Recuperación de aguas naturales contaminadas utilizando quitosano

Recovery of contaminated natural waters using chitosan

  • Dianela Isabel Rincón, DR
  • Marinela Colina Rincón, MR
  • José Alejandro Molina Zerpa, JM
  • José Alejandro Vargas Colina, JV
  • Brinolfo Montilla, BM

Resumen

RESUMEN


En la actualidad, existen innumerables tratamientos de coagulación / floculación para aguas de los cuales los compuestos tradicionalmente utilizados están vinculados con enfermedades a los seres vivos; por tal motivo, se busca emplear compuestos amigables con el ambiente, no tóxicos y de alta eficiencia. El quitosano es un polímero biodegradable, no tóxico con propiedades coagulantes y floculantes; mientras que, el metabisulfito de sodio tiene la capacidad de reducir la toxicidad del agua eliminando las cloroaminas además de desinfectarla logrando producir un efluente biodegradable. El quitosano empleado fue de masa molecular intermedia (298,57 ± 2,45 kDa) del cual se preparó el gel de acetato de quitosano en conjunto con el coadyuvante metabisulfito de sodio obteniendo cinco (5) tratamientos por tres (3) concentraciones de quitosano cada uno para tratar la muestra problema que fue un cuerpo de agua natural contaminada (estrecho del Lago de Maracaibo). En todos los tratamientos se obtuvieron valores favorables de remoción para parámetros de turbidez >50%, dureza total >76%, cloruros >50%, sulfatos >46% y para sólidos disueltos totales por encima de 32%; teniendo que la concentración con mejores resultados en cada tratamiento con el quitosano y el quitosano/metabisulfito es a 4 ppm.


Palabras clave: coagulante, floculante, quitosano, metabisulfito de sodio, aguas naturales, Lago de Maracaibo.


ABSTRACT


At present, there is countless coagulation / flocculation water treatments of which the compounds traditionally used are linked to diseases to living beings; for this reason, we seek to use environmentally friendly, non-toxic and high efficiency compounds. Chitosan is a biodegradable polymer, non-toxic with coagulant and flocculating properties; while, sodium metabisulfite has the ability to reduce the toxicity of water by eliminating chloroamines as well as disinfecting it to produce a biodegradable effluent. The chitosan used was of intermediate molecular mass (298.57 ± 2.45 kDa) from which the chitosan acetate gel was prepared in conjunction with the sodium metabisulfite coadjuvant obtaining five (5) treatments for three (3) concentrations of chitosan each to treat the sample problem that was a body of contaminated natural water (Strait Lago de Maracaibo). In all treatments, favorable removal values were obtained for turbidity parameters> 50%, total hardness> 76%, chlorides> 50%, sulphates> 46% and for total dissolved solids above 32%; obtaining that the treatment of 4 ppm for both were efficient chitosan and chitosan/metabisulfite.


Key words: coagulant, flocculant, chitosan, sodium metabisulfite, natural waters, Lago de Maracaibo.

Citas

AOAC (Association of Official Analytical Chemists) (1990). Official Methods of Analysis, Methods 924.05 Ash, 16th Edition, USA 4: 40-42.

Araujo, D.; Araujo, Y. (2011). Alternativas para el manejo de las aguas residuales municipales en la parroquia La Puerta, municipio Valera, estado Trujillo. Departamento de Ingeniería de la Universidad de los Andes. Trujillo, Venezuela.

Caldera Y.; Clavel, N.; Briceño, D.; Nava A.; Gutiérrez, E.; Mármol, Z. (2009). Quitosano como coagulante durante el tratamiento de aguas de producción de petróleo. Bol. Centro Invest. Biol. 43 (4): 541–555.

Cárdenas, C. y Vargas, L. (1998). Curso de adiestramiento “Caracterización de aguas”.

Colina, M.; Ayala, A.; Rincón, D.; Molina, J.; Medina, J.; Ynciarte, R.; Vargas, J.; Montilla, B. (2013). “Evaluación de los procesos para la obtención química de quitina y quitosano a partir de desechos de cangejos. Escala piloto e industrial”. Revista Iberoamericana de Polímeros. 15(1): 21-43.

Corona, J. (2013). Contaminación antropogénica en el Lago de Maracaibo, Venezuela. Biocenosis. 27 (1-2): 85-93.

EPA 832-F-00-022. Wastewater Technology Fact Sheet Dechlorination. Septiembre 2000.

Echarri, L. (1998). “Libro electrónico ciencias de la tierra y del medio ambiente”, Edición Teide. Libro electrónico disponible en: http://www4.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/indice.html

Fuentes, L.; Contreras, W.; Perozo, R., Mendoza, I.; Villegas, Z. (2008). Uso del quitosano obtenido de Litopenaeus schmitti (Decapoda, Penaeidae) en el tratamiento de agua para consumo humano. Multiciencias 8: 281 – 287.
Gaceta Oficial Extraordinaria: 5.021 del 18/12/95. Decreto 883.1995. Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos.

Gaceta Oficial de la República de Venezuela. Número 36.395. 1998 “Normas sanitarias de calidad del agua potable”.

Hidalgo C.; Suárez Y.; Fernández M. (2008). “Validación de una técnica potenciométrica para determinar el grado de desacetilación de la quitosana”, Ars Pharm 49 (3): 245-257.

López, M. (2011). “Obtención y caracterización de quitosanos modificados. Ingredientes funcionales con aplicaciones tecnológicas y biológicas en la industria alimentaria”. Facultad de Veterinaria. Universidad Complutense de Madrid.

Mishra, M., 2016, “Handbook of encapsulation and controlled release”, Libro electrónico disponible en: https://books.google.co.in/books?id=pY7wCgAAQBAJ&pg=PA278&lpg=PA278&dq=Classification+of+chitosan+based+on+molecular+weight+low,+medium+and+high&source=bl&ots=OolMBfbn7w&sig=hg7bToa_PN0UbKJIopN0m4skPzA&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjgjZ_S7djKAhWHGY4KHfBKCxMQ6AEILjAC#v=onepage&q=Classification%20of%20chitosan%20based%20on%20molecular%20weight%20low%2C%20medium%20and%20high&f=false

Paz, N.; Fernández, M.; López, O.; Nogueira, A.; García, C.; Pérez, D.; Tobella, J.; Montes de Oca, Y.; Díaz, D. (2012). “Optimización del proceso de obtención de quitosano derivada de la quitina de langosta”. Rev. Iberoam. Polim. 13(3): 103 – 116.

Snoeyink, V., Jenkins, D. (1980). Water Chemistry, John Wiley & Sons, New York.
Publicado
2017-08-31
Sección
Ciencias Químicas