Maestría en Gestión Ambiental y Evaluación Del Impacto Ambiental · 2023

EVALUACIÓN COMPARATIVA DE LA REMOCIÓN DE FOSFATOS EN MATRICES SIMULADAS Y REALES CON CASCARILLA DE ARROZ TRANSFORMADA QUÍMICA Y TÉRMICAMENTE

Hoy en día la contaminación de las fuentes hídricas es más común debido a las descargas de aguas residuales, estas aguas residuales contienen variedades de contaminantes de diferente naturaleza, entre los que se encuentran los fosfatos, el exceso de este conlleva a la eutrofización de las fuentes hídricas, una problemática ambiental que se evidencia a nivel mundial. Ante tal problemática mundial, se han buscado alternativas más eficientes para su remoción, una de estas es la adsorción con residuos agroindustriales o lignocelulósicos como la cascarilla de arroz, el cual es un material de bajo costo y debido a la ubicación geográfica alta disponibilidad. Así mismo, se potencializa el aprovechamiento de un material que es visto como desecho, y que ambientalmente puede ser perjudicial si no se le da una correcta gestión. El objetivo del presente estudio fue evaluar la capacidad de adsorción de materiales a base de cascarilla de arroz para remover fosfatos (PO43-) de fuentes hídricas superficiales. El material adsorbente proveniente de la cascarilla de arroz fue tratado químicamente con Nitrato de Magnesio Hexahidratado (MgNO3⋅6H2O), Nitrato de Aluminio Nonahidratado (AlNO3⋅9H2O) e Hidróxido de Sodio (NaOH), por otro lado se trató térmicamente a 300, 500 y 700°C con el fin de mejorar sus propiedades adsorbentes. Estos materiales fueron caracterizados por diferentes técnicas analíticas, para determinar sus propiedades estructurales. Se realizaron ensayos de adsorción de PO43- sobre los diferentes materiales y se evaluaron las cinéticas de adsorción por los modelos de Langmuir y Freundlich; además se determinó la capacidad de adsorción de los materiales evaluando las variables pH, temperatura, concentración de fosfatos, y tiempo de tratamiento, estos resultados fueron modelados con las ecuaciones de cinética de pseudo primer y pseudo segundo orden. Los ensayos de adsorción para PO43- demuestra que los materiales RH-LDH y RH-LDH-HT a 0,25 g cada uno son los óptimos, demostrando un porcentaje de remoción del 93,64% y 93,77% respectivamente a pH 3,3; con modelo cinético de Pseudo primer orden. Se determinan isotermas de adsorción para cocer el comportamiento del proceso y se encuentra que la adsorción sobre el material RH-LDH sigue el modelo de la isoterma de Langmuir con procesos de quimisorción, por otro lado se obtiene para el material RH-LDH-HT un modelo de adsorción de Freundlich con proceso de fisisorción, la adsorción es muy rápida y el tiempo de equilibrio se alcanza a las 5 horas. La capacidad de adsorción que tiene el material de estudio pueden estar relacionadas con tres razones fundamentales: a) carga de la superficie. b) área superficial y c) interacción de los cationes interlaminares del LDH.