Adsorción de metales pesados en aguas de consumo mediante a arcillas naturales y modificadas artificialmente

• Rocío Pérez Recuerda ^[2] ; María del Carmen Assiego ^[2] ; Francisco Franco ^[1]
  1. [1] Universidad de Málaga

     Universidad de Málaga

     Málaga, España

     
  2. [2] Empresa Municipal de Aguas de Málaga
• Localización: XXXIV Jornadas Técnicas de AEAS, 2017, págs. 125-135
• Idioma: español
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• Resumen

  • Las aguas contaminadas con metales pesados constituyen un serio problema. Frecuentemente estas contaminaciones tienen un origen antrópico. Sin embargo, en otras ocasiones éstas tienen un origen natural. Estas aguas pueden contener concentraciones de metales pesados ligeramente superiores a las permitidas por las legislaciones nacionales de cada país. En este sentido, nuestro esfuerzo se ha dirigido hacia el desarrollo de tecnologías económicas y eficientes capaces de eliminar contaminantes peligrosos como As(III), Cd(II), Cr(III), Cu(II), Hg(II), Ni(II), Pb(II), y Zn(II) en concentraciones en el rango situado entre 10 y 100 μg/L. Como materiales adsorbentes hemos seleccionado uno de los más eficientes y económicos que nos suministra la naturaleza: las arcillas. Entre éstos las esmectitas destacan por su mayor capacidad de cambio catiónico. Se han escogido por un lado, una montmorillonita, M, del grupo de las esmectitas alumínicas, y, por otro lado, una saponita, S, del grupo de las magnesianas. Asimismo, se sintetizaron los PILC´s (arcillas pilareadas) de Fe y de Al (M-Fe-PILC, S-Fe-PILC, M-Al-PILC y S-Al-PILC), y unos materiales novedosos (patentados por la Empresa Municipal de Aguas de Málaga y la Universidad de Málaga, patentes P201401005 y PCT/ES2014/000224) denominados OSML (óxidos soportados sobre monocapas de esmectita, M-Fe, S-Fe). Además, se ha utilizado carbón activo como referencia para comparar las propiedades adsorbentes de los materiales anteriormente descritos. Con las isotermas de adsorción de As(III) hemos podido comprobar que el carbón activo y la montmorillonita y saponita natural presentan graves problemas para eliminar el As(III) de las aguas. No obstante, estas mismas isotermas de adsorción muestran que estos problemas son convenientemente resueltos con la utilización de los nuevos materiales OSML. Estos materiales adsorben del orden de 30 veces más As(II) que el carbón activo y las arcillas naturales. As(III): M–Fe > M–Fe-PILC > S–Fe, M–Al-PILC, S–Al-PILC, S–Fe- PILC > M–Na, S–Na > carbón. Por el contrario el Hg (II) se adsorbe más eficientemente con carbón activo. Hg(II): carbón >> M–Fe, S–Fe > S–Fe-PILC,M–Fe-PILC ≥ S–Al-PILC, S– Na ≥ M–Al-PILC, M–Na. Para el resto de los metales estudiados, las isotermas de adsorción de los adsorbentes ensayados muestran las siguientes secuencias de afinidades: Cd(II):M–Fe >> M–Na > S–Na, M–Fe-PILC>> S–Fe, S–Fe-PILC>> S–Al- PILC ≥ M–Al-PILC, carbón. Cr(III): S–Fe >> M–Fe >> M–Fe-PILC, S–Fe-PILC >> S–Na, S–Al- PILC > M–Na > M–Al-PILC >> carbón. Cu(II):M–Fe-PILC, S–Fe > S–Al-PILC > S–Fe-PILC>> carbón, M–Fe > S– Na > M–Na > M–Al-PILC. Ni(II): M–Fe-PILC > M–Fe >> M–Na > S–Fe-PILC > S–Fe, S–Na, S–Al- PILC > carbón, M–Al-PILC. Pb(II):M–Fe, S–Fe-PILC > S–Fe, M–Fe-PILC>> carbón >> S–Na ≥ S–Al- PILC ≥ M–Na > M–Al-PILC. Zn(II):M–Fe > M–Fe-PILC>> S–Fe ≥ S–Fe-PILC ≥ S–Na, M–Na >> S–Al- PILC > M–Al-PILC, carbón.