Bioadsorción ce Cromo (VI) con Saccharomyces Cerevisiae Inmovilizada, Como Residuo de la Elaboración de la Cerveza, para su Aplicación en Biorremediación de Aguas Contaminadas de la Industria del Curtido, Arequipa 2016

En la actualidad, debido al constante incremento de la contaminación ambiental producida por los distintos procesos industriales para la obtención de cuero, se opta por perseguir mecanismos que permitan la remoción total o parcial de los desechos que estas industrias generan, los cuales son directamente vertidos en efluentes o cursos de agua, provocando contaminación de estos, así como también la bioacumulación de los mismos en zonas agrícolas donde se emplean estas aguas como regadío, dichos residuos poseen una elevada concentración de Cromo (VI), el cual, al tener contacto con seres vivos de manera directa, a través de la piel, o al ser ingerido, causa afecciones a la salud, que pueden tener complicaciones tales como cáncer y mutaciones. El objetivo del presente trabajo de investigación fue bioadsorber Cromo (VI), presente en efluentes de la industria curtiembre, empleando una cepa de Saccharomyces cerevisiae procedente de residuos fermentativos de la industria cervecera, inmovilizada en agar. La cepa Saccharomyces cerevisiae se aisló y caracterizo macroscópica, microscópica y bioquímicamente. Asimismo, se llevó a cabo la adaptación de la cepa aislada, a través de distintas concentraciones de Cromo (VI), donde la cepa logró adaptarse a una concentración de 600 ppm de Cromo (VI). Posteriormente se determinó su cinética de crecimiento, donde se determinó que el crecimiento exponencial de Saccharomyces cerevisiae se detiene a las 48 horas a 37°C. La producción de biomasa se desarrolló en un sistema batch construido, la cual es útil para la bioadsorción, obteniéndose 300 g de biomasa seca en un volumen de 3 L por un lapso de 48 horas. Finalizada la obtención de la biomasa, se procedió a la inmovilización de la misma, utilizando el método de Gelificación en agar agar, obteniéndose “pellets” de un tamaño promedio de 0.5 cm de diámetro. Paralelamente se construyó un biorreactor flujo pistón (PFTR), en el cual se puso 18 L de biomasa inmovilizada para evaluar la remoción de Cromo (VI) por parte de la cepa, tanto en aguas sintéticas, como en el efluente de curtiembre. La evaluación de la concentración inicial y final de Cromo (VI) de ambas muestras mediante el método colorimétrico de la Difenilcarbazida, obtuvo una reducción del 83.42% de Cromo (VI) en el sistema donde se empleó agua sintética, mientras que en el sistema donde se emplea efluente de curtiembre redujo un 86.96% de Cromo (VI). De acuerdo a los resultados obtenidos, se concluye que el sistema empleado puede considerarse eficaz para el tratamiento de remoción de Cromo (VI) para efluentes procedentes de la industria curtiembre. Palabras clave: Bioadsorción, Saccharomyces cerevisiae, efluente curtiembre, Cromo (VI), concentración, Difenilcarbazida.Tesi

Evaluación del tratamiento biológico para la remoción del color índigo del agua residual industrial textil, por un consorcio microbiano, en lecho fluidizado

