Quitosano aplicado en el tratamiento del agua residual de la producción de aceite de palma
DOI:
https://doi.org/10.15517/am.v33i1.44288Palabras clave:
aguas residuales, análisis multivariado, biopolímero, tratamientos de efluentes, prueba de jarrasResumen
Introducción. El uso de biopolímeros en el tratamiento de efluentes permite controlar el impacto ambiental asociado a la descarga de aguas residuales agroindustriales. Objetivo. Evaluar la efectividad del quitosano como coagulante natural en el tratamiento de efluentes de producción de aceite de palma. Materiales y métodos. Se determinaron los parámetros: demanda química de oxígeno (DQO), los sólidos suspendidos totales (SST) y volátiles (SSV), turbidez y grasas y aceites (GYA) sobre en el agua residual asociada a la producción de aceite de palma proveniente del municipio de Agustín Codazzi en el departamento del Cesar (Colombia), por el ensayo de pruebas de jarras. Se aplicó quitosano en dosis de: 100, 200, 300, 400 y 0 mg L-1 a tres niveles de pH 4, 5 y 6 del agua. Se implementó un diseño experimental completamente aleatorizado, de dos vías, con efectos fijos. Para el análisis de datos se utilizó un análisis multivariado de los parámetros fisicoquímicos del efluente industrial. El estudio se realizó en el año 2012. Resultados. El quitosano permitió reducir más del 87 % de turbidez, DQO, SST, SSV y grasas y aceites en todas las dosis del coagulante, mientras que el control (0 mg L-1) fue diferente estadísticamente (p<0,05) a todos los tratamientos. En el análisis multivariado de los datos, el componente principal 1 (PC1) explicó el 79,3 % de la varianza total de las variables. Conclusión. Dosis de 100, 200, 300 y 400 mg L-1 de quitosano evaluado como coagulante natural en el tratamiento de aguas, disminuyeron la concentración de contaminantes en efluentes asociados a la producción de aceite de palma.
Descargas
Citas
Adnan, O., Abidin, Z. Z., Idris, A., Kamarudin, S., & Al-Qubaisi, M. S. (2017). A novel biocoagulant agent from mushroom chitosan as water and wastewater therapy. Environmental Science and Pollution Research, 24, 20104–20112. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9560-x
Ahmad, A. L., Sumathi, S., & Hameed, B. H. (2006). Coagulation of residue oil and suspended solid in palm oil mill effluent by chitosan, alum and PAC. Chemical Engineering Journal, 118(1–2), 99–105. https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.02.001
Andía-Cárdenas, Y. (2000). Tratamiento de agua: coagulación y floculación. Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima.
Balanta, D., Grande, C. D., & 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. Revista Iberoamericana de Polímeros, 11(5), 297–316.
Cadeza-Espinosa, M., Brambila-Paz, J. J., Chalita-Tovar, L. E., & González-Estrada, A. (2017). Evaluación financiera con la metodología de opciones reales de una inversión para producir quitosano con base en desperdicio de camarón. Agricultura, Sociedad y Desarrollo, 14(4), 533–545.
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. Revista Tecnocientífica URU, 1(1), 45–52.
Carrasquero-Ferrer, S. J., González-Sahinian, Y. G., Colina-Andrade, G., & Díaz-Montiel, A. R. (2019). Eficiencia del quitosano como coagulante en el postratamiento de efluentes de una planta de sacrificio de cerdos. Orinoquia, 23(2), 36–46. https://doi.org/10.22579/20112629.567
Greenberg, A., Clesceri, L., & Eaton, A. (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater (22nd Ed.). American Public Health Association.
Corley, R. H. V. (2009). How much palm oil do we need? Environmental Science & Policy, 12(2), 134–139. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2008.10.011
de Andrade, E. M., Araújo, L. F. P., Rosa, M. F., Disney, W., & Alves, A. B. (2007). Seleção dos indicadores da qualidade das águas superficiais pelo emprego da análise multivariada. Engenharia Agrícola, 27(3), 683–690. https://doi.org/10.1590/S0100-69162007000400011
Divakaran, R., & Sivasankara-Pillai, V. N. (2002). Flocculation of river silt using chitosan. Water Research, 36(9), 2414–2418. https://doi.org/10.1016/s0043-1354(01)00436-5
Duarte, E. R., Olivero-Verbel, J., & Jaramillo, B. E. (2009). Remoción de cromo de aguas residuales de curtiembres usando quitosano obtenido de desechos de camarón. Scientia et Technica, 2(42), 290–295.
