Bioadsorción de cromo (VI) en aguas residuales industriales.

Abstract

La bioadsorción es un proceso que puede utilizar diferentes tipos de biomasas microbianas y sub-productos agrícolas. En este trabajo se estudió la bioadsorción de cromo (VI) utilizando la cáscara del fruto de la planta Cocos nucífera L. como biomasa orgánica y la biomasa seca de la cepa bacteriana autóctona C-01. La determinación de los parámetros químicos-físicos se realizó por los métodos establecidos (APHA, 1998) y los parámetros cinéticos fueron determinados por los modelos de Freundlich, Langmuir y Dubinin-Radushkevich. Los resultados revelan que las aguas residuales de la Planta Galvánica de la Empresa Conformadora “30 de Noviembre” tienen un pH ácido (4,86), altos valores de conductividad (5,94mS/cm) y de cromo (VI) (1,6mg•L-1), parámetros que no cumplen con los límites máximos permisibles reportados por las NC: 27-2012 y NC: 521-2007. La Fábrica de Fibrocemento de Santiago de Cuba genera residuales con pH y cromo hexavalente, superior a los límites máximos permisibles, no cumpliendo con lo establecido por las NC: 27-2012 y NC: 521-2007. La capacidad de adsorción de cromo (VI) por la biomasa seca de la cáscara del fruto de Cocos nucífera L fue de 0,0513mol•L-1,logrando a valores óptimos de los parámetros estudiados (pH de 3 unidades; tamaño de partícula menor que 0,074mm; dosis de adsorbente de 5g•L-1 y tiempo contacto1 hora),porcentajes de remoción de cromo (VI) superiores al 90% para concentraciones del metal de 1,00,1,50y1,84mg•L-1 e inferiores al 90% para concentraciones de 2,y3mg•L-1. La capacidad de adsorción de la cepa bacteriana autóctona C-01 fue de 1,24mol•L-, logrando a valores óptimos de los parámetros estudiados (pH=6u, tiempo de contacto 30 minutos y dosis de adsorbente de 0,6g.L-1) porcentajes de remoción de cromo (VI) superior al 85% para las concentraciones de 1,0; 1,5 y 1,84mg•L-1, y para 3mg•L-1 la remoción fue inferior al 85%. Los valores de E obtenido derivado del modelo de Dubinin-Radushkevich fueron de 12,90 y 70,71 kJ.mol-1, evidenciando que para estas condiciones experimentales el proceso de adsorción tuvo mediado por intercambio iónico y adsorción química respectivamente. La biomasa de la cáscara del fruto de la planta Cocos nucífera L. fue capaz de remover el cromo (VI) en los residuales generados en la Conformadora “30 de Noviembre” y en la Fábrica de Fibrocemento de Santiago de Cuba, desde 1,16mg•L-1 a 0,5mg•L-1 y de 0,35mg•L-1 a 0,022mg•L-1. La biomasa obtenida por la cepa bacteriana autóctona C-01 fue capaz de remover el cromo (VI) en los residuales generados en la Conformadora “30 de Noviembre y en la Fábrica de Fibrocemento de Santiago de Cuba, desde 1,16mg•L-1 a 0,306mg•L-1 y 0,35mg•L-1 hasta valores no detectables por el método de determinación establecido; respectivamente.

Bioadsorption is a process that can use different types of microbial biomass and agricultural by-products. In this work, the bioadsorption of chromium (VI) was studied using the shell of the fruit of the plant Cocos nucifera L. as organic biomass and the dry biomass of the autochthonous bacterial strain C-01. The determination of the chemical-physical parameters was carried out by the established methods (APHA, 1998) and the kinetic parameters were determined by the Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich models. The results reveal that the wastewater from the Galvanic Plant of the "30 de Noviembre" Conforming Company has an acidic pH (4.86), high conductivity values ​​(5.94mS/cm) and chromium (VI) (1, 6mg•L-1), parameters that do not meet the maximum permissible limits reported by NC: 27-2012 and NC: 521-2007. The Fiber Cement Factory of Santiago de Cuba generates residuals with pH and hexavalent chromium, higher than the maximum permissible limits, not complying with what is established by NC: 27-2012 and NC: 521-2007. The adsorption capacity of chromium (VI) by the dry biomass of the shell of the fruit of Cocos nucifera L was 0.0513mol•L-1, achieving optimum values ​​of the parameters studied (pH of 3 units; particle size smaller than 0.074mm; adsorbent dose of 5g•L-1 and contact time of 1 hour), percentages of chromium (VI) removal greater than 90% for metal concentrations of 1.00, 1.50 and 1.84mg•L-1 and lower than 90% for concentrations of 2, and 3mg•L-1. The adsorption capacity of the autochthonous bacterial strain C-01 was 1.24mol•L-, achieving optimal values ​​of the parameters studied (pH=6u, contact time 30 minutes and adsorbent dose of 0.6g.L- 1) chromium (VI) removal percentages greater than 85% for concentrations of 1.0; 1.5 and 1.84mg•L-1, and for 3mg•L-1 the removal was less than 85%. The E values ​​obtained derived from the Dubinin-Radushkevich model were 12.90 and 70.71 kJ.mol-1, showing that for these experimental conditions the adsorption process was mediated by ion exchange and chemical adsorption, respectively. The biomass of the shell of the fruit of the plant Cocos nucifera L. was able to remove chromium (VI) in the residuals generated in the “30 de Noviembre” Conformer and in the Fiber Cement Factory of Santiago de Cuba, from 1.16mg •L-1 to 0.5mg•L-1 and from 0.35mg•L-1 to 0.022mg•L-1. The biomass obtained by the autochthonous bacterial strain C-01 was able to remove chromium (VI) in the residuals generated in the “30 de Noviembre” Conformer and in the Fiber Cement Factory of Santiago de Cuba, from 1.16mg•L-1 at 0.306mg•L-1 and 0.35mg•L-1 up to values ​​not detectable by the established determination method; respectively.