Abstract The objective of this work was to study the mean lethal concentration (LC50) and the biosorption capacity of heavy metals in isolated yeasts from Lake Junín and the Yanamate tailings facility. In both bodies of water were evaluated: pH, electrical conductivity, temperature, total dissolved solids (STD) and heavy metals by ICM-MS, according to the Environmental Quality Standards (ECA) of the Ministry of the Environment-MINAM of Peru. The physicochemical parameters evaluated in Lake Junín were higher than the maximum permissible limits (MPL) for the following metals: arsenic, cadmium, copper, chromium and lead. In the Yanamate tailings facility, the evaluated parameters were out of the LMP for type IV water ECAs: pH below 3 (acids), high electrical conductivities and high concentrations of heavy metals. From the sampled waters, yeasts were isolated in YPG medium at 10 ° C and 20 ° C. The LC50 of the Cr+6, Cu+2, Cd+2 and Hg+2 ions in Y. lipolytica AMJ3 were 0.24 mM, 1.34 mM, 0.54 mM y 7.5 0.04 mM in the order described; while the strain Y. lipolytica AMJ6 showed a LC50 of 1.06 mM, 1.42 mM, 0.49 mM y 0.05 mM in the same order. The biosorption capacity of the Cu+2 ion was 90% in the case of the AMJ3 strain, and 92% in the AMJ6 strain, at a concentration of 1.26 mM; likewise, the biosorption of the Cr+6 ion was close to 90% in both strains (AMJ3 and AMJ6) at concentrations of 0.24 mM and 0.96 mM, respectively. Nucleotide sequence analysis of AMJ3 and AMJ6 strains confirmed 100% identity in the Yarrowia lipolytica clade. These LC50 and biosorption capacity results indicate that the studied yeasts have potential in the bioremediation of water bodies and soils contaminated with heavy metals.

Resumen El objetivo del presente trabajo fue estudiar la concentración letal media (CL50) y la capacidad de biosorción de metales pesados en levaduras aisladas del Lago Junín y la relavera Yanamate. Se evaluaron en ambos cuerpos de agua: pH, conductividad eléctrica, temperatura, sólidos totales disueltos (STD) y metales pesados por ICM-MS, según los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) del Ministerio del Ambiente-MINAM del Perú. Los parámetros fisicoquímicos evaluados en el Lago Junín fueron superiores a los límites máximos permisibles (LMP) para los siguientes metales: arsénico, cadmio, cobre, cromo y plomo. En la relavera Yanamate, los parámetros evaluados estuvieron fuera del LMP para los ECA de aguas tipo IV: pH inferiores a 3 (ácidos), altas conductividades eléctricas y elevadas concentraciones de metales pesados. A partir de las aguas muestreadas, se aislaron levaduras en medio YPG a 10 °C y 20 °C. La CL50 de los iones Cr+6, Cu+2, Cd+2 y Hg+2 en Y. lipolytica AMJ3 fue 0.24 mM, 1.34 mM, 0.54 mM y 7.5 0.04 mM en el orden descrito; en tanto la cepa Y. lipolytica AMJ6 mostró una CL50 de 1.06 mM, 1.42 mM, 0.49 mM y 0.05 mM en el mismo orden. La capacidad de biosorción del ion Cu+2 fue del 90% en el caso de la cepa AMJ3 y 92% en la cepa AMJ6, a una concentración de 1.26 mM; asimismo, la biosorción del ion Cr+6 fue cercana al 90% en ambas cepas (AMJ3 y AMJ6) a concentraciones de 0.24 mM y 0.96 mM, respectivamente. Los análisis de las secuencias nucleotídicas de las cepas AMJ3 y AMJ6 confirmaron una identidad del 100% en el clado de Yarrowia lipolytica. Los resultados obtenidos de CL50 y la capacidad de biosorción indican que las levaduras bajo estudio tienen potencial en la biorremediación de cuerpos de agua y suelos contaminados con metales pesados.

Resumen Los colorantes sintéticos son estables, ofrecen una amplia gama de colores y fáciles aplicaciones industriales. Sin embargo, en ambientes acuosos representan un problema por su larga permanencia y baja biodegradabilidad. Los hongos de podredumbre blanca pueden degradar colorantes a través de sus enzimas ligninolíticas y/o biosorción. Este trabajo evaluó el efecto de 2,5-dimetilanilina, glucosa, tartrato de amonio, sulfato de cobre, pH y temperatura sobre la degradación del colorante azul turquesa (TB) en soluciones acuosas por Leptosphaerulina sp. (hongo nativo de Colombia). Los ensayos se desarrollaron aplicando un diseno experimental de superficie de respuesta, que encontró al tartrato de amonio y el pH como las variables más infuyentes para remover el TB. Leptosphaerulina sp. elimina el TB (99%, día 8), principalmente por sorción (89%). Por lo tanto, la biomasa de Leptosphaerulina sp. es una alternativa promisoria como biosorbente, frente a los métodos tradicionales físico-químicos, para tratar aguas residuales contaminadas con colorantes.

