Síntesis de materiales adsorbentes obtenidos a partir de desechos para la eliminación de surfactantes vertidos en aguas residuales

Abstract

La eliminación de contaminantes emergentes como los tensioactivos en fuentes acuosas es uno de los principales desafíos que enfrenta el tratamiento de aguas residuales. Uno de estos contaminantes son los surfactantes. Aunque existe una amplia gama de tecnologías para la remoción, destrucción, transformación o aprovechamiento de residuos líquidos, los sistemas de tratamiento convencionales empleados actualmente son inadecuados para remover completamente los surfactantes del agua. Uno de estos procesos alternativos es la adsorción en carbones activados. El carbón activado es un adsorbente que se puede obtener a partir de materiales de desecho, como desechos de llantas o desechos lignocelulósicos. Por tal razón este proyecto de investigación se centra en el desarrollo de materiales porosos que permitan retirar de manera eficiente surfactantes presentes en solución acuosa. Para ello se prepararon carbones activados desde dos residuos diferentes como son: desechos de llantas y cáscara de coco empleando dos tamaños de partícula 0,3mm y 5,0mm y se procedió a la preparación de los carbones activados empleando activación física con dióxido de carbono y activación química con hidróxido de potasio y ácido fosfórico al 10, 20, 30 y 40 %p.p-1. Se obtuvo un total de 65 sólidos de carbón, a los cuales se realizó caracterización estructural, textural y química. Posteriormente se eligieron 32 muestras con las cuales se realizaron estudios de adsorción y estudios cinéticos con tres diferentes surfactantes: aniónico, catiónico y no-iónico.

The removal of emerging contaminants such as surfactants in aqueous sources is one of the main challenges facing wastewater treatment. One of these contaminants is surfactants. Although there is a wide range of technologies for the removal, destruction, transformation, or use of liquid waste, the conventional treatment systems currently used are inadequate to completely remove surfactants from water. One of these alternative processes is adsorption on activated carbons. Activated carbon is an adsorbent that can be obtained from waste materials, such as tire waste or lignocellulosic waste. For this reason, this research project focuses on the development of porous materials that allow the efficient removal of surfactants present in an aqueous solution. For this, activated carbons were prepared from two different residues such as tire waste and coconut shell using two-particle sizes 0.3mm and 5.0mm, and the activated carbons were prepared using physical activation with carbon dioxide and chemical activation with potassium hydroxide and phosphoric acid at 10, 20, 30 and 40% pp-1. A total of 65 carbon solids were obtained, to which structural, textural, and chemical characterization was carried out. Subsequently, 32 samples were chosen with which adsorption studies and kinetic studies were carried out with three different surfactants: anionic, cationic, and non-ionic.