El objetivo del presente estudio fue evaluar el sistema de remoción de color índigo azul de un efluente de tintorería a través del tratamiento biológico con células inmovilizadas en un reactor piloto de lecho fluidizado. Con este estudio de carácter explorativo, de preparación de terreno para próximas investigaciones, se pretende dar un aporte a la investigación de los tratamientos de aguas textiles con colorantes complejos, estudiar las bacterias pertenecientes a los medios de crecimiento nativo y su capacidad de adaptación a efluentes textiles, evaluar materiales de soporte para la adhesión de bacterias y estudiar los RTLF, los cuales han sido estudiados cada vez con mas frecuencia en los tratamientos de efluentes industriales complejos. El siguiente estudio consta de dos etapas, la primera etapa fue desarrollada a escala de laboratorio, y la segunda etapa, a escala piloto. La primera etapa, inició con un muestreo en una empresa de teñido de índigo, a partir de las muestras de sedimento y líquido, tomadas de las descargas de agua utilizadas en la producción de tintura de hilo con color índigo y, a través de diferentes experimentos en medios de crecimiento, sólido y líquido, fue realizado el aislamiento de seis bacterias nativas. De las bacterias aisladas, se conformó un consorcio bacteriano nativo, el cual incrementa la eficiencia de remoción de carga orgánica, debido a la sinergia y al complemento de actividades metabólicas de cultivos mixtos dentro de una comunidad microbiana (Serna et al., 2009). Las cepas con mejor capacidad de decoloración se combinaron para conformar cuatro consorcios I, II, III, y IV, con el fin de potenciar el proceso de decoloración. Los porcentajes de remoción que se alcanzaron fueron, 64, 73, 76 y 59 %, respectivamente. Las cepas individuales no presentaron tan buen resultado, como lo hacen los consorcios (Guerrero et al., 2010). Las cepas 1, 4, y 5 fueron registradas a través de análisis SEM. En esta etapa también fue evaluada la toxicidad de los siguientes materiales de soporte, propuestos para ser utilizados en el RTLF, vidrio residual, dos plásticos reciclados diferentes, y carbón de antracita, a través de medios sólidos de cultivo y visualización de crecimiento bacteriano. El carbón antracita y el plástico reciclado No.2, fueron sugeridos a partir de ésta evaluación. Paralelo a los anteriores estudios realizados en el laboratorio de microbiología industrial de la Universidad Nacional Sede Medellín, en el Laboratorio de Biorremediación y Desarrollo Tecnológico, de La Facultad de Minas, fueron desarrollados los siguientes estudios a escala de laboratorio y escala piloto. Los protocolos de validación y calibración para el seguimiento de los procesos, fueron rigurosamente realizados, los cuales corresponden a los parámetros de DBO, DQO y color. El protocolo de DBO es producto de la tesis para ser utilizado en el laboratorio de Biorremediación, los demás parámetros DQO y color, fueron empleados en el presente estudio. Con la información de la caracterización físico-química y bioquímica del efluente textil, fueron analizadas las concentraciones de los diferentes parámetros y el posible origen durante el proceso textil, además, esta información presentó elementos para formular un efluente sintético textil. Este fue realizado con cuatro diferentes fuentes de carbono, índigo, y tres surfactantes de tipo no iónico (Alcohol ceto estearílico de 23 moles de óxido de etileno, Alcohol tridesílico de 6 moles de óxido de etileno y NOVASINTEX DS SS). Este efluente sintético fue utilizado durante las pruebas de aislamiento, conformación de consorcio y evaluación en el RTLF. La segunda etapa del presente estudio evaluó la adaptación de un consorcio microbiano nativo (inóculo de una planta de agua residual industrial textil), a un efluente simulado de tintorería, la viabilidad de utilizarlo en el RTLF, con material de soporte, y el efecto de la concentración de color en la eficiencia de remoción de la demanda química de oxígeno, DQOT y DQOS, y el color del agua residual textil simulada. A través de consideraciones y previa información de la literatura, fue realizado el diseño, la construcción y el montaje de la planta piloto para el tratamiento de agua textil con dos reactores, CSTR (baño tina o efluente sintético) y RTLF. Posteriores evaluaciones de los materiales de soportes, las mallas y los difusores de aire, en el RTLF, determinaron la configuración final del RTLF. En montajes especiales, fueron realizados estudios de bioaumentación y bioadaptación de un inóculo tomado del efluente textil en un reactor discontinuo, a escala de laboratorio para la preparación del consorcio. Después de determinar decoloración de índigo en la unidad de bioaumentación, a través del modo discontinuo, fue realizada la puesta en marcha del RTLF. La operación del RTLF comenzó a través de la inmovilización y la adherencia de bacterias en la antracita, la cual fue registrada por medio de SEM. Posterior a la adherencia, fue evaluado el efecto de la carga en la eficiencia del RTLF. El RLF fue alimentado continuamente durante tres fases, con concentraciones de índigo de 50, 70 y 100 mg/L, con un tiempo de retención hidráulica (TRH) de 24 h, con caudal de alimentación de 16.6 L/d, y caudal de aire de 20 l/min, durante 16 días. Los resultados a escala de laboratorio indicaron que es posible lograr el tratamiento aeróbico de agua residual textil, después de obtener un inóculo adaptado a las fuentes de carbono de tensoactivos e índigo. En el reactor trifásico, los efluentes con más alta remoción de DQO, total, soluble y color soluble fueron 93,1%, 96,4% y 88%, respectivamente. Los mejores resultados para la remoción de DQO total y color soluble fueron logrados con la carga de 50 mg Color /L.d, mientras que el mejor resultado para la remoción de DQO soluble se logró con la máxima carga de 100 mgColor L-1d1. El RTLF presentó excelentes resultados empleando un TRH de 24 h, el cual es inferior al evaluado en estudios anteriores. Las bacterias aisladas, el consorcio microbiano, y el inóculo nativo, presentaron