Abstract Synthetic dyes are highly stable, offer a wide range of colors, and have easy industrial applications. Nevertheless, dyes become a problem in aqueous environments due to their long permanence and low biodegradability. White-rot fungi are useful to degrade dyes through their ligninolytic enzymes and/or biosorption. This work evaluated the effect of 2,5-dimethylaniline, glucose, ammonium tartrate, copper sulfate, pH, and temperature on the degradation of Turquoise Blue (TB) dye in aqueous solutions by Leptosphaerulina sp. (Colombian native fungus). Assays were developed applying a response surface experimental design, which found that the ammonium tartrate and pH are the most influential variables on TB removal. Leptosphaerulina sp. decolorizes aqueous solutions with TB (99%, at day 8), mainly through sorption (89%). Therefore, one of the significant findings from this study is that the Leptosphaerulina sp. biomass is a promising alternative as biosorbent, in comparison to physical-chemical traditional methods, for treating wastewaters polluted with dyes.

Resumen En el presente estudio se investigó la biosorción del cromo hexavalente [Cr (VI)] utilizando un subproducto del nanche (Byrsonima crassifolia) en soluciones acuosas mediante el método batch, se evaluaron parámetros como el pH de la solución, concentración inicial del Cr (VI), dosis del adsorbente, tamaño de la partícula y tiempo de contacto. Los resultados obtenidos demostraron que existe una mayor remoción del Cr (VI) con un pH ácido en la solución, utilizando un tamaño de partícula < 2.00 mm y aumentando la dosis del adsorbente en la biosorción batch, además se obtuvo una remoción total del Cr (VI) bajo los siguientes parámetros: 50 mg /L de Cr (VI), 1 g de adsorbente/30 mL, pH: 2.0, tamaño de la partícula entre 2.00-2.38 mm y un tiempo de contacto de una hora. A partir del ajuste de los modelos cinéticos se determinó que el modelo Pseudo-segundo orden describe mejor la cinética de la adsorción. En general, el subproducto del nanche puede considerarse un adsorbente con la capacidad de remover al Cr (VI) de soluciones acuosas.

Abstract In the present study, the biosorption of hexavalent chromium [Cr (VI)] was investigated using a by-product of nanche (Byrsonima crassifolia) in aqueous solutions by the batch method, parameters such as solutions pH, initial concentration of Cr (VI), adsorbent dose, particle size and contact time were evaluated. The results obtained showed that there is a greater removal of Cr (VI) with an acidic pH in the solution, using a particle size < 2.00 mm and increasing the adsorbent dose in batch biosorption, in addition, a total removal of Cr (VI) was obtained under the following parameters: 50 mg/L of Cr (VI), 1 g of adsorbent / 30 mL, pH: 2.0, particle size between 2.00-2.38 mm and a contact time of one hour. From the adjustment of kinetic models, it was determined that the Pseudo-second order model better describes the adsorption kinetics. In general, the by-product of nanche can be considered an adsorbent with the ability to remove Cr (VI) from aqueous solutions.

Abstract Biosorption is a cost-effective excellent tool for removing problematic dyes. The present work was focused on the utilization of Citrus paradise (grapefruit) peels aqueous extract for synthesis of nickel nanoparticles. The prepared nanoparticles were characterized by SEM and were used for the remediation of congo red direct dye. The decolorization of Congo Red direct dye was measured using UV/Visible spectrophotometer following the optimization of experimental factors. Maximum decolorization was observed at a dye concentration of 0.02 %, pH 6, at 50 °C temperature, and catalyst dose was 0.01 g/L. TOC and COD values were found to be 79.89 % and 78.23 %. Agriculrural waste could be used for the remediation of other synthetic dyes as well; hence helps in cleaning our natural environment.

Resumen La biosorción es una excelente herramienta rentable para eliminar colorantes problemáticos. El presente trabajo se centró en la utilización del extracto de cáscaras de Citrus paradise (pomelo) para la síntesis de nanopartículas de níquel. Las nanopartículas preparadas se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido (MEB) y se utilizaron para la remediación del colorante directo rojo de Congo. La decoloración del colorante directo Rojo Congo se midió mediante espectrometría siguiendo la optimización de factores experimentales. Se observó una decoloración máxima a una concentración de colorante de 0.02 %, pH 6, y una temperatura de 50 °C; la dosis del catalizador fue de 0.01 g/L. Se determinó que los valores de TOC y DQO eran 79.89 % y 78.23 %, respectivamente. Los residuos agrícolas también podrían utilizarse para la remediación de otros tintes sintéticos y con ello ayudar a limpiar nuestro entorno natural.

