Importancia de la Floculación en la Sedimentación de Cromo y Finos en Ríos

Abstract

Distintos problemas de calidad de aguas están ligados a la presencia de sedimentos finos como las arcillas. La alta capacidad de sorción de las arcillas facilita su asociación a contaminantes inorgánicos como metales pesados (MP) nocivos para la biota acuática y les permite, según determinadas condiciones del escurrimiento, formar agregados o flóculos, compuestos por miles de partículas. Los agregados son de forma irregular, de densidad variable y de distintos tamaños. El papel desempeñado por la floculación en la dinámica de los MP en general, o el cromo en particular, a
menudo es ignorado o simplificado, a pesar de su importancia en los ambientes fluviales y/o estuarinos.
Se representó la dinámica de las concentraciones de sedimentos finos, del cromo disuelto y particulado en la columna de agua y en el lecho, según ecuaciones de advección-dispersión-reacción para un escurrimiento fluvial. Se adoptó la hipótesis de equilibrio instantáneo. Se empleó un submodelo de floculación que considera la agregación por colisiones binarias según la turbulencia, la sedimentación
diferencial y el movimiento Browniano.
El modelo numérico se basa en un esquema Eulereano de tercer orden en diferencias finitas, que calcula las concentraciones totales de cromo en agua, CT,w, en el lecho, r y la concentración de los sedimentos finos, Sw. Se implementó el modelo en un canal ideal con flujo uniforme, para condiciones de depositación y tasa de disipación constante de la turbulencia. Se consideraron cinco densidades de agregados en el intervalo 1050-1500 kg/m3.
Los resultados obtenidos muestran que la masa depositada y las concentraciones de cromo en el lecho, las concentraciones de sedimentos en la columna de agua y la fracción particulada de cromo en agua, guardan estrecha relación con las diferentes densidades diferenciales de los agregados. De particular importancia resulta que los agregados generados por la turbulencia, cuyos diámetros se ubican en el rango de los microflóculos, transportan la mayor cantidad del cromo suspendido.