Fruit Peels as a Sustainable Waste for the Biosorption of Heavy Metals in Wastewater: A Review
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Documentary Analysis
2.2. Content Analysis
3. Results and Discussion
3.1. Selected Fruit Peels
3.2. Generalities of the Articles Found and Selected
3.3. Colombian Solid Waste
3.4. Biorefinery of Fruit Peels
4. Technoeconomic Aspects and Future Research
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Acknowledgments
Conflicts of Interest
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Fruit Peel | Scopus (Number of Articles) | References Scopus | Science Direct (Number of Articles) | References Science Direct | Web of Science (Number of Articles) | References Web of Science |
---|---|---|---|---|---|---|
Orange | 9 | [22,23,24,25,26,27,28,29,30] | 2 | [31,32] | 13 | [9,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44] |
Banana | 8 | [45,46,47,48,49,50,51,52] | 7 | [53,54,55,56,57,58,59] | 5 | [9,50,55,60,61] |
Coconut | 6 | [62,63,64,65,66,67] | 2 | [68,69] | 6 | [66,70,71,72,73,74] |
Lemon | 5 | [29,30,75,76,77] | 5 | [78,79,80,81,82] | 3 | [82,83,84] |
Apple | 3 | [29,85,86] | 3 | [85,87,88] | 1 | [89] |
Tangerine | 1 | [90] | 1 | [57] | 3 | [91,92,93] |
Mango | 0 | - | 3 | [94,95,96] | 1 | [97] |
Pineapple | 0 | - | 3 | [98,99,100] | 0 | - |
Passion fruit | 0 | - | 1 | [101] | 1 | [102] |
Avocado | 0 | - | 0 | - | 1 | [103] |
Lulo | 0 | - | 0 | - | 0 | - |
Tree Tomato | 0 | - | 0 | - | 0 | - |
General Information on Selected Fruits in Colombia | |||
---|---|---|---|
Species | Origin/Year | Type of Fruit | References |
Lemon | China/1941 | Major perennials | [104] |
Banana | Asia/NE | Transient fruits | [105] |
Mango * | India/NE | Major perennials | [106] |
Tree tomato | Peru/NE | Transient Fruits | [107] |
Pineapple | Southeast Brazil and Paraguay/NE | Transient fruits | [108] |
Passion fruit | Brazil/NE | Transient fruits | [109] |
Orange * | China/NE | Major perennials | [110] |
Coconut | Malaysia/NE | Major perennials | [111] |
Avocado * | Mexico and Guatemala/NE | Major perennials | [112] |
Apple * | Central Asia/NE | - | [113] |
Lulo | Colombia/NE | Transient fruits | [114] |
Tangerine * | Asia/NE | Major perennials | [115] |
Parameter | Value (%) | Analytical Method of Quantification | Reference |
---|---|---|---|
Carbon | 42.04 | AOAC 949.14 | [123] |
Hydrogen | 5.44 | AOAC 949.14 | |
Nitrogen | 0.70 | AOA 984.13 Kjeldahl | |
Pectin | 10.98 | Acid digestion and Thermogravimetry | |
Lignin | 6.51 | Photocolorimetry | |
Cellulose | 13.08 | digestion and Thermogravimetry | |
Hemicellulose | 6.47 | digestion and Thermogravimetry |
Characteristics | Values | Reference |
---|---|---|
CaO | 1.42 | [124] |
K2O | 0.18 | |
SO3 | 0.14 | |
MgO | 0.12 | |
Fe2O3 | 0.11 | |
SiO2 | 0.08 | |
P2O5 | 0.05 | |
BaO | 0.02 | |
SrO | 0.01 | |
Al2O3 | 0.01 | |
NiO | 0.01 | |
WO3 | Not detected | |
ZnO | Not detected | |
Mn | Not detected |
Functional Group | Displacement cm−1 | References |
---|---|---|
Hydroxyl groups (OH) ranging from 3340 to 3600 cm−1. | 3441 | [125,126,127] |
(C-H) methyl, methylene, and methoxy groups. | 2923.78 | |
Carbonyl (C=O), indicating the vibration of the carboxyl groups of pectin. | 1748.15 | |
Stretching of (C=C), as a consequence of the presence of aromatic rings. | 1636.17 | |
Presence of (C-H), aliphatic and aromatic, groups in a deformation plane, methyl, methylene, and methoxy groups. | 1444.43 | |
The range corresponds to the (C-O) group of alcohols and carboxylic acids. | 1333.24–1022 |
Industry | Metals Generated by the Activity | Contamination By-Products |
---|---|---|
Ferrous metal mining | Cd, Cu, Ni, Cr, Co, Zn | Acid mine drainage, tailings, tailings dumps, ferrous metals and steel mills, chemical industry. |
Ore extraction | As, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn | Presence in ores as well as in by-products. |
Smelting | As, Cd, Pb, Ti | Ore processing to obtain metals. |
Metallurgy | Cr, Cu, Mn, Pb, Sb, Zn | Thermal processing of metals. |
Alloys and steels | Pb, Mo, Ni, Cu, Cd, As, Te, U, Zn | Metal fabrication, disposal and recycling Tailings. |
Waste management | Zn, Cu, Cd, Pb, Ni, Cr, Hg, Mn | Waste incineration or in leachates. |
Metal corrosion | Fe, Cr, Pb, Ni, Co, Zn | Instability of metals exposed to the environment. |
Electroplating | Cr, Ni, Zn, Cu | Liquid effluents from coating processes. |
Paints and pigments | Pb, Cr, As, Ti, Ba, Zn | Aqueous waste from the manufacture and deterioration of old paint. |
Batteries | Pb, Sb, Zn, Cd, Ni, Hg | Waste pile fluid, soil and groundwater contamination. |
Electronics | Pb, Cd, Hg, Pt, Au, Cr, As, Ni, Mn | Aqueous and solid metal waste from the manufacturing and recycling process. |
Agriculture and livestock | Cd, Cr, Mo, Pb, U, V, Zn, As, Mn, Cu | Contamination of runoff, surface and ground water, plant bioaccumulation. |
Publisher’s Note: MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations. |
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Gómez-Aguilar, D.L.; Rodríguez-Miranda, J.P.; Salcedo-Parra, O.J. Fruit Peels as a Sustainable Waste for the Biosorption of Heavy Metals in Wastewater: A Review. Molecules 2022, 27, 2124. https://doi.org/10.3390/molecules27072124
Gómez-Aguilar DL, Rodríguez-Miranda JP, Salcedo-Parra OJ. Fruit Peels as a Sustainable Waste for the Biosorption of Heavy Metals in Wastewater: A Review. Molecules. 2022; 27(7):2124. https://doi.org/10.3390/molecules27072124
Chicago/Turabian StyleGómez-Aguilar, Dora Luz, Juan Pablo Rodríguez-Miranda, and Octavio José Salcedo-Parra. 2022. "Fruit Peels as a Sustainable Waste for the Biosorption of Heavy Metals in Wastewater: A Review" Molecules 27, no. 7: 2124. https://doi.org/10.3390/molecules27072124
APA StyleGómez-Aguilar, D. L., Rodríguez-Miranda, J. P., & Salcedo-Parra, O. J. (2022). Fruit Peels as a Sustainable Waste for the Biosorption of Heavy Metals in Wastewater: A Review. Molecules, 27(7), 2124. https://doi.org/10.3390/molecules27072124