ImpactU Versión 3.11.2 Última actualización: Interfaz de Usuario: 16/10/2025 Base de Datos: 29/08/2025 Hecho en Colombia
Evaluación de la adsorción de cromo hexavalente y fenton heterogéneo para el tratamiento de aguas residuales sintéticas de curtiduría utilizando nanopartículas de hierro soportadas en cascarilla de café.
El tratamiento de aguas residuales de la industria curtiembre del municipio de Belén, Nariño es de suma importancia para las comunidades de esta región, principalmente porque en los procesos de transformación de cuero utilizan sulfatos de cromo, sodio y amonio; y otros reactivos, que cargan los residuos líquidos de contaminantes de difícil degradabilidad; de ahí, se vierten a los cuerpos de agua natural, aproximadamente 322 𝑚3/ 𝑑í𝑎 de efluentes, sin ningún tratamiento previo. Por esta razón, en este trabajo se planteó una tecnología adsorción y fenton heterogéneo como alternativa de tratamiento, en términos de eficiencia de remoción de contaminantes, costos de operación y disponibilidad de materias primas. En el documento se presenta el proceso de síntesis y caracterización de un material adsorbente de cascarilla de café y el mismo impregnado con nanopartículas de hierro cero valente (𝑛𝑍𝑉𝐼) para la adsorción de cromo hexavalente en solución (𝐶𝑟 𝑉𝐼). En detalle se exploró un ligero pretratamiento con ácido cítrico para eliminar compuestos solubles y mejorar la estructura cristalina de las macromoléculas de celulosa, hemicelulosa y lignina de la cascarilla de café; así mismo se estudió la concentración impregnada 𝑛𝑍𝑉𝐼 en el soporte de biomasa, con el fin de ser caracterizado en función del punto de carga zero (𝑝𝐻𝑃𝑍𝐶), área superficial (𝑆𝐵𝐸𝑇), morfología de superficie y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (𝐹𝑇𝐼𝑅). Además, los materiales sintetizados se utilizaron para estudiar los efectos de concentración adsorbente, 𝑝𝐻 y tiempo de contacto en la adsorción de 𝐶𝑟 (𝑉𝐼) en solución. Una vez conocidos los parámetros óptimos, se profundizó en los estudios de transferencia de masa, de equilibrio y de adsorción de cromo total. Las capacidades máximas de adsorción de 𝐶𝑟 (𝑉𝐼) con una concentración inicial de 5 𝑚𝑔/𝐿, fueron de 3 𝑚𝑔/𝑔 para cascarilla de café natural (𝐶𝑁) y 2.01 𝑚𝑔/𝑔 para cascarilla de café pretratada con ácido cítrico (𝐶𝑃), mientras que para todos los materiales impregnados con 𝑛𝑍𝑉𝐼 fue aproximadamente de 9.9 𝑚𝑔/𝑔, cargas alcanzadas a los 120 𝑚𝑖𝑛, 130 𝑚𝑖𝑛 y 2 𝑚𝑖𝑛, respectivamente. Por otro lado, se seleccionó el mejor material impregnado con 𝑛𝑍𝑉𝐼 para los procesos fenton heterogéneo donde se estudiaron los efectos de 𝐻2𝑂2/𝐷𝑄𝑂, de 𝑝𝐻 y 𝑛𝑍𝑉𝐼/𝐻2𝑂2 en la eliminación de la demanda química de oxígeno (𝐷𝑄𝑂), fenoles totales (𝐹𝑇) y 𝐶𝑟 𝑉𝐼 con concentraciones iniciales de 3277 𝑚𝑔𝑂2/𝐿, 200 𝑚𝑔/𝐿 y 25 𝑚𝑔/𝐿, respectivamente, de un agua residual sintética de curtiduría. Se eliminó el 95.24% de 𝐷𝑄𝑂, el 97.54 % de 𝐹𝑇 y el 99.82% de 𝐶𝑟 (𝑉𝐼). De acuerdo con los resultados de esta tesis de maestría, se recomienda evaluar la sostenibilidad y potencial aplicación de los procesos analizados a las corrientes de industria de curtiembre. (Texto tomado de la fuente)