Grem, I. C. D. S., Lima, B. N. B., Carneiro, W. F., Queirós, Y. G. D. C., & Mansur, C. R. E. (2013). Chitosan microspheres applied for removal of oil from produced water in the oil industry. Polímeros, 23(6), 705–711. https://doi.org/10.4322/polimeros.2014.008
Hassan, M. A. A., & Puteh, M. H. (2007). Pre-treatment of palm oil mill effluent (POME): a comparison study using chitosan and alum. Malaysian Journal of Civil Engineering, 19(2), 38–51. https://doi.org/10.11113/MJCE.V19N2.197
Kamaruddin, M. A., Ismail, N., Kuen, T. H., & Alrozi, R. (2018). Sustainable treatment of Palm Oil Mill Effluent (POME) by using pectin and chitosan in jar test protocol–sequential comparison. International Journal of Integrated Engineering, 10(9), 63–68. https://doi.org/10.30880/ijie.2018.10.09.012
Kadarusman, Y. B., & Herabadi, A. G. (2018). Improving sustainable development within Indonesian palm oil: the importance of the reward system. Sustainable Development, 26(4), 422–434. https://doi.org/10.1002/sd.1715
Khokthong, W., Zemp, D. C., Irawan, B., Sundawati, L., Kreft, H., & Hölscher, D. (2019). Drone-Based Assessment of Canopy Cover for Analyzing Tree Mortality in an Oil Palm Agroforest. Frontiers in Forests and Global Change, 2(12), 1–10. https://doi.org/10.3389/ffgc.2019.00012
Kumar, M. N. R. (2000). A review of chitin and chitosan applications. Reactive and Functional Polymers, 46(1), 1–27. https://doi.org/10.1016/S1381-5148(00)00038-9
López-Maldonado, E. A., Oropeza-Guzman, M. T., Jurado-Baizaval, J. L., & Ochoa-Terán, A. (2014). Coagulation–flocculation mechanisms in wastewater treatment plants through zeta po-tential measurements. Journal of Hazardous Materials, 279, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.06.025
Meijaard, E., Garcia-Ulloa, J., Sheil, D., Wich, S. A., Carlson, K. M., Juffe-Bignoli, D., & Brooks, T. M. (2018). Oil palm and biodiversity: A situation analysis by the IUCN Oil Palm Task Force. IUCN Publication. https://doi.org/10.2305/IUCN.CH.2018.11.en
Noori, R., Sabahi, M. S., Karbassi, A. R., Baghvand, A., & Taati-Zadeh, H. (2010). Multivariate statistical analysis of surface water quality based on correla-tions and variations in the data set. Desalination, 260(1-3), 129–136. https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.04.053
Pacheco-Aguilar, R., Leyva-Soto, P., Carvallo-Ruiz, G., García-Carreño, L. F., & Márquez-Ríos, E. (2009). Efecto de la concentración de quitosano y ph sobre la remoción de sólidos en agua de cola de la industria sardinera. Interciencia, 24(4), 274–279.
Pérez, L. (2005). Teoría de la sedimentación. Universidad Tecnológica Nacional.
Pérez, F., & Camacho, K. (2011). Tecnologías para el tratamiento de aguas servidas. Recuperado el 20 de agosto de 2019 de https://es.scribd.com/document/151816818/Perez-Alarcon-y-Camacho-Alcala
Red de información y comunicación del sector Agropecuario Colombiano. (2019). Reporte: área, producción y rendimiento nacional por cultivo. https://www.agronet.gov.co/estadistica/Paginas/home.aspx?cod=1
R Core Team. (2017). R: A language and environment for statistical computing. R Fundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/
Ríos-Donato, N., Navarro-Mendoza, R., Ávila-Rodríguez, M., & Mendizábal-Mijares, E. (2006). Obtención de sulfato de quitosano y su aplicación en el proceso de coagulación-floculación de suspensiones coloidales anióni-cas de caolinita. Iberoamericana de Polímeros, 7(3), 145–161.
