que el arsenato y el fosfato y que pueden producirse efectos de desfase en el filtro de adsorción. El curso del progreso del vanadio en tres adsorbedores piloto de GEH en las obras hidráulicas en la Región de Vulkaneifel pudo ser simulado con éxito con la ayuda del nuevo enfoque del modelo.
La publicación con el título „Predicting breakthrough of vanadium in fixed-bed absorbent columns with complex groundwater chemistries: A multi-component granular ferric hydroxide−vanadate−arsenate−phosphate−silicic acid system” está disponible gratuitamente (acceso abierto) y puede descargarse de la base de datos en línea de ScienceDirect de la editorial Elsevier: https://doi.org/10.1016/j.wroa.2020.100061
Further Links:
Hydrogeochemistry work group https://www.geowiss.uni-mainz.de/hydrogeochemie/
ResearchGate: https://www.researchgate.net/lab/R-D-Lab-of-GEH-Wasserchemie-GmbH-Co-KG-Carsten-Bahr
