Remoción de metales en agua residual minera por medio de coagulante natural de escama de pescado

Abstract

La contaminación del agua con metales pesados genera serios problemas ambientales y por la tanto pone en riesgo la salud humana. Existen métodos tradicionales para remover los metales tóxicos del agua, muchos de los cuales son costosos y no reutilizables. La bioadsorción es una alternativa, la cual utiliza biomasas vivas o muertas para captar y concentrar metales pesados. En esta investigación se estudió las escamas de pescado de Sábalo y Pejerrey como biomasa adsorbente de metales pesados disueltos en aguas residuales específicamente de Manganeso, Cobre, Zinc y Cadmio. En la primera etapa se realizó la preparación del adsorbente, el lavado de las escamas de pescado con agua desionizada, para posteriormente llevarlas a secado al horno a 60 ºC por 72 horas y su posterior molienda y almacenado. El diseño experimental consideró la adsorción con un volumen de muestra de 1000 ml, se evaluó el efecto del tamaño del adsorbente, dosificación de adsorbente orgánico, tiempo de contacto, tiempo óptimo y gradiente de velocidad óptimo en mezcla rápida, efecto de la concentración, efecto del pH. El tamaño óptimo obtenido de la partícula fue del rango de 1.18 mm – 0.85 mm, según el índice de Langmuir se tiene una qmax alta para este rango. La dosificación de adsorbente es de 13, 15 y 28 gr/lt para Cobre, Zinc y Cadmio respectivamente para la muestra sintética y 180 gr/lt para la muestra real minera. Del estudio de la cinética del proceso de adsorción, se determinó que el tiempo óptimo, donde ocurre mayor remoción, se da a los 20 min de mezcla rápida, incluso se establece como tiempo de equilibrio, dado que a partir de ese tiempo no ocurren grandes cambios en la concentración final del metal. Se estableció que el pH óptimo, para el cual se presenta mejor remoción en el tratamiento, tanto con el bioadsorbente de escama de pescado de sábalo y pejerrey se encuentra arriba de 5, no se recomiendan valores inferiores debido a que el exceso de acidez disminuye considerablemente la remoción. Por último, se concluyó en la realización un tratamiento en serie para ambos absorbentes ya que se tiene mejores resultados teniendo remociones de 97 % Cu, 38% Mn, 77% Zn y 61% Cd para el sábalo y 93 % Cu, 69% Mn, 79% Zn y 72% Cd para el pejerrey. Teniendo mejores eficiencias para el Pejerrey excepto para Cobre.