Estudi del procés de bioadsorció de metalls pesants en rapa de raïm mitjançant tècniques voltamperomètriques

Abstract

En l’actualitat, com a conseqüència de diverses activitats humanes, s’aboquen en els cursos d’aigua metalls tòxics, entre d’altres contaminants, originant una disminució considerable de la qualitat de l’aigua. Amb el propòsit de mantenir els ecosistemes aquàtics així com protegir els recursos hídrics, les restriccions en quant el vessament en els cursos d’aigua resulten cada cop més estrictes. Durant els últims anys, s’ha desenvolupat tecnologies de biosorció, les quals es basen en l’eliminació de les espècies contaminants de l’aigua mitjançant la unió passiva de biomassa desnaturalitzada. La biosorció es considerada com una possible tècnica per a l’eliminació i/o recuperació de metalls degut a la seva potencialitat i conveniència econòmica. L’objectiu del projecte és el de calibrar i determinar un protocol d’actuació així com la monitorització d’un sistema de descontaminació d’aigües amb contingut de metalls pesants a nivells de concentració baixos, específicament a nivells de parts per bilió (ppb). Els materials emprats per als assajos són residus procedents de la indústria vinícola, en concret, rapa de raïm. Per a poder realitzar les mesures fins a tal nivell de concentració, s’aplica una variant de les tècniques voltamperomètriques, el mètode HDME (Hanging Mercury Drop Electrode). Una de les parts més importants és el calibratge de la tècnica en funció de les condicions de treball, el qual finalitza amb la posta a punt de l’aparell de mesura, és a dir, del polarògraf. El sistema experimental es compon d’una dissolució de metall de concentració coneguda que es bombejada a través d’una columna de llit fix farcida amb rapa de raïm. Un cop realitzat el procés d’adsorció les mostres es recullen a la sortida del procés i mesurades amb la tècnica. El metall amb l que s’ha realitzat l’optimització del sistema ha estat el Coure (II), tot i així, també s’ha estudiat les metalls Cadmi (II), Plom (II) i Zinc (II). Obtinguts les concentracions experimentals, es realitza una modelització dels resultats per tal de validar la metodologia emprada. És a dir, es realitza una comparació amb tres models diferents de corbes de ruptura: Model de Thomas, BDST i Yoon-Nelson. A més de la modelització, també es comparen amb altres estudis realitzats prèviament. D’aquesta forma, al tenir dues comprovacions, el mètode és valida per partida doble. Els resultats obtinguts per a cadascun dels quatre metalls d’estudi s’ajusten adequadament als esperats i, per tant, el resultat final corrobora positivament l’objecte d’estudi.