Los beneficios de reactivar un carbón granular agotado.

Beneficios de reactivar carbon

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¿Cuál es el objetivo de un carbón activado granular (CAG)?

Purificar un fluido (gas o líquido) o concentrar ciertas moléculas valiosas que se encuentran en un fluido. En la mayoría de los casos, el carbón realiza su función adsorbiendo moléculas. En otros, como en la eliminación de cloro libre residual, reaccionando con la molécula en cuestión y modificándola. 

¿En qué consiste que se agote la capacidad de un CAG?

La capacidad de un carbón activado granular (CAG) tiene un límite. Hay que cambiar el CAG cuando el efluente tratado por el carbón deje de cumplir con un valor máximo permitido. Este valor puede ser la concentración de un compuesto o alguna característica del fluido (color, olor, DQO, carbono orgánico total, etc.).

Al punto en el que el CAG deja de cumplir con lo que se espera de él, se le llama punto de ruptura. Y al carbón activado que ha llegado a dicho punto se le llama carbón agotado o CAG agotado.

Con el objeto de predecir su tiempo de vida, ¿Cuál es la capacidad de un CAG?

Depende de muy diversos factores relacionados con: 

  • El CAG.
  • El adsorbato que requiere retenerse. 
  • El fluido que va a tratarse
  • Las dimensiones de la cama de CAG.
  • El flujo volumétrico instantáneo del fluido. 

En la práctica, el tiempo en el que se agotará un CAG puede ir desde minutos hasta años. Hay que cambiar el carbón en cuanto se alcance el punto de ruptura.

¿Qué destino se le puede dar a un CAG que se ha agotado?

Puede desecharse y disponerse, o puede reactivarse y reutilizarse.

¿Qué significa reactivar un CAG?

Eliminar los compuestos retenidos en él y restablecer la capacidad de adsorción que tenía antes de usarse.

Reactivación de carbón activado

 

¿Todo CAG puede reactivarse independientemente de la aplicación que se le haya dado?

Únicamente no pueden restablecerse totalmente las características de un CAG que, por su aplicación, haya participado en una reacción química y, como resultado, haya desaparecido. Tal es el caso del CAG que se utiliza para eliminar cloro libre residual en agua. El CAG puede reactivarse, pero se habrá perdido parte de la masa del carbón, sus poros serán más grandes, y habrá perdido resistencia mecánica. Sin embargo, si se reactiva este CAG, se le podrá encontrar una aplicación distinta a la original.

Al reactivar un CAG, ¿se restablecen sus características originales?

Si la reactivación se lleva a cabo adecuadamente, sí. Al reactivar un CAG, no pierde propiedades, como las pierden muchos otros materiales que se reciclan (por ejemplo, los plásticos, que pierden flexibilidad y otras cualidades). Lo que sí se pierde es aquella parte de la masa del material que se rompe y que, al tener un tamaño menor al del rango especificado, debe eliminarse por cribado.

Por lo tanto, ¿un CAG reactivado tiene la misma capacidad que uno virgen?

Si se reactiva adecuadamente, sí.

¿Suele ser viable económicamente la reactivación de un CAG?

Normalmente, todos los compuestos retenidos en el carbón son orgánicos y pueden eliminarse mediante el proceso de reactivación térmica, que se lleva a cabo en los mismos hornos en los que se activa el carbón originalmente. Si este es el caso de un carbón agotado, el costo de reactivación es ligeramente menor que el de activación, porque se lleva a cabo a menor temperatura.

En donde puede haber una diferencia importante es en el costo que se paga por la materia prima. Al reactivar un CAG, no se paga por materia prima. Mientras el flete entre el generador del carbón agotado y la empresa que reactiva no sea alta, puede ser viable la reactivación. En muchos casos, el costo de reactivar es entre 30 y 50% inferior al costo de comprar un CAG virgen. Esto, sin considerar el costo de disponer de un CAG agotado.

¿Qué significa “reactivar un CAG adecuadamente”?

En una reactivación térmica se somete el CAG agotado a una temperatura y a una atmósfera en la que se eliminen los compuestos orgánicos retenidos, sin que se eliminen placas grafíticas del carbón activado.

Si no se eliminan todos los compuestos adsorbidos en el CAG, no se restablece la totalidad de su capacidad original. Y si, además de eliminar los compuestos adsorbidos, reaccionan y se gasifican placas grafíticas que forman parte del CAG, se puede modificar el diámetro promedio de los poros o perder masa del carbón.

¿En qué casos no es viable económicamente la reactivación de un CAG?

  • Cuando la cantidad de CAG que se requiere reactivar es poca, porque parte del cobro que hacen las empresas que reactivan es por concepto de administrar cada lote de carbón.
  • Cuando la distancia entre el generador del CAG agotado y la empresa que reactiva es mucha, ya que aumenta el costo del flete.
  • Cuando el CAG no solo haya retenido materia orgánica. En este caso, además de la reactivación térmica, se requiere de otro método de reactivación, como suele ser con una solución ácida que disuelva compuestos inorgánicos.
  • Cuando la resistencia mecánica del CAG no es suficiente. En este caso, aumenta la pérdida de CAG por rompimiento de partículas que llegan a un tamaño inferior al del rango especificado, y que deben desecharse en el cribado final del carbón reactivado.

 ¿En qué aplicaciones puede recomendarse reactivar el CAG?

Mientras sea viable económicamente y la empresa que reactiva lo haga adecuadamente, en todas.

Las aplicaciones principales de las que proviene el carbón agotado que hemos reactivado son:
Reactivación de carbón activado

 

¿Cuáles son los beneficios de reactivar el carbón? 

Beneficios económicos de reactivar carbón

 

 

 

 

 

  • Disminución de costos.
  • Evitar la necesidad de gestionar la disposición del CAG agotado como residuo.
  • Colaborar con el medio ambiente.

¿Cuáles son los beneficios de reactivar el carbón para el medio ambiente?  

Beneficios ecológicos de reactivar carbón

 

 

 

 

 

  • Evitar que el CAG ocupe espacio en vertederos.
  • Evitar lixiviados o emisiones contaminantes del CAG agotado.

¿Cuántas veces se puede reactivar un carbón?

Si se reactiva adecuadamente, no existe un límite. De cualquier manera, siempre se pierde parte del material en el ciclo de uso (en el transporte, en la operación, al retrolavar, al reactivarse). Las pérdidas se sustituyen con CAG virgen. Si, por ejemplo, se pierde 10% del carbón en cada ciclo, después de 10 ciclos, todo el carbón original se habrá sustituido.

¿Es usual que se reactive un CAG y que se le dé un uso distinto al original?

Sí. En economías desarrolladas, existe un mercado abierto para carbones reactivados. Algunas de las empresas más prestigiadas que producen carbón activado lo ofrecen. Por ejemplo, es común que carbones provenientes de la potabilización de agua se reactiven y se ofrezcan para tratar aguas residuales o para tratar aire o gases.

¿Se puede saber si un CAG es reactivado?

Si se utilizó originalmente en el tratamiento de agua o de una solución acuosa, se sabe que el CAG es reactivado porque ha perdido los compuestos solubles en agua, que están presentes en un carbón activado virgen.

¿Puede reactivarse un carbón activado en polvo?

Sí aunque suele no ser rentable porque el manejo de polvos muy finos, como es el caso del carbón activado en polvo, es costoso.

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