Preparación y caracterización de carbón activado a partir de ripio de billetes y aplicación al tratamiento de efluentes del proceso de impresión de papel moneda

Abstract

Se estudió la preparación de carbón activado a partir de ripio de billetes mediante un tratamiento térmico, y su aplicación en el tratamiento de efluentes del proceso de impresión de papel moneda. Se determinaron las temperaturas experimentales para la preparación del carbón de ripio a través de un análisis termo gravimétrico y se preparó el carbón variando factores de temperatura, tiempo de pirólisis y mezcla con urea. Se caracterizó el producto obtenido por área superficial mediante sortometría de adsorción de nitrógeno, y se evaluó su capacidad de remoción de materia orgánica en términos del cambio en la demanda química de oxígeno de un efluente industrial generado en el proceso de impresión de billetes, parámetro medido antes y después de ser tratado el efluente con el carbón de ripio. Se encontró que los factores que afectan de manera positiva la generación de mayores áreas superficiales son la mezcla del ripio con urea y la temperatura de pirólisis; El área superficial más alta obtenida fue 365m2/g en las condiciones de 800°C, tiempo de pirólisis de 1 hora y mezcla de ripio con urea en relación de 1:4.5 en peso correspondientemente. El tratamiento del efluente industrial de imprenta con el carbón de mayor área superficial, mostró que el carbón consiguió una capacidad de remoción del 69% de materia orgánica en términos de la reducción de la demanda química de oxígeno, deduciéndose que el ripio de billetes es un residuo que puede reaprovecharse dentro del mismo proceso industrial que lo genera.

Abstract. The preparation of activated carbon from the residue of deteriorated banknotes was studied, as well as its application in the treatment of effluents originated in the process of paper money printing. During implementation, the experimental temperatures for obtaining activated carbon from banknotes were determined through a thermo gravimetric analysis, and carbon was produced by varying factors of temperature, pyrolysis time and ratio of mixture of banknote´s residue with urea. The specific surface area of the carbon was characterized, by using nitrogen gas adsorption, and its ability to remove organic matter was evaluated, in terms of the change in the chemical oxygen demand of an industrial effluent from the banknote printing process, a parameter measured before and after having treated the effluent with the carbon. It was found that the factors that positively affect the generation of higher surface areas are the mixing of banknote´s residue with urea and the pyrolysis temperature; the highest surface area obtained was 365m2/g under the conditions of 800° C, pyrolysis time of 1 hour and banknotes residue mixing ratio with urea of 1:4.5 by weight correspondingly. The treatment of the industrial effluent with banknotes carbon showed that the carbon had a removal capacity of 69% of organic matter, in terms of reduction of the chemical oxygen demand, suggesting that the banknotes residue can be reused within the same industrial process that produces it.