Evaluación técnico-económica del uso de biopolímeros para el tratamiento de aguas residuales de curtiembres.
DOI:
https://doi.org/10.15359/rca.57-2.2Palabras clave:
Curtiembres; pectina; quitosano; remoción de contaminantesResumen
Introducción]: Durante años las aguas residuales de curtiembres han sido vertidas a diversas fuentes de aguas sin control alguno o con tecnologías poco eficientes, lo que genera un impacto en la calidad del agua. [Objetivo]: Se evaluó la viabilidad técnico-económica del uso del biopolímero pectina y quitosano para el tratamiento de aguas residuales de curtiembres. [Metodología]: Se efectuó la extracción de pectina a partir de la cocona y el quitosano a partir de camarón. Se realizó una prueba de jarras donde se combinó el agua residual y los biopolímeros, la velocidad de agitación fue de 120 rpm y el tiempo de contacto de 1, 2 y 3 h. Se realizaron análisis de pH, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos totales (SST) y Cr+6 de las muestras obtenidas. Para la comparación con Valores Máximos Admisibles (VMA) se utilizaron las muestras que mostraron mayor remoción de SST y Cr+6. Para el análisis estadístico de los diferentes tiempos y concentraciones se realizó una prueba ANOVA y de comparación múltiple, para el cotejo de eficiencias entre pectina y quitosano se realizó 1 prueba T de student. [Resultados]: En la cantidad de 1 g tanto de quitosano como de pectina se registró una remoción del Cr+6 de 98.33 % y 98.30 % respectivamente, ambos con un tiempo de 1 h, en los sólidos suspendidos totales hubo una reducción del 98 % con 1 h de mezcla para la pectina y 96 % con 3 h de mezcla usando el quitosano. La eficiencia de remoción entre quitosano y pectina no mostraron una diferencia significativa. En la parte económica existe un ahorro de 846.85 USD, mientras que para el quitosano se tendría un ahorro de 807.61 USD. La concentración de parámetros de sólido sedimentable y aceites y grasas se encontró dentro de los VMA. Sin embargo, para sulfuros, DBO y DQO no se cumplió. [Conclusiones]: Con el uso de biopolímeros se logró una considerable disminución del Cr+6 y de los SST, además de que ambos resultaron ser muy eficientes. También es una tecnología más rentable económicamente, en comparación con la tecnología empleada por la curtiembre estudiada; sin embargo, para poder alcanzar los requerimientos de los VMA se deben utilizar algunas tecnologías adicionales.
Referencias
Benítez-Campos, N. (2011). Producción limpia y biorremediación para disminución de la contaminación por cromo en la industria de curtiembre. Ambiente y Sostenibilidad (1), 25-31 https://doi.org/10.25100/ays.v1i1.4335
Campos, M. y Marchán, J. (2021). Avances, Ventajas y Desventajas de los Nanomateriales en el Tratamiento de Aguas Residuales: Una Revisión Sistemática. (Tesis de Ingeniería Forestal, Universidad César Vallejo, Perú). https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/87647/Campos_RMJ-March%c3%a1n_VJF-SD.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Cardona, A., Cabañas, D. y Zepeda, A. (2013). Evaluación del poder biosorbente de cáscara de naranja para la eliminación de metales pesados, Pb (II) y Zn (II), Ingeniería, 1(17), 1-9. https://www.redalyc.org/pdf/467/46729718001.pdf
Castiblanco, Y., y Perilla, A. (2019). Remoción de cromo hexavalente en aguas residuales proveniente de procesos de cromado de plásticos en empresas de Bogotá. (Tesis, Universidad Cooperativa de Colombia). https://repository.ucc.edu.co/server/api/core/bitstreams/fcf9d32f-d056-426e-8cf9-30b4b8b934e8/content
Castillo, M. y López, J. (2018). Tratamiento del agua residual industrial de la curtiembre Rolemt, para el cumplimiento de valores máximos admisibles. (Tesis, Universidad Privada Antonio Guillermo Urrelo, Perú). http://repositorio.upagu.edu.pe/bitstream/handle/UPAGU/825/INFORME%20FINAL%20DE%20TESIS.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Cerón, A. (2018). Estudio comparativo de los efectos físicos causados por agua contaminada con sales de cromo en Lemna Minor y Limnobium Laevigatum. (Tesis, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Ecuador). http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/9028/1/236T0347.pdf
