A novel textile wastewater treatment using ligninolytic co-culture and photocatalysis with TiO2

Las industrias textiles producen un efluente que, si es descargado, ejerce un impacto negativo en el ambiente. Así, es necesario diseñar e implementar soluciones novedosas para el tratamiento de estos desechos. Con el fin de decolorar, detoxificar y reutilizar aguas residuales producidas en la indus...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
article
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
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OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
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description Las industrias textiles producen un efluente que, si es descargado, ejerce un impacto negativo en el ambiente. Así, es necesario diseñar e implementar soluciones novedosas para el tratamiento de estos desechos. Con el fin de decolorar, detoxificar y reutilizar aguas residuales producidas en la industria textil en ciclos de tinturado subsecuentes, se evaluó en laboratorio un tratamiento secuencial, consistente en un cultivo ligninolítico con los hongos Pleurotus ostreatus y Phanerochaete crhysosporium (tratamiento secundario) acoplado con fotocatálisis TiO2/UV (tratamiento terciario). Después de 48 horas de tratamiento secundario, se removió hasta un 80 % del color del agua residual y las Demandas Química y Bioquímica de Oxígeno (DQO y DBO5) fueron reducidas en 92 % y 76 % respectivamente. Las actividades Lacasa y MnP (410 U.L-1 y 1 428 U.L-1, respectivamente) fueron centrales en la remoción de color y en la reducción de DQO residual a 12 horas de tratamiento de 86 % de color, 73 % de DQO y DBO5. Someter muestras de aguaterciario resultó en una remoción y 86 % de DBO. La aplicación de un tratamiento secuencial por 18 h incrementó su efectividad, lo cual resultó en 89 % de remoción de color, además de 81 % y 89 % de remoción de DQO y DBO5 respectivamente. Con este tratamiento secuencial se observó una inactivación bacteriana del 55 %. Las películas de TiO2 se reutilizaron continuamente durante 2 ciclos de tratamiento consecutivos sin reactivación térmica. Se alcanzaron porcentajes de remoción mayores al 50 %. Las pruebas de toxicidad aguda llevadas a cabo con agua residual cruda produjeron un nivel de letalidad del 100 % a 50 % en Hydra attenuata y una inhibición de crecimiento del 54 % a 50 % en Lactuca sativa. El agua residual tratada secuencialmente produjo una letalidad del 13 % a 6.25 % y una inhibición del 12 % a 75 % para H. attenuata y L. sativa, respectivamente. Finalmente, el agua residual tratada secuencialmente fue reutilizada en experimentos de tinturado en los que la cantidad de colorante absorbido fue de 0.86 mg.g-1 por g de tela, lo cual es equivalente a 80 % de adsorción.
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Universitas Scientiarum; Vol. 23 Núm. 3 (2018); 437-464
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Después de 48 horas de tratamiento secundario, se removió hasta un 80 % del color del agua residual y las Demandas Química y Bioquímica de Oxígeno (DQO y DBO5) fueron reducidas en 92 % y 76 % respectivamente. Las actividades Lacasa y MnP (410 U.L-1 y 1 428 U.L-1, respectivamente) fueron centrales en la remoción de color y en la reducción de DQO residual a 12 horas de tratamiento de 86 % de color, 73 % de DQO y DBO5. Someter muestras de aguaterciario resultó en una remoción y 86 % de DBO. La aplicación de un tratamiento secuencial por 18 h incrementó su efectividad, lo cual resultó en 89 % de remoción de color, además de 81 % y 89 % de remoción de DQO y DBO5 respectivamente. Con este tratamiento secuencial se observó una inactivación bacteriana del 55 %. Las películas de TiO2 se reutilizaron continuamente durante 2 ciclos de tratamiento consecutivos sin reactivación térmica. Se alcanzaron porcentajes de remoción mayores al 50 %. Las pruebas de toxicidad aguda llevadas a cabo con agua residual cruda produjeron un nivel de letalidad del 100 % a 50 % en Hydra attenuata y una inhibición de crecimiento del 54 % a 50 % en Lactuca sativa. El agua residual tratada secuencialmente produjo una letalidad del 13 % a 6.25 % y una inhibición del 12 % a 75 % para H. attenuata y L. sativa, respectivamente. Finalmente, el agua residual tratada secuencialmente fue reutilizada en experimentos de tinturado en los que la cantidad de colorante absorbido fue de 0.86 mg.g-1 por g de tela, lo cual es equivalente a 80 % de adsorción.Textile industries produce effluent waste water that, if discharged, exerts a negative impact on the environment. Thus, it is necessary to design and implement novel waste water treatment solutions. A sequential treatment consisting of ligninolytic co-culture with the fungi Pleurotus ostreatus and Phanerochaete crhysosporium (secondary treatment) coupled to TiO2/UV photocatalysis (tertiary treatment) was evaluated in the laboratory in order to discolor, detoxify, and reuse textile effluent waste water in subsequent textile dyeing cycles. After 48 h of secondary treatment, upto 80 % of the color in the waste water was removed and its chemical and biochemical oxygen demands (COD, and BOD5) were abated in 92 % and 76 %, respectively. Laccase and MnP activities were central to color removal and COD and BOD5 abatement, exhibiting activity values of 410 U.L-1 and 1 428 U.L-1, respectively. Subjecting waste water samples to 12h of tertiary treatment led to an 86 % color removal and 73 % and 86 % COD and BOD5 abatement, respectively. The application of  a sequential treatment for 18 h improved the effectiveness of the waste water treatment, resultingin 89 % of color removal, along with 81 % and 89 % COD and BOD5 abatement, respectively. With this sequential treatment a bacterial inactivation of 55 % was observed. TiO2 films were reused continuously during two consecutive treatment cycles without thermic reactivation. Removal percentages greater than 50 % were attained. Acute toxicity tests performed with untreated waste water led to a lethality level of 100 % at 50 % in Hydra attenuata and to a growth inhibition of 54 % at 50 % in Lactuca sativa. Whereas sequentially treated waste water excreted a 13 % lethality at 6.25 % and aninhibition of 12 % at 75 % for H. attenuata and L. sativa, respectively. Finally, sequentially treated waste water was reused on dyeing experiments in which 0.86 mg.g-1 adsorbed dye per g of fabric, that is equivalent to 80 % of dye adsorption.Pontificia Universidad Javeriana2019-03-26T21:01:11Z2020-04-15T18:10:33Z2019-03-26T21:01:11Z2020-04-15T18:10:33Z2018-12-10http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Artículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:eu-repo/semantics/articlePeer-reviewed Articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfhttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/2022810.11144/Javeriana.SC23-3.antw2027-13520122-7483http://hdl.handle.net/10554/42112enghttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/20228/21215http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/20228/21217Universitas Scientiarum; Vol. 23 Núm. 3 (2018); 437-464Universitas Scientiarum; Vol 23 No 3 (2018); 437-464Universitas Scientiarum; v. 23 n. 3 (2018); 437-464Copyright (c) 2018 Universitas ScientiarumAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2023-03-28T21:15:54Z