Uso de zeolita faujasita para adsorción de iones en aguas residuales municipales

Abstract

En este trabajo se sintetizó una zeolita tipo faujasita a partir de aluminio y sílica gel, por el método sol-gel. Dicho procedimiento se realizó por medio de espectroscopía de infrarrojo (FTIR por su nombre en inglés), difracción de rayos X (XRD por su nombre en inglés), análisis termogravimétrico (TGA por su nombre en inglés) y microscopía de electrónica de barrido (SEM por su nombre en inglés). Se identificó el material sintetizado como zeolita tipo faujasita X. Se evaluó la capacidad de remoción de materia orgánica, nitrógeno amoniacal, dureza y metales pesados (Fe, Cu, Zn, Pb) utilizando aguas residuales municipales (ARM) y agua sintética. La afinidad de la zeolita tipo faujasita X, por los iones metálicos estudiados presenta el siguiente comportamiento: Zn2+ > Cu2+ > Pb2+ > Fe3+ en ARM, con alta concentración de materia orgánica. Se observó que la dosis de zeolita, el tipo de ion, la concentración de las especies catiónicas y el tamaño del catión hidratado fueron factores determinantes en el proceso de adsorción. Se obtuvo una mayor capacidad de adsorción de la zeolita para iones de Ca2+ y Mg2+ (dureza), y nitrógeno amoniacal en ARM. La sencillez del proceso y la efectividad conseguida por la zeolita para la remoción de distintos iones con porcentajes de remoción mayores al 70%, la convierten en una alternativa viable como adsorbente de iones metálicos, dureza y nitrógeno amoniacal en ARM. Lo anterior conduce a la posibilidad de implementar columnas de adsorción a gran escala para el tratamiento de ARM.

Keywords

• zeolita, metales pesados, aguas residuales municipales, tratamiento de aguas residuales, intercambio catiónico, adsorbentes