ABSTRACT The search of new treatments and technologies for the removal of toxic metals from wastewater has directed attention towards biosorption in the last years. In the present work the results of the first time use of the sugarcane bagasse pith as biosorbent in the removal of lead from aqueous solutions are shown. The physico-chemical and morphological characterization of the bagasse pith and the optimisation of the experimental conditions for the biosorption were performed. The maximum capacity obtained was 22,39 mg/g. The kinetic data were adjusted to the pseudo second order model and the isotherms for equilibrium studies fitted better to Langmuir´s model. The results indicate that the bagasse pith is an effective adsorbent for the removal of Pb (II) ions present in aqueous solution, so it could be useful for the treatment of industrial wastes containing this metal.

RESUMEN En los últimos años la biosorción se ha posicionado como una nueva tecnología para el tratamiento de aguas contaminadas. En este trabajo se muestran los resultados de la utilización por primera vez del meollo del bagazo de la caña de azúcar como biosorbente en la remoción de plomo de soluciones acuosas. Se realizó la caracterización físico-química y morfológica del meollo, y se establecieron las condiciones experimentales para la biosorción. La capacidad máxima obtenida fue de 22,39 mg/g. Los datos cinéticos se ajustaron al modelo de pseudo segundo orden y las isotermas para el estudio del equilibrio ajustaron mejor al modelo de Langmuir. Los resultados indican que el meollo es un adsorbente eficaz para la remoción de iones Pb (II) presentes en solución acuosa, por lo que podría ser útil en los procesos para el tratamiento de residuos industriales que contengan este metal.

RESUMEN El plomo y sus diferentes formas químicas se han utilizado ampliamente en la industria durante los últimos años y el resultado es la alta contaminación detectada en el agua y el suelo. Se aislaron microorganismos resistentes al plomo (II) de muestras líquidas recolectadas en Mina Asientos, Cochabamba-Bolivia. Se aislaron once cepas en medio sólido con 200 ppm de Pb (II) y se seleccionaron 4 cepas para remoción de metales en muestras líquidas, una cepa presentó los valores de remoción de Pb (II) más altos para 250 ppm de Pb (II). La cepa seleccionada designada como MA-4 se sometió a estudios filogenéticos y mostró una similitud de secuencia del 99,9% con Pseudomonas monteilii. La biosorción sigue los modelos de isotermas de Langmuir y Freundlich, con valores de qmax y Kf de 166,67 y 11,09, respectivamente. Estos resultados implicaron una fuerte capacidad de unión a la biomasa muerta y su potencial aplicación en el proceso de biosorción.

ABSTRACT Lead and its different chemical forms have been widely used in industry over the past years and the result is the high pollution detected in water and soil environments. Lead (II) resistant microorganisms were isolated from liquid samples collected from Mina Asientos, Cochabamba-Bolivia. Eleven strains were isolated in solid media with 200 ppm Pb(II) and 4 strains were selected for metal removal in liquid samples. One strain presented the highest Pb(II) removal values for 250 ppm Pb(II). The selected strain designated as MA-4 was subjected to phylogenetic studies and showed 99.9 % sequence similarity with Pseudomonas monteilii. The biosorption follows Langmuir and Freundlich isotherm models, with qmax and Kf values of 166.67 and 11.09, respectively. These results implied a strong binding capacity to dead biomass and its potential application in biosorption process.

ABSTRACT An alternative for reducing heavy metals in different ecosystems is the use of microorganisms in bioremediation processes, one of the main environmental problems of the present century. The aim of this work is to determine the effectiveness of bacterial, pretreated, and inactivated biomasses in biosorption of zinc (Zn (II)) and cadmium (Cd (II)) in monometallic and bimetallic solutions. Dry heat was applied to inactivate biomasses of Bacillus cereus (AL-30), Acinetobacter sp. (AL-134) and Micrococcus sp. (AL-138); subsequently they were treated with KOH and HCl. In all cases, a significant increase in obtaining values of both ions, higher than 40 mg.g-1, was found. These results allowed forming different mixed bacterial systems which were efficient in biosorption, from monometallic solution, with percentages over 91,4 % and 87,6 %, for Zn (II) and Cd (II), respectively. In the bimetallic solution, a higher capture of cadmium regarding zinc was observed by mixed bacterial systems. The potentialities of the inactivated bacterial biomass and with chemical pretreatment to be used in effluent purification processes with the presence of these metals were evidenced.

