Tesis doctoral de Mohammed Said Khaidar
Las aguas residuales de la industria del cuero contienen una carga contaminante muy elevada y pueden ocasionar efectos negativos sobre el medioambiente. La transformación de la piel en cuero se realiza en varias etapas: operaciones previas, operación de ribera, operación de curtido, tintura y acabado. La etapa de curtición consiste en la estabilización de la piel en un material resistente a la putrefacción y al calor mediante la acción de un agente mineral: sulfato de cromo (iii). Así, la curtición de la piel es una de las principales fuentes de producción de aguas residuales contaminadas por cromo (iii). la recuperación del cromo (iii) presente en el efluente de la curtición permite obtener un efluente con menor contenido de cromo (iii) que cumpla con la normativa medioambiental y reducir el consumo de cromo (iii) en la etapa de curtición por la recirculación del cromo recuperado. Algunas de las tecnologías utilizadas en la recuperación de cromo son la precipitación química, la recuperación con disolvente (extracción), técnicas de adsorción y de intercambio iónico y procesos basados en tecnología de membrana. el objetivo de este trabajo ha sido estudiar la viabilidad de la separación del ión cromo (iii) en soluciones sintéticas similares al efluente de la curtición de la piel mediante la ultrafiltración asistida por polímeros. La ultrafiltración asistida consiste en la adición previa de un polímero soluble en agua selectivo al ión metálico. Así, los iones unidos al polímero son retenidos por la membrana de ultrafiltración y el resto de componentes permean la membrana. Posteriormente, los iones se separan del polímero en la etapa de regeneración del polímero y se obtiene la solución concentrada del ión metálico. en este estudio se ha determinado las condiciones óptimas para la recuperación de cromo (iii) mediante tubos de centrífuga con membrana de ultrafiltración trabajando en flujo normal y la reacción con cuatro polímeros de diferente naturaleza: ácido poli(acrílico-co-maleico) (paama), alcohol polivinílico (pva), polietilenimina (pei), y polietilenimina etoxilada (peie). El polímero que mejor realiza la complejación y descomplejación del cromo (iii) es el peie, ya que contiene grupos amino y alcohol en las cadenas molecular. El cromo (iii) puede ser eliminado del efluente por la complejación con el polímero peie a ph = 5, mientras que puede ser recuperado mediante el descenso de ph. una vez seleccionado el polímero, se estudió la retención de cromo (iii) por membranas cerámicas de ultrafiltración trabajando en flujo tangencial a la membrana en función de varias variables: temperatura de reacción, ph de la solución, concentración inicial de cromo (iii) y concentración de nacl. Además, se realizaron ensayos de larga duración para el estudio del mecanismo de ensuciamiento de las membranas, debido a la interacción entre las cadenas de polímero y la superficie de la membrana. la interacción entre el cromo (iii) y el polímero peie se ha estudiado mediante reacciones de complejación e isotermas de adsorción. El modelo de complejación asume que la especie mayoritaria de cromo (iii) es el hidróxido cr(oh)2+ a ph = 5 y que la especie mayoritaria es el catión cr3+ a ph = 1, también se asume que el número de coordinación en ambos casos es igual a 1. La descomplejación del cromo (iii) es parcialmente irreversible y los valores de la constante de formación del complejo calculados a distintos phs ponen de manifiesto la presencia de cromo (iii) unido al polímero de forma irreversible. Las isotermas de adsorción en función del ph permiten representar adecuadamente los resultados experimentales obtenidos. La isoterma de freundlich ha resultado ser la más adecuada para esta función. finalmente, se ha postulado un modelo matemático para analizar las condiciones óptimas de operación del proceso de separación continuo del cromo (iii) a partir de los resultados experimentales a escala laboratorio. El modelo propone una instalación dividida en dos secciones: sección 1 correspondiente a complejación del cromo (iii) con el peie y sección 2 correspondiente a la regeneración del polímero.
Datos académicos de la tesis doctoral «Desarrollo de procesos de separación por membranas de ultrafiltración para la eliminación o recuperación de cromo (iii)«
- Título de la tesis: Desarrollo de procesos de separación por membranas de ultrafiltración para la eliminación o recuperación de cromo (iii)
- Autor: Mohammed Said Khaidar
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 01/02/2010
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Joan Llorens Llacuna
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Santiago Esplugas vidal
- miquel Rovira boixaderas (vocal)
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