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ISSN Versión impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697
Biotempo, 2018, 15(2), jul-dic.: 147-154.
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
LOW COST REMEDIATION METHOD TO REDUCE THE
CONCENTRATION OF HEAVY METALS IN WATER CONTAMINATED BY
MINING ACTIVITY
MÉTODO DE REMEDIACIÓN DE BAJO COSTO PARA DISMINUIR LA
CONCENTRACIÓN DE METALES PESADOS EN AGUAS CONTAMINADAS
POR LA ACTIVIDAD MINERA
Daniel Adolfo Alcántara-Malca1 & Doris Esenarro-Vargas1
1 Facultad de Ingeniería Industrial y de Sistemas. Universidad Nacional de Ingeniería Lima – Perú.
Author for correspondence: danielalcantaram@gmail.com / desenarro1202@gmail.com
ABSTRACT
e mining-related waters, which are discharged into natural bodies of water, generally contain heavy metals in
concentrations that exceed the maximum permissible limits (MPL) or that exceed the environmental quality standards
(EQS). Heavy metals at higher concentrations than permitted are very harmful for the life of human being, animals
and plants of a locality or region bordering on the activity of the mining company. In this research, the application of a
cheap unconventional chemical method using a weak base is proposed, complemented with a method using rice husk,
to signi cantly reduce the concentration of heavy metals from water from the formal mining activity, in the mountains
of Peru. First testing with simple solutions of known concentration of heavy metals and then testing more complex
solutions of metals (with two or more metals). When soap dispersions of 90 mL to 110 mL are used, the percentages of
heavy metal extraction range from 95% to 99% when there are mixtures of several heavy metals whose concentrations
range from 13 mg·L-1 to 114 mg·L-1 and rice husk amounts vary from 2.0g to 3.25g, reaching pH 6.0 – 7.5.
Keywords: adsorption – alkali – bioremediation – concentration – contamination – ECA – heavy metal – LMP – rice
husk – remediation
RESUMEN
Las aguas de la actividad minera, las cuales se vierten a los cuerpos de agua naturales, generalmente contienen metales
pesados en concentraciones que superan los límites máximos permisibles (LMP) o que superan los estándares de calidad
ambiental (ECA). Los metales pesados en concentraciones más altas de lo permitido son muy perjudiciales para la
vida del ser humano, los animales y las plantas de una localidad o región aledaña a la actividad de la empresa minera.
En esta investigación de remediación se propone la aplicación de un método químico no convencional no costoso
Biotempo (Lima)
doi:10.31381/biotempo.v15i2.2054
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usando una base débil, complementado con un método de biorremediación usando cascarilla de arroz, para disminuir
signicativamente la concentración de los metales pesados de las aguas provenientes de la actividad minera formal, en las
serranías del Perú. Primero se ensayó con soluciones simples de concentraciones conocidas de metales pesados y luego
se ensayó con soluciones más complejas de metales (con dos o más metales). Cuando se utilizaron dispersiones de jabón
de 90 mL a 110 mL, los porcentajes de extracción de metales pesados oscilan en el rango de 95% a 99%. Cuando hay
mezclas de varios metales pesados cuyas concentraciones oscilan en el rango de 13 mg·L-1 -a 114 mg·L-1 y las cantidades
de cascarilla de arroz oscilan de 2,0g a 3,25g, alcanzándose el pH a 6,0 – 7,5.
Palabras clave: adsorción – álcali – biorremediación – base – cascarilla de arroz – concentración – contaminación – LMP
– metal pesado– remediación
INTRODUCCIÓN
Los metales pesados son indestructibles y representan una
amenaza, ya que no pueden ser degradados, ni química
ni biológicamente, es decir, no son biodegradables y se
pueden concentrar a lo largo de la cadena alimenticia
y eventualmente bioacumularse en el cuerpo humano
(Chuah et al., 2005; Beltrán, 2015). Por ello, es
imperativo desarrollar tecnologías innovadoras como las
estrategias de biorremediación (Beltrán, 2015).