RESUMEN El empleo de microorganismos en procesos de biorremediación constituye una alternativa para disminuir la presencia de metales pesados en los diferentes ecosistemas, lo que es uno de los principales problemas ambientales del presente siglo. El objetivo del trabajo fue determinar la efectividad de biomasas bacterianas, inactivadas y pretratadas, en la biosorción de cinc (Zn (II)) y cadmio (Cd (II)) en soluciones mono y bimetálicas. Se aplicó calor seco para inactivar las biomasas de Bacillus cereus (AL-30), Acinetobacter sp. (AL-134) y Micrococcus sp. (AL-138) y posteriormente se trataron con KOH y HCl. En todos los casos se constató un incremento significativo de los valores de captura de ambos iones, superiores a 40 mg.g-1. Estos resultados permitieron conformar diferentes sistemas bacterianos mixtos que fueron eficientes en la biosorción, a partir de la solución monometálica, con porcentajes superiores al 91,4 % y al 87,6 %, para el Zn (II) y Cd (II), respectivamente. En la solución bimetálica se observó una mayor captura de cadmio con relación al cinc por los sistemas bacterianos mixtos. Se evidencian las potencialidades de las biomasas bacterianas inactivadas y con pretratamiento químico para ser utilizadas en procesos de depuración de efluentes con presencia de los metales.

Abstract Globally, the indiscriminate use of metal products discharged into water used in agriculture has led to severe contamination, therefore it is important to establish a methodology for decontamination through biological processes, with basidiomycete fungi because it has been shown to degrade a number of persistent organic pollutants using extracellular enzymes, in addition to removing dissolved metals from the water by biosorption, acting, as a natural exchanger. The objectives of this work were to determine between three metals (Pb, Cr and Cd) which was most efficiently removed from the aqueous solution by the fungus mycelium of Pleurotus ostreatus, as well as to evaluate its tolerance and describe the effects caused by each on its cellular structure. The adsorption of metals by mycelium in liquid medium was evaluated using modified Kirk medium, the concentrations retained for 8 days in solution of 20 mg L-1 of each element were quantified, the results indicated that the adsorption of Pb (75%) was the most efficient, followed by Cr (42%) Cd (2.25%). In the results in solid culture medium (PDA) no concentration of Pb and Cr inhibited mycelium growth, however, with Cd was inhibited from 60 mg L-1; however, the three elements caused structural alterations in mycelium. In conclusion, the P. ostreatus strain had tolerance and significant biosorption (p≤ 0.05) for Pb and Cr, so it could be a specific bioremediation biomaterial for Pb and Cr.

Resumen A nivel mundial, el uso indiscriminado de productos metálicos vertidos en agua utilizada en la agricultura ha generado una grave contaminación, por lo tanto, es importante establecer una metodología para su descontaminación a través de procesos biológicos, con hongos basidiomicetos ya que se ha demostrado que pueden degradar una serie de contaminantes orgánicos persistentes utilizando enzimas extracelulares, además de eliminar metales disueltos del agua mediante biosorción, actuando, como un intercambiador natural. Los objetivos de este trabajo fueron determinar entre tres metales (Pb, Cr y Cd) cuál fue removido más eficientemente de la solución acuosa por el micelio del hongo Pleurotus ostreatus, así como evaluar su tolerancia y describir los efectos causados por cada uno sobre su estructura celular. La adsorción de metales por el micelio en medio líquido se evaluó utilizando medio Kirk modificado, se cuantificaron las concentraciones retenidas durante 8 días en solución de 20 mg L-1 de cada elemento, los resultados indicaron que la adsorción de Pb (75%) fue la más eficiente, seguida de Cr (42%) y Cd (2.25%). En los resultados en medio de cultivo sólido (PDA) ninguna concentración de Pb y Cr inhibió el crecimiento del micelio, sin embargo, con Cd se inhibió a partir de 60 mg L-1; no obstante, los tres elementos causaron en el micelio alteraciones a nivel estructural. En conclusión, la cepa de P. ostreatus presento tolerancia y biosorción significativa (p≤ 0.05) para Pb y Cr, por lo que podría ser un biomaterial de biorremediación específica para Pb y Cr.

