Orinoquia
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Orinoquia, Volumen 23, Número 2, 2019. ISSN electrónico 2011-2629. ISSN impreso 0121-3709.

Eficiencia del quitosano como coagulante en el postratamiento de efluentes de una planta de sacrificio de cerdos

Efficiency of chitosan as a coagulant in the after-treatment of effluents from a pig slaughter plant

Eficiência da quitosana como coagulante no pós-tratamento de efluentes de uma instalação de abate de porcos

Sedolfo J. Carrasquero-Ferrer, Yandy G. González-Sahinian, Gilberto Colina-Andrade, Altamira R. Díaz-Montiel

Texto completo:


Resumen (es)

Los efluentes provenientes del sacrificio de cerdos son una fuente de contaminación debido a las altas concentraciones de materia orgánica, nitrógeno, fósforo, grasas, sólidos totales y coliformes fecales. En esta investigación se evaluó la efectividad del quitosano como coagulante en el postratamiento de efluentes porcícolas provenientes de un reactor discontinuo secuencial, con el fin de remover las fracciones no biodegradables remanentes del proceso biológico. El tratamiento terciario consistió en la coagulación, floculación y sedimentación. Se caracterizó el efluente tratado biológicamente mediante los siguientes parámetros: pH, DQO, turbidez, color, sólidos totales (ST), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), nitrito, nitrato, fosforo total (PT) y alcalinidad total (AT). El tratamiento fisicoquímico se llevó a cabo mediante el uso de la prueba de Jarra a través de corridas exploratorias con dosis entre 50 y 800 mg/L de quitosano disuelto en ácido acético. Se comparó la efectividad del quitosano (700 mg/l) con sulfato de aluminio (430mg/l) y poliacrilamida (90 mg/l), los cuales son utilizados como coagulantes de uso convencional en el tratamiento de aguas residuales. El experimento se condujo mediante un diseño completamente al azar con un total de tres tratamientos (quitosano, sulfato de aluminio y poliacrilamida) y tres repeticiones cada uno. La dosis de quitosano (700 mg/l) permitió obtener porcentajes de reducción de turbidez de 83.1%, color de 64.7%, DQO de 84.6%, y 78.2% de NT para valores iniciales de 15.6 NTU, 26 UC Pt-Co, 865 mg DQO/L y 89 mg NT/L. Se encontraron diferencias significativas (P≤0.05) entre la dosis quitosano (700 mg/l) y los coagulantes convencionales (430 mg/l de sulfato de aluminio y 90 mg/l de poliacrilamida) en la reducción de NT, siendo el tratamiento con quitosano el coagulante con las mayores eficiencias de reducción. El tratamiento con quitosano con una dosis de 700 mg/l representó una opción viable para el tratamiento terciario de los efluentes proveniente del proceso de sacrificio de cerdos tratados biológicamente.

Palabras clave (es)

coagulación-floculación; poliacrilamida; quitosano; sulfato de aluminio; tratamiento terciario

Resumen (en)

Effluents from pig slaughter are a source of contamination due to high concentrations of organic matter, nitrogen, phosphorus, fats, total solids and fecal coliforms. This research evaluated the effectiveness of chitosan as a coagulant in the post-treatment of wastewater from the slaughter of pigs, in order to remove the remaining recalcitrant fractions from the biological process in a sequential batch reactor. The tertiary treatment consisted of coagulation, flocculation and sedimentation. The effluent was characterized by the parameters: pH, COD, turbidity, color, total solids (ST), Kjeldahl total nitrogen (NTK), nitrite, nitrate, total phosphorus (PT) and total alkalinity (AT). The treatment was carried out by using the jar test through exploratory runs with doses between 50 and 800 mg/L of chitosan dissolved in acetic acid. The effectiveness of chitosan with conventional coagulants in the treatment of wastewater, such as aluminum sulphate and polyacrylamide, was compared. The experiment was conducted using a completely randomized design with a total of three treatments and three replicates each. The evaluated range of doses of chitosan allowed to obtain percentages of turbidity removal of 83.1%, color of 64.7%, COD of 84.6%, and 78.2% NT for initial values of 15,6 NTU, 26 UC, 865 mg COD/L and 89 mg NT/L, using as optimal dose 700 mg chitosan /L. Significant differences (P≤0.05) were found between chitosan and conventional coagulants in NT removal, with chitosan being the coagulant with the highest removal efficiencies. The treatment with chitosan represents a viable option for the tertiary treatment of the effluents coming from the slaughter of pigs.

