Evaluación de arcillas activadas como absorbentes de efluentes industriales con contenido de cromo

Abstract

El objetivo perseguido en la presente tesis ha sido la preparación de materiales adsorbentes, a partir de arcillas bentonitas peruanas, las cuales después de un proceso de activación termo-ácido, han sido empleadas en la adsorción del cromo, y en particular en los efluentes residuales de una curtiembre. En este estudio se partió de tres arcillas, de las cuales mediante pruebas de selección que consistieron en la capacidad de hinchamiento, DRX, IR y capacidad de intercambio catiónico (CIC), sólo dos de ellas resultaron aptas para el estudio: una bentonita cálcica y una bentonita sódica magnésica. Estas arcillas seleccionadas fueron activadas bajo la acción del Ácido Clorhídrico a diferentes concentraciones y temperaturas, bajo la presión atmosférica, fijando como parámetros el tiempo de digestión, la relación sólido-líquido y el pH de lavado de la arcilla. Por otro lado, entre los metales pesados, los considerados altamente tóxicos son: plomo, mercurio, cadmio, bario y cromo. Particularmente acerca de este último, la toxicidad de las sales de cromo respecto a la vida acuática de las plantas y peces, sistemas biológicos de purificación, etc. varía apreciablemente con el valor del pH y el estado de oxidación de este (Cr+3 y Cr+6). En este sentido, se encontró primordial el estudio de la adsorción de ambos estados de oxidación del cromo mediante las arcillas activadas. Siguiendo con los objetivos que se habían trazado, el trabajo realizado en la presente tesis fue conducido mediante dos ensayos. El primero, consistió en la adsorción del cromo hexavalente a concentraciones de 50, 100, 500 y 1000 ppm en contacto directo por agitación con la arcilla durante 24 horas. El segundo ensayo de adsorción se llevó a cabo empleando un efluente industrial de la zona de curtido que contiene cromo en su estado trivalente. En esta segunda prueba de aplicación industrial se descartaron las arcillas que' presentaron bajos rendimientos de adsorción y se optimizaron los parámetros siguientes: relación arcilla/efluente, temperatura y tiempo de contacto. Los resultados obtenidos, tanto en los ensayos con soluciones de cromo hexavalente como en los ensayos con el efluente industrial, permitieron establecer que la adsorción del metal sobre la arcilla es favorecida bajo las siguientes condiciones: • Concentraciones de ácido moderadas (HCl lN) y temperatura de 100 °C en la activación. • Temperaturas bajas de adsorción. • Relación arcilla/efluente de 0,05 gr/ml. • Tiempo de adsorción de 12 horas. Finalmente, sobre la base de estos resultados se dimensiona una planta de tratamiento de aguas residuales de curtido, lográndose una reducción del 99.65 % de cromo trivalente.