Revalorization of Coffee Waste

One of the household methods most used to prepare the coffee beverage is the coffee dripping method, which generates millions of tons of coffee waste (CW). Its disposition without control causes environmental matters due to the high consumption of oxygen during its discomposing process. However, the high availability, low cost, and chemical composition of CW (cellulose, hemicelluloses, lignin, ashes, protein, aliphatic acids, fats, and water) make them useful material for obtaining added-value products and bioenergy. In this chapter, the state of the art of different sustainable alternatives to revalorize CW is shown. CW has been successfully applied as an adsorbent for removing pollutants from wastewater and gas, a precursor for obtaining activated carbon, and a feedstock for producing energy and valuable products using mono-process extraction and biorefinery

Phenol adsorption onto coffee waste - granular activated carbon: kinetics and equilibrium studies in aqueous solutions

abstract In this research, the production of granular activated carbon from coffee waste (CW) by chemical activation with zinc chloride was studied by using a 23 factorial design with the three responses (surface area, yield, and hardness) and studying three factors (the activation temperature, activation time, and impregnation ratio). The findings expose that after the experimental design, the highest response values were achieved at an activation temperature of 600°C, an activation time of 40 min, and an impregnation ratio of 1.5 g ZnCl2 g–1 CW. At these conditions, the experimental tests produced a surface area of 1,279 m2 g–1. Batch studies of phenol adsorption onto coffee waste-activated carbon (CW-GAC) were performed at different solution pH, stirring speeds, and initial phenol concentrations. The maximum phenol adsorption capacity onto CW-GAC was 160.52 mg g−1 at pH 7. The adsorption kinetics was affected by stirring speed, the required time to achieve equilibrium decreased from 150 to 120 min when stirring speed varied from 200 to 400 min–1. Film and intraparticle diffusion mechanisms controlled the adsorption of phenol onto CW-GAC. Finally, the porous material developed in this research is capable of sequestering phenol from aqueous solutions to a higher extent than similar lignocellulosic-based activated carbons. Keywords: Adsorption; Coffee; Factorial experimental design; Granular activated carbon; Lignocellulosic wast

Phenol and methylene blue adsorption on heat-treated activated carbon: Characterization, kinetics, and equilibrium studies

A comprehensive study was performed for a thermally treated activated carbon to evaluate the influence of this treatment on the physical and chemical properties of the mineral activated carbon, as well as the adsorption toward phenol and methylene blue. After the heat treatment, surface area decreased and total pore volume diminished about 8.5%, and the total basic groups decreased 18% while the total acid groups increased 8% in comparison with the raw activated carbon. Equilibrium adsorption of phenol and methylene blue was described well with the Freundlich and Langmuir isotherm models, respectively. Adsorption kinetics of phenol and methylene blue was predicted adequately with the empirical pseudo-second-order model, the intraparticle diffusion model, and the homogeneous solid diffusion model, but mass transfer coefficients of the diffusion models help to better understand the adsorption phenomenon. Intraparticle diffusion seems to be the rate-controlling step in the adsorption process, and heat-treated activated carbon in an inert atmosphere was a better adsorbent for both phenol and methylene blue than raw activated carbon

Chlorella sp.: potencial biomaterial para tratamiento de agua contaminada con colorantes

En este trabajo se evaluó el potencial de la biomasa de Chlorella sp. para la remoción del colorante tóxico Rojo Congo en muestras de agua contaminadas. Se caracterizó la biomasa de Chlorella sp. en la que mediante su espectro de FTIR se confirmó la presencia de grupos amino, carboxilo, tiol y fosfatos. Así mismo mediante potenciometría se encontró que el punto de carga cero (PCC) de la biomasa correspondió a un pH de 6.4 y la concentración de sitios activos fue de 0.65 meq/g de sitios ácidos y 0.6 meq/g de sitios básicos. Las pruebas de biosorción con la biomasa de Chlorella sp. mostraron una alta eficiencia de la remoción, superior al 90% misma que se mantiene en al menos tres ciclos de sorción-desorción. Los resultados obtenidos sugieren que el uso de la biomasa de Chlorella sp. como biosorbente de colorantes en agua contaminada es atractivo tanto desde el punto de vista económico como ambiental

Modelación de un tratamiento avanzado de aguas residuales, provenientes de una planta de envasado, usando las metodologías de análisis de superficie de respuesta (ASR) y de redes neuronales (RNA)

El agua residual estudiada fue obtenida de una planta productora de latas, localizada en el centro de la República Mexicana. Esta agua residual fue caracterizada y tratada a nivel laboratorio y planta piloto usando procesos de coagulación y floculación. Tres coagulantes y dos floculantes fueron usados en seis combinaciones y un diseño factorial, así como un análisis de superficie de respuesta (ASR) fueron llevados a cabo para explorar los efectos de pH, concentraciones de coagulante y floculante y velocidad de agitación. Del mismo modo pruebas de sedimentación en columna fueron llevadas a cabo, a las mejores condiciones de operación, para determinar el tiempo de detención para la planta piloto. Estas condiciones fueron utilizadas para construir una planta piloto para tratar 15.14 L/min, la cual incluye una membrana de ósmosis inversa (OI). En la prueba de jarras, las mejores condiciones de remoción UNT con cero turbidez fueron alcanzadas por la combinación de A12(SO.),-NALCO 9907, a l00 min-1 Y pH ácido. En la planta piloto fue requerido un tiempo de detención de 2 horas para remover el l00 % de los sólidos suspendidos en el tanque de sedimentación. La unidad de OI permitió el incremento de remoción de los sólidos totales disueltos a 96.1 % permitiendo una recuperación máxima de agua residual de casi 72 %. Los datos de la unidad de OI fueron exitosamente modelados mediante redes neuroua1es artificiales (ANN). Una red de custro capas alimentada hacia adelante con un algoritmo de propagación hacia atrás fue usada para entrenar todos los modelos de RNA. Los datos esperados y experimentales fueron bien correlacionados y fue alcanzado un coeficiente de determinación de 0.99

Memorias del simposio de teología: desafíos éticos, tecnocientíficos y de espiritualidad ecológica

La publicación Memorias del simposio internacional de teología: desafíos éticos, tecnológicos y de la espiritualidad del siglo XXI recoge la experiencia académica de la Universidad Politécnica Salesiana (UPS) en la comprensión de la fe y de esa búsqueda permanente del ser humano, que desde la razón intenta vislumbrar el misterio de la divinidad. Es tarea de la teología dar razones de las verdades, que por la fe, ya posee el ser humano. Por tanto, la teología tiene como objeto de estudio la experiencia de Dios en la vida humana. El I Simposio Internacional de Teología (modalidad en línea) fue un trabajo colectivo, con el aporte del Área Razón y Fe de la UPS, la Carrera de Teología (en línea) de la UPS, la Facultad Franciscana de Filosofía y Teología Cardenal Echeverría de la UNISAL de El Salvador y la Universidad Don Bosco de Brasil. Todas ellas instituciones comprometidas con la formación y la investigación de la fe como una dimensión humana. En un inicio, se pretendió realizar un diálogo teológico a nivel universitario, sin embargo, la oportuna intervención de Xavier Merchán motivó la participación de grupos de investigación de Cuenca y Guayaquil e impulsó el I Simposio de Teología como evento que forma parte de las propuestas académicas de la UPS