Resumen de Hidrochars derivados de papa residual como subproducto del proceso de carbonización hidrotermal: Caracterización y aplicación en el tratamiento de aguas residuales de minería
Fernanda Hernández, Juliana Maritza Zarate Jiménez, Luis Fernando Lozano Gómez, Maria del Pilar Triviño Restrepo
En este capítulo se presenta la síntesis y aplicación de hidrochar obtenido por carbonización hidrotermal HTC, un proceso que transforma un residuo orgánico con alta humedad en un producto sólido rico en carbono hidrochar HC. El hidrochar obtenido se evalúa como material adsorbente en el tratamiento de aguas ácidas mineras para remoción de metales pesados tóxicos como Cd, Fe, Pb y Hg. El estudio comprende caracterización de la biomasa residual de papa por análisis próximo usando las normas ASTM E872 y ASTM E1752, y contenido de celulosa, hemicelulosa y lignina por normas TAPPI T 204 y TAPPI T 207. Luego, la obtención del hidrochar por HTC con muestra de biomasa (50g) por tratamiento. Además, se emplean como variables de estudio tiempos de residencia (3 a 9 horas) y temperatura (180 a 240°C), y parámetros de pH en un rango de 3 a 4 y presión autógena. Después la caracterización del hidrochar obtenido mediante análisis inmediatos (normas ASTM D2216, ASTM D3174 y ASTM D3175). Pruebas de porosidad mediante la metodología de adsorción se yodó según la norma ASTM 4607 y azul de metileno según la norma ASTM 3860. Finalmente, la caracterización de las muestras de agua ácida minera sin y con tratamiento con hidrochar (norma ASTM D3860.4133), representados con modelos de isoterma de Langmuir y Freundlich. En la biomasa residual se observa una tendencia a la isoterma de Langmuir y para el hidrochar la isoterma de Freundlich; se obtuvo una eficiencia de remoción de metales máxima de 58.9% de Cd, 19.18% de Fe, 50% de Hg y 24.12% de Pb, por lo cual se considera viable para implementarlo a nivel industrial. Se demostró que la aplicación de hidrochar como material poroso es factible técnicamente, no solo para remoción de metales pesados, sino también para disminuir la concentración de cloruros, sulfatos, nitritos y nitratos, entre otros.
