RESUMEN

Se presenta un método simple y económico para la remoción de cromo de aguas residuales de la industria de curtiembres utilizando Cascaras de membrillo (Cydonia

0blonga Miller) deshidratadascomo bioadsorbente. La operación de remoción de cromo se lleva a cabo en forma discontinua utilizando como variable tamaño de partícula, y el pH de las aguas residuales. La cascara de membrillo adsorbió 442.08 mg Cr (III)/g de adsorbente. Palabras Claves: cascara, adsorbente, agua residual, cromo. ABSTRAC

A simple and economical method for the removal of chromium from waste water from the tanning industry using Cascaras Quince ( Cydonia 0blonga Miller) deshidratadascomo bioadsorbent occurs . The chromium removal operation is carried out batchwise using as a variable particle size, and the pH of the wastewater . Quince peel adsorbed 442.08 mg Cr ( III) / g of adsorbent. Keywords : shell, adsorbent, wastewater , chromium

1. INTRODUCCIÓN

Las curtiembres son reconocidas mundialmente entre las industrias más contaminantes, debido a que la gran mayoría de ellas utiliza métodos y procedimientos rudimentarios en su operación, propiciando de esta forma un deterioro en el medio ambiente. Actualmente en la ciudad de Arequipa existe un aproximado de 400 curtiembres (grandes, pequeñas y medianas) que están agrupadas en 60 agrupaciones. Se utilizan sales de cromo en el proceso de curtición, ya que éstas proporcionan mejores características al cuero, más resistencia, mayor durabilidad y además evita la putrefacción con el agua. Se establece una concentración para el Cromo de 0.1 mg/l, para aguas destinadas al riego tomando como base de investigación lo realizado por la FAO, lo cual es una de las guías que cuenta con criterios más comúnmente utilizados por distintos países, para formular los estándares de Calidad Ambiental. No obstante, el cromo es un metal altamente peligroso, el cual tiene efectos nocivos para la salud y el medio ecosistema. En los seres humanos puede producir fibrosis pulmonar y fibrosis hepática, debido a que este metal se acumula en las células; también produce

problemas en la piel y daños irreparables en la sensibilidad por atrofia del sistema nervioso periférico, entre otros. El objetivo de este trabajo fue usar la cascara de membrillo (Cydonia 0blonga Miller) como un adsorbente natural de iones Cr (III) de aguas residuales de curtiembres. Se compara la capacidad de adsorción a diferentes pH, de las muestras de agua residual de una industria de curtiembre de la localidad. 2. METODOLOGIA

3. RESULTADOS Y DISCUSION

3.1. Adsorción de cromo (III)

3.2.1. Determinación del pH óptimo de adsorción. El pH es un parámetro importante que afecta la bioadsorcion de metales pesados [7]. El efecto del pH en la bioadsorcion del Cr (III) fue estudiado en un rango de 2–7 Este rango fue elegido basado en estudios reportados en la literatura [8] Los resultados de los efectos del pH son mostrados en el cuadro 1.

CUADRO 1

CROMO RETENIDO A DIFERENTES pHs

pH [ ] inicial mg/L

[ ] final mg/L

Cr +3 retenido mg/L

2.44 1837,60 1832,3 5.3 5 1837,60 1638,66 198.94 7 297,60 246,30(*) 51.3 El pH óptimo de los estudiados es el pH 5 ya que extrae el cromo del agua residual sin generar un nuevo contaminante; lo que si ocurre cuando se trabaja a un pH de 7 en el que precipita el cromo del agua residual como Cr(OH)3. La capacidad de bioadsorcion incrementa con el pH de 2 a 5, teniendo en cuenta que a pH mayores de 5.5 se forma un precipitado el precipitado de Cr(OH)3. Al incrementar el pH se reduce la repulsión electrostática, exponiendo más ligandos portadores de carga negativa e incrementando la capacidad de adsorción [9].