adaptación al efluente textil. Sin embargo, el fenómeno de decoloración, debe ser estudiado más profundamente. La calidad del efluente del tratamiento puede ser evaluado para incorporar un tratamiento terciario que disminuya las concentraciones de sólidos disueltos, para ofrecer un agua de reuso al proceso de teñido textil. Con este trabajo se justifica el empleo de reactores versátiles, como lo es el RTLF, para el tratamiento de efluentes textiles.Abstract: The purpose of the current research was to evaluate a system of indigo blue removal from an effluent of dry cleaning through biological treatment with immobilized cells from a pilot scale fluidized bed reactor. This study attempts to explain the preparation for following researches, aiming to support research on textile wastewater treatment with complex dyes, it also aims to study bacteria from the original culture media and their adaptation capacity to textile effluents, to evaluate materials to support bacteria adhesion and to study the RTLF, which have been frequently studied on water treatment with complex dyes. The following study has two stages, the first one was developed on laboratory scale, and the second one was at pilot scale. The first stage began with sampling at a company of indigo dry cleaning, using samples of liquid and sediment taken from residual water used during production of indigo thread dyes. Several experiments on liquid and solid culture media led to isolation of six native bacteria. A native bacteria consortium was formed from isolated bacteria, which increases efficiency in removal of organic matter due to the synergy and supporting features in metabolic activities of mixed cultures in the microbial community (Serna et al., 2009). Strains with more capacity to decoloration were combined in four consortiums I, II, III, y IV, in order the Removal percentages achieved were 64, 73, 76 and 59 % respectively. Individual strains didn´t show as good results as those of the consortiums (Guerrero et al., 2010). Strains 1, 4, and 5 were registered through SEM analysis. At this stage was tested the toxicity of the following support materials, proposed to be used on RTLF, residual glass, two different recycled plastics, and anthracite carbon, through solid culture media and bacterial growth monitoring. Anthracite carbon and recycled plastic number 2 were suggested from this test. The following research on laboratory and at pilot scale was done alongside previous studies performed at the laboratory of industrial microbiology of Universidad Nacional, Sede Medellin and at the Biorremediation and Technological Development Laboratory, of Facultad de Minas. Validation and calibration protocols, used on monitoring the processes, were carefully followed; those are the parameters DBO, DQO and color. DBO protocol is a product of a thesis to be used in the Biorremediation Laboratory, the parameters DQO and color, were used in the current research. Concentrations of different parameters and their possible origin during textile process were analyzed with information from physical chemical and biochemical characterization of textile effluent, which allowed the formulation of a synthetic textile effluent. It was done with four different sources of carbon, indigo and three non ionic surfactants ( (Ceto stearic alcohol of 23 mol of ethylene oxide, tridecylic alcohol of 6 mol of ethylene oxide and NOVASINTEX DS SS). The synthetic effluent was used during isolation tests, consortium conformation and RTLF testing. The second stage of this research evaluated adaptation of the native bacterial consortium (inoculums from an industrial textile wastewater treatment plant) to a simulated dry cleaning effluent; it also tested the viability of using it in RTLF, with supporting materials, and the effect of color concentration on efficiency of removal of oxygen chemical demands, DQOT and DQOS, and removal of color from simulated textile wastewater. Some considerations and previous references allowed us to do the design, construction and assembly of the pilot plant for textile water treatment with two reactors, CSTR (synthetic effluent) and RTLF. Following tests of support materials, netting and air diffusers in the RTLF, determined the final configuration of RTLF. Special assemblies were used to study bio-increase and bio-adaptation of the inoculums taken from the textile effluent in a discontinuous reactor, at laboratory scale for consortium preparation. After determining indigo decoloration in the bio-increasing unit, through the discontinuous mode, RTLF was started. The operations of RTLF began through immobilization and adherence of bacteria to the anthracite, which was registered using SEM. After adherence, the effect of charge on efficiency of RTLF was tested. The RLF was supplied continuously during three phases, with concentrations of indigo 50, 70 and 100 mg/L, with a hydraulic retention time (TRH) of 24 h, a feeding caudal of 16.6 L/d and an air caudal of 20 l/min, for 16 days. Results at laboratory scale indicate that it is possible to do aerobic treatment of textile wastewater, after obtaining an inoculum adapted to carbon sources of surfactants and indigo. In the three phase reactor, the effluents with higher removal of total DQO, soluble DQO and soluble color were 93,1%, 96,4% y 88%, respectively. The best results for removal of total DQO and soluble color were achieved with an amount of 50 mg Color /L.d, while the best result for soluble DQO was achieved with a maximum amount of 100 mg Color L-1d1. The RTLF showed excellent results by using TRH for 24 h, which is less than that tested on previous studies. Isolated bacteria, microbial consortiums and native inoculums, got adapted to the textile effluent. However, decoloration phenomenon must be studied more deeply. Quality of the treatment effluent should be tested to add a third treatment to decrease concentrations of dissolved solids, in order to offer water reuse for textile dyeing. With this work is justified the use of versatile reactors as RTLF on treatment of textile effluent.Maestrí