Además de los procedimientos químicos convencionales,
una alternativa de descontaminación del agua es la
utilización de residuos vegetales como la cascarilla de
arroz (Trelles, 2013; De Gisi et al., 2016), que ha sido
ampliamente estudiada (Tejada et al., 2015), y que
gracias a sus características sicoquímicas promete ser
un buen adsorbente de metales pesados (De Gisi et al.,
2016; Llanos, 2016). Se han realizado diversos estudios
de adsorción variando parámetros como tamaño de
partícula, pH, tiempo de contacto y concentración de
metal pesado; estas variables se deben controlar para
garantizar una mayor eciencia en el proceso (Chuah et
al., 2005; Doria et al., 2011).
La Tabla 1 muestra la composición general de la cascarilla
de arroz, donde se evidencia una gran proporción de
celulosa. Doria et al. (2011), le atribuyen la capacidad
de adsorción de la cascarilla de arroz a los compuestos
lignocelulósicos que posee.
Tabla 1. Composición de la cascarilla de arroz.
Componente %
Abundancia % promedio
registrado
Celulosa 60,12 41,20
Hemicelulosa 11,19 21,00
Lignina 6,66 22,40
Cenizas 15,90 17,40
La mayoría de métodos reportados de extracción de
metales pesados nos ilustran de que, la cascarilla de arroz
tratada con ácidos y álcalis y transformada en cenizas
con la correspondiente disminución del tamaño de
partículas, logra extraer los metales pesados en porcentaje
que superan el 90% (Chuah et al., 2005; Doria et al.,
2011; Masoud et al., 2016) Los tamaños de partículas
de adsorción oscilan en el rango de 43µm a 500 µm
hasta 0,30 mm, los tiempos de remoción reportados son
de 10 min, 1 h, 120 min hasta 4 h y los valores de pH
de máxima absorción para algunos cationes de metales
pesados oscilan en el rango de 6,0 a 8, además, las
cantidades de material adsorbente oscilan en el rango de
0,3 g·100 mL-1 a 1,40 g.100 mL-1 (Llanos et al., 2016).
El presente trabajo experimental a escala de laboratorio,
pretende aportar una solución parcial para el tratamiento
de aguas contaminadas con metales pesados resultantes de
la actividad minera formal, la cual se puede adaptar a escala
de planta piloto y planta industrial por las empresas mineras
o por plantas de tratamiento de aguas de una localidad o
región en concordancia con una adecuada gestión del agua
en el Perú (Miyashiro et al., 2014). Por ende, el objetivo
fue proporcionar un método de remediación de bajo costo
para disminuir la concentración de metales pesados en
aguas contaminadas por la actividad minera.
MATERIAL Y MÉTODOS
La presente investigación es de naturaleza exploratoria
en su parte experimental. Primero se ensayó con un
jabón comercial de glicerina de una marca conocida
(NEKO®), para ocasionar la precipitación de los metales
pesados (jabones metálicos) y luego, se complementó la
extracción de los metales pesados adicionando cascarilla
de arroz natural (es decir, sin tratamientos químicos, ni
calcinación). Luego, se ensayó con jabón sin excipientes
(comprado a empresa productora de jabones) para
ocasionar la precipitación, ltración y se complementó la
extracción con la cascarilla de arroz ya mencionada.
Method to reduce the concentration of heavy metals
149
La determinación cuantitativa de la concentración de
metales pesados fue desarrollada por el Laboratorio de
Espectro
metría de Absorción Atómica de la Facultad de
Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica (FIGMM) de
la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Lima, Perú.
Procedimiento Experimental
Se prepararon soluciones de metales pesados generalmente
en el rango de 60 a 80 mg·L-1. Para la precipitación química
se compró un jabón comercial, el cual se dispersó en agua
destilada. Se seleccionó el jabón por ser una base débil
que es mucho más barata que los álcalis fuertes NaOH
y KOH. Por otro lado, Bailey (2001) menciona que es
posible la obtención de jabones metálicos insolubles, por
ejemplo, según la reacción general:
2 RCOONa(ac) + M(NO3)2(ac) → (RCOO)2M(s)+ 2
NaNO3(ac).
