Remoción De Metales Pesados De Agua Usando Nanomembranas Híbridas De Proteínas De Suero De Leche Y Carbón Activado

La contaminación del agua afecta a millones de personas en el mundo con consecuencias sobre la salud, incluso con riesgo de muertes en la población. Las mayores fuentes de esta contaminación son las industrias sin regulación, la producción de energía y la extracción minera que han incrementado sustancialmente las concentraciones de contaminantes en el agua como iones de metales pesados, cianuros metálicos e inclusive residuos nucleares. Uno de los mayores problemas en el tratamiento de aguas residuales es la presencia de iones de metales pesados que tienen efectos adversos graves sobre la salud de animales y personas; y cuya remoción es costosa y demandante en tecnología. Las tecnologías actuales de remoción son eficientes en condiciones limitadas de proceso, son específicas para un solo ion metálico y dejan residuos que se deben tratar posteriormente. En Colombia la minería artesanal a pequeña escala, y la industria de las curtiembres son fuentes importantes de contaminación con mercurio y cromo respectivamente, sin la existencia de una tecnología eficaz y económica que permita disminuir la concentración de estos metales por debajo de los límites permitidos, los niveles de dichos metales seguirán incrementando en el agua.Una técnica económica y eficiente que está emergiendo es el uso de nano-membranas híbridas de amiloides proteicos y carbón activado, que ha permitido la remoción de más del 99% de metales pesados y sus mezclas. Los amiloides han sido preparados a partir de B-lactoglobulina por tratamiento térmico y se han aplicado para remover Au, Pb, Hg, Pd y As. Dado que hay información escasa sobre esta tecnología, el objetivo de este trabajo es determinar la eficiencia de remoción de mercurio y cromo de aguas usando nano-membranas híbridas de suero de leche y carbón activado producidas por tratamiento térmico y electrohilado. Para dar respuesta al objetivo el rendimiento de las membranas se evaluará a través de dos parámetros: la capacidad de adsorción y el rendimiento de filtración. La capacidad de adsorción se determinará a partir de la cinética de adsorción y las isotermas de adsorción en el equilibrio las cuales se ajustarán a modelos de adsorción que determinarán la eficiencia de la membrana. Por otro lado, el rendimiento de la filtración se determinará con el porcentaje de remoción de metales pesados por ciclo de filtración.

Water pollution affects millions of people around the world, which leads health problems and can cause death in population. The major sources of water pollution are unregulated industries, energy production and mining; which have substantially increased pollutants concentration in water such as heavy metal ions, organic matter, metal cyanides and even nuclear waste. In Colombia, small-scale artisanal mining and tanneries are a disquieting source of mercury and chromium contamination. Currently, heavy metal removal technologies are expensive, efficient under limited process conditions, specific to remove a single metal ion and leave residues that must be treated later. The implementation of hybrid nano-membranes (protein amyloids and activated carbon) is an emerging, economic and efficient technique since allows to remove more than 99% of heavy metals in water. Previous investigations produced amyloid fibrils, using ß-lactoglobulin as protein source and heat treatment as preparation method. These membranes showed an excellent yield to remove Au, Pb, Hg, Pd and As. Due to the broad applications of new amyloid–carbon nanomaterials, there is an opportunity to apply this technology to heavy metals (Cr and Hg) pollution in Colombia. The aim of this work is to prepare whey protein and activated carbon nanomembranes by electrospinning and heat treatment to evaluate chromium and mercury removal from wastewater. Moreover, the membranes performance will be studied through two parameters: the adsorption capacity and the filtration performance . The adsorption capacity will be evaluated determining the adsorption kinetics and equilibrium adsorption isotherm fitted to pseudo second order kinetic model and Langmuir isotherm . In the other hand filtration performance will be determined with the percent of heavy metal removal per filtration cycle.

Adsorción, Metales pesados, nanomembrana, suero de leche, carbón activado, mercurio, cromo.