Influence Modeling and optimization of sulphide removal by catalytic oxidation of tannery fur effluents [Modelamiento y optimización de la remoción de sulfuros por oxidación catalítica de efluentes de pelambre de curtiduría]

Resumen

Los efluentes residuales de la etapa de pelambre de la Industria de curtiduría de pieles de vacuno se caracterizan por presentar una concentración elevada de sulfuros. El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos del tiempo de aireación y pH en los efluentes residuales de la etapa de pelambre de la curtiduría, con los catalizadores MnO₂ y MnSO₄ por separado; así como, determinar modelos de ajuste mediante la metodología de la superficie de respuesta y los intervalos óptimos de las mejores condiciones que conlleven a un mayor porcentaje de remoción de sulfuros. Por tal motivo, se evaluó el porcentaje de remoción de sulfuros, de muestras extraídas de la etapa de pelambre, mediante tratamientos de oxidación catalítica; variando el catalizador, el pH y tiempo de aireación. Los catalizadores empleados fueron dióxido de manganeso (MnO₂) y sulfato de manganeso (MnSO₄) y para cada catalizador se varió el pH en los valores de 8,5; 9,5; 10,2 y 13,4; así mismo se varió el tiempo de aireación en los valores de 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 y 240 minutos. Se realizaron 64 tratamientos, con 3 repeticiones cada uno, reportando los valores promedio de porcentaje de remoción de sulfuros. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta para ajustar la correlación de las variables a un modelo cuadrático; así mismo, mediante los gráficos de contorno se identificaron fácilmente las regiones con mayor porcentaje de remoción de sulfuros y mediante la superposición de gráficos de contorno se determinó los rangos óptimos de las variables pH y tiempo de aireación para porcentajes de remoción mayores a 98%. En función de esta evaluación, se propone para los tratamientos con dióxido de manganeso, tiempos de aireación entre 160 a 240 min y pH entre 8,5 a 9 y para los tratamientos con sulfato de manganeso, tiempos de aireación entre 110 a 240 min y pH entre 8,5 a 9,8. Los coeficientes de determinación múltiple R² para los modelos con catalizador MnO₂ y MnSO₄ fueron de 97,51% y 95,12% respectivamente. Con el catalizador MnSO₄ se alcanzaron mayores porcentajes de remoción a menor tiempo de aireación, en comparación con los tratamientos realizados con el catalizador MnO₂.