Biofiltro a base de cáscara de huevo y cálices de Physalis peruviana L., para el tratamiento de agua con metales pesados

Abstract

Este estudio evaluó la eficiencia de biofiltros elaborados con cáscara de huevo de gallina y cálices de Physalis peruviana L. en el tratamiento de agua con metales pesados. Para el experimento se utilizó agua potable contaminada a la que se incorporó una concentración controlada de 8,5 mg/l de cadmio (Cd), plomo (Pb), cromo (Cr) y arsénico (As). Los biofiltros fueron elaborados a partir de biomasa lavada, secada y tamizada en granulometrías de 250 y 425 µm. Se operaron en un sistema de flujo continuo por gravedad durante 430 min. Los resultados mostraron que la cáscara de huevo de 250 µm alcanzó eficiencias de 99,9 % para el Pb, 64,9 % para el Cd y 87,1 % para el Cr, sin alcanzar el punto de ruptura durante la operación. Los biofiltros de cálices de Physalis peruviana L. lograron eficiencias menores al 46 %. Para ambos materiales la remoción de As fue limitada. En el análisis cinético, el modelo de dosis respuesta modificado tuvo un ajuste superior con respecto al modelo de Thomas, con un coeficiente de determinación (R2) > 0,99 en la mayoría de los casos. La caracterización por espectroscopia FTIR, confirmó la teoría de que en la cáscara de huevo participan de la remoción los carbonatos (CO3-2, 1402 y 871 cm-1) y enlaces C−O (1031 cm-1), mientras que en los cálices se observaron principalmente los grupos −OH (3307 cm-1), C=O (1722 cm-1) y C−O (1010 cm-1). Estos grupos funcionales participaron activamente en mecanismos de intercambio iónico y complejación superficial. En conclusión, ambos materiales califican como biosorbentes, no obstante, la cáscara de huevo muestra una eficiencia superior, destacándolo como un material sostenible para el tratamiento de agua con metales pesados.