ABSTRACT Introduction: In the last years a great quantity of materials of low cost and with potential to be used in the biosorption of heavy metals have been studied; these include residues, mainly agricultural and forestry. Nickel is used in the manufacture of steel and some alloys. Its consumption causes different health problems. Objective: To determine the kinetic model and diffusivity corresponding to adsorption in the heterogeneous system of aqueous mass solution of Ni 2+ ions and cedar sawdust. Materials and methods: Cedar sawdust is used as adsorbent material. The kinetic model that governs the adsorption of Ni2+ ions in cedar sawdust at temperatures of 25, 35 and 45 oC is exposed. The order of the adsorption model, the activation energy and the isostatic heat is determined from the kinetic point of view. The equilibrium constants, the free energy, the enthalpy and adsorption entropy and the diffusion coefficients. Results and Discussion: The pseudo-first order model reflects the adsorptive process with activation energy of 38.4 kJ/mol that endorses a physical process. The values of ΔHads = -36.6 kJ/mol and ΔSads = -0.14 kJ/(mol.K) reflects an exothermic process. The diffusion coefficients range from the order of 10-16 to 10-17 m2/s. Conclusions: The adsorption of Ni2+ ions in aqueous solution, follows a pseudo-second order model. The diffusion coefficients at the three temperatures range from the order of 10-16 to 10-17 m2/s.

RESUMEN Introducción: En los últimos años se han estudiado una gran cantidad de materiales de bajo costo y con potencial de ser utilizados en la biosorción de metales pesados; estos incluyen residuos, principalmente agrícolas y forestales. El níquel es empleado en la fabricación de acero y en algunas aleaciones. Su consumo provoca diferentes problemas de salud. Objetivo: Determinar el modelo cinético y la difusividad correspondientes a la adsorción en el sistema heterogéneo de masa solución acuosa de iones Ni 2+ y serrín de cedro. Materiales y Métodos: Se utiliza el serrín de cedro como material adsorbente. Se expone el modelo cinético que rige la adsorción de iones Ni 2+ en serrín de cedro a las temperaturas de 25, 35 y 45oC. Se determina desde el punto de vista cinético el orden del modelo para la adsorción, la energía de activación y el calor isostérico. Se obtiene las constantes de equilibrio y con ello la energía libre, la entalpía y entropía de adsorción y los coeficientes de difusión. Resultados y Discusión: El modelo de seudoprimer orden refleja el proceso adsortivo con una energía de activación de 38,4 kJ/mol que refrenda un proceso físico. Los valores de ΔHads = -36,6 kJ/mol y ΔSads= -0,14 kJ/(mol.K) refleja un proceso exotérmico. Los coeficientes de difusión oscilan del orden de 10-16 a 10-17 m2/s. Conclusiones: La adsorción de iones Ni2+ en solución acuosa, obedece a un modelo de seudosegundo orden. Los coeficientes de difusión a las tres temperaturas oscilan del orden de 10-16 a 10-17 m2/s.

Resumen Se investigó la remoción de plomo de soluciones acuosas por biomasa de los cladodios de la tuna (BCT), una especie abundante en la sierra peruana. Las propiedades físicas y químicas de la BCT se determinaron por técnicas de FTIR y SEM/ EDX. El análisis FTIR confirmó la presencia de grupos -OH, CO-C, C=O y -NH2, los cuales interactuarían con el metal. La micrografía SEM reveló que la morfología superficial de la BCT tiene porosidad adecuada para la biosorción. En un sistema discontinuo se obtuvo la más alta capacidad de biosorción (qe) con una relación masa BCT/volumen de 4 g/L, pH 4,5 y tiempo de contacto de 1 h. La biosorción siguió un modelo cinético de pseudo-segundo orden y el proceso de difusión intraparticular fue el factor principal de control de la velocidad. Los datos en el equilibrio fueron correlacionados con cinco modelos (Langmuir, Freundlich, Temkin, D-R y Redlich-Peterson) y se ajustaron mejor al modelo de Langmuir, lo que indica que el proceso se realiza en centros activos energéticamente homogéneos, el valor de qe máxima fue 50,25 mg/g. Los resultados obtenidos demuestran que la BCT puede ser usada como biosorbente eficiente para el tratamiento de aguas contaminadas con Pb (II).

Abstract The removal of lead from aqueous solutions by the biomass of prickly pear cladodes (BCT), a species found in abundance in the Sierra region in Peru, was investigated. The physical and chemical properties of BCT were determined by FTIR and SEM/EDX techniques. The FTIR analysis confirmed the presence of -OH, C-O-C, C=O and -NH2 groups which would interact with the metal. The SEM micrograph revealed that the surface morphology of the BCT shows adequate porosity for biosorption. In a discontinuous system, the highest biosorption capacity (qe) was obtained with a BCT mass/volume ratio of 4 g/L, pH 4.5 and 1 h of contact time. Biosorption followed a pseudo-second order kinetic model and the intraparticle diffusion process was the main factor controlling speed. Data at equilibrium were correlated using five models (Langmuir, Freundlich, Temkin, DR, and Redlich-Peterson) and were better fitted to the Langmuir model, which would indicate that the process is carried out in energetically homogeneous active centers, the value of qe maximum was 50.25 mg/g. The results obtained demonstrate that BCT can be used as an efficient biosorbent for the treatment of waters contaminated with Pb (II).

