Tratamiento de aguas residuales domésticas utilizando carbón activado preparado de bagazo de caña de azúcar | Treatment of domestic wastewater using activated carbon prepared from sugarcane bagasse

Inglés. Los residuos de la industria de la caña de azúcar representan uno de los principales agro-residuos. A menudo se consideran como basura y se pueden utilizar como materia prima barata para obtener carbón activado (CA). Por otra parte, el agua residual doméstica contiene residuos de grasas y aceites causantes del taponamiento de las tuberías; se puede lograr la adsorción de estas sustancias con carbón activado. En este trabajo se obtuvo CA a partir de residuos de bagazo de caña de azúcar mediante un método simplificado de dos pasos: activación química con H3PO4 y pirólisis a 973 K. La caracterización textural y estructural fue por fisisorción N2, microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (RDX). El carbono obtenido (SBET de 914 m2g-1) mostró una estructura análoga al grafito y una superficie microporosa característica de los carbonos activados. El carbono sintetizado se evaluó en la adsorción de grasas y aceites de aguas residuales domésticas. Los resultados mostraron el valor agregado que se obtiene del bagazo de caña para eliminar eficientemente grasas y aceites de aguas residuales, ya que después de ocho horas se encontró que su CA adsorbió el 94 % de las grasas y aceites contenidas en las aguas residuales, lo cual es similar a la adsorción de un CA comercial (96 %). También se evaluó la cinética de adsorción con las ecuaciones de pseudo primer orden, pseudo segundo orden e intrapartícula; los datos experimentales mostraron un mejor ajuste con el modelo de pseudo segundo orden.

Español; castellano. Solid residues of sugar cane industry represent one of the major agro-residues. They are often considered as waste; however, they can be used as an inexpensive raw material for different applications, including production of activated carbon (CA) to be used as adsorbent in sustainable processes. On the other hand, domestic wastewater contains grease and oil residues, which causes pipe plugging. Adsorption of these compounds is possible with activated carbon. In this work, CA was obtained from sugarcane bagasse residues through a simplified two steps method: chemical activation with H3PO4 and pyrolysis at 973 K. Textural and structural characterizations were performed by N2 physisorption, scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Carbon samples (SBET = 914 m2g-1) showed a structure analogous to graphite and microporous surface characteristics of activated carbon. The adsorption of oils from domestic wastewater was evaluated with the synthesized carbon. Results showed that after eight hours, the sugarcane bagasse activated carbon adsorbed 94 % of the oils contained in wastewater. These data are similar to the adsorption process carried out in a commercial activated carbon (96 %). In this work also adsorption kinetics were evaluated with pseudo first-order, pseudo second order, and intraparticle equations, the experimental data showed a better fit with the pseudo second order model and to the Langmuir isotherm. These results prove the fact we can add value to sugarcane bagasse residues to efficiently remove greases and oils from wastewater.