Examinando por Materia "Aguas residuales agroindustriales"
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Publicación Acceso abierto Acople entre un reactor anaerobio de medio suspendido y un reactor anaerobio de crecimiento adherido para la producción de hidrógeno y metano a partir de agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca(Universidad del Valle, 2019) Mañunga, Tatiana; Rodriguez Victoria, Jenny Alexandra; Zaiat, MarceloCon relación a la producción de hidrógeno, se evaluó el efecto de cuatro variables sobre el rendimiento de hidrógeno (HY), las variables fueron pH inicial, pretratamiento del inóculo, relación S/X y Carga Orgánica Volumétrica Específica (COVe). Adicionalmente, en este estudio se investigó el uso del efluente de un reactor acidogénico (RA) para la producción de metano con énfasis en el arranque de un reactor metanogénico. Inicialmente, en condiciones de flujo discontinuo fue verificado el efecto del pretratamiento del inóculo y pH inicial sobre el HY. Se evaluaron dos métodos para el pretratamiento del inóculo (térmico -Tco) y químico-Qco), y el pH inicial fue evaluado en tres niveles (5,7, 5,4, y 5,0). Los resultados indicaron que los pretratamientos inhibieron la actividad de bacterias consumidoras de hidrógeno (BCH) durante periodos relativamente cortos (< 100 h). Los mayores HY fueron observados en la combinación Tco5,0 (1,25 ± 0,01 mol H2. mol-1 CH) seguido de la combinación Qco5.4 (1,10 ± 0,02 mol H2.mol-1 CH). La evaluación del efecto del pH inicial sobre el HY mostró que un pH de fermentación entre 5,0 y 5,4 es adecuado para mejorar el HY. Luego, en condiciones de flujo discontinuo se verificó la influencia de la relación S/X sobre el HY a partir de agua residual sintética (S1) y agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca (S2). Se seleccionaron tres niveles de la relación S/X (2, 4 y 6 g DQO.g-1 SV). Los resultados indicaron que el HY disminuyó al incrementar la relación S/X con el sustrato S2, en comparación con el control (S1). Para el sustrato S2 el máximo HY de 1,98 mol.mol-1 CHr fue encontrado con la relación S/X 2.0 g DQO.g-1 SV con una tasa de producción específica de hidrógeno de 6,60 mL H2.g-1 SV.h-1. Después, empleando reactores acidogénicos (RA) de crecimiento suspendido fue evaluada la influencia de la COVe sobre el HY. Para tal fin, tres RA fueron inoculados con lodo anaerobio mixto pretratado térmicamente (85°C, 30 min), alimentados con agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca y operados en flujo continuo a temperatura ambiente, con tres diferentes COVe (0,8, 1,5 y 3,1 g CH. g-1 SV.d-1) y TRH de 10 h. Aunque esta hipótesis no pudo ser demostrada debido a las posibles interferencias del sustrato sobre las rutas metabólicas, los resultados mostraron una mejor estabilidad del RA operado con una COVe de 0,8 g CH.g-1 SV.d-1, no solo porque permitió un mejor control y cuantificación de la biomasa sino porque fomentó la formación consistente de gránulos productores de hidrógeno (GPH) lo cual resultó de interés para el uso de RA de crecimiento suspendido en la producción biológica de H2 ya que permite el desacople entre el tiempo de retención celular y el TRH. Finalmente, a través del acople entre un RA y un reactor metanogénico (RM) de crecimiento adherido y flujo mixto se investigó el uso del efluente del RA para la producción de metano, simulando un proceso de digestión anaerobia en dos fases, con énfasis en el periodo de arranque del RM. Los resultados mostraron que operar el RA con un TRH de 8 h, COVe de 0,8 g CH.g-1 SV.d-1 y pH de 5,2 ± 0.2 permitió la formación de GPH, lo cual representa un conjunto de condiciones operacionales iniciales para continuar desarrollando la producción biológica de hidrógeno en reactores de crecimiento auto-inmobilizado con control sobre el crecimiento de la biomasa. Sin embargo, se deben adicionar otras estrategias de operación para lograr un HY estable a partir del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca. Por otro lado, se encontró que es factible la producción de metano a partir del efluente acidogénico. Además que un TRH de 28 h y COV de 4,8 g DQO.L-1.d-1 es una condición de operación inicial adecuada para acoplar el RM con el RA. También que el RM soporta cargas orgánicas hasta del orden de 100 g DQO.d-1 siempre que la concentración de DQO y AGV no sea superior a 8.000 mg.L-1 y 2.000 mg A.Acético.L-1.Publicación Acceso abierto Determinación de la contaminación por metales pesados (plomo, cromo, cadmio y mercurio) en aguas del río Cauca, en la zona urbana de la ciudad de Cali y evaluación de la mutagenicidad utilizando el test de Ames.