Inmovilización y crecimiento de Thiobacillus thiooxidans y Thiobacillus ferrooxidans sobre diferentes soportes : Uso de biopelículas en la biolixiviación de minerales sulfurados

Dentro de este marco actualizado sobre el conocimiento de la lixiviación bacteriana, el presente trabajo de tesis doctoral ha sido dedicado precisamente al estudio del problema de la adherencia del Thiobacillus ferrooxidans sobre algunos soportes utilizables en la formación de bio-películas (vidrio, silicagel y también ganga de mineral sulfurado que está, por razones obvias, disponible en grandes cantidades en zonas donde pudiera aplicarse el proceso de lixiviación bacteriana) mientras que la adherencia del Thiobacillus thiooxidans fue limitada al caso de azufre elemental como soporte y sustrato simultáneamente debido a que este microorganismo no utiliza substratos solubles de interés en zonas mineras. El estudio de la adherencia del Thiobacillus ferrooxidans fue dirigido inicialmente a la influencia de la presencia de cada uno de los soportes elegidos sobre el crecimiento bacteriano y sobre la evolución de los productos de la acción bacteriana en el cultivo, en particular los insolubles. En una segunda etapa se estudió la importancia de estos depósitos insolubles en la formación de las bio-películas lo que provocó la necesidad de analizar la incidencia del pH inicial del cultivo en la formación de aquellos depósitos y, por ende, en la formación de las bio-peliculas. Posteriormente, el estudio estuvo dedicado a la formación de bio-películas de Thiobacillus ferrooxidans sobre los soportes elegidos en columnas percoladoras analizando la productividad de hierro(lll) en función del número de ciclos de crecimiento y de la velocidad de dilución. Paralelamente, se realizo la formación de bio-peliculas de Thiobacillus thiooxidans inmovilizado sobre azufre elemental para la producción continua de ácido sulfúrico.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Inmovilización y crecimiento de Thiobacillus thiooxidans y Thiobacillus ferrooxidans sobre diferentes soportes : Uso de biopelículas en la biolixiviación de minerales sulfurados

Dentro de este marco actualizado sobre el conocimiento de la lixiviación bacteriana, el presente trabajo de tesis doctoral ha sido dedicado precisamente al estudio del problema de la adherencia del Thiobacillus ferrooxidans sobre algunos soportes utilizables en la formación de bio-películas (vidrio, silicagel y también ganga de mineral sulfurado que está, por razones obvias, disponible en grandes cantidades en zonas donde pudiera aplicarse el proceso de lixiviación bacteriana) mientras que la adherencia del Thiobacillus thiooxidans fue limitada al caso de azufre elemental como soporte y sustrato simultáneamente debido a que este microorganismo no utiliza substratos solubles de interés en zonas mineras. El estudio de la adherencia del Thiobacillus ferrooxidans fue dirigido inicialmente a la influencia de la presencia de cada uno de los soportes elegidos sobre el crecimiento bacteriano y sobre la evolución de los productos de la acción bacteriana en el cultivo, en particular los insolubles. En una segunda etapa se estudió la importancia de estos depósitos insolubles en la formación de las bio-películas lo que provocó la necesidad de analizar la incidencia del pH inicial del cultivo en la formación de aquellos depósitos y, por ende, en la formación de las bio-peliculas. Posteriormente, el estudio estuvo dedicado a la formación de bio-películas de Thiobacillus ferrooxidans sobre los soportes elegidos en columnas percoladoras analizando la productividad de hierro(lll) en función del número de ciclos de crecimiento y de la velocidad de dilución. Paralelamente, se realizo la formación de bio-peliculas de Thiobacillus thiooxidans inmovilizado sobre azufre elemental para la producción continua de ácido sulfúrico.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).Facultad de Ciencias Exacta

