Adsorción de metales pesados con materiales de bajo costo

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

INTRODUCCION

El agua es uno de los compuestos más importantes para el desarrollo de la vida en la Tierra, ya que está involucrada en la mayoría de los procesos químicos, físicos o biológicos que se producen en nuestro planeta.

Los cuerpos de agua han sido, a través de la historia, comúnmente utilizados por el ser humano como medio de recepción dedesechos, debido a la enorme capacidad de dilución y biodegradación que éstos poseen. Sin embargo, el crecimiento de la población y de la actividad industrial ha traído consigo la contaminación de los recursos hídricos, agotando la capacidad de degradación de estos contaminantes.

Uno de los mayores problemas medioambientales de la actualidad son los metales pesados, los cuales se caracterizan porsu alto peso molecular y por su toxicidad para la mayoría de los seres vivos aún estando en concentraciones muy bajas. Los metales pesados se encuentran normalmente en algunos tipos de suelos dentro de ciertos rangos de concentración, pero debido a la actividad industrial éstos pueden llegar a contaminar los cursos de agua, siendo absorbidos luego por la biomasa vegetal y animales e ir aumentandosu cantidad dentro de éstos en el tiempo, por lo que se dice que son bioacumulables. Finalmente pueden llegar a ser ingeridos por el ser humano y causar diversas enfermedades e incluso la muerte.

La minería es una actividad que produce enormes cantidades de residuos líquidos con alto contenido de metales pesados, residuos que muchas veces ni siquiera son sometidos a tratamiento. A su vez Chilees reconocido como un país minero debido a la gran participación de la minería en el desarrollo económico del país y a ser una actividad que se desarrolla en gran parte del territorio nacional, predominantemente en la zona norte. Cabe destacar que en el año 2007 la minería en Chile contribuyó al PIB con 7,3 % del total [1(.

Existen diferentes alternativas de tratamiento de riles con metalespesados: precipitación química, electrodiálisis, resinas de intercambio iónico y adsorción entre otras. Todas estas tecnologías permiten eliminar metales pesados de aguas residuales con mayor o menor eficiencia, sin embargo tienen un costo asociado, ya sea por insumos químicos, uso de energía eléctrica, vida útil del material, costos de operación, etc.

El método de adsorción es conocido y serealiza comúnmente con materiales adsorbentes como el carbón activado, el cual se produce industrialmente y consiste en una serie de carbones porosos preparados artificialmente para que exhiban un alto grado de porosidad y superficie interna, en la cual se produce el fenómeno de adsorción. Sin embargo debido al hecho de ser producido específicamente con este propósito, la utilización de este materialimplica un alto costo. Otros materiales utilizados son las zeolitas y las resinas de intercambio iónico.

La gran ventaja de ésta técnica con respecto a otras en el tratamiento de aguas residuales es la recuperación del material mediante el proceso de desorción, sin embargo el adsorbente debe ser reemplazado tarde o temprano debido al desgaste y por lo tanto la baja en la eficiencia de adsorción.Durante las últimas décadas diversas investigaciones han estado centradas en la búsqueda de adsorbentes no convencionales de bajo costo, los cuales podrían consistir en residuos tanto de origen industrial, como agrícola, que permitan reemplazar al carbón activado y a las resinas de intercambio como materiales a utilizar en el tratamiento de aguas industriales.

Numerosos estudios han estadocentrados en la experimentación con biomasa bacteriana, hongos y algas, obteniendo buenos resultados. Las investigaciones se han extendido también a otros tipos de materia orgánica, ya sean residuos de madera, semillas, etc, La utilización de biomasa ha llevado a darle el nombre de biosorción y al material donde ésta se produce biosorbente.

Se propone entonces indagar en alternativas de...