Resumo Investigou-se a remoção de chumbo de soluções aquosas pela biomassa de cladódios de pera espinhosa (BCT), espécie encontrada em abundância na região da Sierra, no Peru, e as propriedades físicas e químicas do BCT foram determinadas por técnicas de FTIR y SEM/EDX. A análise por FTIR confirma a presença dos grupos -OH, C-O-C, C=O e -NH2 que interagem com o metal; a micrografia SEM revela que a morfologia da superfície do BCT mostra porosidade adequada para biossorção. Em um sistema descontínuo, a maior capacidade de biossorção (qe) foi obtida com uma relação massa/volume de BCT de 4 g/L, pH 4,5 e tempo de contato 1 h. A biossorção seguiu um modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o processo de difusão intrapartículas foi o principal fator de controle da velocidade. Os dados em equilíbrio foram correlacionados usando cinco modelos (Langmuir, Freundlich, Temkin, DR e Redlich-Peterson) e foram melhor ajustados ao modelo de Langmuir, o que indicaria que o processo é realizado em centros ativos energeticamente homogêneos, o valor de qe o máximo foi de 50,25 mg/g. Os resultados obtidos demonstram que o BCT pode ser usado como um biossorvente eficiente para o tratamento de águas contaminadas com Pb (II).

RESUMEN El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de la temperatura, tamaño de partícula y altura de lecho del proceso de adsorción de Cromo (VI) usando cáscaras de plátano en sistema continuo. La experimentación se realizó en una columna de lecho empacado, ajustando la temperatura de alimentación de la solución con un controlador REX-C100 acoplado a un termopar tipo K. La concentración inicial de Cr (VI) fue fijada en 100 ppm, el pH en 2 y el caudal de alimentación de 0,75 mL/s. Los análisis fueron realizados por espectroscopia UV-Vis usando el método colorimétrico de la 1,5-Difenilcarbazida. La caracterización del material se realizó mediante espectrometría infrarroja por Transformadas de Fourier (FTIR), a partir de este análisis se determinó que los grupos funcionales OH y NH2 son los principales responsables de la formación de complejos con los cationes en solución. Además, se estableció que solo el tamaño de partícula es estadísticamente significativo. De acuerdo con el análisis de superficie de respuesta, las condiciones óptimas del proceso fueron 353.15 K, tamaño de partícula de 0,819 mm y altura de lecho de 67,768 mm. Del estudio termodinámico del proceso, se establece que es endotérmico y prevalece una adsorción química en el mismo. Los resultados obtenidos en el modelado del proceso sugieren que el modelo de Dosis-Respuesta se puede usar de manera confiable para escalar el proceso.

ABSTRACT The present work aimed to evaluate the effect of temperature, particle size and bed height of the chromium (VI) adsorption process using plantain peels in a continuous system. The experiment was carried out on a packed bed column, adjusting the feed temperature of the solution with a REX-C100 controller coupled to a type K thermocouple. The initial concentration of Cr (VI) was set at 100 ppm, the pH at 2 and the feed rate of 0.75 mL/s. The analyses were performed by UV-Vis spectroscopy using the colourimetric method of 1.5-diphenylcarbazide. The material was characterized by infrared spectrometry by Fourier Transforms (FTIR), from this analysis, it was determined that the OH and NH2 functional groups are the main responsible for the formation of complexes with the cations in solution. Also, it was established that only the particle size is statistically significant. According to the response surface analysis, the optimum conditions of the process were 353.15 K, a particle size of 0.819 mm and a bed height of 67.768 mm. From the thermodynamic study of the process, it is established that it is endothermic and the chemical adsorption prevails in it. The results obtained in the process modelling suggest that Dose-Response can be used reliably to scale the process.

ABSTRACT Biosorption is an effective process for removing synthetic dyes from aqueous solutions. The use of prickly pear cladode biomass (PCB) was studied to remove the methylene blue cationic dye (MB) from the aqueous solution. The characterization techniques: FTIR, SEM and point of zero load (pHPZC) show the chemical and physical characteristics of PCB. Experimental parameters that affect the biosorption process, such as pH, contact time and biomass / volume dose, were evaluated in a continuous system. The equilibrium experimental data were adjusted to the Langmuir isotherm model, the maximum biosorption capacity of the MB was 156.25 mg / g with a dose of PCB/volume of 4 g / L, pH 8 and contact time of 120 min. Kinetic data can be well described with the pseudo-second order model, biosorption appears to be controlled by chemisorption and may be involved with adsorption on the surface and diffusion into the pores throughout the biosorption process. PCB was shown to be a promising, efficient, and biodegradable biomaterial for removing AM from wastewater.

