tratamiento para la remocion, Ejercicios de Investigación de Operaciones

¡Descarga tratamiento para la remocion y más Ejercicios en PDF de Investigación de Operaciones solo en Docsity! Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados Comúnmente Presentes en Aguas Residuales Industriale Una Revisión Treatments for Removal of Heavy Metals Commonly Found in Industrial Wastewater. A Review Diego Ivan Caviedes Rubio!"!, Ramiro Adolfo Muñoz Calderón!?!, Alexandra Perdomo Gualtero!”!, Daniel Rodríguez Acosta!" y Ivan Javier Sandoval Rojas! Resumen Este artículo presenta una revisión de algunas características toxicológicas de metales pesados, sus fuentes industriales, los niveles permisivos de vertimiento y 20 diferentes técnicas subdivididas en convencionales y no convencionales empleadas para la remoción de metales pesados en medios hídricos, así como las condiciones fisicoquímicas en las que estos tratamientos han presentado mejores eficiencias de remoción. Palabras clave: Metales Pesados; Aguas Residuales; Condiciones experimentales; Técnicas convencio- nales y no convencionales. Abstract This article presents an overview of some toxicological characteristics of heavy metals, their industrial sources, permissive levels of discharge, and 20 different techniques subdivided into conventional and unconventional treatments used for the removal of heavy metals in water sources. The paper also analyzes the physicochemical conditions in which these treatments have presented higher removal efficiencies. Key words: heavy metals; wastewater; experimental conditions; conventional and unconventional techniques. [1] Magister en Ecología y Gestión de Ecosistemas Estratégicos. Docente Universidad Cooperativa de Colombia. Grupo de Investigación en Administración de Operaciones y Producción ADOPRO. E-mail: diego.caviedesrOcampusucc. edu.co [2] Ingeniero civil. Subgerente Técnico y Operativo Aguas del Huila S.A.-E.S.P. Neiva. Calle 21 No. 1C-17 ramiromunozO live.com [3] Licenciada en Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Tutora Corporación Infancia y Desarrollo. alexandra. 14550 hotmail.com [4] Ingeniero Forestal. Instructor Servicio Nacional de Aprendizaje SENA. carrera7A con calle 6 esquina, danielsmithijo O misena.edu.co [5] Ingeniero Ambiental. Profesional Universitario CAM. Neiva. ivanjsandoval O gmail.com Recibido: 16 mayo 2015 » Aceptado: 30 mayo 2015 73 Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 1. Introducción Los elementos metálicos, debido a que están presen- tes en los ecosistemas acuáticos a muy baja concen- tración, son denominados elementos traza. Algunos son nutrientes esenciales para las plantas y los animales, micronutrientes (como Mn (Manganeso), Mo (Molibdeno), Cu (Cobre), Co (Cobalto), Zn (Zinc), Se (Escandio) y V (Vanadio)) mientras que otros elemen- tos (como el Ni (Níquel), Sn (Estaño) y Cr (Cromo)) son esenciales únicamente para los animales, pero cuando estos elementos están presentes en sistemas ambientales a concentraciones superiores a ciertos niveles, debido a desequilibrios naturales o por intro- ducción antropogénica, pueden ser toxicos para los seres vivos (Domenech dz Peral, 2008). Otro término en la clasificación de los metales, es el de los metales pesados, refiriéndose a aquellos metales que causan un impacto ambiental debido a su toxicidad y cuya pro- piedad principal es tener una densidad aproximada- mente superior a 6 g/cm? exceptuando al Ti (Titanio) (4,5 g/cc) pero también considerado como metal pe- sado y al As, que aunque es un no metal, presenta una alta densidad de 5,7 g/cm?, por lo que se considera un metal pesado, además de otras propiedades de carác- ter ambiental (Baird, 2001; Domenech é Peral, 2008; O”Connell, ef al; 2008). Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio 2 Cols. La implementación de metales en los procesos industria- les han permitido que grandes concentraciones de meta- les pesados potencialmente tóxicos sean emitidos a la atmósfera y vertidos en los ambientes acuáticos y terres- tres (Fu $ wang, 2011. O'Connell, et al; 2008); en el medio hidrosferico, cantidades cercanas a 10? Kg/año de metales traza se han vertido, siendo las aguas residuales de origen domésticas, las plantas térmicas, las fundicio- nes y las acerías, las principales fuentes de emisión (Tabla 1); el orden de flujos de emisión o cargas contaminantes de metales ala hidrosfera corresponde a Mn > Zn >Cr> Pb (Plomo) > Ni= Cu > Se (Selenio)= As (Arsénico) > Sb (Antimonio) > V= Mo ? Cd (Cadmio) > Hg (Mercu- rio) (Domenech « Peral, 2008). La toxicidad de los metales pesados depende de su movilidad en el medio, que a su vez, depende de su especiación química, persistencia y tendencia de acu- mulación o bioacumulacion (Domenech « Peral, 2008. Kumar, et al; 2012). En la tabla 2 se describen los sínto- mas de la intoxicación típicos, la dosis letal en la dieta humana y los niveles de contaminación máximos (NCM) establecidos por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) (Spiro, et al; 2006; Nguyen, et al; 2013.) y por la legislación Colombiana a través del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Soste- nible (MADS, 2015) para algunos metales pesados. Tabla 1. Principales actividades industriales generadoras de metales pesados. Industria Metales Contaminación derivada Minería de metales ferrosos | Cd, Cu, Ni, Cr, Co, Zn Drenaje ácido de mina, relaves, escombreras Extracción de minerales As, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn Presencia en las menas como en los subproductos Fundición As, Cd, Pb, Tl Procesado del mineral para obtención de metales Metalúrgica Cr, Cu, Mn, Pb, Sb, Zn Procesado térmico de metales Aleaciones y Pb, Mo, Ni, Cu, Cd, As, Te, U, Zn Fabricación, eliminación y reciclaje de metales. aceros Relaves y escoriales Gestión de Zn, Cu, Cd, Pb, Ni, Cr, Hg, Mn Incineración de residuos o en lixiviados Residuos Corrosión Fe, Cr, Pb, Ni, Co, Zn Inestabilidad de los metales expuestos al medio Metálica ambiente Galvanoplastia Cr, Ni, Zn, Cu Los efluentes líquidos de procesos de recubrimiento Pinturas y Pb, Cr, As, Ti, Ba, Zn Residuos acuosos procedentes de la fabricación y el pigmentos deterioro de la pintura vieja. Baterías Pb, Sb, Zn, Cd, Ni, Hg Fluido de la pila de residuos, la contaminación del suelo y las aguas subterráneas. Electrónica Pb, Cd, Hg, Pt, Au, Cr, As, Ni, Mn Residuos metálicos acuosa y sólida desde el proceso de fabricación y reciclaje Agricultura y Cd, Cr, Mo, Pb, U, V, Zn, As, Mn, Contaminación de escorrentía, aguas superficiales y Ganadería Cu subterráneas, la bioacumulacion planta 74 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio $e Cols. 2.1.1.4 Ultrafiltración. La ultrafiltración es un pro- ceso de fraccionamiento selectivo utilizando presiones de hasta 145 psi (10 bares). La ultrafiltración se utiliza ampliamente en el fraccionamiento de leche y suero, y Tabla 5. Técnica de Nanofiltracion en diferentes estudios. Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 en fraccionamiento proteico. Concentra sólidos en sus- pensión y solutos de peso molecular mayor a 1000 umas. El permeado contiene solutos orgánicos de bajo peso molecular y sales (Alka, ef al; 2012), (Tabla 6). Condiciones % Especie Concentración Temperatura Método y Eficiencia Ref. pH he trr de Inicial “e complemento se remoción PbT 5,8 150 mg/L, 40 10h 25 Nanofiltración, 98,5 -96 Gherasim, Cd? mg/L recubrimiento de et al; 2013 poliamida aromática en sustrato de polisulfona con poros 0,262 nm. Fe”, 6-7 4920 mg/L, 36h 25 Purificación de ácido 98 - 96 González, AP” 3050 mg/L, fosfórico por nanofiltra- et al; 2006 Mg” 3400 mg/L tración. Membrana DS5 DL 0,5 nm. Cd”, 2- 80 mg/L 4- 20-22 Tartrato de sodio y 95,5 - 98 Zn”? 11 24h potasio (PST) en un proceso de nanofiltra - Liu, et al; ción con membrana GE 2012 Osmosnic en poliamida aromática. Mg” Li” | 6-7 2000, 8000 NA 20 Recuperación de Li 80,1 - 85 Bi, et al; mg/L en alta relación de 2014 salmuera con membrana NF 90. try: Tiempo de tratamiento Tabla 6. Ultrafiltración en diferentes estudios para remover metales pesados. Condiciones % Especie Concentración Temperatura Método y Eficiencia Ref. pH mu tre o de Inicial 'C complemento se remoción Cd7, Fe”, | 6,5 20mM 2,5 Ambiente Nanofiltración micelar >95 Schwarze, Cu?) Zn, h mejorada con nonaoxie- et al; 2015 Ni tileno oleiléter RO9O en contraste con dodecil- sulfato de sodio (SDS). CA, Cu” | 3,5- 0,4-0,7mg/L, NA 25 Separación de Cd y Cu | 84,3 y75,0 | Landaburu, 4,5 0,4-0,6mg/L de aguas ricas en etal; 2011 fosforo por ultrafiltración micelar mejorada, membrana Amicon 8400 stirred cell, Millipore. (ul 2- SOmg/L NA 5-45 Evaluación de micelar 98 Huang, et al; 13 mejorada ultrafiltración 2014 con agentes tensoactivos mixtos. try: Tiempo de tratamiento T Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 2.1.2 Intercambio lónico. es el proceso a través del cual los iones en solución se transfieren a una matriz sólida que, a su vez liberan iones de un tipo diferente, pero de la misma carga. El intercambio iónico es un proceso de separación física en la que los iones intercambiados no se modifiquen químicamente. Las principales ventajas de intercam- bio iónico son la recuperación del valor del metal, la selectividad, menos volumen de lodos producidos y la reunión de las especificaciones de descarga es- trictas (Zewail 8 Yousef, 2015). En la tabla 7 se exponen las condiciones de tres estudios mediante este método. 