Abstracto

Congreso de Biopolímeros 2018: Dos rutas diferentes para la preparación de membranas de filtración bacteriana de celulosa/quitosano para la eliminación de cobre en aguas residuales - Leire Urbina - Universidad del País Vasco

 Leire Urbina 

 La presencia de iones de cobre en aguas residuales es un problema muy grave que se extiende a las industrias eléctricas, del cuero, fungicidas o papeleras. Investigaciones recientes se centran en el desarrollo de membranas de quitosano (Ch) para procesos de depuración de aguas residuales ya que este biopolímero contiene una gran cantidad de grupos amino libres que son altamente reactivos para la reacción de quelación de cationes metálicos. Tradicionalmente, se ha utilizado glutaraldehído como reticulante del Ch para mejorar la resistencia química y mecánica de las membranas, pero su principal inconveniente radica en la toxicidad, por lo que se están investigando otras alternativas. En este contexto, los materiales de nanocelulosa también han ganado atención en este campo debido a su rendimiento mecánico y alta área superficial específica. La celulosa bacteriana (BC), un biopolímero biosintetizado por algunas bacterias, ofrece nuevas posibilidades en este campo debido a su conformación estructural de red 3D altamente cristalina con excelentes propiedades mecánicas en estado húmedo. En este trabajo se han desarrollado membranas respetuosas con el medio ambiente mediante rutas in situ y ex situ basadas en BC como plantilla para el Ch como entidad funcional para la eliminación de cobre en aguas residuales. Los compuestos BC/Ch se prepararon ex situ sumergiendo las membranas húmedas de BC previamente biosintetizadas en 0,6 y 1% (v/v) Ch preparado en solución de ácido acético al 0,5% bajo condiciones de agitación. Los compuestos BC/Ch se prepararon in situ mediante el suplemento de quitosano (adición de 0,50 y 0,75% (p/v) Ch) en el medio de cultivo utilizado para la biosíntesis de BC. Se evaluó la influencia de la ruta de preparación en las interacciones entre componentes, propiedades mecánicas, morfología y estructura de poros. Dos rutas condujeron a bionanocompuestos con diferente aspecto y propiedades fisicoquímicas. La caracterización morfológica sugiere una mejor incorporación de Ch en la matriz de BC a través de la ruta in situ. Finalmente, se analizó la capacidad de remoción de cobre de estas membranas y se evaluó la reutilización de las membranas. Con el rápido desarrollo de las industrias, la escasez de recursos hídricos, el crecimiento de la población, la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, las aguas residuales tóxicas y las enfermedades que resultan en la necesidad de un mayor número de aguas residuales. La eliminación de iones de metales pesados ??tóxicos de las aguas residuales, especialmente en los efluentes de desechos industriales y mineros, ha sido ampliamente estudiada en los últimos años. Las aguas residuales con metales pesados ??se liberan directa o indirectamente al medio ambiente, especialmente en los países en desarrollo. Los metales pesados ??no son biodegradables a diferencia de los contaminantes orgánicos. Además, tienden a acumularse en los organismos vivos.Se sabe que muchos iones de metales pesados ??son tóxicos o cancerígenos. De particular preocupación por los metales pesados ??tóxicos son el tratamiento de aguas residuales industriales, que incluyen zinc, cobre, mercurio, plomo y cromo. Especies exclusivas de iones Cu (II) en recursos de agua dulce y el mecanismo osmorregulador del daño del ecosistema acuático en animales de agua dulce. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) ha establecido sus propios límites permisibles para efluentes industriales en 1,3mg/L. El cobre se ha vertido desde varias industrias como baños de limpieza y enchapado de metales, pinturas y pigmentos, minería, fundición, refinación de petróleo, enjuagues como latón, fertilizantes, pasta de laon. circuitos impresos de madera y producción. Además, el cobre es fitotóxico y se ha tenido en cuenta como alguicida para controlar las floraciones de algas. Se han aplicado varias tecnologías de procesamiento. Dos vías han llevado a bionanocompuestos con diferentes propiedades físicas y químicas. El comportamiento mecánico en estado húmedo, fuertemente ligado a la cristalinidad y la capacidad de retención de agua, resultó ser muy diferente dependiendo de la vía de preparación, aunque el contenido de Ch fue muy similar: 35 y 37 pesos para membranas in situ y ex. situ. La caracterización morfológica sugiere una mejor incorporación de Ch a la matriz de BC por la vía in situ. Se analizó la capacidad de remoción de cobre de estas membranas y la membrana preparada in situ mostró los valores más altos, aproximadamente 50%, para concentraciones iniciales de 50 y 250 mgL -1. Además, se evaluó la reutilización de las membranas. El cobre es uno de los metales más preciosos y más utilizados en la industria. Existen muchas técnicas para tratar diferentes tipos de aguas residuales industriales contaminadas con metales pesados ??como el cobre. Incluyendo la adsorción, la filtración por membranas, la cementación y la electrodiálisis, este artículo se centra principalmente en las técnicas de tratamiento de aguas residuales más avanzadas. La revisión examina las diferencias entre los métodos de tratamiento en términos de duración y efectividad general. El cobre es uno de los metales más preciosos y más utilizados en la industria. Existen muchas técnicas para tratar distintos tipos de aguas residuales industriales contaminadas con metales pesados ??como el cobre. Este artículo se centra principalmente en las técnicas de tratamiento de aguas residuales más avanzadas, como la adsorción, la filtración por membrana, la cementación y la electrodiálisis. La revisión examina las diferencias entre los métodos de tratamiento en términos de duración y eficacia general. El cobre es uno de los metales más preciosos y más utilizados en la industria. Existen muchas técnicas para tratar distintos tipos de aguas residuales industriales contaminadas con metales pesados ??como el cobre.Este artículo se centra principalmente en las técnicas de tratamiento de aguas residuales más avanzadas, como la adsorción, la filtración por membrana, la cementación y la electrodiálisis. La revisión examina las diferencias entre los métodos de tratamiento en términos de duración y eficacia general.