Evaluación preliminar del efecto del quitosano y cascara de naranja en la coagulación-floculación de aguas residuales

Preliminary evaluation of the effect of chitosan and orange peel in the coagulation-flocculation of wastewater

Contenido principal del artículo

Yesenia Campo Vera
Mónica Alexandra Delgado
Yuly Roa
Gustavo Mora
Javier Carreño Ortiz

Resumen

Las aguas de desecho dispuestas en una corriente superficial, lagos, ríos, mar, sin ningún tratamiento, ocasionan graves inconvenientes de contaminación que afectan la flora y la fauna. Estas aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben recibir un tratamiento adecuado, capaz de modificar sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, para evitar que su disposición cause la alteración y degradación de los ecosistemas asociados y problemas de salud pública. La investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de mezclas de quitosano y extracto acuoso de la cascara de naranja a diferentes concentraciones en el proceso de coagulación-floculación de aguas residuales. Para lo cual, en realizo una prueba de jarras con agitación rápida y lenta para evaluar turbidez (NTU), demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST) y SS (sólidos sedimentables). Los resultados mostraron que todos los tratamientos presentaron diferencias significativas (p<0.05) con la muestra control y fueron eficientes en la reducción de turbidez, DBO, DQO, SST, SS. El tratamiento que combino quitosano y extracto acuoso de cascara de naranja (50-50%) a un pH de 5,5, disminuyó significativamente (p<0.05) la turbidez en 79%. Demostrando de manera preliminar que el extracto acuoso de la cascara de naranja acidifica la mezcla e incrementa la formación de flóculos aglomerados en una fase liviana de las muestras, convirtiéndose en un agente eficiente para ser usado en el tratamiento de aguas residuales.

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AHN, J.; KIM, Y.; SEO, E.; CHOI, Y.; KIM, H. 2007. Antioxidant effect of natural plant extraets on the microencapsulated nigh oleic sunflower oil. J. Food Engineering. 84:327-334. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.05.029

ÁLAVA, J.M. 2015. Aplicación de quitosano como biocoagulante en aguas residuales contaminadas con hidrocarburos. Enfoque UTE. 6(3):52-64. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v6n3.69

BALANTA, D.; GRANDE, C.; ZULUAGA, F. 2010. Extracción, identificación y caracterización de quitosano del micelio de Aspergillus niger y sus aplicaciones como material bioadsorbente en el tratamiento de aguas. Iberoam. Polim. 11(5):297-316.

BARRIOS, L.F.; GAVIRIA, L.F.; AGUDELO, E.A.; CARDONA, S.A. 2015. Technologies for the removal of dyes and pigments present in wastewater. A review. DYNA. 82:118-126. http://dx.doi.org/10.15446/dyna.v82n191.42924

BENITES, J.; DÍAZ, R.; LÓPEZ, J.; GAJARDO, S. 2011. Actividad antioxidante y antibacteriana de seis cáscaras de frutos del oasis de Pica. Rev. Biofarbo. 19(1):1-7.

BHATNAGAR, A.; SILLANPA, A.; WITEK, A. 2015. Agricultural waste peels as versatile biomass for water purification - a review. Chem. Eng. J. 270:244-271. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.01.135

CALDERA, Y.; CLAVEL, N.; BRISEÑO, D.; NAVA, A.; GUTIÉRREZ, E.; MÁRMOL, Z. 2009. Quitosano como coagulante durante el tratamiento de agua de producción de petróleo. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas. 43(4):541-555.

CALDERA, Y.; RODRÍGUEZ, Y.; OÑATE, H.; PRATO, J.; GUTIÉRREZ, E. 2011. Eficiencia del quitosano como coagulante durante el tratamiento de aguas de baja turbidez asociadas a la producción de petróleo. Rev. Tecnocientífica URU. 1(1):45-52.

CALDERA, Y.; GUTIÉRREZ, E.; FUENTES, L.; MENDOZA, I.; RODRÍGUEZ, Y.; SÁNCHEZ, M. 2015. Quitosano: un coagulante natural alternativo para el tratamiento de aguas con alta turbidez. REDIELUZ. 5(1y 2):184-188.

CLEMENTE, A.R.; ARRIETA, E.L.; MESA, G.A. 2013. Procesos de tratamiento de aguas residuales para la eliminación de contaminantes orgánicos emergentes. Rev. Ambiente & Água. 8(3):93-103. http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1176

CONNOR, R.; RENATA, A.; ORTIGARA, C.; KONCAGÜL, E.; UHLENBROOK, S.; LAMIZANA-DIALLO, B.M.; HENDRY, S. 2017. The United Nations World Water Development Report 2017. Wastewater: The Untapped Resource. The United Nations World Water Development Report. p.16-26.

CONTRERAS, K.; AGUAS, Y.; SALCEDO, J.; OLIVERO, R.; MENDOZA, P. 2015. El Nopal (Opuntia ficus-indica) como coagulante natural complementario en la clarificación de agua. Producción + Limpia. 10(1):40-50.