(2017-04-21) Sánchez Chávez, Ramiro; Larmat González, Fernando EnriqueEn esta investigación se evaluó la contaminación por metales pesados (mercurio, cromo, plomo y cadmio), en aguas superficiales del río Cauca a su paso por la ciudad de Santiago de Cali, durante el período 2008, 2009 y 2013, y la mutagenicidad, por medio del bien establecido Test de Ames. Los metales se determinaron por absorción atómica y la mutagenicidad se evaluó con cepas TA98 y TA100 de la bacteria Salmonella Typhimurium, donde también se utilizó el extracto enzimático (S9) para simular el posible efecto mutagénico en mamíferos. La recolección de las muestras de las aguas superficiales del río Cauca se realizó en cinco puntos de muestreo en el perímetro urbano de la ciudad de Santiago de Cali, que van desde el Puente El Hormiguero hasta la desembocadura del río Cali. Las muestras de agua recolectadas fueron procesadas y concentradas con la resina Amberlite XAD-16 con el fin de especiar los metales pesados objeto de estudio y su posterior cuantificación por la técnica de espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito para el caso de los metales cromo, plomo y cadmio, y por generación de vapor frío para el mercurio. Parte de las muestras fueron procesadas hasta completa sequedad, y luego reconstituidas con DMSO para ser utilizadas en el test de Ames. Los resultados de las pruebas de mutagenicidad durante el espacio de tiempo evaluado demostraron que hay un efecto mutagénico moderado en tres de los cinco puntos estudiados. Se evidenció una tendencia sostenida en los puntos de muestreo del canal colector sur, la bocatoma de la planta de tratamiento de agua potable de Puerto Mallarino y la desembocadura del río Cali, con las dos cepas, con y sin el extracto enzimático S9. El punto que mostró mayor concentración de metales y de mayor IM, fue el Canal Colector Sur con un valor de 7.1, con la cepa TA98 con S9. Los resultados de la presente investigación indican una alta concentración de los metales pesados en las muestras analizadas en este segmento y en el período de tiempo evaluado no sobrepasan los límites permitidos por la EPA en aguas de consumo humano, se encontró una leve correlación con los índices de mutagenicidad observados, tanto en las temporadas secas especialmente en la temporadas lluviosas, después de la desembocadura del canal colector sur. Este trabajo de investigación hace parte del proyecto interdisciplinario aprobado y financiado por Colciencias, titulado ¿Evaluación de la actividad mutagenicidad de las aguas del río Cauca en el área urbana de la ciudad de Cali-Colombia, por medio del test de Ames¿.Publicación Acceso abierto Efecto del pretratamiento térmico sobre la actividad hidrogenónica específica - AHE como herramienta para la selección de inóculos en la fermentación oscura del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca [recurso electrónico](2019-10-30) Cárdenas Urbano, Cristian David; Rodríguez, Jenny Alexandra (Director de Tesis o Trabajo de Grado); Rodríguez Chaparro, Tatiana (Director de Tesis o Trabajo de Grado)El hidrógeno ¿ H2 es considerado como el combustible del futuro debido a su alto contenido energético y su naturaleza no contaminante; su producción a través de la fermentación oscura ¿ FO es una alternativa atractiva desde el punto de vista económico y ambiental, en el cual el pretratamiento del inóculo constituye un factor de gran importancia para inhibir los microorganismos consumidores de este biogás y aumentar los rendimientos de producción. Se evaluó el efecto del pretratamiento térmico sobre la Actividad Hidrogenónica Especifica - AHE como herramienta para la selección de inóculos en la fermentación oscura - FO del agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca ¿ ARY. Los valores de Y y AHE indicaron que el Lodo Anaerobio Granular Metanogénico - LAGM y el Lodo Anaerobio Acidogénico - LAA con y sin pretratamiento térmico son factibles para ser utilizados como inóculo en ensayos de FO de sustratos complejos como el ARY. El LAGM y el LAA obtuvieron mayores valores promedio de Y (mLBiogásH2.