Empleo de Polímeros naturales en la depuración de aguas contaminadas con cromo y vanadio

GONZÁLEZ, JUAN CARLOS; JOUSY GARCÍA; FRASCAROLI, MARÍA INÉS; FRASCAROLI, MARÍA INÉS; MILOSLAVICH LEYLÉN; MALIZIA FLORENCIA; SALA LUIS

Córdoba

Taller; 3er. Taller Argentino de Ciencias Ambientales. III Taca; 2014

INFIQC, CONICET, UNC, UNRC

EMPLEO DE POLÍMEROS NATURALES EN LA DEPURACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS CON CROMO Y VANADIO Introducción: La biorremediación, es un proceso pasivo, económico y de bajo impacto ambiental empleado para depurar los efluentes contaminados, provenientes de la actividad industrial (1). La contaminación por Cr y V está relacionada con el ambiente ocupacional. Estas especies químicas son altamente tóxicas y carcinogénicas por lo que sus niveles en agua deben ser controlados. La quitina es el componente principal del exoesqueleto de los artrópodos y un importante desecho de la industria pesquera. Desde el punto de vista químico se lo define como un homopolímero de N-acetil-D-glucosamina. Por desacetilación de la quitina se obtiene el quitosano.  Objetivo: Encontrar las condiciones experimentales para la optimización del proceso de remediación de cromo y vanadio (en lote y en columna) utilizando biopolímeros. Resultados: a) Las condiciones experimentales óptimas para la interacción Cr(III)-quitina en lote fueron: dosis de quitina de 17,5 g/L,  pH = 4,5 y un tiempo de contacto de 24 hs. Los datos experimentales del equilibrio de sorción para Cr(III), en los cuales se varió la [Cr(III)]o entre 10.0 y 225.0 mg/L en las condiciones óptimas, fueron analizados utilizando los modelos de Langmuir (1), Freundlich (1) y Dubinin-Radushkevich (1). b) La retención de Cr(VI) utilizando columnas empacadas con quitosano es considerable y varía entre 100-150 mg de Cr/g de quitosano (pH 4,5) dependiendo de las condiciones experimentales (flujo, concentración de Cr(VI) y altura del lecho de sorbente). Los estudios de optimización de este sistema se encuentran en progreso. c) Los estudios preliminares para la remoción de [VO3?] realizados en lote muestran que 0,5 g de quitosano son capaces de producir la eliminación total del VO3? presente en un volumen de 100,0 mL  y una concentración de 100,0 mg/L a temperatura ambiente. Los experimentos en columna fueron realizados a temperatura ambiente, pH = 3, [VO3?]o = 100 mg/L y una densidad de empaque constante de 226 Kg/m3. El flujo de alimentación de la columna fue variado entre 2,8-21,7 mL/min. Los resultados indican que existe una relación inversa entre el flujo con se alimenta la columna y la cantidad de agua depurada obtenida. El parámetro tb o tiempo de quiebre de la columna varió entre 5 h (F = 2,8 mL/min) y 16 min (F = 21,7 mL/min). La desorción del vanadio y cromo se logra fácilmente y con un 100% de recupero del contaminante utilizando una solución alcalina (Na2CO3 o Na(OH)) a bajo flujo. La concentración de cromo se determinó espectrofotométricamente a 540 nm, utilizando 1,5-difenilcarbazida y la de vanadio por el método PAR (4-(2-pyridylazo)-resorcinol). Los datos experimentales del perfil de elución de las columnas fueron ajustados con los modelos de Thomas y Yoon-Nelson (1). Conclusión: los resultados obtenidos en este trabajo muestran prometedor el uso de quitina en lote para la remoción de Cr(III). Por otra parte, Cr(VI) y V(V) son eliminados eficientemente utilizando columnas empacadas con quitosano.   Referencia: 1) Volesky, B. (2003) In Sorption and Biosorption, pp. 87. BV Sorbex, Inc, Montreal.