Palabras clave (en)

Coagulation-flocculation; polyacrylamide; chitosan; aluminum sulphate; tertiary treatment

Resumen (pt)

Efluentes de abate de suínos são uma fonte de contaminação devido às elevadas concentrações de matéria orgânica, azoto, fósforo, gordura, sólidos totais e coliformes fecais. Nesta pesquisa foi avaliada a eficácia de quitosana como um coagulante nos efluentes porcícolas de pós-tratamento, a fim de remover restantes fracções recalcitrantes de um processo biológico em um reactor de carregamento sequencial. O tratamento terciário consistiu em coagulação, floculação e sedimentação. O efluente tratado foi caracterizado biologicamente pelos parâmetros: pH, DQO, turbidez, cor, sólidos totais (ST), nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrito, nitrato, fósforo total (PT) e alcalinidade total (AT).
O tratamento foi realizado usando jarro teste é executado através exploratórios com doses entre 50 e 1250 mg / L de quitosano dissolvido em ácido acético. A eficácia do quitosano com sulfato de alumínio y poliacrilamida foi comparada. O experimento foi conduzido usando um desenho completamente aleatório com um total de três tratamentos e três repetições. A gama de dose de quitosana avaliada produziu percentagens de remoção de turvação de 83,1% cor 64,7% de CQO de 84,6%, e 78,2% de NT para os valores iniciais de 15,6 NTU, 26 UC Pt-Co, 865 mg CQO / L e 89 mg de NT / L, usando dose óptima de 700 mg de quitosana/L. Diferenças significativas (P≤0.05) entre quitosano e coagulantes convencionais na remoção de NT foram encontrados para ser um tratamento com o coagulante quitosano com as eficiências mais altas de remoção. O tratamento com quitosana representa uma opção viável para o tratamento terciário do efluente opção abate de porco.

Palabras clave (pt)

coagulação-floculação; poliacrilamida; quitosano; sulfato de alumínio; tratamento terciário

Referencias

American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (Awwa), Water Environment Federation (WEF). 2005. En: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th Edition, American Public Health Association 1015 Fifteenth street, N.W. Washington, D.C. USA

Andía Y. 2000. Tratamiento de agua: Coagulación y floculación. SEDEPAL. Evaluación de plantas y desarrollo tecnológico. 44 p. Lima, Perú

Arboleda J. 2000. Teoría y práctica de la purificación del agua. Editorial Acodal. Colombia, p. 836

Baltazar J, Caprari J. Efectividad del sulfato de aluminio, sulfato ferroso y polielectrolito catiónico sobre el tratamiento de efluentes de plantas de pintura. Ingeniería sanitaria y ambiental. 2004;(74):76-81

Bayramoglu M, Kobya M, Eyvaz M, Senturk E. Technical and economic analysis of electrocoagulation for the treatment of poultry slaughterhouse wastewater. Separation and PurificationTechnology. 2006;51(3):404-408

Béline F, Boursier H, Daumer M, Guiziou F, Paul E. 2007. Modelling of biological processes during aerobic treatment of piggery wastewater aiming at process optimization. Bioresource Technology, 98: 3298–3308

Biggs S, Habgood M, Jameson G, Yan Y. 2000. Aggregate structures formed via a bridging flocculation mechanism. Chemical Engineering Journal, 80:13–22

Boursier H, Béline F, Paul E. 2005. Piggery wastewater characterization for biological nitrogen removal process design. Bioresource Technology, 96: 351–358.

Bhuptawat H, Folkard G, Chaudhari S. 2007. Innovative physico-chemical treatment of wastewater incorporating Moringa oleifera seed coagulant. Journal of Hazardous Materials, 142(1-2):477-482.

Caldera Y, Clavel N, Briseño D, Nava A, Gutiérrez E, Mármol Z. 2009. Quitosano como coagulante durante el tratamiento de agua de producción de petróleo. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas, 43(4):541-555.

Caldera Y, Rodríguez Y, Oñate H, Prato J, Gutiérrez, E. 2011. Eficiencia del quitosano como coagulante durante el tratamiento de aguas de baja turbidez asociadas a la producción de petróleo. Revista Tecnocientífica URU, 1:46-52.

Canales, C. 2005. Guía de Mejores Técnicas Disponibles en España del sector cárnico. 2005. Centro de Publicaciones de la Secretaría General Técnica Ministerio de Medio Ambiente. España, p. 204.

Carrasquero S, Matos E, Saras F, Pire M, Colina G, Díaz A. 2014a. Evaluación de la eficiencia de un reactor por carga secuencial tratando aguas residuales de un matadero de reses provenientes de un matadero de reses. Revista de la Facultad de Ingeniería de la UCV, 29(3):7-16.

Carrasquero S, Cordero R, Mas y Rubi M, Pardo A, Marin J, Vargas L. 2014b. Eficiencia del quitosano como coagulante en aguas residuales de una industria procesadora de harina. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas, 48(3):206-223.

