Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón
122 Págians
- Autores:
-
Tafur Bravo, Leidy Katherine
Quevedo Salas, Ruby Karina
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2014
- Institución:
- Universidad del Tolima
- Repositorio:
- RIUT: Repositorio U. Tolima
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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Exoesqueleto de camarón
Desacetilación
Coagulación
Floculación,
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Chitosan
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Deacetylation
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- License
- Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2-5 CO)
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Tafur Bravo, Leidy Katherine72e21830-2bf7-4490-866f-e00434602183-1Quevedo Salas, Ruby Karinac5b3e46a-bd29-4932-9669-3b0dcf089678-12014-11-04T17:39:32Z2014-11-04T17:39:32Z2014122 PágiansRecurso ElectrónicoEl proceso para la extracción de quitosano se realizó a partir del exoesqueleto de camarón blanco (Litopeneaus vannamei), aplicando un tratamiento químico que involucró procesos de desmineralización, desproteinización, purificación y desacetilación, obteniendo un rendimiento de quitosano del 19.33 %. La calidad del polímero obtenido fue evaluada utilizando las técnicas de caracterización de prueba de solubilidad, valoración potenciométrica y espectroscopia infrarroja (FT-IR). El grado de desacetilación obtenido fue de 80.15 % y se determinó por el método de espectroscopia infrarroja (FT-IR). El quitosano extraído (QE) se empleó para evaluar la coagulación y floculación de muestras de aguas residuales con licor de cromo provenientes del proceso de curtido (ARC) de una planta de curtiembres. Se comparó la eficiencia del QE con el quitosano comercial grado analítico (QC) y con un coagulante convencional (cloruro férrico). Las ARC se caracterizaron antes y después de cada tratamiento, evaluando turbidez y determinando la dosis óptima para cada coagulante. De acuerdo a las dosis óptimas se evaluó pH, solidos suspendidos (SS), sólidos disueltos (SD), sólidos totales (ST), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO) y contenido de cromo (Cr+3). El QE fue eficiente para la remoción de contaminantes presentes en las ARC, obteniéndose remociones superiores al 45% en cada parámetro de estudio, cumpliendo con la normatividad vigente. El Quitosano se presenta como alternativa innovadora en el tratamiento de aguas residuales del proceso de curtido en una planta de curtiembres (ARC).ABSTRACT. The process for extraction of chitosan was performed on white shrimp exoskeleton (Litopenaeus vannamei), applying a chemical treatment process that involved demineralization, deproteination, purification and deactivation. The yield of chitosan, obtained was 19.33 %. The quality of the obtained polymer was evaluated using characterization techniques such as solubility test, potentiometric titration and infrared spectroscopy (FT-IR). The degree of de-acetylation of the chitosan obtained was 80.15% using infrared spectroscopy (FT-IR) method. The extracted chitosan (QE) was used to evaluate the coagulation and flocculation of organic matter in wastewater samples from leather tanneries (ARC). The performance of QE compared with commercial analytical grade chitosan (QC) and with a conventional coagulant (ferric chloride). The turbidity of ARC was measured before and after each treatment, in order to determinate the optimal dosage. According to the optimal dosage of coagulant pH, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and chromium (Cr+3), were evaluated comparing each coagulant. The QE was efficient for the