Remoción de colorantes rojo y amarillo de aguas residuales mediante adsorción con paja toquilla, bagazo de caña de azúcar y tusa de maíz
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Date
2026-02-11
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
The presence of aniline dyes in effluents from the textile industry constitutes a significant environmental problem due to their toxicity and the risks they pose to human health and aquatic ecosystems. The objective of this work was to evaluate the removal efficiency of red and yellow aniline dyes using toquilla straw, sugarcane bagasse, and corn cobs as adsorbent materials. The research was conducted through batch and continuous system tests. In the batch system, operating parameters such as pH, contact time, and adsorbent dosage were analyzed, in addition to evaluating kinetic and isothermal adsorption models. Subsequently, tests were performed in fixed-bed columns to study the effect of flow rate and bed depth, applying mathematical models to the breakthrough curves. The results show greater removal efficiency for the yellow dye compared to the red, reaching efficiencies greater than 80 %, and a predominant fit to the pseudo-second-order kinetic and Freundlich isothermas. Furthermore, sugarcane bagasse exhibited the highest adsorption capacity and was therefore selected for the column tests. In the continuous system, the yellow dye showed better performance, allowing the treatment of larger effluent volumes and demonstrating greater adsorption capacity, with a good fit to the Yoon-Nelson and Dose-Response models.
Resumen
La presencia de colorantes de anilina en efluentes de la industria textil constituye un problema ambiental relevante debido a su toxicidad y a los riesgos que representa para la salud humana y los ecosistemas acuáticos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficiencia de remoción de colorantes de anilina roja y amarilla empleando paja toquilla, bagazo de caña de azúcar y tusa de maíz como materiales adsorbentes. La investigación se desarrolló mediante ensayos en sistema discontinuo y continuo. En el sistema discontinuo se analizaron parámetros operativos como pH, tiempo de contacto y dosis de adsorbente, además de evaluar modelos cinéticos e isotérmicos de adsorción. Posteriormente, se realizaron ensayos en columnas de lecho fijo, para estudiar el efecto del caudal y la profundidad del lecho, aplicando modelos matemáticos a las curvas de ruptura. Los resultados evidencian una mayor eficiencia de remoción para el colorante amarillo a diferencia del rojo, alcanzándose eficiencias superiores al 80 %, y un ajuste a la cinética de pseudo-segundo orden e isotermas de Freundlich. Asimismo, el bagazo de caña de azúcar presentó las mayores capacidades de adsorción, por lo que fue seleccionado para los ensayos en columna. En el sistema continuo, el colorante amarillo presentó un mejor desempeño al permitir el tratamiento de mayores volúmenes de efluente y mostrar mayores capacidades de adsorción, con un adecuado ajuste a los modelos de Yoon-Nelson y Dosis-Respuesta.
Keywords
Ingeniería Química, Colorantes de anilina, Efluentes textiles, Residuos agroindustriales
Citation
Código de tesis
TQ; 679
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Químico