Removal of Mn (II) from aqueous solution via biosorption technology for a drinking water treatment plant: From laboratory-scale tests to semi-industrial scale predictions

Los biosorbentes han despertado un creciente interés para la eliminación de contaminantes en sistemas a escala de laboratorio. Si bien son ecológicos, su potencial en columnas a gran escala aún no se ha evaluado. Este estudio evaluó el potencial del bagazo de caña de azúcar (BC) para la eliminación de Mn(II) en medios acuosos. En primer lugar, se realizaron experimentos por lotes para establecer los datos de equilibrio y los mecanismos de adsorción predominantes. En segundo lugar, se propuso un modelo matemático para predecir las curvas de ruptura en una columna de lecho fijo. Alternativamente, se llevaron a cabo experimentos de eliminación a escala de laboratorio y piloto para validar la precisión del modelo propuesto. Una vez validado el modelo en ambas escalas, se empleó para predecir las curvas de ruptura en una columna semiindustrial bajo las condiciones reales de una planta de tratamiento de agua potable. La isoterma de Langmuir (qmax: 2,82 mg/g) y el modelo cinético de Langmuir (R² > 0,98 y χ² < 0,01) reprodujeron el equilibrio experimental y el comportamiento cinético. El modelo matemático reprodujo con éxito los datos de ruptura obtenidos a escala de laboratorio y piloto (R² > 0,95 y χ² < 0,1). Por lo tanto, su predicción a escala semiindustrial fue fiable. Sin embargo, se obtuvieron tiempos de ruptura y agotamiento cortos en esta columna, lo que dificulta la aplicación del biosorbente en agua cruda real. La metodología descrita puede emplearse para evaluar el potencial de otros biosorbentes para aplicaciones industriales.