Valorización de un residuo frutícola mediante su conversión en un producto para el tratamiento terciario de aguas contaminadas

GOMEZ VARGAS C; GOMEZ DELGADO E; NUNELL G.V.; BONELLI P.R.; CUKIERMAN A.L.

Buenos Aires

Congreso; Segundas Jornadas Iberoamericanas sobre Herramientas clave para implementar Economías Circulares en procesos Agroindustriales; 2022

FCEyN, UBA

La valorización de los residuos generados en el procesamiento de productos agroindustriales resulta fundamental para alcanzar el paradigma de la economía circular. En particular, en elprocesamiento industrial de manzana, una de las frutas más consumidas del mundo, se generananualmente alrededor de 20 millones de toneladas de residuos a nivel global (1). En este escenario, se investiga la factibilidad de transformar cáscaras de manzana de la especie Malus domestica en carbón activado (CA), un adsorbente de difundido empleo en remediaciónmedioambiental. Se aborda la conversión de las cáscaras, previamente acondicionadas,mediante el proceso de activación química en atmósfera auto-generada, empleando unasolución de ácido fosfórico, como agente activante, y condiciones experimentales preestablecidas (2). El proceso se lleva a cabo en un reactor tubular de configuración horizontal,calefaccionado externamente mediante un horno eléctrico. En forma complementaria, se examina el efecto del ácido sobre el comportamiento térmico de las cáscaras, realizando mediciones mediante análisis termogravimétrico no-isotérmico, desde temperatura ambiente hasta 500 °C, para las cáscaras sin tratar e impregnadas con ácido. La caracterización química de las cáscaras y del CA se lleva a cabo mediante los análisis próximo y elemental, y la determinación volumétrica del contenido de grupos funcionales superficiales (2). Para el CA, se evalúan los parámetros texturales que caracterizan su estructura porosa, mediante adsorción deN2 (-196 °C) y el método BET, y su efectividad en la adsorción de azul metileno (AM), como colorante básico representativo, en condiciones de equilibrio, a partir de soluciones diluidasmodelo (2). Los termogramas muestran que el ácido conduce a modificaciones significativas en el comportamiento de las cáscaras, que resultan en un enriquecimiento en carbono (~87%) y en el desarrollo de funcionalidades superficiales ácidas (0.92 meq g-1), mayoritariamente grupos carbonilos, en el CA. Este también presenta un bajo contenido de cenizas (1.4 %p/p) y una isoterma de N2 Tipo IV, con lazo de histéresis tipo H1, según la clasificación IUPAC,que indica predominio de poros mayores a 2 nm, área BET de 546 m2 g-1, volumen total y tamaño promedio de poros de 0.83 cm3 g-1 y 6.1 nm, respectivamente. El CA desarrollado a partir de las cáscaras permite alcanzar un nivel de remoción de AM superior al 95%, comparable al de muestras comerciales, señalando que tiene potencialidad para su empleo en el tratamiento terciario de aguas contaminadas con colorantes básicos, de uso frecuente en la industria textil.