Carrasquero S, Marquina D, Soto J, Viloria S, Pire M, Díaz A. 2015. Remoción de nutrientes en aguas residuales de un matadero de reses usando un reactor biológico secuencial. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 25(2):43-60.

Carrasquero S, Suarez E, López Y, Marin J, Díaz A. 2017. Uso de amargos de salmuera como coagulante en el tratamiento terciario de efluentes cárnicos. Revista de la Universidad del Zulia, 8(21):11-27.

Cheng W, Hwa F, Fang R, Chen Y. 2005. Using Chitosan as a Coagulant in Recovery of Organic Matters from the Mash and Lauter Wastewater of Brewery. Journal of Polymers and the Environment, 13(4):383-388.

Cogollo J. (2011). Clarificación de aguas usando coagulantes polimerizados: caso del hidroxicloruro de aluminio. DYNA, 78: 18-27.

Colina M, Ayala A, Rincón D, Molina J, Medina J, Inciarte R, Vargas J, Montilla B. 2014. Evaluación de los procesos para la obtención química de quitina y quitosano a partir de desechos de cangrejos. Escala piloto e industrial. Revista Iberoamericana de Polímeros, 15(1):21-43.

Decreto 883. (1995). Normas para la Clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y de los vertidos líquidos. Gaceta Oficial No. 5021. 18-12-1995. Venezuela

Dionisia D, Bruce S, Barraclough M. 2014. Effect of pH adjustment, solid–liquid separation and chitosan adsorption on pollutants’ removal from pot ale wastewaters. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2(4):1899-2376

Domínguez J, González T, García T, Beltrán J. 2007. Aluminium sulfate as coagulant for highly polluted cork processing wastewaters: Removal of organic matter. Journal of Hazardous Materials, 148:15-21.

Escalante V, Garzón M, Valle S. 2012. Remoción de macronutrientes en el tratamiento de aguas residuales porcícolas. Revista Ra Ximhai, 8(3):75-82.

Giordani S, Gonzales L, Morales A, Quijano J, Tejada A. 2008. Factibilidad del uso de polímeros para la clarificación del agua potable en la ciudad de Mérida. Creando, 7-8:97-108.

Hamdani A, Mountadar M, Assobhei O. 2005. Comparative study of the efficacy of three coagulants in treating dairy factory waste water. International Journal of Dairy Technology, 58(2): 83-88.

Jarvis P, Jefferson B, Parsons S. 2005. How the Natural Organic Matter to Coagulant Ratio Impacts on Floc Structural Properties. Environmental Science Technology, 39 (22):8919–8924

Koohestanian A, Hosseini M, Abbasian Z. 2008. The Separation Method for Removing of Colloidal Particles from Raw Water. American-Eurasian journal of agricultural and environmental sciences, 4(2): 266-273

Lanciné G, Bamory K, Raymond L, Jean S, Christelle B, Jean B. 2008. Coagulation-flocculation treatment of a tropical surface water with alum for dissolved organic matter (DOM) removal: Influence of alum dose and pH adjustment. Journal international environmental application and science, 3(4): 247-257.

Lárez C. 2006. Quitina y quitosano.. Materiales del pasado para el presente y el futuro. Avances de Química, 1(2):15-21.

Louvet J, Homeky B, Casellas M, Pons M, Dagot C. 2013. Monitoring of slaughterhouse wastewater biodegradation in a SBR using fluorescence and UV–Visible absorbance. Chemosphere, 91:648–655.

Massé D, Masse L. 2000. Characterization of wastewater from hog slaughterhouses in Eastern Canada and evaluation of their in-plant wastewater treatment systems. Canadian Agricultural Engineering, 42 (3):139-146.

Niquette P, Monette F, Azzouz A, Hausler R. 2004. Impacts of substituting aluminium-based coagulants in drinking water treatment. Review article. Water Quality Research Journal of Canada, 39(3):303- 310.

No H, Meyers S. 2000. Application of chitosan for treatment of wastewaters. Review. Environmental Contamination and Toxicology, 163:1-28.

Renault F, Sancey B, Bodot P, Crini G. 2009. Chitosan for coagulation/flocculation process-An ecofriendly approach. European Polymer Journal, 45(5):1337-1348.

Song Z, Williams C, Edyvean R. 2004. Treatment of tannery wastewater by chemical coagulation. Desalination, 164(3): 249-259.

Zemmouri H, Kadouche S, Lounici H, Hadioui M, Mameri N. 2011. Use of chitosan in coagulation flocculation of raw water of Keddara and Beni Amrane dams. Water Science and Technology: Water Supply, 11(2): 202–210.

Zonoozi M, Moghaddam M, Arami M. 2011. Study on the removal of acid dyes using chitosan as anatural coagulant/coagulant aid. Water Science an Technology, 63(3):403-409


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