Chávez, Á. (2010). Descripción de la nocividad del cromo proveniente de la industria curtiembre y de las posibles formas de removerlo. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 9(17), 41-50. file:///C:/Users/AmbientPC1/Downloads/Dialnet-HidrogeoquimicaEnElAcuiferoCosteroDelEjeBananeroDe-4845697%20(1).pdf
Córdova, H., Vargas, R., Cesare, M., Flores, L., y Visitación, L. (2014). Tratamiento de las aguas residuales del proceso de curtido tradicional y alternativo que utiliza acomplejantes de cromo. Revista de La Sociedad Química Del Perú, 80(3), 183-191. https://doi.org/10.37761/rsqp.v80i3.226
Córdova, H., Vargas, R., Téllez, L., Cesare, M., Becker, R., y Visitación, L. (2013). Influencia del uso de acomplejantes en el baño de curtido sobre la calidad final del cuero. Revista de La Sociedad Química Del Perú, 79(4), 388-397. http://www.scielo.org.pe/pdf/rsqp/v79n4/a10v79n4.pdf
De Vergara, M. del B. (2015). Cloración frente a ozonización en el tratamiento de agua potable. Ventajas y desventajas de ambos procesos. (Tesis, Universidad Complutense, España). In Facultad De Farmacia. https://eprints.ucm.es/id/eprint/48546/1/MARIA%20DEL%20BARRIO%20VERGARA%20%281%29.pdf
Del Valle, M. (2017). Eficiencia de remoción de sólidos suspendidos mediante el uso de biopolímeros en agua turbia del estero salado. (Tesis, Facultad de Ciencias Naturales, Universidad de Guayaquil, Perú). http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/22573
Desbrières, J., & Guibal, E. (2018). Chitosan for wastewater treatment. Polymer International, 67(1), 7-14. https://doi.org/10.1002/pi.5464
Duarte, E., Olivero, J., y Jaramillo, B. (2009). Remoción de cromo de aguas residuales de curtiembre usando quitosan obtenido de desechos de camarón. Scientia et Technica, 2(42), 290–295. http://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/view/2679/1401
Duran, O. y Martínez, L. (2022). Caracterización tecnológica y del talento humano en las empresas del sector de curtiembres del área metropolitana de Cúcuta y su ventaja competitiva. Universidad libre seccional Cúcuta. (Tesis, Universidad Libre Seccional Cúcuta, Colombia). https://repository.unilibre.edu.co/bitstream/handle/10901/23787/TESIS%20ALFREDO%20Y%20SARAI%20ULTIMA%20CORRECI%c3%93N.pdf?sequence=3&isAllowed=y
Fernández, Y., y Ruiz, C. (2020). Tratamiento de agua residual mediante aplicación de sultafo de aluminio y biopolímero natural de tamarindo (Tamarindus indica). Ciencia, Tecnología y Desarrollo. 6(2) 28-34. https://revistas.upeu.edu.pe/index.php/ri_ctd/index
Fúquene, D., Yate, A. (2018). Ensayo de jarras para el control del proceso de coagulación en el tratamiento de aguas residuales industriales. ECAPMA. 2(1). https://doi.org/10.22490/ECAPMA.2771
García, H. (2021). Propuesta de una planta de tratamiento de las aguas residuales, para mejorar la recirculación del agua y los tratamientos en cada una de las etapas del proceso de curtido en una empresa curtiembrera, en la ciudad de Trujillo. (Tesis doctoral, Universidad Nacional de Piura, Perú). https://docplayer.es/219179817-Universidad-nacional-de-piura-escuela-de-posgrado.html
García, V., Yipmantin, A., Guzmán, E., Pumachagua, R., y Maldonado, H. (2011). Estudio de la cinética de biosorción de iones plomo en pectina reticulada proveniente de cáscaras de cítricos. Revista de la Sociedad Química del Perú, 77(3), 173-181. http://www.scielo.org.pe/pdf/rsqp/v77n3/a02v77n3.pdf
Gómez, D., Rodríguez, J. P., y Betancourth, J. F. (2018). Pulpa de café para la remoción de Cr (III) en aguas residuales provenientes de curtiembres. [Seminario]. In Memorias del Seminario Nacional de Gestión Ambiental Urbana y Control de la Contaminación (III, pp. 56-65). https://doi.org/10.15332/dt.inv.2020.01675
Hala, A., & Ali, J. (2019). Chitosan as a widely used coagulant to reduce turbidity and color of model textile wastewater containing an anionic dye (acid blue). [Conference]. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 584, 012036. https://doi.org/10.1088/1757-899x/584/1/012036
Hossain, K., Sikder, M., Rahman, M., Uddin, M. & Kurasaki, M. (2017). Investigation of Chromium Removal Efficacy from Tannery Effluent by Synthesized Chitosan from Crab Shell. Arabian Journal for Science and Engineering, 42(4), 1569-1577. https://doi.org/10.1007/s13369-017-2435-0
