Descontaminació de banys de recobriments de metalls mitjançant residus de marro de cafè

Abstract

Els metalls pesants són un grup d’elements químics altament tòxics i no biodegradables, fet que fa que la seva bioacumulació en organismes vius o sediments provoqui greus impactes. Per tant, la presència d’aquests a molts efluents industrials fa que la necessitat d’evitar la seva entrada o disminuir la seva concentració en aquestes aigües residuals sigui de vital importància. Els tractaments convencionals per a la descontaminació de metalls pesants en efluents industrials són la precipitació química, l’intercanvi iònic, l’osmosi inversa, l’extracció amb dissolvents, l’electrodiàlisi, l’adsorció amb carbó actiu i la coagulació - floculació. Tots aquests tractaments tenen alts rendiments i són útils per a concentracions elevades de metall, però també tenen grans costos i per tant s’ha vist necessari el desenvolupament de noves tecnologies d’eliminació. Una d’aquestes tecnologies és la biosorció, que es basa en la utilització de biosorbents de baix cost, podent ser biomassa microbial o residus de processos agrícoles o industrials. Una altra avantatge d’aquests biosorbents és la seva fàcil i ràpida regeneració per a la seva posterior reutilització, així minimitzant residus. En aquest projecte s’ha investigat mitjançant un estudi experimental, la possibilitat d’utilitzar el residu de marro de cafè com a biosorbent de baix cost per a l’eliminació de Níquel de banys gastats procedents d’una empresa de recobriment de superfícies de Barcelona. Tots els experiments realitzats han estat a escala de laboratori, a temperatura ambient i mitjançant assajos en discontinu (batch). Els principals resultats del present estudi experimental demostren que: - La cinètica de sorció del Ni(II) sobre el residu de marro de cafè segueix un model de pseudo segon ordre, el que significa que el mecanisme principal és la quimiosorció. - Per augmentar la capacitat d’adsorció ha sigut necessari ajustar i controlar durant el procés el pH a un valor constant d’aproximadament 5,5, ja que aquest disminueix fins per sota del punt de càrrega zero (4,02), degut al caràcter àcid del residu. Les dades experimentals s’han ajustat al model no lineal de Langmuir, el que representa que es forma una monocapa en la superfície del residu, obtenintse un valor de capacitat d’adsorció de 3,0 x 10-2 (mmol/g), valor de l’ordre de la sorció de níquel amb mostres sintètiques a pH 3 i amb altres residus, com l’escorça de suro o el pinyol d’oliva a pH similars.