Bioremoción de plomo de efluente líquido usando cáscara de trigo

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el potencial de la cáscara de trigo (Triticum spp) como biosorbente en la remoción del metal Pb(II). Los ensayos fueron realizados en proceso Batch y en sistema continuo. Para el proceso batch de biosorción del Pb(II), fue obtenida una remoción de 99,98%, esto es, alcanzándose una concentración final de Pb(II) de 0.02 ppm a pH 5, para el tamaño de partícula en el intervalo de 0.297 a 0.105 mm, concentración inicial de Pb(II) de 100 ppm, en un tiempo de 120 minutos, cumpliéndose así con el Decreto Supremo N° 010-2010-MINAM (21/08/10), en el artículo 32 de la Ley Nº 28611, modificado por el decreto legislativo Nº 1055, que establece como límite máximo permisible para la descarga de efluentes líquidos conteniendo plomo es de 0.2 mg/L. En el estudio fueron testados los modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich, Tenkin y Dubinin-Raduskevich. El modelo de Langmuir es el que más se ajusta a los datos calculados para el Pb(II), con un R2 = 0.989, con una capacidad de adsorción de plomo de 71.43 mg/g. Los modelos cinéticos estudiados en la biosorción del Pb(II), fueron los de pseudo-primer orden y pseudo-segundo orden. El modelo de pseudo-segundo orden obtuvo el mejor coeficiente de correlación lineal, y presentó mejores resultados de ‘K’ y ‘q’ que el modelo de pseudo-primer orden. Los resultados de ensayos de biosorción realizados en sistema continuo muestran que a un caudal de 20 mL/min presentó una elevada captación metálica en el equilibrio (qe = 87.26 mg/g), y que con el aumento de altura del lecho, se incrementa la cantidad de soluto adsorbido, debido a la mayor área de la superficie del biosorbente, que a su vez aumenta el número de sitios de enlace. Finalmente podemos concluir que el proceso de biosorción utilizando polvo de cáscara de trigo (Triticum spp) es muy eficiente para la remoción del metal Pb(II).

This study objective is evaluate the potential of the shell of wheat (Triticum spp) as biosorbent to removing the metal Pb (II). The tests were performed in batch process and continuous system.Bach process for biosorption of Pb (II) was obtained a removal of 99.98%, for pH 5, the particle size in the range of 0.297 to 0.105 mm, initial concentration of Pb(II) of 100 ppm and reaching a final concentration of Pb (II) of 0.02 ppm, in a time of 120 minutes, in compliance with Supreme Decree No. 010-2010-MINAM (21/08/10), Article 32 of Law No. 28611, as amended by Legislative Decree No. 1055, which establishes the maximum permissible limits for the discharge of wastewater containing lead is 0.2 mg / L. In the study of the metal concentration they were tested mathematical models Langmuir, Freundlich and Dubinin-Raduskevich Tenkin. The Langmuir model is the one that best fits the data calculated for Pb(II), with a R2 = 0989, with a lead adsorption capacity of 71.43 mg/g. The kinetic models studied in the biosorption of Pb(II) were the pseudo-first order and pseudo-second order. Since the model of pseudo-second order had the best correlation coefficient, and showed better results 'K' and 'q' the pseudo-first order. Biosorption results trials show that in a continuous system at a flow rate of 20 mL/min showed high metal uptake equilibrium (qe = 87.26 mg/g), and that with increasing bed height, increases the amount of solute adsorbed, due to the greater surface area of the biosorbent, which in turn increases the number of binding sites. Finally we can conclude that the process of biosorption using shell powder wheat (Triticum spp) is efficient for the removal of metal Pb(II).