Remoción de Hidrocarburos Totales de Petróleo (HTP) en aguas dulces mediante biomasa animal de cascos y cuernos de caprinos 2020

En la presente tesis, el objetivo principal es la remoción de los Hidrocarburos Totales de Petróleo del agua dulce utilizando la biomasa animal de cascos y cuernos de caprino a nivel de laboratorio, la población y muestra del estudio se dio a nivel de laboratorio en el cual se contaminó 30 L de agua dulce. Asimismo, se procedió a medir los parámetros de pH y turbidez en la muestra empleada, posteriormente se aplicó la técnica de remoción y se tomaron los mismos parámetros para poder observar la eficiencia de la técnica. Para calcular la concentración de HTP (Hidrocarburos Totales de Petróleo) se utilizó el método de fraccionamiento de aceites y grasas y se determinó el porcentaje de remoción de HTP. Se concluyó que la mejor concentración y granulometría de la biomasa animal de cascos y cuernos de caprino fue de 10 g con una granulometría de 2 mm removiendo el 98,80% de la muestra

Conversión de sulfato a azufre elemental en un reactor de lecho fluidificado inverso bajo condiciones de limitación de oxígeno disuelto

En corrientes de aguas residuales provenientes de industrias que utilizan ácido sulfúrico en sus procesos se encuentran altas concentraciones de compuestos oxidados del azufre. La aplicación de tecnologías anaerobias a estas aguas residuales ha sido problemática debido a la producción de sulfuro por acción de bacterias sulfato reductoras (BSR). La liberación de sulfuro es indeseable debido a su olor, toxicidad y propiedades corrosivas. Actualmente existen biotecnologías que implican la reducción biológica de sulfato a sulfuro y su subsiguiente oxidación del sulfuro a azufre elemental (S0 ) en condiciones limitadas de oxígeno por medio de bacterias sulfuro oxidantes (BSO) en sistemas espacialmente separados. En este trabajo se propuso y se estudió un proceso biológico con limitación de oxígeno que permitiera el desarrollo de BSR y BSO en un solo sistema, donde las BSO utilizarían los productos de degradación de las BSR (sulfuro y CO2) para la formación de S0 , usando un reactor de lecho fluidizado inverso (RLFI) que por sus características hidrodinámicas permitiría la recuperación del S0 en continuo. La biopelícula se obtuvo al operar el RLFI en lote por un periodo aproximado de 55 días, utilizando como material de soporte polietileno con una densidad aparente de 400 kg m-3. Las condiciones de operación fueron: velocidad descensional del líquido de 6.4 m h-1, flujo de aire de 3.5 L min-1, temperatura de 30°C, tiempo de retención hidráulica de 1 día y medio mineral con 40.6 mM de sulfato y 33.7 mM de lactato a una relación DQO/SO4 2- de 0.76. La formación de la biopelícula fue seguida a través de observaciones por microscopía electrónica de barrido y cuantificada como sólidos volátiles inmovilizados (SVI) por volumen de soporte seco. Después de 28 días de operación del RLFI en lote se alcanzó la mayor concentración de biomasa inmovilizada (2.4 kg SVI m-3) y el estado estacionario de la formación de la misma. La producción de S0 al final de la inmovilización fue de 18.7 mM S0 , que corresponde a una transformación del 50% del SO4 2- alimentado. La biopelícula mostró una actividad especifica sulfato reductora (AESR) de 79.50 mmol SO4 2- g SVI-1 d-1 y una actividad especifica sulfuro oxidante (AESO) de 30.76 mmol HS- g SVI-1 d-1 y no mostró actividad metanogénica. Por otro lado, se realizó un estudio sobre la aportación de la oxidación química del S2- en el proceso biológico, observando que la oxidación biológica del S2- fue 70% más rápida con respecto a la velocidad de oxidación química, por lo que el sulfuro producido por las BSR fue oxidado principalmente por acción biológica. Después de haberse obtenido la biopelícula con actividad sulfato reductora y sulfuro oxidante, el RLFI fue operado en continuo por 91 días, en tres etapas, a una relación DQO/SO4 2- de 0.66 y aumentando las velocidades de carga (Bv) de sulfato, lactato y oxígeno de forma estequiométrica para cada etapa evaluada. En la etapa I, la velocidad de carga de SO4 2-, lactato y oxígeno fue de 40.6, 27.2 y 20.64 mM d-1 respectivamente, la eficiencia de consumo (%Efc) de SO4 2- fue de 75% con una recuperación de S0 de 52%. El sulfuro residual fue de 2.6 mM d-1. En la etapa II (63.64 mM SO4 2- d -1, 43.9 mM lactato d -1 y 31.68 mM O2 d-1) los compuestos azufrados no presentaron cambios significativos en términos de consumo, transformación y recuperación de S0 con respecto a la etapa I. En la etapa III (92.47 mM SO4 2- d -1, 62.1 mM lactato d -1 y 46.56 mM O2 d-1) la %Efc de SO4 2- fue de 72%, con un decremento en la recuperación de S0 (30%) y un incremento en la concentración de S2- residual, siendo 6.4 veces mayor comparada con la etapa Respecto a la fuente carbonada, el lactato sólo fue parcialmente oxidado a acetato por el proceso sulfato reductor y parte del acetato residual fue fermentado a propionato. Por lo que el lactato no actuó como el principal donador de electrones. Lo anterior sugirió que el S0 formado pudo ser utilizado como donador alterno de electrones y se ciclaba dentro del sistema. La AESR no presentó cambios significativos durante las tres etapas. Sin embargo, la AESO disminuyó al aumentar las velocidades de carga en el sistema. Esto se atribuyó a una pérdida de biomasa en la biopelícula debido a un efecto de fricción entre las partículas por el incremento en el flujo de aire, que provocó problemas de espumado y la compactación del lecho, lo que limitó la transferencia de oxígeno. Esta limitación generó que la concentración de sulfuro incrementara en el sistema y que probablemente tuviera un efecto inhibitorio sobre las BSO principalmente. Esto indicaría que esta población fue más susceptible a los cambios de velocidad de carga en el reactor que las BSR. Los resultados mostraron que en la operación en lote la concentración de oxígeno, así como el régimen hidrodinámico del RLFI, permitieron la inmovilización de BSR tolerantes al oxígeno y de BSO que secretan el azufre elemental. Además de que se llevó a cabo la transformación del sulfato en azufre elemental de manera continua, disminuyendo así, el contenido total de azufre soluble en el agua residual. Por lo tanto, el proceso biológico alcanzado en el RLFI podría ser una biotecnología atractiva para la eliminación de compuestos azufrados y competir exitosamente con los sistemas reportados en la literatura