Comercialmente esta reacción se efectúa en gran escala en
la manufactura de grasas lubricantes y reactivos metálicos
para pinturas y otros recubrimientos protectores (Bailey,
2001); también se producen jabones metálicos más puros
como palmitatos o estearatos de metales pesados a partir
de grasas naturales como son el aceite de palma y el
sebo de res (Galán, 2009). En la etapa complementaria
de tratamiento, para la biosorción se seleccionó un
residuo sólido vegetal como la cascarilla de arroz por
su abundancia, su bajo costo y porque se puede aplicar
directamente sin procesos de deshidratación o adaptación.
Cascarilla de arroz: Se emplearon para la cascarilla de arroz
los siguientes tres tratamientos: A = 1,0g B = 1,5g C =2,0g.
Mezclas: Se efectuaron las siguientes mezclas de metales:
Mezcla I: Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Mezcla II: Mn2+, Fe3+, Pb2+.
Mezcla III: Cu2+, Fe3+, Pb2+.
Mezcla IV: Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Mezcla V: Cu2+, Zn2+, Mn2+, Fe3+, Pb2+.
Mezcla VI: Cu2+, Fe3+, Pb2+x.
Mezcla VII: Cu2+, Zn2+, Mn2+, Fe3+y Pb2+.
Aspectos éticos: los autores declaran que se cumplieron
todos los aspectos éticos nacionales e internacionales.
RESULTADOS
Ensayo 1: Determinación de la máxima cantidad de
cascarilla para la biosorción de metal pesado
A 100 mL de la solución de metal pesado se le adicionó
primero la cascarilla de arroz y se agitó por 40 min,
luego al sistema se le añadió la dispersión de jabón hasta
la formación de un precipitado que luego se ltró. Los
resultados del análisis se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2. Resultados de Ensayo 1: Determinación de la
máxima cantidad de cascarilla para la biosorción de metal
pesado. Cascarilla de arroz: A = 1,0g B = 1,5g C =2,0g.
Muestra Cu (mg·L-1) %Extracción
Cu inicial 61,99
Cu A 31,33 49,44
Cu B 26,63 57,02
Cu C 23,21 62,55
Muestra Pb (mg·L-1) %Extracción
Pb inicial 65,52
Pb B 16,41 74,94
Pb C 12,00 81,68
Muestra Zn (mg·L-1) %Extracción
Zn inicial 75,55
Zn A 47,71 36,84
Zn B 39,78 47,34
Zn C 21,66 58,08
Muestra Mn %Extracción
Mn inicial 71,85
Mn A 43,42 39,56
Mn B 43,43 39,55
Mn C 43,23 39,83
En todos los casos se observa que la mayor disminución
de la concentración del metal pesado se obtiene con 2,0
g de cascarilla de arroz para 100 mL de solución acuosa
de cada metal.
Luego, se aplicó este dato de la masa de cascarilla de arroz
(2,0g), para la determinación del porcentaje de extracción
de hierro, tal como se muestra en la Tabla 3.
Tabla 3. Porcentaje Extracción de Hierro.
Muestra Fe (mg·L-1) %Extracción
Fe inicial 83,894
Fe A 23,259 72,27
Fe B 19,915 76,26
Fe C 19,594 76.64
Determinación del tiempo promedio de agitación para
biosorción con cascarilla de arroz.
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Para determinar el tiempo promedio de agitación de
la muestra con 2,0 g de cascarilla de arroz, sin adición
de dispersión de jabón, se utilizó como referencia las
soluciones en que hubo mayor % extracción de metal. Es
decir, se utilizó soluciones de hierro y de plomo, lo cual
se observa en la Tabla 4.
Tabla 4. Porcentaje de adsorción vs tiempo.
