Bioadsorción con cavitación hidrodinámica de iones (Pb+2, Cu+2 Y Sb+3) en una columna de lecho fijo con algas pardas (Macrocystis Pyrifera)

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo determinar la máxima capacidad de bioadsorción para los cationes (Pb+2, Cu+2 y Sb+3) mediante bioadsorción con cavitación hidrodinámica en una columna de lecho fijo por perlas de alginato a partir de algas pardas operando cinco parámetros, tiempo, masa de adsorbente, concentración de solución, caudal y cavitación, se justifica medio ambientalmente porque los iones metálicos llegan al sistema de alcantarillado de la ciudad de Lima sin previo tratamiento. Para el desarrollo del estudio se ha considerado una metodología cuantitativa, la cual se complementa con el método analítico – sintético; además obedece a un modelo experimental donde se utilizó el método de Taguchi; los experimentos mostraron que los factores de mayor influencia en la bioadsorción fueron la masa de absorbente, concentración de solución y cavitación hidrodinámica, alcanzando un porcentaje de remoción de 92%, 78% y 16% de iones plomo, cobre y antimonio respectivamente, las constantes de bioadsorción promedio corresponden a una cinética de segundo orden para los iones de plomo, cobre fueron 2.27 x 10-2, 2.45 x 10-2 g.mg-1min-1 respectivamente, y para el antimonio es de primer orden con 6,70 x 10-3 min-1. En el proceso de bioadsorción las líneas de las gráficas representan los modelos de isotermas de Langmuir y Freundlich que mejor se ajustaron a los datos experimentales con capacidades máximas de adsorción de 62.50 ,10.46 y 1.51 mg/g de Pb+2, Cu+2 y Sb+3 respectivamente; se demostró que el alginato de calcio es un buen adsorbente y que el equipo de bioadsorción con un control adecuado de los factores se recuperaron los iones de metales pesados del agua contaminada, alcanzando concentración de iones plomo y cobre por debajo de la normativa ambiental vigente para los valores máximos admisibles (VMAs).