removal of contaminants in the ARC, achieving more than 45% in each parameter studied, complying with current regulations. Chitosan is presented as an innovative alternative natural coagulant in the treatment of wastewater from leather tanneries (ARC).INTRODUCCIÓN 23 1. JUSTIFICACIÓN 25 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 27 3. OBJETIVOS 29 3.1 OBJETIVO GENERAL 29 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 29 4. MARCO DE REFERENCIA 30 4.1 MARCO TEÓRICO 30 4.1.1 Producción de cueros 30 4.1.1.1 Descripción general de la industria de curtiembres 30 4.1.1.2 Proceso productivo 31 4.1.1.3 Problemas ambientales asociados a las curtiembres 34 4.1.2 Tratamiento de aguas residuales 35 4.1.2.1 Aguas residuales 35 4.1.2.2 Parámetros de calidad de aguas residuales 36 4.1.2.3 Sistemas de tratamiento de aguas residuales 37 4.1.3 Coagulación 41 4.1.3.1 Mecanismos de desestabilización de los coloides 42 4.1.3.2 Factores que influyen en la coagulación 44 4.1.3.3 Tipos de coagulantes 46 4.1.4 Floculación 47 4.1.4.1 Etapas de la floculación 47 4.1.4.2 Factores que influyen en la floculación 48 4.1.4.3 Tipos de floculantes 48 4.1.5 Quitosano 49 4.1.5.1 Generalidades 49 4.1.5.2 Estructura química 50 4.1.5.3 Propiedades fisicoquímicas del quitosano 51 4.1.5.4 Caracterización del quitosano 56 4.1.5.5 Aplicaciones del quitosano 57 4.1.5.6 Principales fuentes 59 4.1.6 Camarón 60 4.1.6.1 Morfología del camarón blanco 60 4.6.1.2. Composición química del exoesqueleto del camarón 60 4.6.1.3. Características del cultivo de camarón en Colombia 61 4.2 ANTECEDENTES 62 5. MATERIALES Y MÉTODOS 65 5.1 PREPARACIÓN Y OBTENCIÓN DE MUESTRAS 65 5.1.1 Materia prima 65 5.1.2 Acondicionamiento 65 5.1.3 Recolección y preparación de las muestras de las aguas residuales del proceso de curtido (ARC) 66 5.2 OBTENCIÓN DEL QUITOSANO 67 5.2.1 Desproteinización 67 5.2.2 Desmineralización 68 5.2.3 Purificación 68 5.2.4 Desacetilación 69 5.3 CARACTERIZACION DEL QUITOSANO OBTENIDO 70 5.3.1 Rendimiento 70 5.3.2 Pruebas de solubilidad del quitosano 70 5.3.3 Determinación del grado de desacetilación por valoración potenciométrica 71 5.3.4 Espectroscopia Infrarroja IR 72 5.4 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL PROCESO DE CURTIDO 72 5.4.1 Preparación de la solución coagulante 72 5.4.2 Procesos de coagulación y floculación 73 5.4.3 Caracterización del agua residual 74 5.5 DISEÑO EXPERIMENTAL 77 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 78 6.1 CARACTERIZACIÓN DEL QUITOSANO OBTENIDO 78 6.1.1 Cálculo del rendimiento 78 6.1.2 Pruebas de solubilidad del quitosano 78 6.1.3 Determinación del grado de desacetilación por valoración potenciométrica 81 6.1.4 Espectroscopia Infrarroja (FT-IR) 84 6.2 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL PROCESO DE CURTIDO 87 6.2.1 Tratamiento de ARC mediante ensayos de coagulación-floculación 88 6.2.2 Determinación de la dosis óptima del coagulante empleado 89 6.2.3 Comparación entre el quitosano extraído y al quitosano comercial en la remoción de turbidez de las ARC 91 6.2.4 Eficiencia del quitosano extraído frente al quitosano comercial y al cloruro férrico en la remoción de turbidez de las ARC 92 6.2.5 Efecto del coagulante empleado en los parámetros de calidad de ARC 93 7. CONCLUSIONES 98 RECOMENDACIONES 99 REFERENCIAS 100application/pdfTafur Bravo, Leidy Katherine; Quevedo Salas, Ruby Karina. Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón. Ibagué : Universidad del Tolima, 2014. <http://repository.ut.edu.co/handle/001/1250>T 0301 082CD 3658https://repository.ut.edu.co/handle/001/1250spaIbagué : Universidad del Tolima, 2014Facultad de Ingeniería Agronómica, Programa de Ingeniería AgroindustrialAtribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2-5 CO)http://www.creativecommons.org/licenses by-nc/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2QuitosanoExoesqueleto de camarónDesacetilaciónCoagulaciónFloculación,Aguas residuales del proceso de curtidoChitosanShrimp wasteDeacetylationCoagulationFlocculationWastewater from the leather tanneriesFacultad de Ingeniería Agronómica, Programa de Ingeniería AgroindustrialSolanilla Duque, José Fernando (Director)Ramírez Jaramillo, Melanie Teresa (Director)PregradoIngeniero AgroindustrialAlternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarónTrabajo de grado - PregradoTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fPublicationORIGINALRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdfRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdfapplication/pdf3449764https://repository.ut.edu.co/bitstreams/b218eef7-edba-4822-93dc-525e9e2e1c70/downloadf8cb6414eea1fcc7148e8907c043d3b4MD51RIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdfRIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdfapplication/pdf300623https://repository.ut.edu.co/bitstreams/ff5eacdf-6106-475d-aa1d-676ec60fdbac/downloadd9aec0b5dab392e826371f5a2e43849bMD56CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://repository.ut.edu.co/bitstreams/9f65c2a4-8ea1-4681-b3c4-fa53c5caf6e3/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-822302https://repository.ut.edu.co/bitstreams/f244884a-a6cc-46fe-a7fd-3e22c294a4c5/download1e0094e9d8adcf16b18effef4ce7ed83MD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823148https://repository.ut.edu.co/bitstreams/f5cb1b83-5d96-4b1b-816b-9c4daf628f02/download9da0b6dfac957114c6a7714714b86306MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8227https://repository.ut.edu.co/bitstreams/ebecbb03-37fb-40ae-8171-d675e5e7cb93/download127f1942dfbe07f43e8227b660620c70MD55TEXTRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdf.txtRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdf.txtExtracted texttext/plain193879https://repository.ut.edu.co/bitstreams/fe487d9b-75f7-4515-b101-1b99845e73a7/downloadbbd2bab8fc195b8c78117678546865bdMD57RIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdf.txtRIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdf.txtExtracted texttext/plain3547https://repository.ut.edu.co/bitstreams/1c91ef4e-1bd7-458f-93b9-c4b52bf5fef7/downloada39ee1430d2cc6324b67e259d67997c0MD58THUMBNAILRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdf.jpgRIUT-FBA-spa-2014-Alternativa para el tratamiento de aguas residuales cromadas con Quitosano extraído del exoesqueleto de camarón.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg8927https://repository.ut.edu.co/bitstreams/f4b790f4-092b-43a3-b3d3-3e59402411e5/download3f232364d7bc54e647fc6d58191781ddMD59RIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdf.jpgRIUT-FBA-spa-2014-Tafur Bravo, Leidy Katherine.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg15577https://repository.ut.edu.co/bitstreams/c6045146-7f22-410a-886d-09699c1c8c39/download68134c0ea7f09910958edd7404904771MD510001/1250oai:repository.ut.edu.co:001/12502023-03-24 17:35:19.702http://www.creativecommons.org/licenses by-nc/2.5/co/Atribución-NoComercial-CompartirIgual 2.5 Colombia (CC BY-NC-SA 2-5 CO)https://repository.ut.edu.coRepositorio Institucional - Universidad del Tolimasoporte@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyAtIExpY2VuY2lhIGRlIFJlY29ub2NpbWllbnRvIC0gTm9Db21lcmNpYWwgKGJ5LW5jKSA6IFNlIHBlcm1pdGUgbGEgZ2VuZXJhY2nDs24gZGUgb2JyYXMgZGVyaXZhZGFzIHNpZW1wcmUgcXVlIG5vIHNlIGhhZ2EgdW4gdXNvIGNvbWVyY2lhbC4gVGFtcG9jbyBzZSBwdWVkZSB1dGlsaXphciBsYSBvYnJhIG9yaWdpbmFsIGNvbiBmaW5hbGlkYWRlcyBjb21lcmNpYWxlcy4= |