Instituto Tecnológico de la Producción [ITP]. (2018). Evaluación para la sustitución de procesos y/o productos químicos para la producción limpia en la industria de curtiembres. Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva, (01), 1-30. https://www.itp.gob.pe/archivos/vtic/CCAL_001-2018.pdf
Laura, V. (2018). Estudio de la determinación de la actividad floculante en aguas provenientes del río chili conteniendo AS, PB y CR tratados con pectina obtenidos a partir de la cáscara de naranja, limón y mandarina. (Tesis posgrado, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú). http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/6884/QUMlative.pdf?isAllowed=y&sequence=1
Lim, B., Lim, J., & Ho, Y. (2018). Garden cress mucilage as a potential emerging biopolymer for improving turbidity removal in water treatment. Process Safety and Environmental Protection, 119, 233-241. https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.08.015
Martínez, S., y Romero, J. (2018). Revisión del estado actual de la industria de las curtiembres en sus procesos y productos: Un análisis de su competitividad. Revista de La Facultad de Ciencias Económicas, 26(1), 113-124. https://doi.org/10.18359/rfce.2357
Méndez-Gómez, E., y Arias-Lizárraga, D. (2014). Remoción de sólidos en aguas residuales de la industria harinera de pescado empleando biopolímeros. Tecnología y Ciencias Del Agua, V (3), 115-123.
Molina, D. (2016). Extracción de pectina de frutos amazónicos mediante un proceso asistido por microondas. (Tesis de maestría, Universidad Nacioal de Colombia). http://repositorio.unal.edu.co/bitstream/handle/unal/58261/DianaE.MolinaSoler.2016.pdf?sequence=1
Montenegro, S., Pulido, S. y Calderón, L. (2019). Prácticas de biorremediación en suelos y aguas. Ecapma, 1(2), 49. https://doi.org/10.22490/notas.3451
Morocho, M. (2017). Tratamiento de aguas residuales de una curtiembre en el cantón cuenca mediante la aplicación dosificada de EMAS (microorganismos eficientes autóctonos). (Tesis magíster, Universidad de Cuenca, Ecuador). https://dspace.ucuenca.edu.ec/bitstream/123456789/26955/1/Tesis.pdf.pdf
Najarro, R. (2021). Proceso de absorción natural con quitosano para la remoción de cromo hexavalente en aguas residuales de curtiembre del segundo tramo del río Huaycoloro, Lima 2021. (Tesis, Universidad César Vallejo, Perú). https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/74514/Najarro_SR-SD.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Ortiz, N., y Carmona, J. (2015). Aprovechamiento de cromo eliminado en aguas residuales de curtiembres (San Benito, Bogotá), mediante tratamiento con sulfato de sodio. Luna Azul, (40), 117-126. https://doi.org/10.17151/luaz.2015.40.9
Paredes, M., & Valle, M. (2020). Evaluación de la capacidad de adsorción de la cáscara de limón (citrus limón (l.) burm. f.) para la remoción de cromo (vi) de aguas residuales de la empresa textilera Hualhuas (Tesis, Universidad Nacional del Centro del Perú). https://repositorio.uncp.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12894/6474/T010_70346918_T.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Pattanashetti, N., Heggannavar, G., & Kariduraganavar, M. (2017). Smart biopolymers and their biomedical applications. Procedia Manufacturing, (12), 263-279. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2017.08.030
Ramírez, J., Martínez, Ó. y Fernández, L. (2013). Remoción de contaminantes en aguas residuales industriales empleando carbón activado de pino pátula. Revista Avances Investigación En Ingeniería, 10(1), 42-49. http://www.unilibre.edu.co/revistaavances//avances-10-1/Tema_05_carbon_activado_pino.pdf
Ramirez, V., Bonilla, E., Carvajal, L. y Serrezuela, R. (2018). Removal of chromium in wastewater from tanneries applying bioremediation with algae, orange peels and citrus pectin. Contemporary Engineering Sciences, 11(9), 433-449. https://doi.org/10.12988/ces.2018.8235