DOMÍNGUEZ, T. 2016. Flavonoides extraídos de la cascara de naranja tangelo (Citrus reticulata x Citrus paradisi) y su aplicación como antioxidante natural en el aceite vegetal sacha inchi (Plukenetia volubilis). Scientia Agropecuaria. 7(4):419-431. http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2016.04.07

MAMMA, D.; CHRISTAKOPOULOS, P. 2014. Biotransformation of citrus by-products into value added products. Waste and Biomass Valorization. 5:529-549. https://doi.org/10.1007/s12649-013-9250-y

MÁRMOL, Z.; GUTIÉRREZ, E.; PÁEZ, G.; FERRER, P.; RINCÓN, M. 2004. Desacetilación termoalcalina de quitina de conchas de camarón. Multiciencias. 4:91-95.

MARTÍNEZ, M.; LÓPEZ, E.; OCHOA, A.; PINA, G.; OROPEZ, M. 2018. Modification of chitosan with carbamoyl benzoic acids for testing its coagulant-flocculant and binding capacities in removal of metallic ions typically contained in plating wastewater. Chemical Engineering J. 332:749-756. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.09.042

MILLER, S.; FUGATE, E.; CRAVER, V.; SMITH, J.; ZIMMERMAN, J. 2008. Toward understanding the efficacy and mechanisim of Opuntia spp. as a natural coagulant for potential application in water treatment. Environmental Science and Technology. 42(12):4274-4279. http://doi.org/10.1021/es7025054

MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE, MINAMBIENTE. 2015. Resolución 0631 de 2015. Parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales, Bogotá, Colombia.

NITHYA, M.; ABIRAMI, M. 2018. The leachate treatment by using natural coagulants (pine bark and chitosan). Internal Res. J. Engineering and Technology (IRJET). 5(4):2711-2714.

NKANSAH, M.A.; OPOKU, F.; EPHRAIM, J.H.; WEMEGAH, D.D.; TETTEH, L.P. 2016. Characterization of beauty salon wastewater from Kwame Nkrumah University of Science and Technology, Kumasi, Ghana, and its surrounding communities. Environmental Health Insights.10:147-154. https://doi.org/10.4137/EHI.S40360

PAZ, N.D.; FERNÁNDEZ, M.; LÓPEZ, O.D.; NOGUEIRA, A.; GARCÍA, C.M.; PÉREZ, D.; DÍAZ, D. 2012. Optimización del proceso de obtención de quitosano derivada de la quitina de langosta. Rev. Iberoam. Polímeros. 13(3):103-116.

PINZÓN-BEDOYA, M.L.; CARDONA TAMAYO, A.M. 2010. Influencia del pH en la bioadsorción de Cr (III) sobre cáscara de naranja: Determinación de las condiciones de operación en proceso discontinuo. Rev. Fac. Ciencias Básicas. 8(1):21-30.

ROJAS, C.; RINCÓN, N.; DÍAZ, A.; COLINA, G.; BEHLLNG, E.; CHACÍN, E.; FERNÁNDEZ, N. 2008. Evaluación de una unidad de flotación con aire disuelto para el tratamiento de aguas aceitosas. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. 3:50-57.

ROMERO, A. 2005. Calidad del agua (2a ed.). Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería, Bogotá, Colombia. 468.p.

SELMER, E.; RATNAWEERA C.; PEHRSON, Y.R. 1996. A novel treatment process for dairy wastewater with chitosan produced from shrimp-shelI waste. Wat. Sci. Tech. 34:33-40. https://doi.org/10.1016/S0273-1223(96)00818-9

TCHOBANOGLOUS, G.; CRITES, R. 2003. Tratamiento de Aguas Residuales en pequeñas poblaciones. Bogotá, Colombia: Mc Graw Hill. 776p.

TCHOUNWOU, P.; YEDJOU, C.; PATLOLLA, A.; SUTTON, D.J. 2012. Heavy metal toxicity and the environment. In Molecular, clinical and environmental toxicology. Experientia Supplementum. 101:133-164. https://doi.org/10.1007/978-3-7643-8340-4_6

TEJADA, C.; VILLABONA, A.; GARCÉS, L. 2015. Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológico. Tecno Lógicas. 18(34):109-123.

THEBE, T.A.; MANGORE, E.N. 2012. Wastewater production, treatment, and use in Zimbabwe. The UN-Water Activity Information System (UNW-AIS). P.1-10.

TONDWAL, R.; SINGH, M. 2017. Chitosan functionalization with a series of sulfur-containing α-amino acids for the development of drug-binding abilities. J. Applied Polymer Science. 135(12):46000. https://doi.org/10.1002/app.46000

VERLEE, A.; MINCKE, S.; STEVENS, C.V. 2017. Recent Developments in Antibacterial and Antifungal Chitosan and Its Derivatives. Carbohydr. Polym. 164:268-283. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.02.001

VORAGEN, A.; SCHOLS, H.; VISSER, R. 2003 Advances in Pectin and Pectinase Research. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 491p.

ZHANG, Z.; JING, R.; HE, S.; QIAN, J.; ZHANG, K.; MA, G.; CHANG, X.; ZHANG, M.; LI, Y. 2018. Coagulation of low temperature and low turbidity water: Adjusting basicity of polyaluminum chloride (PAC) and using chitosan as coagulant aid. Separation and Purification Technology, 206:131-139. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2018.05.051

ZOU, P.; YANG, X.; WANG, J.; LI, Y.; YU, H.; ZHANG, Y. 2016. Advances in characterization and biological activities of chitosan and chitosan oligosaccharides. Food Chem. 190:1174-1181. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.06.076

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