Tecnologías de Micro y Ultrafiltración Aplicadas en Procesos Alimentarios

El empleo de tecnología de membranas en la industria no sólo ha adquirido relieve durante la última década, sino que se han diversificado sus aplicaciones. En el caso de la producción de jugos de fruta, su aplicación más común ha sido en el proceso de clarificación, reemplazando o al menos reduciendo, el uso de agentes clarificantes (bentonita, gelatina, sílica sol, etc.). Sin embargo, este no es el único uso potencial de este tipo de sistemas, puesto que existen alternativas para mejorar la eficiencia de los mismos. Los procesos de membranas de filtración más conocidos en la industria son: Microfiltración y ultrafiltración. La presente monografía resalta el uso de membranas en los diferentes campos industriales (Industria alimentaria, de bebidas, del almidón, edulcorantes, azucarera, farmacéutica /biotecnología, química y ambiental, entre otros); poniendo en claro que está más abocado a lo que respecta la Micro y ultrafiltración en dichos campos. En las últimas décadas se ha apreciado un cierto cambio en la introducción de nuevas tecnologías capaces de desarrollar alimentos que en su base son similares a los tradicionales, pero que en la práctica son sensiblemente diferentes. Incluso se crean nuevos alimentos con ventajas para la salud de los consumidores, (tecnología emergente en el sector alimentario). Algunas de las nuevas tecnologías están relacionadas con los nuevos materiales: el envasado, los gases, la aplicación de temperaturas o la aplicación de presiones. Los alimentos, fruto de estas tecnologías requieren, en algún momento de su elaboración y procesado, una separación específica de partículas. Para ello, se está aplicando la tecnología de la filtración por membrana, que actualmente pone a disposición de los consumidores productos a un precio adecuado y que, en un futuro inmediato, podrá solucionar algunos de los problemas planteados en las diferentes industrias.The use of membrane technology in the industry has not only acquired prominence during the last decade, but its applications have been diversified. In the case of the production of fruit juices, its most common application has been in the clarification process, replacing or at least reducing, the use of clarifying agents (bentonite, gelatin, silica sol, etc.). However, this is not the only potential use of this type of systems, since there are alternatives to improve their efficiency. The filtration membrane processes best known in the industry are: Microfiltration and ultrafiltration. This monograph highlights the use of membranes in different industrial fields (food industry, beverage, starch, sweeteners, sugar, pharmaceutical / biotechnology, chemical and environmental, among others); making it clear that it is more focused on Micro and ultrafiltration in these fields. In recent decades there has been a certain change in the introduction of new technologies capable of developing foods that are similar to traditional ones, but in practice are significantly different. Even new foods with advantages for the health of consumers are created (emerging technology in the food sector). Some of the new technologies are related to new materials: packaging, gases, the application of temperatures or the application of pressures. The food, the result of these technologies, requires, at some point of its elaboration and processing, a specific separation of particles. For this purpose, membrane filtration technology is being applied, which currently makes products available to consumers at an appropriate price and which, in the immediate future, will be able to solve some of the problems posed in the different industries.Trabajo de suficiencia profesionalAp

Diseño y construcción de un sanitario ecológico a través de un biofiltro de bagazo de caña para aguas negras en la Finca Ovina San Pablo de la Parroquia Rural Facundo Vela.

