Valoración del potencial energético y de adsorción del Biochar obtenido de lodos de PTAR

Abstract

En la presente investigación se evaluó el potencial energético y de adsorción del biochar obtenido mediante la pirólisis del biosólido de la PTAR del Municipio de Sotaquirá. Inicialmente, se realizó la caracterización fisicoquímica del biosólido, la cual incluye análisis elemental, análisis próximo y el poder calorífico. La obtención de los biochars se consiguió mediante el proceso de pirólisis lenta del biosólido a 400 y 500 °C (Celsius). A su vez, se estimó el rendimiento de la fracción sólida para cada temperatura final del proceso. Los biochars producidos se analizaron mediante las técnicas de Microscopia Electrónica de Barrido, Difracción de Rayos X, Análisis elemental y análisis próximo. Para valorar el potencial energético del biochar, se determinó el poder calorífico experimentalmente, así como el poder calorífico inferior, basado en el análisis elemental y el contenido de humedad. Por otra parte, se evaluó la eficiencia y el comportamiento del biochar, como material adsorbente en el tratamiento del drenaje ácido de una mina de carbón del Municipio de Samacá. Adicionalmente, se valoró la capacidad de adsorción del biochar para el metal cadmio en una muestra de agua sintética. Los resultados del poder calorífico mostraron que el biochar presenta un contenido energético demasiado bajo con respecto al biosólido, el cual obtuvo un valor calorífico comparable con varias materias primas y combustibles sólidos, por lo cual, el aprovechamiento energético del biochar no resulta ser una buena alternativa como sustituto de otros combustibles utilizados. Dentro de los resultados obtenidos referentes a la adsorción del biochar en el DAM, se encontró que los porcentajes de remoción, utilizando las dos muestras de biochar, son similares para hierro y sulfatos. Con relación al agua sintética, se dedujo que el tratamiento con el biochar presenta una baja efectividad en la adsorción para cadmio, y que esta capacidad de adsorción depende en gran medida del pH de la solución. Se pudo establecer que el biochar tiene el potencial de remover contaminantes tanto en el DAM, como en el agua sintética, y que los tratamientos de adsorción pueden ser optimizados modificando las variables empleadas en la experimentación, y mejorando las propiedades superficiales del biochar.