2.1.3 Adsorción (Convencional). La técnica presenta remoción de una amplia varie- dad de contaminantes, alta capacidad, cinética rápi- da y posiblemente selectiva dependiendo de adsorbente de lo cual también depende su rendimien- to, básicamente por la estructura física del mismo (Liu « Lee, 2014). Los carbones activados, arci- llas, biopolímeros, Zeolitas, perlas de sílice y plantas o desechos lignocelulósicos son algunos de los adsorbentes, generalmente con procesos variados de modificación química (Wan Ngah, et al; 2011), comúnmente empleados para remover colorantes iónicos, metales pesados, materiales radioactivos en- tre otros contaminantes orgánicos e inorgánicos ge- nerados por diferentes tipos de industrias (Osei Boamah, et al; 2015). Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio 2 Cols. 2.1.3.1 Carbón Activado. ha demostrado ser un adsorbente eficiente para la eliminación de una amplia variedad de contaminantes orgánicos e inorgánicos pre- sentes en el medio ambiente acuático. Debido a sus áreas superficiales porosas que van desde 500 hasta 1.500 mY g, así como la presencia de un amplio espectro de super- ficie funcional que la hace accesible a diferentesreactivos (Kamib, er al; 2014). En la tabla 8 se exponen las condi- ciones de tres estudios mediante este método. 2.1.3.2 Nanotubos de carbono. Han despertado una amplia atención como un nuevo tipo de adsorbentes debido a su capacidad excepcional para la eliminación de diversos contaminantes inorgánicos y orgánicos, y radionúcleidos a partir de grandes volúmenes de aguas residuales. Esta revisión resume (Tabla 9) algunas condiciones en que se han empleado los nanotubos de carbono y sus propiedades relacionadas con la adsorción de diversos metales pesados en soluciones acuosas (Ren, ef al; 2011). 2.1.4 Precipitación química Es la técnica más utilizada en los procesos industria- les ya que es relativamente sencilla de operar, eco- nómica y selectiva, aunque su mantenimiento si es costoso debido a la alta generación de lodos. En la Tabla 10 se presentan rendimientos de tratamientos como precipitación de hidróxido, técnica de bajo cos- to, fácil control del pH y eliminación por floculación y sedimentación (Huisman, ef al; 2006). Igualmente se Tabla 7. Condiciones experimentales de intercambio iónico a través de resinas. Condiciones % . - Eficiencia Especie pH Concentración | ¿y | Temperatura Método y de Ref. Inicial *C Complemento remoción Fe”, 4,5 | 24-58 mg/L 4h 25 Resina 60-90 Chahar de Cu”, THQSA sintetizada por Singh, 2014. Zn*, reacción de epoxi propil cd”, éter de tamarindo con Pb” ácido 8- hidroxiquinolina-5- sulfónico ( 3 30 mg/L 24h 26 Adsorción y desorción | 185,8 my/g | Zhen, el al; de Cd (II) con resina 2015 DO00L. Cr, Ni7, | 5-6 0,5 - 20 mM 24h 26 Resina sintetizado en la | En un rango reacción de poli metil de 29,95- | Ceglowski vinil éter alt anhídrido 157,25 8 Schroeder, maleico (MVE-alt-MA), | — mg/g 2015 polímero con una base de Schiff. tr,: Tiempo de tratamiento 78 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio $e Cols. Tabla 8. Condiciones experimentales de algunos carbones. Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 Condiciones % Especie Concentración Temperatura Eficiencia Ref. PH Inicial tr e pH e remoción Po, Zn, | 5 10-180 mg/L 24h 20 Carbono mesoporoso Desde 29 Barczak, Cu?*, Cd? ordenado CMK-3, mg/g de | etal;2015 Za a177 mg/g de Pb Cr 7,8 0,12 mg/L 2min| Ambiente — |Fe-BC (hierro a base de | >0.05 mg/L | Wang, er al; carbón de bambú) 2011 Pb” 4 100 mg/L 6h Ambiente — | Carbón activado 50% Prado, et al; procedente de huesos de 2014 vaca. Cu”, 5,5 10-100 mg/L | 5min 20-40 Carbón activado 18,68 mg/g | Bouhamed, Ni? -20h producido a partir de de Cu, et al; 2015 Zn” piedras tunecinas. 16,12 mg/g de Ni y 12,19 mg/g de Zn tr: Tiempo de tratamiento Tabla 9. Condiciones experimentales de nanotubo de carbón con otros complementos. Condiciones % Especie Concentración Temperatura Eficiencia Ref. pH Inicial tr ec pH de remoción Co?