RESUMEN La biosorción es un proceso efectivo para la remoción de colorantes sintéticos desde soluciones acuosas. Se estudió el uso de la biomasa de los cladodios de la tuna (BCT) para remover el colorante catiónico azul de metileno (AM) de la solución acuosa. Las técnicas de caracterización: FTIR, SEM y punto de carga cero (pHPCC) muestran las características químicas y físicas de la BCT. Se evaluaron los parámetros experimentales que afectan el proceso de biosorción, como el pH, tiempo de contacto y la dosis de biomasa/volumen, en un sistema estacionario. Los datos experimentales del equilibrio se ajustaron al modelo de la isoterma de Langmuir, la capacidad máxima de biosorción del AM fue de 156,25 mg/g con una dosis de BCT/volumen de 4 g/L, pH 8 y tiempo de contacto de 120 min. Los datos cinéticos se pueden describir bien con el modelo de pseudo-segundo orden, la biosorción parece estar controlada por la quimisorción y puede estar involucrada con la adsorción sobre la superficie y la difusión en los poros durante todo el proceso de biosorción. Se demostró que la BCT se constituye como un biomaterial prometedor, eficiente y biodegradable para eliminar el AM de las aguas residuales.

Abstract The capacities of microorganisms to capture the metals present in aquatic ecosystems constitute an alternative for the conservation of natural resources. Metallic ions in aquatic ecosystems are considered important inorganic pollutants of the environment due to their mobility and toxicity to living organisms. In the present work, it was evaluated the biosorption capacities of zinc and cadmium by bacterial strains of Proteus mirabilis and Bacillus subtilis in aqueous solutions, the influence of different variables such as culture physiological age, cell concentration, pH, contact time and pre-treatment of cell biomass with physical and chemical methods. The capture of metals by bacterial cultures did not present differences in the different physiological stages evaluated. Biomass enough to reach high capture values was 2 g.L-1. Also, it was determined the greatest influence in the process lies in the pH utilized, the contact time, and effect of each treatment to bacterial biomass. The results show effectiveness of tested microbial biomasses in the biosorption of zinc and cadmium and their potential for environmental sanitation.

Resumen Las capacidades de los microorganismos de captar metales presentes en ecosistemas acuáticos constituyen una alternativa para la conservación ambiental y de los recursos naturales. En el presente trabajo se evaluó la capacidad de biosorción de cinc y cadmio en soluciones acuosas por cepas de las especies bacterianas Proteus mirabilis y Bacillus subtilis, así como la influencia de diferentes variables, como la edad fisiológica del cultivo, la concentración celular, el pH, el tiempo de contacto y el pretratamiento con métodos físicos y químicos de la biomasa celular en el proceso de remoción. En los estadios fisiológicos evaluados no se observó diferencia en la captura de los metales por los cultivos bacterianos y 2 g.L-1 de biomasa fueron suficientes para alcanzar altos valores de captura. Se determinó que la mayor influencia en el proceso la ejerce el pH empleado, el tiempo de contacto y el efecto de cada tratamiento a la biomasa bacteriana. Los resultados muestran la efectividad de las biomasas microbianas investigadas en la biosorción de cinc y cadmio, y sus potencialidades para el saneamiento ambiental.

Abstract In the last decades, the treatment of waste water and effluents by using biologically originated biomass has provided new possibilities of environmental re-mediation. The study of the applicability of these biological methods aims at avoiding environmental, economic and technical issues associated with the use of physical-chemical methods. Among the biological technologies, biosorption is highlighted and it can be defined as the process in which metals and metalloids are removed from effluents by using biosorbents. Generally, these biosorbents have charged functional groups to bind the dissolved ions. Microorganisms, especially filamentous fungi, are excellent biosorbents of heavy metals. In general, various chemical and thermal modifications are performed on the fungi to optimize their adsorption capacity ability of these sorbents. Therefore, the objective of this work was to isolate and activate a native strain of filamentous fungi from mine wastes and quantify its Pb (II) adsorption capacity. For this purpose, samples were collected from the leaching pile of the Hualilán Mine (San Juan province, Argentina), a mine that is currently inactive, where gold and silver were the predominant elements mined, together with accompanying elements such as copper, zinc and lead. Tolerant filamentous fungi were isolated and adsorption tests were subsequently carried out by means of a combined study of different pH, and biomass and metal concentration, according to a Rotatable Central Composite Design (RCCD). On the basis of these tests, a quadratic surface was modeled and the best combination of factors was found to maximize the adsorption capacity. The experimental data was adjusted to the Langmuir and Freundlich models and the pseudo first and second order kinetic models to describe of the process. Finally, the lead adsorption capacity of PenicMum duniae (Quintanilla, 1990), without and with activation was determined as 60.00 mg/g and 77.95 mg/g respectively, with good fit to the Langmuir model and with good representation of the kinetic parameters.