La presente investigación tubo como objeto diseñar un sanitario ecológico a través de un biofiltro con bagazo de caña para aguas negras aplicado en la Finca Ovina San Pablo de la parroquia rural Facundo Vela, provincia de Bolívar. La metodología del trabajo técnico partió del levantamiento topográfico del lugar exacto de muestreo y su posterior caracterización del agua pre y post tratamiento. Los parámetros de análisis fueron: Color, potencial hidrógeno (pH), Conductividad, Turbiedad, Cloruros, Nitratos, Fosfatos, Solidos Suspendidos (SS), Solidos Disueltos Totales (TDS), Demanda Química de Oxígeno (DQO), Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), Coliformes Totales (CT) y Coliformes Fecales a tres concentraciones: (i) concentración blanca, (ii) concentración residual y (iii) concentración residual filtrada de una familia del sector. Los valores obtenidos se compararán con los límites especificados en el Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente (TULSMA), la cual nos indica los límites permisibles enmarcados en Norma de Calidad Ambiental y de descarga de efluentes. En la elaboración del biofiltro se utilizó, materiales como: bagazo de caña, piedra caliza, carbón activado, grava, piedra caliza y como base se encuentra una capa de piedra pómez que sirve como soporte para las demás capaz y a su vez evita la filtración de la arena por la tubería. En base a los resultados de los análisis realizados se obtuvo que, con la implementación del biofiltro y utilización de estos materiales, se logró disminuir los valores de los parámetros ensayados en un 77%. Se concluye que se puede gestión la reutilización del agua con ideas innovadoras y de bajo costo. Su aplicación es muy valiosa para la agricultura, dado que garantiza el recurso de forma continua. Se recomienda a corto, mediano y largo plazo replicar la idea y dotar a la comunidad condiciones adecuadas para vivir, dado que con esto se puede evitar enfermedades en los habitantes consiguiendo higiene en los hogares.The following investigation's objective was to design an ecological sanitary through a biofilter with cane bagasse for black waters applied in the Ovina San Pablo Farm of the rural parish Facundo Vela, Bolívar province. The methodology of the technical work started from the topographic survey of the exact place of sampling and its subsequent characterization of the water before and after treatment. The parameters of analysis were: Color, hydrogen potential (pH), Conductivity, Turbidity, Chlorides, Nitrates, Phosphates, Suspended Solids (SS), Total Dissolved Solids (TDS), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand ( DB05), Total Coliforms (CT) and Fecal Coliforms at three concentrations: (i) white concentration, (ii) residual concentration and (iii) filtered residual concentration of a family of the sector. The values obtained will be compared with the limits specified in the Unified Text of Secondary Legislation of the Ministry of the Environment (TULSMA), which indicates the permissible limits framed in Environmental Quality Standard and discharge of effluents. In preparation of the biofilter was used, materials such as cane bagasse, limestone, activated carbon, gravel, sand and as a base is a layer of pumice stone that serves as a support for the other capable and in turn prevents the filtration of the sand by a pipe. Based on the results of the analyses carried out, it was obtained that, with the implementation of the biofilter and the use of these materials, the values of the tested parameters were reduced by 77%. It is concluded that water reuse can be managed with innovative and low-cost ideas. Its application is very valuable for agriculture since it guarantees the resource continuously. It is recommended in the short, medium and long term to replicate the idea and provide the community with adequate conditions to live, given that this can prevent diseases in the inhabitants by getting hygiene in the homes

