Adsorción de Cu(II) y Zn(II) utilizando biomasa bacteriana entrampada en perlas de agar

MERINGER, A; G.I. LUCCHESI; BOERIS P.S.

Jornada; VII Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental (SETAC ARG, Capítulo Argentino); 2018

El cobre (Cu(II)) y el zinc (Zn(II)) son metales tóxicos que generalmente coexisten en aguas residuales industriales y municipales y en regiones con un uso indiscriminado de pesticidas. Una alternativa para la remediación de sitios contaminados con metales es la bioadsorción. Dado que biomasa no viable de Pseudomonas putida A (ATCC 12633) inmovilizada en perlas de agar-agar es capaz de adsorber Cu(II) y Zn(II) uniéndolos a los grupos OH, COOH, CO y PO de la superficie celular, se procedió a caracterizar el proceso de adsorción tanto en sistema discontinuo (batch) como continuo utilizando una columna de lecho fijo. En batch, 0,6 g de perlas conteniendo biomasa inactiva de P. putida fueron mezcladas con 9,6 mg/l de Cu(II) o Zn(II). El equilibrio de adsorción se alcanzó a las 4 h para Cu(II) y a las 6 h para Zn(II), y el porcentaje de remoción fue del 55% y del 42%, respectivamente. La máxima capacidad de adsorción fue de 0,270 mg Cu(II)/g perla y 0,102 mg Zn(II)/g perla. Para el sistema continuo en columna de lecho fijo, se empaquetaron 48 g de perlas en un tubo de vidrio (2 cm de diámetro, 23 cm de alto) y se filtraron soluciones de 60 mg/l de Cu(II) y/o Zn(II) a través de la columna a una velocidad de 0,5 ml/min. A partir de las curvas de ruptura se determinaron el tiempo de ruptura (Tr: tiempo en el cual la [metal efluente] es el 5% de la [metal influente]) y tiempo de agotamiento (Ta: tiempo en el cual la [metal efluente] es el 95% de la [metal influente]). Ambos parámetros determinados para Cu(II) fueron considerablemente mayores a los detectados para Zn(II) (Cu(II), Tr: 168 min Ta: 396 min, Zn(II), Tr: 99 min Ta: 296 min). Sin embargo, la capacidad de adsorción de la columna fue similar para ambos metales (~0,150 mg metal/g perla) y el porcentaje de remoción fue cercano al 70% para cada uno de ellos. Cuando se filtró una mezcla de ambos metales, la capacidad de adsorción disminuyó levemente (~0,118 mg metal/g de perla) y el porcentaje de remoción fue ~54%. La desorción completa de los metales se logró con HCl 0,01 N a 0,5 ml/min y la columna mantuvo su eficiencia, al menos, durante 7 ciclos sucesivos de adsorción/desorción. Los resultados obtenidos, tanto en batch como en columna de lecho fijo, muestran la alta eficiencia de las perlas con biomasa de P. putida entrampada para adsorber Cu(II) y/o Zn(II) y sugieren su potencial aplicación para la remoción de estos cationes presentes en diferentes efluentes.