Muestra Fe
(mg·L-1)Cond
(µS·cm-1)%Extracción
Fe inicial 83,89 360
Fe 5 min 40,62 804 51,58
Fe 15 min 36,14 830 56,92
Fe 25 min 34,69 837 58,65
Fe 35 min 34,54 827 58,82
Muestra Pb (mg·L-1) % Extracción
Pb inicial 66,28 99,2
Pb 10 min 26,94 255 59,35
Pb 20 min 18,81 276 71,62
Pb 30 min 13,27 295 79,97
Pb 40 min 13,15 320 80,15
Pb 50 min 12,38 306 81,32
Pb 55 min 12,92 302 80,50
Pb 60 min 12,05 315 81,82
Pb 65 min 13,02 316 80,35
Se observa que las concentraciones de hierro y plomo
prácticamente se vuelven constantes a partir de 35 min y
50 min, respectivamente, con 2,0 g de cascarilla de arroz.
Considerando los resultados del ensayo 1 (Tabla 1) y los
resultados de la Tabla 4 y, teniendo en cuenta que uno de
los objetivos de la investigación es disminuir los tiempos
de operación o aplicación, se decidió adoptar un tiempo
de 45 min de adsorción con 2,0 g de cascarilla de arroz.
Ensayo 2: Para conrmar la masa máxima de cascarilla
de arroz, las soluciones de 100 mL con metales pesados
fueron tratadas con dispersión de jabón comercial hasta
un pH de 6,0 - 6,5 y luego se practicó la adsorción con
1,0 g, 1,5 g y 2 g de cascarilla de arroz para luego ser
agitadas por un tiempo de 45 min. Luego, se procedió a la
ltración correspondiente. Los resultados de la aplicación
se muestran en la Tabla 5.
Tabla 5. Resultados de Ensayo 2. Cascarilla de arroz: A
= 1,0g B = 1,5g C =2,0g.
Muestra Cu (mg·L-1) %Extracción
Cu inicial 62,26
Cu A 20,31 67,36
Cu B 18,70 69,95
Cu C 14,58 76,57
Muestra Pb (mg·L-1) %Extracción
Pb inicial 61,11
Pb A 4,30 92,96
Pb B 2,76 95,48
Pb C 1,95 96,80
Muestra Zn (mg·L-1) %Extracción
Zn inicial 69,64
Zn A 20,00 71,27
Zn B 19,64 71,79
Zn C 16,41 76,43
Muestra Mn (mg·L-1)%Extracción
Mn inicial 70,86
Mn A 45,56 35,710
Mn B 44,19 37,64
Mn C 29,38 58,53
Ensayo 3: Mezcla de metales: En este caso primero
tratamos las muestras de mezclas de metales pesados
con diferentes cantidades de dispersión de jabón sin
excipientes, para ocasionar la precipitación de los jabones
metálicos y determinar el porcentaje de extracción sin el
uso de cascarilla de arroz (Tablas 6 al 11).
Mezcla I: Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Tabla 6. Resultados de mezcla I: Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Muestra mL
jabón Zn
(mg·L-1)Fe
(mg·L-1) Pb
(mg·L-1)
Inicial - 119,54 19,93 21,51
A 15 75,63 3,39 17,24
B 25 74,66 1,77 13,06
C 35 68,18 1,34 13,03
D 45 65,66 2,27 11,50
E 55 62,02 0,73 9,76
%Zn
extracción %Fe
extracción %Pb
extracción
A 15 36,73 82,99 19,85
B 25 37,54 91,11 39,28
C 35 42,96 93,27 39,42
D 45 45,07 88,61 46,53
E 55 48,11 96,33 54,62
Mezcla II: Mn2+, Fe3+, Pb2+.
Method to reduce the concentration of heavy metals
151
Tabla 7. Resultados de Mezcla II: Mn2+, Fe3+, Pb2+.