* Ca 6 0,8mg/L, 10 Ambiente Diatomita tierra 91,3 Alijani, et al; Mg”, 40mg/L, 23mg/L, | min compuesto por el 2014 Zm?*, Fe? 0,2mg/L, método de deposición . 0,32mg/L de vapor químico respectivamente Zn? 10 1,1 mg/L 120 Ambiente NCT (nanotubos de 99 NCT y Mubarak, min carbón funcionalizado) 75 BM et al; 2013 y BM (biocarbon magnética) Zn,Cu,Ni| 5 | 60mg/LZn, 50 Ambiente | Nanotubos de carbono | Capacidad | Palanivelu, mg/L Cu, 40 de pared múltiple de et al; 2011 mg/L Ni (MWCNT) impregnado | absorción con di-(2-etil hexilo 4,9mg/g ácido fosfórico) Cu, (D2EHPA) y óxido de 4,78mg/g fosfina de tri-n-octilo— | Ni, 4,8mg/g (TOPO). Zn tr: Tiempo de tratamiento. emplea la precipitación por sulfuros aunque con solubilidades bajas y precipitados no anfóteros, porlo que puede lograr altos rendimientos; también se han empleado sustancias quelantes aunque presentan desventajas considerables como la carencia de unio- nes necesarias y demasiados riesgos ambientales (Chen, et al; 2009). 2.1.5 Electrocoagulación. Es un proceso que aplica los principios de la coagulación-floculación en un reac- tor electrolítico. Este es un recipiente dotado de una fuente de corriente y varios electrodos encargados de aportar los iones desestabilizadores de partículas coloidales que reemplazan las funciones de los com- puestos químicos que se utilizan en el tratamiento 79 Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio 2 Cols. Tabla 14. Remoción de metales pesados mediante la técnica de flotación. Condiciones % Especie pH Concentración er Temperatura pH Pncjencia Ref. Inicial Cc se remoción Cu” 1763 mg/kg 2h Ambiente | Flotación en sedimentos | 60,1 -70,4 | Palakkeel, ef degradados. al, 2012 Fe, Cu, Ni, | la 8,542 mg/L: 2h Ambiente — | Ensayos de flotación 37,4; 43,2; | Méndez, et Mn, Cd, 3; 0,063 mg/L; por aire disuelto (FAD) | 25,7; 24,3; al, 2008 Pb,Zn [10a| 0,349 mg/L; con 300 mg/l de cloruro | 84,6; 90,1; 12 | 0,142 mg/L; férrico como coagulante 52,1 0,00138 mg/L; y 3 valores de pl ácidos 0,025 mg/L; y 3 alcalinos 0,599 mg/L tr,: Tiempo de tratamiento Tabla 15. Fotocatálisis como método para la eliminación de metales pesados. Condiciones % Especie pH Concentra- tTr Temperatura pH Pneienca Ref. ción Inicial “Cc e remoción CA 5 10 mg/L 90 20275 Sinergia de la 98,38; Wen, et al; Cr (total) min fotocatálisis y de 99,71; 2014 adsorción para la 98,09 eliminación simultánea de Cr" y Cr" conel TiO, y nanotubos de titanato. Ag Pb”, | 10 2 mg/L 20 Eliminación de iones — | 14,1; 10,5; | Dingwang, Hg”, | excepto min metálicos tóxicos de las | 13,3, 7,1; | eral; 2013 Cu > Cr > Cr, que 30 aguas residuales por 28,3: 95,2; Fe”, Fe es3 fotocat 6,4 'otocatálisis de semiconductores Cr 2 150 mg/L 25 25 Fotocat sen el 76-91 Kebir, ef min nuevo sistema hetero- al; 2015 p-CuCO,O ¿/n- TiO, en presencia de ácido tartárico. tr: Tiempo de tratamiento en que se emplea la fotocatálisis para remover me- tales pesados. 2.2 Técnicas No Convencionales. 2.2.1 Adsorbentes de Bajo Costo y Nuevos Adsorbentes La adsorción es un proceso de transferencia de masa por el cual una sustancia se transfiere desde la fase líquida a la superficie de un sólido. El pro- 82 ceso de sorción describe en realidad un grupo de procesos, que incluyen la adsorción y las reaccio- nes de precipitación. Recientemente, la adsorción se ha convertido en uno de las técnicas alternati- vas de tratamiento para las aguas residuales car- gadas con metales pesados (Wan Ngah, et al; 2011). Se emplea un amplio espectro de materia- les biológicos, especialmente las bacterias, algas, levaduras y hongos han recibido una atención cre- ciente para la eliminación y recuperación de meta- les pesados, debido a su buen rendimiento, bajo Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio $e Cols. coste y grandes cantidades disponibles (Wan $ Chen, 2009; Anastopoulos $: Kyzas, 2015). 2.2.2 Adsorción de metales pesados por materiales naturales agrícolas e industriales. Los procesos de adsorción están siendo ampliamente utilizados por varios investigadores para la eliminación de metales pesados. Los flujos de residuos y carbón activado se han usado con frecuencia como un adsorbente. A pesar de su amplio uso en las industrias de tratamiento de agua y aguas residuales, el carbón activado se mantiene como un material costoso. En los últimos años, la necesidad de métodos seguros y económicos para la eliminación de metales pesados de aguas contaminadas ha requeri- do interés de investigación hacia la producción de alter- nativas de bajo costo, disponible comercialmente. Por lo tanto, existe una urgente necesidad de que todas las fuentes posibles de los adsorbentes de bajo costo basa- dos en la agroindustria deben explorarse y su viabilidad para la eliminación de metales pesados debe ser estu- diada en detalle (Ahmed, 2013). A continuación en la tabla 16 se destacan 3 métodos viables para la adsorción oeliminación de metales pesados, utilizando residuo in- dustrial, desechos agrícolas y minerales. Igualmente se destacan 2 métodos de remoción por fotocatálisis y ab- sorción para eliminación simultánea. 