3.2.2. Cálculos del porcentaje adsorbido de cromo (III).

La cantidad de Cr (III) adsorbida fue calculada como la diferencia entre la cantidad presente en la solución inicial y la cantidad obtenida en la solución final después del tiempo de adsorción, usando la ecuación 1:

𝑀𝑎𝑑 =(𝐶 𝑖 − 𝐶𝑓/𝑉

𝑀

Ecuación (1) Donde: 𝑀𝑎𝑑 (mg g−1) es la cantidad del metal adsorbida, Ci y Cf son las concentraciones del metal en la solución al inicio y al final del proceso de adsorción, respectivamente, V (en litros) es el volumen de solución y M (g) es la masa de cascara de membrillo utilizada.

𝑀𝑎𝑑 = (1837.60

𝑚𝑔

𝐿− 1638.66

𝑚𝑔

𝐿)0,15 𝐿

3 𝑔

𝑀𝑎𝑑 = 442.08mg/g Siendo la cantidad de cromo retenido por la cascara de membrillo de 442.08 mg de Cr+3 por cada gramo de adsorbente a un pH de 5

BIOADSORBENTE

Obtención del Bioadsorbente

Elección de tamaño de partícula de

adsorbenteAGUA RESIDUAL

Determinación de cromo por

Absorción Atómica

Acondicionamiento del agua residual a

diferentes PH`s

PROCESO DE ADSORCION

Separación adsorbente-

adsorbato de agua tratada

Instrumentación

pH Tamiz

Cr+3

adsorbido

mg/g

2,44 0,841mm 11.77 5 0,841mm 442.08 7 0,841mm 42,75

En la curva, de la Figura 2, se observa cómo la remoción mejora notablemente con la variación de pH

4. CONCLUSIONES

1. La cascara de membrillo (Cydonia 0blonga Miller )

con una granulometría pasada por un tamiz de 0.841mm es capaz de adsorber 442.08 mg Cr+3 de aguasresiduales de curtiembres por cada gramo deadsorbente.

2. Este estudio demuestra que el pH juega un rolimportante en la capacidad de adsorción de cromopor el adsorbente. El pH óptimo para la adsorcióndel Cr+3 con cascara de membrillo fue de 5.0.

3. Con este estudio se espera contribuir al saneamientode los diferentes ríos y demás fuentes receptoras queestán siendo sometidas al gran flagelo de lacontaminación por cromo

5. RECOMENDACIONES

Se recomienda estudiar la capacidad de adsorción de la cascara de membrillo (Cydonia 0blonga Miller ) a diferentes temperaturas y tiempos de agitación..

6. RECONOCIMIENTO

A la Mg. Adriana Larrea Valdivia profesor principal del Departamento Académico de Química de la Facultad de Ciencias Naturales y Formales de la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa

7. BIBLIOGRAFÍA

[4] APHA, AWWA, WPCF, “Standard methods for the examination of water and wastewater”,1989. [6]. G. Parada, G. D. Crespín, R. D. Miranda, I. Katime, "Caracterización de Quitosano por Viscosimetría Capilar y Valoración Potenciométrica". Revista Iberoamericana de

Polímeros, Vol. 5(1) pp 1-16. 2004. [7]. S.Y. Lia, Y. Guo and L. Li, "Study on the process, thermodynamical isotherm and mechanism of Cr(III) uptake by Spirulina platensis", J. Food Eng. Vol. 75, pp. 129–136. 2006. [8]. M. Vilar, A. Cidália, S. Boaventura, "Influence of pH, ionic strength and temperature on lead biosorption by Gelidium and agar extraction algal waste", Process

Biochem. Vol 40, pp.3267–3275. 2005 [9]. M. Llhan, S. Nourbakhsh, S. Kilicarslan, H. Ozdag, "Removal of chromium, lead and copper from industrial waste by Staphylococcus saprophyticus, " Turk. Electron.

J.

Biotechnol.Vol. 2 , pp. 50–57. 2004

FERIA DE CIENCIAS

ESTUDIO Y EVALUACIÓN

DE LA CAPACIDAD DE

ADSORCIÓN DE CROMO DE

AGUAS CONTAMINADAS,

UTILIZANDO COMO

ADSORBENTE LA CÁSCARA

DE MEMBRILLO

(Cydonia 0blonga Miller )

Arequipa - Perú

0

500

2,44 5 7

mg/

g

pH

Adsorción de Cr +3 con cáscara de membrillo