Evaluación de la quitina como coagulante para la potabilización de aguas con alta turbidez / Evaluation of quitina as coagulant for the potabilization of water with high turbidity
Resumen
Resumen
La quitina es un polisacárido ambientalmente amigable derivado de crustáceos,
el cual puede ser aprovechado para la elaboración de productos en las industrias
farmacéutica, alimenticia, cosmética y como agente coagulante para el tratamiento del agua. Dado que en la región zuliana se generan toneladas de crustáceos a partir de los cuales se puede obtener este polímero, se consideró interesante evaluar la quitina como coagulante para la potabilización de aguas con alta turbidez. En este trabajo los exoesqueletos del camarón Litopenaeusschmitti fueron sometidos a las fases de des-proteinización, decoloración y desmineralización para obtener la quitina, la cual se mezcló con CH3COOH 0,1 mol/L para obtener una suspensión al 2 % m/v que se aplicó a distintas dosis (12, 16, 20, 40 y 60 ppm) en aguas turbias sintéticas (200, 220, 240, 260, 280, 300 UNT). Se simularon las fases de coagulación, floculación,
sedimentación y filtración; se midieron los parámetros fisicoquímicos (turbidez, color, pH y alcalinidad) antes y después de filtrar. Los resultados después del tratamiento con quitina a una dosis óptima de 40 ppm reflejan valores de turbidez (0,39 y 0,69 UNT), color (2,5 UC Pt-Co), pH (6,50-6,77 unidades) y alcalinidad (24,00-30,67 mg CaCO3/L) que se ajustaron a la normativas de calidad de agua potable. La quitina puede ser utilizada en sustitución del Al2(SO4)3 al demostrar su inocuidad.
Abstract
Chitin is an environmentally friendly polysaccharide derived from crustaceans,
which can be used for the manufacture of products in the pharmaceutical, food,
cosmetic and coagulant industries for the treatment of water. Since tons of crustaceans are generated the zulian region from which this polymer can be obtained, it was considered interesting to evaluate chitin as a coagulant for the purification of waters with high turbidity. In this work exoskeletons of shrimp Litopenaeusschmitti were subjected to deproteinization, decolorization and demineralization to obtain chitin, which was mixed with 0.1 mol/L CH3COOH to obtain a 2% w/v suspension which was applied at different doses (12, 16, 20, 40, 60 ppm) in synthetic turbid waters (200, 220, 240, 260, 280, 300 UNT). The phases of coagulation, flocculation, sedimentation and filtration were simulated; and the physicochemical parameters (turbidity, color, pH and alkalinity) were measured before and after filtering. The results after treatment with chitin at an optimal dose of 40 ppm reflect values of turbidity (0.39 and 0.69 UNT), color (2.5 UC Pt-Co), pH (6.50-6.77 units) Andalkalinity (24.00-30.67 mg CaCO3 /L), which conformed to drinking water quality standards. Chitin can be used to replace Al2(SO4)3 by demonstrating its safety
Descargas
Citas
APHA-AWWA-WEF. (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Edition 20.Edited by: Clesceri L., Greenberg A. and Eaton A. USA. Disponible en: www.docbigs.net/standard/standard-methods-for-examinationof-water-and-wastewater-21-edition
Argüelles W. (1994). Estudio de tres propiedades básicas de la quitosana: formación de películas, obtención de complejos polielectrolitos y adsorción de mercurio. Tesis de doctorado en Ciencias Químicas. IFAL. Universidad de la Habana.
Briceño R., Fuentes L., Mendoza I., Bolaños Jhon y Caldera Y. (2014). Efectividad de una suspensión gelatinosa de huesos bovinos en la clarificación de aguas con alta turbidez. REDIELUZ, 4 (2): 46-53.
Brugnerotto J., Lizardi J., Goyoolea F., Argüelles-Monal W., Desbrieres J. &
Rinaudo M. (2001). An infrared investigation in relation with chitin and chitosan characterization. Polymer, 42, 3569–3580.
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de las semillas de Moringa oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas, 41(2): 244-254.
Caldera Y., Gutiérrez E., Fuentes L., Mendoza I., Rodríguez Y. y Sánchez M. (2015). Quitosano: un coagulante natural alternativo para el tratamiento de aguas con alta turbidez. REDIELUZ, 5 (1y 2): 184-188.
Chávez A., Colina M., Rincón A., Valbuena A. y López A.(2012). Obtención y caracterización de papel de quitosano. Revista Iberoamericana de Polímeros, 13(2): 41-51.
Escobar D., Ossa C., Quitana N. y Ospina W. (2013). Optimización de un protocolo de extracción de quitina y quitosano desde caparazones de crustáceos. Grupo de Investigación en Biomateriales y Biomecánica, Universidad de Antioquia, Colombia.