2.2.3 Fitorremediación. Es el uso de las plantas y los microbios del suelo asociados para reducir las con- centraciones o los efectos tóxicos de los contaminan- tes en los ambientes. Es una tecnología relativamente reciente y se percibe como rentable, eficiente, respe- tuoso del medio ambiente, y la tecnología solar-impul- sado con buena aceptación del público (Ali et al, Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 2013). Estas fitotecnologías ofrecen numerosas ven- tajas en relación con los métodos fisicoquímicos que se usan en la actualidad, por ejemplo, su amplia aplicabilidad y bajo costo (Delgadillo et al, 2011). En esta revisión (Tabla 17) se presenta un panorama de las diversas técnicas fitocorrectivas empleadas para restaurar efluentes contaminados. 2.2.4 Biopolímeros. son industrialmente atractivos porque son capaces de reducir las concentraciones de iones metálicos de transición a concentraciones de partes por billón, son ampliamente disponibles y ambientalmente seguros (Barakat, 2011). Poseen un número amplio de diferentes grupos funcionales, tales como hidroxilos y aminas, que aumentan la eficiencia de la absorción de iones metálicos (Tabla 18). 2.2.5 Hidrogeles. Son polímeros hidrófilos reticulados capaces de ampliar sus volúmenes debido a su alta expansión en el agua. Por consiguiente, ellos son am- pliamente utilizados en la purificación de las aguas residuales (Barakat, 201 1; Hua, ef al; 2014) Diversos hidrogeles se han sintetizado e igualmente investigado su comportamiento de adsorción de metales pesados, en la tabla 19 se presentan tres casos de estudio. 2.2.6 Ceniza Volante. Las cenizas volantes, gene- radas durante la combustión de carbón para la pro- ducción de energía, es un subproducto industrial que es reconocido como un contaminante ambiental, debido a su enriquecimiento en elementos traza potencialmente tóxica que se condensan del gas de combustión. Este material se ha reutilizado como un adsorbente de bajo costo para la eliminación de Tabla 16. Adsorción o eliminación de metales pesados, utilizando residuo industrial, desechos agrícolas y minerales. Condiciones % Especie Concentra- Temperatura Eficiencia Ref. pH ción Inicial tr "0 pH de remoción Cr, Cur, 5 110 mg/L; 45 Ambiente 93; 99; 96, | Stiannopkao Pb? zx 110mg/L; min residuos industriales 99 «e Sreesai, : SUmg/L; de celulosa y papel 2009 SOmg/L "lodo de cal y cenizas de caldera" 617 60 mg/L 2h Ambiente — | Desechos agrícolas 99,25; Ahmed, 2013 como adsorbentes 67,917; "cascarilla de arroz" 98,177; 96,954 ar, 4,05; 3Umg/L; 2h Ambiente Vermiculitas y el 100; 99,7; Hikmet, ef al; Zar, 6,93; 30mg/L; efecto de la 99,1; 98,38 2014 Pb? 3,86 SOmg/L; precipitación 10mg/L tr: Tiempo de tratamiento Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio 2 Cols. Tabla 17. Condiciones experimentales con diversos fitoplánctones. Condiciones o tone Especie Concentración Temperatura vo Esiciencia Ref. pH cial tTr me pH de remoción Po”, 4.84 no se midió. 3h Ambiente Biomasa de Capacidad Mahamadi $e Cd%, Zn? concentración Eichhornia crassipes | de sorción | Nharingo, 2010 inicial 26,32 mglg Pb 12,60 mg/z Cd 12,55 mg/g Zn Ca”, Pb 5 5,0 8/L 12h Ambiente Jacinto de agua seca- | 75% para Cd | Ibrahim, ef al; > raíces y más de 90% 2012 plomo Ni, Zo - 10 g 3 cada 12h Ambiente Corrientes de 99%NI y Chiami, el al; uno productos de 98%Zn 2014 pirolisis. Sorghum bicolor (L.) Cu, Cd, | 9-11 | 347,2 mg/L 14 Ambiente — | P. australis y 7. latifol | 78 Cu,60 Cd,| — Kumarié Cr, Ni, Fe, días jaen microcosmos. | 68,1 Cr, 73,8 | Tripathi, 2015 Pb, Zn Ni; 80 Fe, 61 Pb y 61 Zn Cd” 8 - 10 Ambiente Fitoplancton marino 1055 mg/g Sjahrul € días Chaetoceros Arifin, 2012 calcitrans tie Tiempo de tratamiento Tabla 18. Condiciones experimentales para remover iones de metales pesados empleando biopolímeros. Condiciones % Especie Concentración Temperatura Eficiencia Ref. pH Inicial tTr *C pH de remoción Za”, 55a 0,05 g de 30 25-30 Biopolímeros 38, 4, Singha $: Cu”, 6,5 | adsorbente y 50 | min celulósico injerto a 46 y 48 Guleria, 2014 Cd”, ml de sin de copolimeros respectiva- Pb” iones de metal mente en concentraciones de 100 a 1000 mg/L. cr, 50 ppm Cr y 6h Ambiente Lignina-quitosano 88 - 95 Nair, et al, Cro 2 0,lg alcalino 2014 absorbente/SOÓm L sin. Cd”, 65a S0 ppm la Ambiente Quitosano Reticulado | Capacidad Crini, 2005 Cu, | 7, 2h de absorción As” de 150, 164 y 230 mg/g Cd, [546 | Sgabsorbente | I0h| Ambiente Aserrín injertado a | 98,98y97 | Gaey,eral; Cu”, en sin 30 ppm Poliacrilamida 2010 Nió* de metales carboxilada tir: Tiempo de tratamiento compuestos orgánicos, gases de combustión y los me- activación química y física (Ahmaruzzaman, 2010). tales pesados (Visa £ Chelaru, 2014); luego de au- En la tabla 20 se exponen las condiciones de tres mentar su capacidad de adsorción mediante de la estudios con estos materiales. 84 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio $e Cols. (Caspian sea). Department of Environment, University of Tehran, p. 17. 23.Crini, G., 2005. Recent developments in polysaccha- ride-based materials used as adsorbents in wastewater treatment. Progress in Polymers Science. 30, 38-70. 24. Delgadillo, A; González, C; Prieto, F; Villagómez, J; Acevedo, O; 2011. Fitorremediación: una alternativa para eliminar la contaminación. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 14 (2), 597-612. 25.Dingwang, C; Ajay, R; 2001. Removal of toxic me- tal ions from wastewater by semiconductor photocatalysis. Chemical Engineering Science. 56, 1561-1570. 26.Domenech, X; Peral, J; 2008. Química Ambiental de Sistemas Terrestres. Editorial Reverté. Barcelo- na, España. 239 pp. 27.Fan, L., Xu, X., Wang, G., Yang, J., Han, T; 2012. Experimental research for heavy metal lead and zinc smelting wastewater by electroflocculation. Advan- ced Materials Research. 534, 217-220. 28. Fu, F; Wang, Q; 2011. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review. Journal of Environ- mental Management. 92, 407-418. 29.Gaey, M., Marchetti, V., Clement, A., Loubinoux, B., Gerardin, P., 2010. Decontamination of synthetic solutions containing heavy metals using chemically modified sawdusts bearing polyacrylic acid chains. Journal of Wood Science. 46, 331-333. 30.Gherasim, C; Mikulásek, P; 2014. Influence of operating variables on the removal of heavy metal ions from aqueous solutions by nanofiltration Desalination. 343, 67-74. 31.González, M; Navarroa, R; Saucedoa, l; Avilaa, M; Prádanosb, P; Palaciob, L; Martínezb, F; Martínb, A. Hernández, A; 2006. Effect of phosphoric and hydrofluoric acid on the charge density of a nanofil- tration membrane. Desalination. 200, 361-363. 32.Guastalli, A; Parrilla, R; Llorens, J; Mata, J; 2004. Application of Electrodialysis on Recovering Phosphoric Acid From an Industrial Rinsewater. En: Costa, J. 2004. Trends in Electrochemistry and Corrosion the Beginning of the 21st Century. Edicions Universitat Barcelona, 1241 pp. Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 33.Guo, L; Du, Y; Yi, Q; Li, D; Cao, L; Du, D; 2015. Efficient removal of arsenic from “dirty acid” wastewater by using a novel immersed multi-start distributor for sulphide feeding, Separation and Purification Technology. 142, 209-214. 34.Guerrero, J; Hernández, J; Pérez, R; 2006. Estudio preliminar del tratamiento del residual líquido (wl) de la empresa “comandante pedro sotto alba” moa nickel s.a. mediante el proceso de sepa- ración por membranas Tecnología Química. 26 (2), 83-93. 35.Hikmet, S; Turan, U; 2014. Removal of heavy metal ions from aqueous medium using kuluncak (Malatya) vermiculites and effect of precipitation on removal. Applied Clay Science. 95, 1-8. 36.Hua, R; Li, Z; 2014. Sulfhydryl functionalized hydro- gel with magnetism: Synthesis, characterization, and adsorption behavior study for heavy metal removal. Chemical Engineering Journal. 249, 189-200. 37. Huang, J; Peng, L; Zeng, G; Li, X; Zhao, Y; Liu, L; Li, F; Chai, Q; 2014. Evaluation of micellar enhanced ultrafiltration for removing methylene blue and cadmium ion simultaneously with mixed surfactants, Separation and Purification Technology. 125, 83-89. 38.Huisman, J.L., Schouten, G., Schultz, C., 2006. Biologically produced sulphide for purification of process streams, effluent treatment and recovery of metals in the metal and mining industry. Hydrome- tallurgy 83, 106-113. 39. Ibrahim, H; Ammar, N; Soylak, M; Ibrahim, M; 2012. Removal of Cd(1I) and Pb(ID) from aquous solution using dry wáter hyacinth as a biosorbent. Spectro- chimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 96 (1), 413-420. 