Materiales de desecho de la industria agroalimenticia como sorbentes para la purificación de aguas contaminadas procedentes de la actividad industrial

LUIS FEDERICO SALA

Rosario

Congreso; 1a Feria Internacional y 6o Congreso Regional del Ambiente; 2010

Municipalidad de Rosario

Materiales de desecho de la industria agroalimenticia como sorbentes para la purificación de aguas contaminadas procedentes de la actividad industrial.   Luis Federico Sala sala@iquir-conicet.gov.ar Área Química Inorgánica Departamento de QuímicoFísica Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacêuticas Universidad Nacional de Rosario.++54-341-4350214 Suipacha 531 (2000) Rosario –Santa Fe.  C Tecnología Ambiental. (C3) Introducción La biosorción es un término que describe la eliminación de metales pesados por la unión pasiva a biomasa no viva a partir de soluciones acuosas; el mecanismo de remoción no está controlado por el metabolismo. El término bioacumulación refiere al proceso activo por el cual los metales son eliminados por la actividad metabólica de un organismo vivo. Los estudios de mecanismos del proceso de biosorción se intensificaron por la necesidad de eliminar metales pesados provenientes de efluentes industriales, como los que derivan de la minería, electroplatinado, o bien para recuperar metales preciosos a partir de soluciones en procesos industriales. Se prefiere la biosorción por sobre procesos más eficientes de eliminación de metales pesados en aguas de desecho, tales como precipitación química, ósmosis reversa, intercambio iónico, dado que estos son muy onerosos para la industria. En cambio la biosorción es de bajo costo, ya que emplea biomateriales sin aplicación industrial, como desechos agrícolas (cáscaras de arroz, naranja, limón y pomelo, marlo de maíz, salvado de soja y arroz, etc.), algas con pobre poder gelificante no utilizadas en procesos industriales, hongos y levaduras. Objetivo del trabajo El grupo de investigación en Bioinorgánica dedicado a los estudios de Remediación de aguas contaminadas con metales pesados de origen industrial, se encuentra avocado al empleo de biomasa de desecho proveniente de la industria agroalimenticia para emplearla en procesos eficientes de biosorción. La reducción de la concentración de Cr en efluentes a un límite permitido antes de descargarlos en ríos y lagos es importante para la salud humana y el medio ambiente. CrVI es un contaminante tóxico que interfiere con el desarrollo de las plantas, mientras que CrIII es menos tóxico pero puede ser oxidado a CrVI. La adsorción es un método eficaz para la eliminación de cromo. Tal proceso es económicamente viable, especialmente si se usan adsorbentes de bajo costo. Este trabajo tuvo como objetivo la optimización de las variables que intervienen en la capacidad adsorción de CrIII empleando biomateriales de bajo costo ricos en pectina (cáscara de limón, pomelo y naranja) y lignocelulósicos (cáscara de soja y arroz). Metodología: Para el estudio de la capacidad de retención de CrIII sobre la superficie se emplearon técnicas espectroscópicas y de determinación de parámetros termodinámicos. Se aplicó espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica (EPR) para verificar el estado de oxidación del cromo unido al biomaterial, con el objeto de caracterizar el principal mecanismo de remoción de CrVI. Los espectros de EPR se obtuvieron con un equipo Bruker EMX0 operando en bandas-X  de frecuencia ~9-10GHz.Para verificar el estado de oxidación del cromo unido al biomaterial se empleó la técnica de espectroscopia fotoelectrónica de Rayos X (XPS). Los experimentos XPS se realizaron con un sistema SPECS equipado con analizador de energía hemisférico, con sistema detector de nueve canales y fuente de rayos X de doble ánodo. Se usó una línea de MgKa a 1253,6 eV. Conclusiones: Las cáscaras de limón, naranja, pomelo, soja y arroz testeadas como adsorbentes de bajo costo, mostraron una eficaz capacidad de adsorción para la remoción de cromo de soluciones acuosas. Los factores más significativos que afectan el proceso de adsorción para CrIII fueron pH y masa de biosorbente.Las isotermas de adsorción de CrIII  de los cinco biomateriales exhibieron un comportamiento asintótico. Los espectros de EPR  indicaron que el CrVI unido a la biomasa fue reducido a CrV y CrIII en diferentes condiciones experimentales. El espectro de XPS correlacionado con el espectro de EPR confirmó la presencia de CrIII unido a la superficie del adsorbente.