Determinación de la remoción de cromo (III) de efluentes de curtiembre por medio de intercambio iónico utilizando zeolitas naturales

Abstract

El presente trabajo de investigación evalúa las condiciones experimentales a las cuales se produce el máximo porcentaje de remoción de cromo (III) de efluentes de la industria del curtido de cuero, cuyas elevadas cargas Cr3+, representan un problema latente en la industria peruana. Si bien es cierto que el Estado ha promulgado leyes de protección del medio ambiente relacionados con la normatividad de las descargas de los efluentes de la industria de curtiembre, aun no se implementan de forma efectiva, ni vinculante. El uso de zeolitas de la marca Neonite MR se producen como un blend de zeolitas y otros materiales naturales rocosos microporosos. Este material es de baja carga ambiental, en razón a que puede ser reciclado y es utilizado fundamentalmente en el tratamiento de efluentes con alta carga de sólidos suspendidos y elevadas concentraciones de metales tóxicos pesados, tales como Cr3+, Pb2+, Cd3+, Hg2+. El presente trabajo de investigación evalúa el uso de un producto químico natural, que no requiere de tratamientos preliminares, tales como la neutralización, para ser usados en el tratamiento de efluentes basados en su capacidad floculante y de adsorción. Considerando su elevado potencial como un material técnicamente sostenible y amigable con el medio ambiente, la presente investigación ha caracterizado las condiciones fisicoquímicas para desarrollar propuestas innovadoras con el fin de optimizar la remoción del cromo (III) de efluentes con elevadas cargas de este metal tóxicos. El nivel de investigación es explicativo-causal, con un diseño experimental factorial 32x2 donde se evaluó la eficiencia de remoción de cromo (III) de los efluentes de la industria de la curtiembre. Con relación al efluente de curtido, se tomaron alícuotas de 250 mL del efluente curtido con una concentración de cromo (III) inicial de 2243.73 ppm, obteniéndose eficiencias de remoción del 97,05 % a pH=7, concentración de la zeolita de 32 g/L, velocidad de agitación del 300 ppm y tiempo de agitación de 60 minutos. Por otro lado, se evaluó la eficiencia de remoción de cromo (III) del efluente compuesto. Se tomaron alícuotas de 250 mL efluente compuesto con una concentración de cromo (III) inicial de 541.3640 ppm, obteniéndose eficiencias de remoción del 99,89 %, concentración de la zeolita de 5 g/L, velocidad de agitación del 300 ppm y tiempo de agitación de 5 minutos. Si bien es cierto que, en tiempos de 10 y 15 minutos de agitación, el porcentaje de remoción es ligeramente superior pero no es significativamente superior.

The present research work evaluates the experimental conditions at which the máximum percentage of chromium (III) removal of effluents from the leather tanning industry occurs, whose high Cr3 loads, represent a latent problem in the Peruvian industry. While it is true that the State has enacted environmental protection laws related to the regulation of discharges of effluents from the tannery industry, they are not yet effectively implemented or binding. The use of Neonite MR brand zeolites are produced as a blend of zeolites and other natural microporous rocky materials. This material is of low environmental load, because it can be recycled and is used mainly in the treatment of effluents with high load of suspended solids and high concentrations of heavy toxic metals, such as Cr 3+, Pb 2+, Cd3+, Hg 2 . The present research work evaluates the use of a natural chemical, which does not require preliminary treatments, such as neutralization, to be used in the treatment of effluents based on their flocculant and adsorption capacity. Considering its high potential as a technically sustainable and environmentally friendly material, this research has characterized the physicochemical conditions to develop innovative proposals in order to optimize the removal of chromium (III) from effluents with high loads of this toxic metal. The level of research is explanatory-causal, with a factorial experimental design 32x2 where the efficiency of chromium (III) removal of effluents from the tannery industry was evaluated. In relation to the tanning effluent, aliquots of 250 mL of the tanned effluent were taken with an initial concentration of chromium (III) of 2243.73 ppm, obtaining removal efficiencies of 97.05 % at pH = 7, zeolite concentration of 32 g / L, stirring speed of 300 ppm and agitation time of 60 minutes. On the other hand, the efficiency of chromium (III) removal from the composite effluent was evaluated. Aliquots of 250 mL compound effluent were taken with an initial chromium (III) concentration of 541.3640 ppm, obtaining removal efficiencies of 99.89%, zeolite concentration of 5 g / L, agitation speed of 300 ppm and stirring time of 5 minutes. While it is true that, in times of 10 and 15 minutes of agitation, the percentage of removal is slightly higher but not significantly higher.