Resumen En las últimas décadas, el tratamiento de aguas residuales y efluentes mediante el uso de biomasas de origen biológico ha abierto nuevas posibilidades de remediación ambiental. El estudio de la aplicabilidad de estos métodos biológicos tiene como finalidad evitar problemas ambientales, económicos y técnicos, asociados al uso de métodos fisicoquímicos. Entre las tecnologías biológicas, se destaca la biosorción que puede ser definida como un proceso de remoción de metales y metaloides de efluentes por medio de biosorbentes. Generalmente, estos biosorbentes cuentan con grupos funcionales cargados para fijar los iones disueltos. Los microorganismos, en especial los hongos filamentosos, son excelentes biosorbentes de metales pesados. Por lo general, distintas modificaciones químicas y térmicas se realizan sobre los hongos para optimizar su capacidad de adsorción. Por esto, el objetivo de este trabajo fue aislar y activar una cepa nativa de hongo filamentoso a partir de desechos mineros y cuantificar su capacidad de adsorción de Pb (II). Para este fin se recolectaron muestras en las pilas de lixiviación de la Mina Hualilán (Provincia de San Juan, Argentina), mina que actualmente se encuentra inactiva, donde se explotaban elementos predominantes tales como oro y plata, junto con elementos acompañantes como cobre, zinc y plomo. Se aislaron hongos filamentosos tolerantes y posteriormente se realizaron ensayos de adsorción mediante un estudio combinado de pH, concentración de biomasa, concentración metálica y tiempo, acorde a un Diseño experimental Central Compuesto Rotable (DCCR). A partir de estos ensayos se modeló una superficie cuadrática y se encontró la mejor combinación de factores para maximizar la capacidad de adsorción. Para describir el proceso se ajustaron los datos experimentales de los ensayos de adsorción a modelos de equilibrio como Langmuir y Freundlich y a modelos cinéticos de pseudo primer y segundo orden. Las capacidades de adsorción de plomo en la biomasa fungica de Penicillium cluniae (Quintanilla, 1990) sin y con activación, fueron 60.00 mg/g y 77.95 mg/g respectivamente, con buenos ajustes al modelo de Langmuir y buenas representaciones de los parámetros cinéticos.

Resumen La contaminación de cuerpos acuáticos por metales pesados es un problema ambiental creciente haciendo cada vez más importante el estudio y desarrollo de nuevas tecnologías y materiales que puedan ser usados para la remoción de este tipo de contaminantes. Así surge la adsorción usando materiales residuales como una alternativa sostenible para la solución de esta problemática. En el presente estudio se propone el uso de las cáscaras de plátano en la adsorción de Cr (VI) en un sistema por lotes estableciendo la cinética del proceso a diferentes condiciones de temperatura, tamaño de partícula y cantidad de adsorbente. El ajuste de los datos fue hecho usando los modelos teóricos de pseudo-primer orden, pseudo-segundo orden y Elovich. De los datos se establece que son los modelos de pesudo-segundo orden y Elovich los que muestran un mejor ajuste determinado así que la adsorción en el material se da sobre dos sitios de adsorción y que tal proceso está relacionado con una adsorción química. La máxima capacidad de adsorción de Cr (VI) fue encontrada a una condición de 0.0306 g, 0.6775 mm y 55◦C a un tiempo de 420 min estableciendo el uso eficiente de cáscaras de plátano para la remoción del ion metálico en estudio.

Abstract The contamination of aquatic bodies by heavy metals is a growing environmental problem, making more critical the study and development of new technologies and materials that can be used for the removal of this type of pollutants. Thus, adsorption arises using residual materials as a sustainable alternative for the solution to this problem. In the present study, the use of plantain peels in the adsorption of Cr (VI) in a batch system is proposed, establishing the kinetics of the process at different temperature conditions, particle size and amount of adsorbent. The fit of the data was done using the theoretical models of pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich. From the data, it is established that the pseudo-second-order and Elovich models show a better adjustment, so that the adsorption in the material occurs on two adsorption sites and that such process is related to chemical adsorption. The maximum adsorption capacity of Cr (VI) was found at a condition of 0.0306 g, 0.6775 mm and 55◦C at a time of 420 min establishing the efficient use of plantain peels for the removal of the ion metallic in the studio.