Muestra mL
jabón
Mn (mg·L-1)
Fe
(mg·L-1) Pb
(mg·L-1)
Inicial - 76,02 23,07 24,90
A 20 58,96 2,27 14,46
B 25 46,91 2,88 14,34
C 30 44,64 3,97 13,05
D 35 34,85 4,16 10,84
E 40 25,74 6,40 11,70
F 50 46,91 6,15 8,94
%Mn
extracción %Fe
extracción %Pb
extracción
A 20 22,44 90,16 41,92
B 25 38,29 87,5 42,40
C 30 41,27 82,79 47,59
D 35 54,15 81,96 56,46
E 40 66,14 72,25 53,01
F 50 38,29 73,34 64,09
Mezcla III: Cu2+, Fe3+, Pb2+.
Tabla 8. Resultados de Mezcla III: Cu2+, Fe3+, Pb2+.
Muestra mL
jabón
Cu (mg·L
-1
)
Fe
(mg·L-1) Pb
(mg·L-1)
Inicial - 92,39 22,64 21,45
A 15 82,18 1,88 18,07
B 20 78,67 1,86 17,90
C 25 76,43 2,45 15,42
D 30 75,85 4,35 14,68
E 35 70,79 4,82 16,29
F 40 70,51 3,06 13,95
G 75 17,43 5,05 2,22
H 100 6,81 5,92 1,88
%Cu
extracción %Fe
extracción %Pb
extracción
A 15 10,21 91,69 15,75
B 20 14,85 91,78 16,55
C 25 17,27 89,17 28,11
D 30 17,90 80,78 31,56
E 35 23,37 78,71 24,05
F 40 23,68 86,48 34,96
G 75 81,13 77.59 89,65
H 100 92,63 73,85 91,23
Mezcla IV: Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Tabla 9. Resultados de mezcla IV: Cu2+, Zn2+, Fe3+, Pb2+.
Muestra mL
jabón Cu
(mg·L
-1
)Zn
(mg·L
-1
)Fe
(mg·L
-1
) Pb
(mg·L
-1
)
Inicial 91,38 111,92 35,87 13,04
A 20 71,64 79,05 4,76 9,86
B 25 69,47 78,40 4,02 9,30
C 30 65,85 76,61 4,96 7,56
D 35 61,27 73,36 5,98 8,02
E 40 52,97 73,63 3,61 5,38
F 50 45,13 68,62 4,33 5,71
G 60 32,75 67,68 1,15 3,27
H 70 15,55 62,55 1,30 2,61
I 80 4,56 41,28 6,32 4,54
extracción %Cu %Zn %Fe %Pb
A 20 21,60 29,36 86,72 24,38
B 25 23,97 29,94 88,79 28,68
C 30 27,97 31,54 86,17 42,02
D 35 32,95 34,45 83,32 38,49
E 40 42,03 34,21 89,93 58,74
F 50 50,61 38,68 87,92 56,21
G 60 64,16 39,52 96,79 74,92
H 70 82,98 44,11 96,31 79,98
I 80 95,00 63,11 82,38 65,18
Mezcla V: Cu2+, Zn2+, Mn2+, Fe3+, Pb2+.
Tabla 10. Resultados de Mezcla V: Cu2+, Zn2+, Mn2+,
Fe3+, Pb2+.
Muestra mL
jabón Cu
(mg·L-1)
Zn
(mg·L
-1
)Mn
(mg·L
-1
)Fe
(mg·L
-1
)Pb
(mg·L
-1
)
inicial 87,93 114,35 90,12 32,03 7,54
A 25 75,58 81,71 74,38 5,84 6,47
B 35 69,56 78,42 69,45 9,10 4,25
C 45 62,96 76,41 63,77 4,10 3,98
D 60 39,69 70,82 60,46 3,45 1,77
E 80 4,01 62,54 53,70 2,27 1,87
F 100 0,38 27,08 43,07 2,52 0,01
G 125 2,15 7,79 34,38 4,97 3,13
%Extracción % Cu %Zn %Mn %Fe %Pb
A 25 17,45 28,54 17,46 81,76 14,19
B 35 20,89 31,15 24,04 71,58 43,63
C 45 28,39 33,17 29,23 87,19 47,21
D 60 60,54 38,06 32,91 89,22 76,52
E 80 95,43 45,32 40,41 92,81 75,19
F 100 99,56 76,31 52,20 92,13 99,86
G 125 97,55 93,18 61,25 84,48 58,42
Mezcla VI: Cu2+, Fe3+, Pb2+x.
