Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológico

Abstract

Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológicoAdsorption of heavy metals in waste water using biological materialsCandelaria Tejada-Tovar 1 , Ángel Villabona-Ortiz 2 y Luz Garcés-Jaraba 3Recibido: 10 de junio de 2014, Aceptado: 26 de octubre de 2014Cómo citar / How to cite C. Tejada-Tovar, A. Villabona-Ortiz y L. Garcés-Jaraba, "Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológico", Tecno Lógicas, vol. 18, no. 34, pp. 109-123, 2015 ResumenLa bioadsorción es un proceso que permite la captación activa o pasiva de iones metálicos, debido a la propiedad que diversas biomasas vivas o muertas poseen para enlazar y acumular este tipo de contaminantes por diferentes mecanismos. La aplicación de materiales de bajo costo obtenidos a partir de diferentes biomasas provenientes de la flora microbiana, algas y residuos agroindustriales ha sido investigada para reemplazar el uso de métodos convencionales en la remoción de contaminantes, tales como los metales pesados. Entre los metales de mayor impacto al ambiente por su alta toxicidad y difícil eliminación se encuentran el cromo, níquel, cadmio, plomo y mercurio. En el presente trabajo se estudian las generalidades de la adsorción como proceso alternativo para la remoción de contaminantes en solución y las biomasas comúnmente usadas en estos procesos, además de algunas de las modificaciones realizadas para la mejora de la eficiencia de adsorción de las mismas. Se concluye que el uso de la adsorción en la remoción de contaminantes en solución acuosa mediante el uso de biomasa residual es aplicable a estos procesos de descontaminación evitando problemas subsecuentes como la generación de lodos químicos, y generando un uso alternativo a materiales considerados como desechos. Se identifica además que factores como el pH de la solución, tamaño de partícula, temperatura y la concentración del metal influyen en el proceso. Palabras claveAdsorción, biosorbentes, efluentes, ion metálico, residual. AbstractBiosorption is a process that allows active or passive uptake of metal ions due to the property that different living or dead biomass have to bind and accumulate these pollutants by different mechanisms. The application of low-cost materials obtained from different biomass from microbial flora, agro-industrial waste and algae has been investigated to replace the use of conventional methods for the removal of contaminants such as heavy metals. Some of the metals of greatest impact to the environment due to its high toxicity and difficult to remove are chromium, nickel, cadmium, lead, and mercury. In this paper, an overview of adsorption as an alternative process for the removal of contaminants in solution and biomass commonly used in these processes, as well as some of the modifications made to improve the efficiency of adsorption of these materials is presented. It was concluded that the use of adsorption in the removal of pollutants in aqueous solution using waste biomass is applicable to these decontaminatio...

Biosorption of Heavy Metals by Candida albicans

“…The environmental impact generated by these toxic substances has led the scientific community to develop different methods for the treatment of industrial effluents contaminated with these substances, which are precipitation, oxidationreduction, exchange ionic, filtration, electrochemical treatment, membrane technologies, and recovery by evaporation. However, these methods have been quite costly and inefficient, especially when the metal concentration is very low, as well as the formation, disposal, and storage of sludge and wastes, originating during the processes, which become a major problem to solve [7].…”

“…Furthermore, the solid on which the adsorption occurs is known as an adsorbent [8], and biosorption is a phenomenon widely studied in the bioremediation of sites impacted by pollution. The study of microorganisms and bioadsorbent material is constantly growing with the use of microbial consortia, which would increase yield's uptake of certain specified metals or mixtures thereof [7,8]. There is evidence of isolation of resistant microorganisms to heavy metals and the use of microbial biomass for the removal of heavy metals from industrial wastewater and/or contaminated water: the isolation and characterization of a variant manganese-resistant strain of Saccharomyces cerevisiae [9]; Pichia guilliermondii resistant to heavy metal [10]; Candida albicans resistant to crude oil [11]; Pichia anomala, Candida krusei, and Cryptococcus laurentii tolerated high concentrations of zinc (up to 20 mM) [12]; the yeast S. cerevisiae partly retains heavy metals (Cu, Fe, Pb, Zn, Ba) and arsenic from soil extracts [2]; hydroxyapatite (HAp)/yeast biomass composites for the removal of Pb +2 [13]; removal of zinc by Pichia kudriavzevii A16 [14]; copper(II) and phenol adsorption by Candida tropicalis [15]; the removal of copper(II) by Candida krusei [16]; the application of bifunctional Mangifera indica L.loaded Saccharomyces cerevisiae as efficacious biosorbent for bivalent cobalt and nickel cations [17]; the biosorption of Cr(VI) from aqueous solutions by Candida albicans and Cryptococcus neoformans isolated from leather works [18]; and Cr(VI) reduction in a chromate-resistant strain of Candida maltosa [19], with highly satisfactory results.…”

Influencia de la altura del lecho sobre el comportamiento dinámico de columna de lecho fijo en la biosorción de mercurio

“…El análisis químico proximal de la Tabla 1 presenta los principales componentes propiciadores de la remoción de iones metálicos, puesto que en su estructura cuentan con gran presencia grupos OH (hidroxilos y fenólicos); por lo tanto es de esperar que la cáscara de cacao sea un adsorbente con gran capacidad de remoción, ya que su naturaleza lignocelulósica confirma la presencia de compuestos con largas cadenas poliméricas (celulosa, hemicelulosa, pectina y lignina), que son reconocidos por la gran cantidad de grupos hidroxilos y carboxilos que presentan en su disposición [4][5][6], [15], [16]. En el análisis del espectro FTIR de la Fig.…”

“…Los vertimientos de aguas contaminadas con metales pesados a los cuerpos de agua superficiales, provenientes de actividades antrópicas e industriales como metal, textiles, curtiembres, minería, papel, refinerías de petróleo, y manufacturas químicas; representa una amenaza para la salud pública y ambiente, debido a la toxicidad por bioacumulación en los organismos de sales hidrosolubles de iones metáli-cos como el mercurio (Hg), contaminando así las cadenas tróficas, suscitando padecimientos como: ceguera, amnesia, raquitismo, miastenia, cáncer, insuficiencia renal, incluso la muerte [4] [5] [6].…”

Study of the Effect of Temperature in the Remotion of NI (II) on African Palm Bagasse (Elaeis guineensis)

“…This is of global concern, as they pose a serious threat to ecosystems by being non-biodegradable, toxic and carcinogenic to humans 1,2,3 Adsorption is a process by which a substance is concentrated on the surface of another solid or liquid phase. It is therefore considered a superficial phenomenon.…”