(gGlucosaRemovida)-1) respecto al LAF, según las condiciones de pretratamiento térmico evaluadas de temperatura ¿ T (75, 85 y 100ºc) y tiempo de exposición t (15, 30 y 45min). Estos valores fueron en su orden, para los seis valores más altos correspondientes a: (i) 289,0 (LAA 85ºC-15min), (ii) 286,9 (LAA 75ºC-15min), (iii) 277,0 (LAGM 75ºC-45min), (iv) 276,7 (LAGM SP), (v) 269,7 (LAGM 75ºC-30min) y (vi) 244,6 (LAA 85ºC-30min).Publicación Acceso abierto Estudio de la mutagenicidad de metales pesados en aguas del río Cauca.(2017-04-21) Arboleda Marín, María Alejandra; Benítez Campo, Neyla; Larmat González, Fernando EnriqueEn general los metales pesados son tóxicos incluso en concentraciones muy bajas, influenciando de forma directa y negativa en diversos procesos biológicos lo que los convierte en potenciales cancerígenos. Producto de la minería, la agricultura y otras actividades son depositados metales pesados en diferentes ecosistemas, donde uno de los mayores receptores son los ríos, llegando a concentraciones que exceden los límites permitidos por la ley, por esta razón el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto mutagénico asociado a metales pesados en aguas superficiales del Río Cauca en la zona urbana de Cali, para lo cual se realizaron dos muestreos en temporada lluviosa. A partir de las muestras de agua se concentraron los metales utilizando la resina Amberlita XAD-16, posteriormente se cuantificaron los metales Pb y Cd total por medio de espectrometría de Absorción Atómica por atomización electrotérmica y Hg total mediante la técnica de Vapores Fríos. El efecto mutagénico de los extractos de metales fue determinado por medio del Test de Ames, utilizando las cepas de Salmonella typhimurium TA97a y TA100, además se estimó la mutagenicidad de soluciones patrón de Pb, Cd y Hg de 0.1 ppb hasta 1000 ppm, utilizando las cepas TA97a, TA98 y TA100. Los resultados indican que se obtuvo mutagenicidad solamente con la cepa TA97a, en la salida de aguas residuales de la PTAR-Cañaveralejo y en la desembocadura del Río Cali en las muestras del segundo muestreo, por su parte las soluciones patrón presentaron una respuesta positiva con esta cepa para concentraciones de 1 y 10 ppm para Pb, 0.1 y 1 ppb para Cd y 100 ppm para Hg, donde esta última también fue mutagénica para TA98 y TA100. Las concentraciones de Hg en la mayoría de los puntos de muestreo superaron el límite admisible para aguas.Publicación Acceso abierto Transformation of agroindustry effluents with pesticides content by heterogeneous catalysis.(2012-10-17) Barba Ho, Luz Edith; Becerra Moreno, Dorance; Angulo, Viviana; Salazar, LilianaUn tratamiento fotocatalítico se utiliza para degradar contaminantes de las aguas residuales de alta generados durante las operaciones de lavado de tractores utilizados para la fumigación agroindustrial. Los efluentes contaminados con plaguicidas agroindustria Diuron, 2,4 D y Amethrine fue degradado usando un reactor de placa plana con dióxido de titanio (TiO2) como catalizador en suspensión y la radiación solar. Después del tratamiento fotocatalítico, la demanda química de oxígeno (DQO), carbono orgánico disuelto (COD) y la concentración de los pesticidas se midieron los parámetros de control del proceso de degradación de irradiaciones acumulado de 0, 18.75, 37.50, 56.25 y 75.00 1 kj.L. Los resultados experimentales mostraron una DQO 57% y el 23,9% de reducción de DOC para una energía máxima acumulada de 75 kj.L-1. La relación DQO / DOC resultó ser inversamente proporcional a la energía acumulada, lo que indica la transformación de los plaguicidas para los componentes con una estructura más simple molecular y por lo tanto, menos tóxicos y más fáciles de degradar a través de un post-tratamiento biológico junto con el proceso fotocatalítico.