Ramos, H., y Vargas, G. (2020) Remoción de DQO y SST en el tratamiento de aguas residuales de curtiembre en un reactor UASB: Revisión Sistemática. (Tesis, Universidad César Vallejo, Perú). https://repositorio.ucv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12692/65580/Ramos_VHE-Vargas_SGH-SD.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Rendulich, J. (2019). Diseño de un modelo de gestión de producción para pequeñas curtiembres basado en buenas prácticas de manufactura y un sistema de información de dosificación e impacto de insumos de curtido – caso: curtiembre Fernando Quispe. (Tesis, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú). http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12773/11485/UPretaje.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Rodríguez, M. (2011). Adsorción de metales pesados mediante biocompositos con base en quitina de diferentes grados de acetilación. (Tesis de posgrado, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A. C., Perú) https://repositorio.ipicyt.edu.mx/bitstream/handle/11627/2959/TMIPICYTR6A32011.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Rodríguez-Jiménez, D., Rodríguez-Díaz, Y., y Burbano-Erazo, E. (2022). Quitosano aplicado en el tratamiento del agua residual de la producción de aceite de palma. Agronomía Mesoamericana, 33(1). http://www.mag.go.cr/rev_meso/v33n01_44288.pdf
Rosas, Y. (2019). Caracterización y remoción de cromo (III) de aguas residuales de curtiembres del parque industrial de Río Seco utilizando hueso de olivo (Olea Europea) procesado como biosorbente. (Tesis, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú). http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/9250/IQroquye.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Sahana, T., & Rekha, P. (2018). Biopolymers: Applications in wound healing and skin tissue engineering. Molecular Biology Reports, 45(6), 2857-2867. https://doi.org/10.1007/s11033-018-4296-3
Salas, G. (2005). Eliminación de sulfuros por oxidación en el tratamiento del agua residual de una curtiembre. Revista Peruana de Química e Ingeniería Química, 8(1), 49-54. https://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/quim/article/view/5152/4243
Sánchez, D., García, V., Yipmantin, A., Guzmán, E., Ale, N., y Maldonado, H. (2014). Estudio de la cinética de biosorción de iones cadmio (II) en pectina reticulada proveniente de cáscaras de naranja. Revista de la Sociedad Química del Perú, 80(4), 298-307. http://www.scielo.org.pe/pdf/rsqp/v80n4/a09v80n4.pdf
Semarnat. (2016). Informe de la situación del medio ambiente en México. Compendio de estadísticas ambientales. Indicadores clave, de desempeño ambiental y de crecimiento verde. México. https://sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/SEMARNAT%202016.%20Informe%20situac.pdf
Silva, M. y Salinas, D. (2022). La contaminación proveniente de la industria curtiembre, una aproximación a la realidad ecuatoriana. Revista Científica UISRAEL, 9(1), 69-80. https://doi.org/10.35290/rcui.v9n1.2022.427
Sotomayor, R. (2006). Tratamiento de los efluentes de la industria del cuero en la ciudad de Arequipa. Ciencia y Desarrollo, 7, 31-36. https://doi.org/10.21503/cyd.v7i0.1192
Tejada-Tovar, C., Villabona-Ortiz, Á. y Garcés-Jaraba, L. (2015). Adsorción de metales pesados en aguas residuales usando materiales de origen biológico. TecnoLógicas, 18(34), 109-123. https://doi.org/10.22430/22565337.209
Valero, M., Ortegón, Y., y Uscategui, Y. (2013). Biopolímeros: Avances y perspectivas. DYNA, 80(181), 171-180. https://www.redalyc.org/pdf/496/49628728019.pdf
Vejarano, R., y Principe, D. (2021). Influencia de dosificación de quitosano y tiempo en la remoción de sólidos suspendidos totales y turbidez en aguas residuales municipales. (Tesis, Universidad Nacional de Trujillo, Perú). https://dspace.unitru.edu.pe/bitstream/handle/UNITRU/17374/Tesis%20VEJARANO%20GARCIA_%20PRINCIPE%20QUISPE_protegido.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Zeballos, J. (2014). Determinación de parámetros fisicoquímicos en efluentes industriales de curtiembres de la asociación de pequeñas y medianas empresas de curtiembres, fábricas de cola y derivados del cuero (APYMECO) - Parque Industrial de Río Seco (PIRS), Cerro Colorado-Arequipa. (Tesis, Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa, Perú). http://repositorio.unsa.edu.pe/bitstream/handle/UNSA/454/M-21669.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Zhao, C. & Chen, W. (2019). A review for tannery wastewater treatment: some thoughts under stricter discharge requirements. Environmental Science and Pollution Research, 26(25), 26102-26111. https://doi.org/10.1007/s11356-019-05699-6
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
A partir del 17 de mayo del 2018 la licencia ha sido actualizada a:
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