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Tabla 11. Resultados de Mezcla VI: Cu2+, Fe3+, Pb2+x.
Muestra mL
jabón
Cu (mg·L
-1
)Fe
(mg·L
-1
)
Pb
(mg·L-1)
Inicial 89,60 80,61 95,68
A 10 78,49 30,21 78,88
B 20 66,71 14,23 72,63
C 30 66,54 11,45 65,94
D 40 62,33 7,89 61,47
E 50 55,71 2,78 52,63
F 60 47,69 6,41 39,42
G 75 16,23 3,07 8,02
H 85 12,67 4,25 9,37
I 100 7,13 5,57 5,37
%Cu
extracción %Fe
extracción %Pb
extracción
A 10 12,39 62,52 17,55
B 20 25,54 82,34 24,09
C 30 25,73 85,79 31,08
D 40 30,43 90,21 35,75
E 50 37,82 96,55 44,99
F 60 46,77 92,04 58,80
G 75 81,88 96,19 91,61
H 85 89,6 94,72 90,20
I 100 92,00 93,09 93,09
Ensayo 4: En esta parte, muestras de 100 mL conteniendo
varios cationes de metales pesados se hicieron reaccionar
primero con diferentes cantidades de dispersiones
de jabón, luego se procedió a ltrar obteniéndose las
soluciones que fueron agitadas con diferentes cantidades
de cascarilla natural de arroz (Tabla 12).
Mezcla VII: Cu2+, Zn2+, Mn2+, Fe3+y Pb2+.
Tabla 12. Resultados de Mezcla VII: Cu2+, Zn2+, Mn2+,
Fe3+y Pb2+.
M mL
jabón Cu
(mg·L-1)
Zn
(mgL
-1
)Mn
(mg·L
-1
)Fe
(mg·L-1)
Pb
(mg·L
-1
)
C
C
17,82 22,0 32,34 13,1 14,1
A 10 5,92 15,4 20,15 0,21 1,54
B 15 1,85 3,28 8,84 0,27 0,45
C 25 0,93 2,06 9,13 0,39 0,48
D 35 0,88 0,37 2,33 0,42 0,63
E 45 1,39 0,50 1,66 0,84 1,81
F 55 0,86 0,52 0,68 1,28 1,00
G 70 1,51 0,56 0,56 0,97 1,45
H 90 1,46 0,76 0,85 0,96 1,04
I 110 0,65 0,59 0,68 0,53 0,65
extracción %Cu %Zn %Mn %Fe %Pb
A 1g 66,77 29,7 37,69 98,39 89,1
B 1,5 81,5 85,0 72,66 97,9 96,8
C 1,75 94,78 90,6 71,76 97,0 96,6
D 2,00 95,06 98,3 92,79 96,7 95,5
E 2,25 92,19 97,7 94,86 93,59 87,2
F 2,50 95,17 97,6 97,89 90,23 92,9
G 2,75 91,5 97,4 98,26 92,6 89,7
H 3,00 91,8 96,5 97,37 92,6 92,6
I 3,25 96,3 97,3 97,89 95,9 95,4
M de muestra y C de concentración inicial.
En la misma columna de la dispersión de jabón se indican
las cantidades en gramos de cascarilla de arroz utilizados,
luego de la ltración de los precipitados.