Fiori R., Thomazini M. y Lenz G. (2012). Estudo da eficiência de polímero natural extraído do cacto mandacaru (Cereusjamacaru) como auxiliar nos processos de coagulação e floculação no tratamento de agua. Revista de Estudos Ambientais, 14 (2): 75-83.
Fuentes L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad de un coagulante extraído de Stenocereusgriseus (Haw.) Buxb. En la potabilización del agua. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería, 34 (1): 48-56.
Fuentes L., ContrerasW., PerozoR., Mendoza I. y Villegas Z. (2008). Uso
del quitosano obtenido de Litopenaeusschmitti(Decapoda, Penaeidae) en el tratamiento de agua para consumo humano. Revista Multiciencias, 8 (Nº Extraordinario): 281 - 287.
Fuentes L., Mendoza I., Díaz P., Fernández Y., Zambrano A. y Villegas Z. (2012). Potencial coagulante de la tuna Opuntia cochinellifera(L.) Mill. (Cactaceae) en aguas para consumo humano. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas, 46 (2): 173-187.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela (1998). Normas sanitarias de calidad del agua potable. Nº 36.395 del 13 de febrero de 1998.
González Y., Marcano N., Mendoza I. y Fuentes L. (2009). Efectividad de una suspensión de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (Cactaceae) en la clarificación de aguas sintéticas con alta turbidez. Impacto Científico, 4(2): 361-374.
González Y., Mendoza I., Caldera Y., Osorio A. y Yoris L. (2016). Clarificación de aguas altamente turbias empleando Stenocereusgriseus(Haw.) Buxb. como coagulante. Impacto Científico,11 (1): 61-75.
González G., Chávez M., Mejías D., Mas y Rubí M., Fernández, N. y León de Pinto G. (2006). Uso del exudado gomoso producido por Samaneasamanen la potabilización de las aguas. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería. Vol. 29(1): 14-22.
González Y., Fuentes L., Mendoza I. y Caldera Y. (2015). Opuntia ficus-indica y Opuntia wentiana: estudio comparativo sobre su efectividad como coagulantes en la clarificación del agua.Revista Tecnocientífica URU,(9): 81-89.
Gutiérrez F., Arcila V., Quintero K., Álvarez R. y Querales M. (2014). Niveles de aluminio sérico en un grupo de pacientes con enfermedad de Alzheimer. Toxicología, 48 (4): 485-490.
Guzmán l., Taron A. y Núñez A. (2015). Polvo de la semilla Cassia fistula como coagulante natural en el tratamiento de agua cruda. Biotecnología en el sector agropecuario y agroindustrial, 13 (2):123-129.
Hernández Y. (2004) La quitina y la quitosana, polisacárido animal de gran importancia. Departamento de Bioquímica del Centro Universitario José Martí. La Habana, Cuba.
Hernández B., Mendoza I., Salamanca M., Fuentes L. y Caldera Y. (2013). Semillas de tamarindo (Tamarindus indica) como coagulante en aguas con alta turbiedad. REDIELUZ, 1 (2): 91-96.
Mendoza I., Fernández N., Ettiene G. y Díaz A. (2000). Uso de la Moringa
oleiferacomo coagulante en la potabilización de las aguas. Ciencia, 8 (2): 235-242.
Mendoza I., Fuentes L., Caldera Y., Perdomo F., Suárez A., Mosquera N. y Arismendi H. (2008). Eficiencia de Hylocereuslemaireicomo coagulante-floculante en aguas para consumo humano. Impacto Científico, 3 (1), 53-69.
Ministerio de Protección Social, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia (2007). Resolución Número 2115. Colombia, 23 pp.
Parada L., Crespin G., Miranda R. y Katime I. (2004). Caracterización de quitosano por viscosimetría capilar y valoración potenciométrica. Revista Iberoamericana de Polímeros 5 (1): 1-16.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011). Clarificación de aguas de alta turbidez empleando el mucílago de Opuntia wentiana (Britton& Rose) / (Cactaceae)”. REDIELUZ, 1 (1): 27-33.
Romero J. (2005). Calidad del agua. Segunda Edición. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería.468 pp.
Rondeau V., Commenges D., Jacqmin-Gadda H. y Dartigues J. (2000). Relation between aluminum concentrations in drinking water and Alzheimer’s disease: an 8-year follow-up study. American Journal of Epidemiology, 152 (1): 59-66.
Saritha V., Swetha K. y KumarH. (2012).Evaluation of chitin as natural coagulant in wathertreatment. Journal of Advanced Laboratory by Research in Biology, 3 (2): 109-114.
Stauber J., Florence T., Davies C., Adams S. y Buchanan S. (1999).Bioavailability of al in alumtreatment drinking water.Journal of American Water Works Association, 91 (11): 84-93.
Torres Y. y Altamirano A. (2015). Síntesis y caracterización de quitina a partir de exoesqueletos de camarón para su uso como material de refuerzo. Ingenierías, 18 (66): 39-44.
