Tratamientos de aguas industriales con metales pesados a través de zeolitas y sistemas de biorremediación. Revisión del estado de la cuestión

Industrial water treatment with heavy metals through zeolites and bioremediation systems with aquatic plants especially Eichhornia crassipes. State of art review

En la presente revisión se exploran diferentes oportunidades de utilizar un material natural barato para la remoción y retención de metales pesados de aguas contaminadas por los residuos de diferentes procesos. Se abordarán dos sistemas investigativos: el primero a través de un material conocido como zeolita o, de manera más general, aluminosilicatos porosos, que podrá ser sintetizado o extraído de las minas de arcillas y minerales, siendo usado en su estado natural o tras procesos de modificación y dopaje, y el otro sistema es la biorremediacion a través de algas, algunas bacterias y sobre todo plantas acuáticas como el Eichhornia crassipes (buchón de agua). Se evaluará la viabilidad de juntar estos dos tipos de tratamientos complementando el uno con el otro. También se revisarán investigaciones sobre la viabilidad de Eichhornia crassipes (buchón de agua) como materia prima para biocombustibles.

1. INTRODUCCIÓN

El mundo está enfrentando una crisis por la falta de agua. Dicha escasez es una consecuencia del rápido desarrollo de las industrias y la gran cantidad de agua residual de procesos industriales que se descarga a los ríos y demás sistemas hídricos. Estas aguas residuales suelen contener una gran variedad de contaminantes, muchos en forma de iones catiónicos y aniónicos, aceites y grasas, y demás residuos orgánicos con efectos nocivos y venenosos sobre los ecosistemas. Generalmente, la remoción de estos contaminantes requiere de tecnologías efectivas, por lo que en las últimas décadas se han desarrollado técnicas de limpieza que tratan esta problemática. Actualmente se cree que la absorción es el mecanismo más simple y efectivo para el tratamiento de las aguas residuales, donde el éxito de esta depende del desarrollo de absorbentes eficientes (Wang & Peng, 2010; Epstein, 1998; Gómez & Pinzón, 2012).

En esta revisión se explorará la oportunidad de utilizar dos tipos de materiales naturales y baratos para la remoción y retención de metales pesados de aguas contaminadas por los residuos del proceso industrial. Específicamente se revisará sobre dos posibilidades: un primer material de origen mineral y un segundo material de origen vegetal. El material de origen mineral se trata de zeolitas y mesoporosos, los cuales podrán ser sintetizados o extraídos de las minas de arcillas y minerales en Colombia, y usados en su estado natural o tras procesos de modificación y dopaje. El segundo material, de origen vegetal, como las macrofitas especialmente el Eichhornia crassipes (buchón de agua), (Chuang et al., 2012).

Las zeolitas son materiales adecuados para el tratamiento de agua con metales pesados, dada su gran capacidad de intercambio iónico, así como su gran afinidad por este tipo de metales.