40.loannou, L; Michael, C; Drosou, K; Xekoukoulo- takis, N; Diamadopoulos, E; Fatta-Kassinos, D; 2013. Purificación de aguas residuales Bodega por ósmosis inversa y la oxidación del concentrado por energía solar foto-Fenton. Separation and Purification Technology. 118, 659-669. 41.Ismail, I; Fawzy, A; Abdel-Monem, N; Mahmoud, M; El-Halwany, M; 2012. Combined coagulation flocculation pre treatment unit for municipal wastewater, Journal of Advanced Research, 3, 331- 336. 87 Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 42.Isobe, N; Chen, X; Kim, U; Kimura, S; Wada, M; Saito, T; Isogai, A. 2013. TEMPO-oxidized cellulose hydrogel as a high-capacity and reusable heavy me- tal ion adsorbent, Journal of Hazardous Materials, 260, 195-201. 43.Jack, F; Bostock, J; Duarte, T; Harrison, B; Brosnan, J; 2013. Electrocoagulation for the removal of copper from distillery waste streams. Institute of Brewing á Distilling. Wiley Online Library, 342 pp. 44.Ji, Y; 2015. 16 - Membrane technologies for water treatment and reuse in the gas and petrochemical industries, En Woodhead Publishing Series in Energy, Advances in Membrane Technologies for Water Treatment Ed. Basile, A. € Cassano, A. Woodhead Publishing, Oxford, 519-536. 45.Karnib, M; Kabbani, A; Holail, H; Olama, Z; 2014. Heavy Metals Removal Using Activated Carbon, Silica and Silica Activated Carbon Composite, Energy Procedia, Volume 50, 113-120. 46.Kebir, M; Trari, M; Maachi, R; Nasrallah, N; Bellal, B; Amrane, A; 2015. Relevance of a hybrid process coupling adsorption and visible light photocatalysis involving a new hetero-system CuCo,0,/TiO, for the removal of hexavalent chromium, Journal of Environmental Chemical Engineering, 3, 548-559. 47.Khaled, B; Wided, B; Béchir, H; Elimame, E; Mouna, L; Zied, T; 2015. Investigation of electrocoagulation reactor design parameters effect on the removal of cadmium from synthetic and phosphate industrial wastewater, Arabian Journal of Chemistry, 1878-5352. 48.Khosa, M., Jamal, M., Hussain A., Muneer, M., Zia, K., Hafeez, S; 2013. Efficiency of Aluminum and Iron Electrodes for the Removal of Heavy Metals [Ni (ID, Pb (1D), Cd (ID)] by Electrocoagulation Method. Journal of the Korean Chemical Society. 57 (3), 15. 49.Kumar, P., Ramalingam, S., Sathyaselvabala, V., Kirupha, S., Murugesan, A., Sivanesan, S., 2012. Removal of Cd(II) from aqueous solution by agricultural waste cashew nut shell. Korean J. Chemical. Engineering. 29, 756-768. 50.Kumari, M; Tripathi, B; 2015. Efficiency of Phrag- mites australis and Typha latifolia for heavy metal removal from wastewater, Ecotoxicology and Environmental Safety. 112, 80-86. 88 Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio 2 Cols. 51.Landaburu, J; Pongrácz, E; Keiski, R; 2011. Separation of cadmium and copper from phos- phorous rich synthetic waters by micellar-enhanced ultrafiltration, Separation and Purification Techno- logy. 81, 41-48. 52.Liu, S; Li, Z; Wang, C; Jiao, A; 2013. Enhancing both removal efficiency and permeate flux by potassium sodium tartrate (PST) in a nanofiltration process for the treatment of wastewater containing cadmium and zinc, Separation and Purification Technology.116, 131-136. 53.Liu, X; Lee, D; 2014. Thermodynamic parameters for adsorption equilibrium of heavy metals and dyes from wastewaters, Bioresource Technology. 160, 24-31. 54.Mahamadi, C; Nharingo, T., 2010. Utilization of Eichhornia Crassipes for the Removal of Pb(II), Cd(ID), and Zn(II) from Aquatic Environments: An Adsorption Isotherm Study. Environmental Techno- logy. 31(11), 1221-1228. 55.Mahmoud, A; Hoadley, A; 2012. An evaluation of a hybrid ion exchange electrodialysis process in the recovery of heavy metals from simulated dilute in- dustrial wastewater. Water Research. 46, 3364-3376. 56.Mandel, k; Hutter, F; Gellermann, C; Sextl, G; 2013. Reusable superparamagnetic nanocomposite particles for magnetic separation of iron hydroxide precipitates to remove and recover heavy metal ions from aqueous solutions, Separation and Purification Technology. 109, 144-147. 57.Mansour, M; Mojerlou, F; Nazarzadeh, E; 2014. Nanogel and superparamagnetic nanocomposite based on sodium alginate for sorption of heavy me- tal ions. Carbohydrate Polymers. 106, 34-41. 58.MADS; 2015. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. República de Colombia. Resolución 0631 de 2015 “Por la cual se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en verti- mientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a sistemas de alcantarillado público, y se dictan otras disposiciones, 62 pp. 59.Méndez, R; Novelo, A; Coronado, V; Castillo, E; Sauri, M; 2008. Remoción de materia orgánica y me- tales pesados de lixiviados por flotación con aire di- suelto. Ingeniería. 12, 13-19. Tratamientos para la Remoción de Metales Pesados... / Caviedes Rubio $e Cols. 60.Morante, G; 2002. Electrocoagulación de Aguas Residuales. Revista Colombiana de Física. 34 (2), 484-487. 61.Mubarak, N; Alicia, R; Abdullah, E; Sahu, J; Ayu Haslija, A; Tan, J; 2013. Statistical optimization and kinetic studies on removal of Zn?* using functio- nalized carbon nanotubes and magnetic biochar, Journal of Environmental Chemical Engineering. 1, 486-495 62. Nair, V; Panigrahy, A; Vinua, R; 2014. Development of Novel Chitosan-Lignin Composites for Adsorption of Dyes and Metal lons from Wastewater. Chemical Engineering Journal. 201, 1-51. 63.Nemerow, N; Dasgupta, A; 1998. Tratamiento de Vertidos Industriales Peligrosos. Ed. Dias de Santos. Madrid, 822 pp. 64.Nguyen, T; Ngo, H; Guo, W; Zhang, J; Liang, S; Yue, Q; Li, Q; Nguyen, T; 2013. Applicability of agricultural waste and by-products for adsorptive removal of heavy metals from wastewater. Bioresource Technology. 148, 574-585. 65.0”Connell, D; Birkinshaw, C; O”Dwyer, T; 2008. Heavy metal adsorbents prepared from the modification of cellulose: A review. Bioresource Technology. 99, 6709 - 6724. 66.Osei Boamah, P; Huang, Y; Hua, M; Zhang, Q; Wu, J; Onumah, J; Sam-Amoah, L; Osei Boamah, P; 2015. Sorption of heavy metal ions onto carboxylate chitosan derivatives—A mini-review, Ecotoxicology and Environmental Safety. 16, 113-120. 67.Paez, C; Taborda, G; 2006. La Fotocatálisis: As- pectos Fundamentales para una Buena Remoción de Contaminantes. Revista Universidad de Caldas, 7, 71-88. 68.Palakkeel, A; Veetil, D., Mercier, G., Blais, J. E, Chartier, M. et Tran, L; 2013. Simultaneous removal of Cu and PAHs from dredged sediments using flotation. J. Soils Sediments, 13 (8), 1502-1514. 69.Palanivelu, K; Vellaichamy, S; 2011. Preconcentration and separation of copper, nickel and zinc in aqueous samples by flame atomic absorption spectrometry after column solid-phase extraction onto MWCNTs impregnated with D2EHPA-TOPO mixture, Journal of Hazardous Materials, 185, 1131-1139. Revista Ingeniería y Región. 2015;13(1):73-90 70.Polat, H; Erdogan, D; 2007. Heavy metal removal from waste waters by ion flotation, Journal of Hazardous Materials. 148, 267-273. 71.Prado, M; Arruda, S; Ulson, G; Ulson, A; 2014. Study of lead (II) adsorption onto activated carbon originating from cow bone, Journal of Cleaner Production. 65, 342-349. 72.Prasetyo, E. Zakki, M; 2013. Removal of Hg and Pb in Aqueous Solution Using Coal Fly Ash Adsorbent. Procedia Earth and Planetary Science. 6, 377-382. 73.Ren, X; Chen, C; Nagatsu, M; Wang, X; 2011. Carbon nanotubes as adsorbents in environmental pollution management: A review, Chemical Enginee- ring Journal. 170, 395-410. 74.Rio, S; Delebarre, A; 2003. Removal of mercury in aqueous solution by fluidized bed plant fly ash. Fuel 82. 153-159. 75.Sadyrbaeva, T; 2014. Recovery of Cobalt(II) by the Hybrid Liquid Membrane - Electrodialysis - Electro- lysis Process, Electrochimica Acta. 133, 161-168. 76.SDAB; 2010. Concentraciones de Referencia para los Vertimientos Industriales Realizados a la Red de Alcantarillado y de los Vertimientos Industriales y Domésticos Efectuados a Cuerpos de Agua de la Ciu- dad de Bogotá. Primer Informe. Secretaria Distrital de Ambiente Bogotá (SDAB), Centro de Investiga- ciones en Ingeniería Ambiental - CHA Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Universidad de los Andes, Bogotá. Colombia, p. 163. 77.Schwarze, M; Gross, M; Moritz, M; Buchner, G; Kapitzki, L; Chiappisi, L; Gradzielski, M; 2015. Micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) of metal cations with oleylethoxycarboxylate, Journal of Membrane Science. 478, 140-147. 78.Singha, A; Guleria, A; 2014. Chemical modification of cellulosic biopolymer and its use in removal of heavy metal ions from wastewater. International Journal of Biological Macromolecules. 67, 409-417. 79.Sjahrul, M; Arifin, D; 2012. Phytoremediation of Cd?+ by Marine Phytoplanktons, Tetracelmis chuii and Chae- toceros calcitrans. Int. J, Chemestry. 4 (1), 69-74. 80.Spiro, T; Stigliani, W; 2006. Química Medioambiental. 2* Edición. Editorial Pearson Prentice Hall. 504 pp. 89