Method to reduce the concentration of heavy metals
153
DISCUSIÓN
De los ensayos 1 y 2, en que se experimentó primero la
precipitación y luego la adición de cascarilla de arroz,
sin previa ltración del precipitado, se observa que
este procedimiento no es adecuado para maximizar la
extracción de metal pesado, pero si favorece la extracción
de plomo con 96,80% de extracción tal como lo muestra
la Tabla 5 del ensayo 2. Por otro lado, al utilizar la
dispersión de jabón observamos que las conductividades
eléctricas de las soluciones aumentan en vez de disminuir
al bajar las concentraciones de los metales pesados, lo cual
nos indica que el agua resultante de la ltración no es
conveniente para utilizarla en agricultura o para bebida
de animales (Miyashiro et al., 2014).
Respecto a la insolubilidad de los jabones metálicos
precipitados, el producto de hierro es el más insoluble,
pues requiere la menor cantidad de dispersión de
jabón para precipitar, y esto se evidencia por los altos
porcentajes de extracción. Por otro lado, las presencias
de otros cationes metálicos generalmente hacen que
disminuyan los porcentajes de extracción de hierro,
conforme aumenta la cantidad de dispersión de jabón sin
excipientes, como se aprecia en las Tablas 11 y 12.
Además, a mayor cantidad de dispersión de jabón no solo
precipitan en mayor cantidad los otros cationes metálicos,
sino que se atenúa la solubilidad del hierro, pues no baja
mucho la extracción de hierro. El manganeso (Mn) es
el más soluble de los cationes metálicos y su extracción
requiere mayores cantidades de dispersión de jabón y de
mayores cantidades de cascarilla de arroz.
Mientras más semejantes son las concentraciones de
los cationes metálicos pesados mayor será el porcentaje
de precipitación y el porcentaje de extracción. En el
caso de la muestra I, en la cual se obtienen los mayores
porcentajes de extracción, se obtuvo un pH nal de 7,5.
Los resultados experimentales de las diferentes Tablas de
resultados muestran que el jabón sin excipientes, es un
buen agente precipitante de jabones metálicos, pues se
obtienen porcentajes de extracción de diferentes metales
que superan el 90%.
Los experimentos nales desarrollados demuestran que es
posible disminuir signicativamente la concentración de
los cationes metálicos pesados, cuando se complementan
un método químico de bajo costo con un método de
biorremediación también de bajo costo, pues tanto el
jabón como la cascarilla de arroz son mucho más baratos
que las base o álcalis (NaOH, KOH o cal, CaO) y el
carbón activado utilizados en los métodos convencionales
de tratamiento de aguas (Howe et al., 2016; Masoud et
al., 2016).
Del análisis de las mezclas tratadas se concluye que la
secuencia correcta del procedimiento experimental es:
primero adicionar la dispersión de jabón sintetizado sin
excipientes hasta conseguir pH que oscile en el rango
de 6,0 a 7,5, luego ltrar y nalmente complementar
la máxima extracción con la cascarilla natural de arroz
(Masoud et al., 2016), y agitando por 45 min, tal como
se muestra en la Tabla 12 de la Mezcla VII.
Los jabones metálicos pesados que son residuos resultantes
de la precipitación se pueden acumular y almacenar para
su venta como componentes en la formulación de pinturas
y lubricantes, además, la cascarilla de arroz utilizada en
la adsorción (biosorción) (Hegazi, 2013; Masoud et al.,
2016) se puede vender para su uso en la formulación y
producción de ladrillos con características particulares
por los metales que contiene y por su alto contenido
de sílice. En otras palabras, este método innovador no
genera residuos que dañen el medio ambiente pues todo
es aprovechable (Pauli, 2011).
El método que en este caso se propone es un procedimiento
innovador pues, la idea central es abaratar costos y reducir
los tiempos del proceso de adsorción del metal pesado,
utilizando la cascarilla de arroz tal como la venden en el
mercado sin pulverizarla o desmenuzarla y sin calcinarla
que, complementa al tratamiento químico usando una
base débil no convencional (jabón) en el tratamiento
de aguas que contienen metales pesados (Hegazi, 2013;
Masoud et al., 2016).
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Received December 8, 2018.
Accepted December 31, 2018.