Evaluación de la eficiencia de remoción de nutrientes presentes en aguas residuales municipales en un sistema de tratamiento terciario

Considering the effect of wastewater discharges on local ecosystems, the efficiency of nutrients removal presents in municipal wastewater of the City of Barranquilla in a combined tertiary treatment system was evaluated. It was carried out through three phases, initially performing the analysis of the removal efficiency of coral rock and Chlorella sp. as isolated treatment systems in a Batch reactor with a fixed bed, the nutrients removals capacity was subsequently determined by implementing coral rock and Chlorella sp. in a tertiary treatment system combined with the reactor, the efficiency of the reactor was finally evaluated according to the maximum limits established in the national and international environmental regulations in terms of removal. It was evidenced that the modified coral rock at 400°C has better removal percentages during the first 5 h of treatment, while Chlorella sp. it has a better efficiency after 8 hours of treatment according to microbiological growth. By combining both means, removal percentages of 75% for NO2, 89% for NO3 and 34% for PO4 were obtained, after a time of 16 h, which is largely attributed to the action of the microalgae. It was concluded that the combined tertiary system has a high efficiency with respect to the individual systems, it has the highest removal percentages and accomplish with all current Environmental regulations.Teniendo en cuenta el efecto de los vertimientos de aguas residuales en los ecosistemas locales, se evaluó la eficiencia de remoción de nutrientes presentes en aguas residuales municipales de la Ciudad de Barranquilla en un sistema de tratamiento terciario combinado. Se llevó a cabo a través de tres fases, realizando inicialmente el análisis de la eficiencia de remoción de la roca coralina y la Chlorella sp. como sistemas de tratamiento aislados en un reactor tipo Batch de lecho fijo, posteriormente se determinó la capacidad de remoción de nutrientes implementando la roca coralina y Chlorella sp. en un sistema de tratamiento terciario combinado con el reactor, finalmente se evaluó la eficiencia del reactor de acuerdo con los límites máximos establecidos en la normativa ambiental nacional e internacional en función de remoción. Se evidencio que la roca coralina modificada a 400°C presenta mejores porcentajes de remoción durante las primeras 5 h de tratamiento, mientras que la Chlorella sp. tiene una mejor eficiencia luego de 8 h de tratamiento conforme al crecimiento microbiológico. Al combinar ambos medios se obtuvieron porcentajes de remoción del 75% para NO2, 89% para NO3 y del 34% para PO4, luego de un tiempo de 16 h, lo cual se atribuye en gran medida a la acción de la microalga. Se concluyo que el sistema terciario combinado presenta una alta eficiencia con respecto a los sistemas individuales, este presenta los mayores porcentajes de remoción y cumple con la totalidad de la normativa Ambiental vigente

Eliminación de materia carbonada de residuos líquidos orgánicos municipales en un filtro anaerobio

A medida que crece la población también se generan desechos líquidos (lixiviados y agua residual) convirtiéndose estos en un problema de carácter ecológico. Para ello se propone la utilización de un filtro anaerobio de 13L, alimentado de lixiviado diluido con agua residual municipal con un TRH de 36 a diferentes COV, de 1 a 8 g/Ld con eficiencia de remoción de DQO de 80 al 90% y con una producción de 21 a 40 L de biogás conteniendo de 70 a 75% de metano. La alcalinidad alfa se mantuvo a 0,8 indicando que es posible aumentar la COV pero este aumento se ve limitado por el descenso de eficiencia para la remoción de sólidos suspendidos volátiles