Remoción de fosfatos en aguas residuales domésticas con carbón activado de endocarpio de aceituna modificado con nanopartículas de hierro (III)

Abstract

La afinidad electrostática entre el fosfato y hierro(III) en los mecanismos de adsorción es una alternativa más atractiva en la remoción de dicho macronutriente por ser la principal causa de la eutrofización. La investigación desarrollada permitió remover los fosfatos en disoluciones sintéticas y en una muestra real de agua residual domestica (ARD), sintetizando dos series de adsorbentes: Carbón activado con CaCO3 (C.A) y carbón activado modificado con nanopartículas de hierro(III) (CA-Fe). La metodología permitió determinar las características físico-químicas de los adsorbentes, realizar ensayos batch, lecho fijo y analizar la recuperación de fosfato. El análisis físico-químico demostró mejor cualidad con el CA-Fe como adsorbente, el análisis SEM evidencio alta porosidad de C.A y CA-Fe, así como la impregnación de nanopartículas de Fe+3. Los resultados del espectro FTIR permitieron resaltar la presencia de grupos funcionales asociados en la superficie de CA-Fe. La remoción máxima se determina a pH 7.5, el modelo de la cinética de adsorción corresponde a pseudo segundo orden (R2 ≥ 0.996) y el proceso de adsorción mejor representado corresponde al modelo de Langmuir (R2 = 0.993). El nivel máximo alcanzado al impregnar el analito (Qm) fue 65.83 mg-P/g. Las columnas de lecho fijos de 50 y 100 cm no presentaron saturación en 8 horas de ensayo, demostrando mejor coherencia el modelo Thomas y Yoon-Nelson (0.797 ≤ R2 ≤ 0.957). CA-Fe puede ser reutilizado hasta tres veces en la fase adsorción-desorción garantizando remoción del 70 % y recuperación del 60 % de PO43- en ARD.