Remoción de cromo hexavalente de soluciones acuosas usando cáscara de yuca (Manihot esculenta): experimentos en columna

Abstract

Introducción: El cromo hexavalente es un metal altamente tóxico y es considerado como uno de los contaminantes de mayor impacto ambiental. El uso de bioadsorbentes se ha considerado como una alternativa viable para su remoción, por lo que es necesario estudiar el comportamiento de estos adsorbentes en operaciones unitarias semejantes a las empleadas en la industria.Objetivo: Estudiar el potencial de la cáscara de yuca como biosorbente en la adsorción de cromo hexavalente en un proceso semicontinuo en columna de lecho empacado.Metodología: Se analizó la influencia del caudal de alimentación de soluciones de cromo, la concentración de dicho caudal y la altura del lecho sobre la capacidad de remoción y el tiempo de ruptura en un montaje a escala de laboratorio.Resultados: Hay un mayor rendimiento cuando se utilizan el flujo de alimentación y la concentración inicial más bajos, así como la mayor altura del lecho. El comportamiento dinámico fue ajustado a tres modelos clásicos de experimentos en columna. No obstante, el mejor ajuste se alcanzó con el modelo estadístico de superficie de respuesta.Conclusiones: La concentración inicial de cromo en la corriente de alimento es el factor que tiene mayor efecto sobre la capacidad de remoción y el tiempo de ruptura en columnas de lecho fijo empacadas con cáscara de yuca.

Introduction− Hexavalent chromium is a highly toxic metal and it is con-sidered one of the contaminants with the highest environmental impact. Bioadsorbents have been considered as a viable option for chromium remo-val, leading to the necessity to study the behavior of these adsorbents in unit operations similar to the ones employed in the industry. Objective−To study the potential of cassava peels as bio-sorbent in the adsorption of hexavalent chromium in a semi-continuous process in fixed bed columns.Methodology−The effect of parameters such as feed flow rate, initial con-centration and bed column height on the response variables rupture time and removal capacity was analyzed using a laboratory scale experimental set-up. Results− Low feed flow rates, low initial concentrations, and higher bed height produce the best conditions for chromium removal. Additionally, three classical models for removal on packed column were used to fit the dynamic behavior of this process and to obtain significantly physical pa-rameters. However, the best fitting was obtained using the model of the response surface.Conclusions−The concentration of chromium in the feed stream is the experimental factor that has the most influence on removal capacity and rupture time in fixed bed columns packed with cassava peel.