Removal of textile dyes by modified soybean hulls

Remoção de corantes têxteis por casquinha de soja modificada

Resumo

El agua es uno de los recursos naturales más preciado, en consecuencia, la escasez en algunas regiones sumado a la alta concentración de elementos y sustancias tóxicas provocados por el mal uso y descuido de los seres humanos amenazan en gran medida la sustancia más vital de este planeta. En el caso particular de la industria textil, los colorantes empleados (generalmente azoicos) son compuestos tóxicos y mutagénicos, además, incrementan los valores de DQO y DBO. Por lo tanto, encontrar nuevas estrategias sustentables para los tratamientos de aguas industriales textiles es de suma importancia para poder mitigar el impacto ambiental generado por los colorantes textiles.

De los diversos métodos de tratamientos existe el proceso de adsorción. Para ello, los adsorbentes utilizados generalmente son derivados del petróleo, y en el caso del carbón activado, éstos poseen un alto costo de obtención. En este contexto, el uso de bioadsorbentes renovables es de gran interés para aplicar en estos procesos. Por lo tanto, utilizando un residuo agroindustrial, tal como la cascarilla de soja modificada con adición de grupos catiónicos (CS-Cat) como bioadsorbente, es altamente atractivo y promisorio. Para evaluar la capacidad adsorbente de CS-Cat, como adsorbato se escogió un colorante textil industrial muy utilizado en las industrias de teñidos de telas, tal como Naranja Reactivo 122 (NR122). El NR122 es azoico y posee grupos aniónicos, qué tendrá gran afinidad cuando entre en contacto con la CS-Cat. Para las evaluaciones, se prepararon soluciones de NR122 (10 - 2200 ppm) para las isotermas de adsorción, y de 300, 600 y 1200 ppm de NR122 para cada ensayo en las cinéticas de adsorción.

Los resultados obtenidos a partir de las isotermas y cinéticas de adsorción mostraron una capacidad máxima de adsorción de 705.4 mg/g, y un tiempo máximo de adsorción de 1 h, respectivamente. Los modelos matemáticos que ajustaron a los datos experimentales fueron el modelo de Freundlich para las isotermas, y de pseudo-segundo orden para las cinéticas. Además, se han realizado estudios de diseños de experimentos para buscar las condiciones óptimas en los ensayos de adsorción en columna de lecho empacado utilizando diferentes variables tales como: altura, masa del adsorbente, flujo, y concentraciones de los colorantes. Los resultados experimentales obtenidos mostraron que las curvas de rupturas obtenidas por el proceso de adsorción en columna fueron representadas por el modelo modificado de la curva de dosis-respuesta, obteniéndose un porcentaje de remoción de 79%, y una capacidad máxima de adsorción de 678.1 mg/g.