Obtención de subproductos derivados de la carbonización hidrotermal de materiales adsorbentes derivados de residuos agroindustriales

Abstract

La presente investigación fue realizada en el laboratorio de análisis ambiental de la Universidad Nacional de Tumbes, durante los meses de enero hasta octubre del 2021. Esta investigación busca obtener subproductos derivados del tratamiento hidrotermal (TH) de carbón activado (CA) y biocarbón (BC) producidos a partir de residuos agroindustriales. Las materias primas (Raquis de Banano- RB, Cascara de Cacao- CC y Cascarilla de Arroz- CA) fueron carbonizadas para la obtención de BC (600°C/2h en atmosfera de nitrógeno). Mientras que, para la obtención de CA, se utilizó ácido fosfórico (H3PO4) a 2M y 5M como agente activante. Los CA y BC fueron sometidos a tratamiento hidrotermal a 150°C durante 2h con una presión de 5 bar. Con los productos obtenidos, se procedió a realizar la caracterización debida, análisis superficial (contenido de humedad, contenido de cenizas), química superficial (pHPZC, FTIR) y propiedades texturales (Área superficial, volumen de poros). Además, para evaluar la efectividad de los materiales adsorbentes se realizó pruebas de adsorción con el colorante azul de metileno a una concentración de 20ppm, la cual se analizó mediante los modelos matemático de pseudo primer orden (PFO) y pseudo segundo orden (PSO). Se encontró como resultado que el carbón activado a 5M de H3PO4 a base de raquis de banano sin tratamiento hidrotermal resulto con la mayor capacidad de adsorción de azul de metileno con un valor de 32,379 mg/g, siendo este el de mayor capacidad de adsorción a diferencia del resto de residuos agroindustriales trabajados, además obtuvo un rendimiento del 38%, además un contenido de humedad de 12,90% y un contenido de ceniza del 28,34%, con respecto al pH carga cero obtuvo un valor de 7,29 y por último el carbón activado a 5M de H3PO4 obtuvo 26,8 m2

/g de área superficial y 0,02 m3 /gliq.