Remoción de colorantes en aguas procedentes de la industria textil mediante el uso de biocarbón

Abstract

Dyes are a group of pollutants of growing concern due to the toxic effects associated with their presence in the environment and their recalcitrant character to the degradation by using the conventional systems wastewater treatment plants are operating with. In this regard, biochar, considered as a by-product derived from the biomass thermochemical conversion process, is positioned as an attractive alternative due to the physicochemical properties, including the surface area and the functional groups, exhibited by this absorbing material. In the current work, dye definition, classification, properties and the adverse effects produced in the aquatic ecosystems are presented. Additionally, the commonly used water treatment systems are described, focusing on the use of biochar as an alternative technology. Finally, the cost-efficiency relation and the biochar reusability capacity during the pollutant removal process are covered. In this work, new horizons concerning the contribution to the circular economy and the long-awaited sustainable development are opened. Key words: biochar, dyes, removal, reusability, sustainable development, wastewater.

Los colorantes son un grupo de contaminantes de creciente preocupación debido a la toxicidad asociada a su presencia en el ambiente y a su carácter recalcitrante al momento de ser degradados por medio de procesos convencionales con los que operan las plantas de tratamientos de aguas residuales. En este sentido, el biocarbón, considerado como un sub-producto derivado del proceso de conversión termoquímica de la biomasa, se posiciona como un tratamiento alternativo gracias a sus propiedades fisicoquímicas, como lo son su gran superficie específica y grupos funcionales. En este trabajo, se presenta el concepto, clasificación y propiedades de los colorantes, así como los efectos adversos que causan estos contaminantes en los ecosistemas acuáticos. Adicionalmente, se exponen los tratamientos usados en la remoción de colorantes del agua residual, haciendo énfasis en el uso del biocarbón como tecnología alternativa. Finalmente, se presenta la relación costo-eficiencia del biocarbón, teniendo en cuenta su capacidad de reusabilidad. Con este trabajo, se abren nuevos horizontes en el uso del biocarbón para el tratamiento de aguas contaminadas, contribuyendo a la economía circular y al tan anhelado desarrollo sostenible. Palabras clave: aguas residuales, biocarbón, colorantes, desarrollo sostenible, remoción, reusabilidad.

Els colorants són un grup de contaminants de preocupació creixent a causa de la toxicitat associada a la seva presència a l'ambient i al seu caràcter recalcitrant al moment de ser degradats per mitjà de processos convencionals amb què operen les plantes de tractaments d'aigües residuals. En aquest sentit, el biocarbó, considerat com un subproducte derivat del procés de conversió termoquímica de la biomassa, es posiciona com un tractament alternatiu gràcies a les seves propietats fisicoquímiques, com ho són la seva gran superfície específica i grups funcionals. En aquest treball, es presenta el concepte, classificació i propietats dels colorants, així com els efectes adversos que causen aquests contaminants als ecosistemes aquàtics. Addicionalment, s'exposen els tractaments usats en la remoció de colorants de l'aigua residual, fent èmfasi en l'ús del biocarbó com a tecnologia alternativa. Finalment, es presenta la relació cost-eficiència del biocarbó, tenint en compte la seva capacitat de reusabilitat. Amb aquest treball, s'obren nous horitzons en l'ús del biocarbó per al tractament d'aigües contaminades, contribuint a l'economia circular i el desenvolupament sostenible tan anhelat. Paraules clau: Aigües residuals, biocarbó, colorants, desenvolupament sostenible, remoció, reutilització.