Rodríguez, Y. (2011). Eficiencia del quitosano como coagulante en el tratamiento de las aguas asociadas a la producción de petróleo [Tesis de Maestría, no publicada]. Universidad del Zulia.
Rodriguez-Jimenez, D. M., & Gallego-Suarez, D. J. (2019). Evaluación del quitosano como coagulante para el tratamiento de efluentes piscícolas. Revista Colombiana de Biotecnología, 21(1), 6–17. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v21n1.73340
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. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia, 31(1), 50–57.
Saifuddin, N. M., & Kumaran, P. (2005). Removal of heavy metal from industrial wastewater using chitosan coated oil palm shell charcoal. Electronic Journal of Biotechnology, 8(1), 44–53. https://10.2225/vol8-issue1-fulltext-7
Saifuddin, N., & Dinara, S. (2011). Pretreatment of Palm Oil Mill Effluent (POME) using magnetic chitosan. Journal of Chemistry, 8(S1), S67–S78. https://doi.org/10.1155/2011/427532
Santosa, S. J. (2008). Palm oil boom in Indonesia: from plantation to downstream products and biodiesel. CLEAN – Soil Air Water, 36(5–6), 453–465. https://doi.org/10.1002/clen.200800039
Secretaría Jurídica Distrital de la Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. (2010). Decreto 3930 de 2010 Nivel Nacional. Diario Oficial 47837. http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=40620
Sharma, N., Singh, D., Rani, R., Sharma, D., Pandey, H., & Agarwal, V. (2019). Chapter 13 - Chitosan and Its Nanocarriers: Applications and Opportunities In D. Kumar, P. Ahmad, S. Sharma, D. Kumar, & N. Kishore (Eds.), Nanomaterials in Plants, Algae and Microorganisms (Vol. 2, pp. 267–286). Academic Press. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-811488-9.00013-5
Stroparo, E. C., Mollinari, K. C., & Souza, K. V. D. (2018). Use of chitosan in the remediation of water from purification of biodiesel. Polímeros, 28(5), 400–405. https://doi.org/10.1590/0104-1428.02416
Sundram, K., Sambanthamurthi, R., & Tan, Y. A. (2003). Palm fruit chemistry and nutrition. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition, 12(3), 355–362. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14506001/
Thani, M. I., Hussin, R., Ramlah, W., & Sulaiman, M. S. (Eds.) (1999). Industrial Processes & The Environment (Handbook No. 3): The Crude Palm Oil Industry. Department of Environment.
Velasco-Reyes, J. F., Díaz-Narváez, G. C., Ramírez-Carrillo, R. E., & Pérez-Cabrera, L. E. (2019). Producción de quitosano a partir de desechos de camarón generados del procesamiento industrial. Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos, 4, 897–901.
Wang, J. -P., Chen, Y. -Z., Yuan, S. -J., Sheng, G. -P., & Yu, H. -Q. (2009). Synthesis and characterization of a novel cationic chitosan-based flocculant with a high water-solubility. Water Research, 43(20), 5267–5275. https://doi.org/10.1016/j.watres.2009.08.040
Zhang, Y., Yan, L., Qiao, X., Chi, L., Niu, X., & Mei, Z. (2008). Integration of biological method and membrane technology in treating palm oil mill effluent. Journal of Environmental Sciences, 20(5), 558–564. https://doi.org/10.1016/S1001-0742(08)62094-X
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(29), 131–139. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.05.051
Archivos adicionales
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
1. Política propuesta para revistas de acceso abierto
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as conservan los derechos morales de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución, no comercial y sin obra derivada de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista, no se puede hacer uso de la obra con propósitos comerciales y no se puede utilizar las publicaciones para remezclar, transformar o crear otra obra.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado (vea The Effect of Open Access).
