Evaluación de almidones como Floculantes para la remoción de turbiedad en agua superficial
DOI:
https://doi.org/10.21754/tecnia.v33i2.1907Palabras clave:
floculante, almidón, Colocasia Esculenta, Turbiedad, aguas superficialesResumen
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el poder floculante de 3 tipos de almidones, de papa blanca y amarilla (Solanum tuberosum) y pituca (Colocasia esculenta) para remover turbiedad en agua superficial. Para ello, el almidón se extrajo triturando las papas con una proporción de agua/masa de 1:4 y la pituca con una proporción de 1:1, luego se sedimentó y secó a 45 °C durante 24 horas. Se preparó el floculante disolviendo 10 gramos de almidón en 250 ml de agua caliente a 60 °C y posteriormente se hirvió. La evaluación del floculante implicó la coagulación con sulfato de aluminio del agua superficial, ajustando el pH a 9 y luego se dosificó coagulante hasta bajar el pH a 6.9. Se evaluó el poder floculante de los almidones a dosis de 0.3 ml y 0.5 ml por cada litro de agua a tratar. Los parámetros fisicoquímicos evaluados, se midieron antes y después de la adición de los floculantes de almidón. Los almidones de papa amarilla, papa blanca y pituca mejoraron significativamente la eficiencia de remoción de turbiedad en el tratamiento de agua, superando el 95%. Sin embargo, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) aumentó, indicando una mayor carga orgánica. La generación de lodos también aumentó con la adición de floculantes orgánicos. Aumentar la dosis de almidón más allá de 0.3 ml no mejoró la remoción de turbidez, sugiriendo que esa dosis es una "dosis óptima" para maximizar la eficiencia de la reducción de la turbidez.
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[2] I. Krupińska, “Aluminium Drinking Water Treatment Residuals and Their Toxic Impact on Human Health,” Molecules 2020, Vol. 25, Page 641, vol. 25, no. 3, p. 641, Feb. 2020, doi: 10.3390/MOLECULES25030641.
[3] H. Xu, D. Zhang, Z. Xu, Y. Liu, R. Jiao, and D. Wang, “Study on the effects of organic matter characteristics on the residual aluminum and flocs in coagulation processes,” Journal of Environmental Sciences, vol. 63, pp. 307–317, Jan. 2018, doi: 10.1016/J.JES.2016.11.020.
[4] P. Maćczak, H. Kaczmarek, and M. Ziegler-Borowska, “Recent achievements in polymer bio-based flocculants for water treatment,” Materials, vol. 13, no. 18, Sep. 2020, doi: 10.3390/MA13183951/MATERIALS_13_03951_PDF.PDF.
[5] X. Jiang et al., “Biopolymer-based flocculants: a review of recent technologies,” Environmental Science and Pollution Research, vol. 28, no. 34, pp. 46934–46963, Sep. 2021, doi: 10.1007/S11356-021-15299-Y.
[6] J. Chen, A. E. Kazzaz, N. AlipoorMazandarani, Z. H. Feizi, and P. Fatehi, “Production of flocculants, adsorbents, and dispersants from lignin,” Molecules, vol. 23, no. 4, 2018, doi: 10.3390/MOLECULES23040868/MOLECULES_23_00868_PDF.PDF.
[7] B. Bolto and J. Gregory, “Organic polyelectrolytes in water treatment,” Water Res, vol. 41, no. 11, pp. 2301–2324, Jun. 2007, doi: 10.1016/J.WATRES.2007.03.012.
[8] H. Wei, J. Ren, A. Li, and H. Yang, “Sludge dewaterability of a starch-based flocculant and its combined usage with ferric chloride,” Chemical Engineering Journal, vol. 349, pp. 737–747, Oct. 2018, doi: 10.1016/J.CEJ.2018.05.151.
[9] C. A. Ferraz, R. L. S. Fontes, G. C. Fontes-Sant’Ana, V. Calado, E. O. López, and M. H. M. Rocha-Leão, “Extraction, Modification, and Chemical, Thermal and Morphological Characterization of Starch From the Agro-Industrial Residue of Mango (Mangifera indica L) var. Ubá,” Starch - Stärke, vol. 71, no. 1–2, p. 1800023, Jan. 2019, doi: 10.1002/STAR.201800023.
[10] M. Prabhu et al., “Starch from the sea: The green macroalga Ulva ohnoi as a potential source for sustainable starch production in the marine biorefinery,” Algal Res, vol. 37, pp. 215–227, Jan. 2019, doi: 10.1016/J.ALGAL.2018.11.007.
[11] A. B. Altemimi, “Extraction and Optimization of Potato Starch and Its Application as a Stabilizer in Yogurt Manufacturing,” Foods 2018, Vol. 7, Page 14, vol. 7, no. 2, p. 14, Jan. 2018, doi: 10.3390/FOODS7020014.
[12] C. O. Bernardo, J. L. R. Ascheri, D. W. H. Chávez, and C. W. P. Carvalho, “Ultrasound Assisted Extraction of Yam (Dioscorea bulbífera) Starch: Effect on Morphology and Functional Properties,” Starch - Stärke, vol. 70, no. 5–6, p. 1700185, May 2018, doi: 10.1002/STAR.201700185.
[13] A. L. Acosta-Bastar and J. R. Hernández-Barajas, “Dinámica de fluidos computacional del proceso de coagulación-floculación empleando almidón de malanga como floculante para potabilización de agua,” Revista Mesoamericana de Investigación, vol. 1, no. 1, pp. 40–46, Dec. 2021, Accessed: Jul. 23, 2023. [Online]. Available: https://rmi.unach.mx/index.php/revistacientifica/article/view/10
[14] P. D. Quino-Quispe, “Evaluación de aguas residuales bajo el tratamiento a diferentes temperaturas de coagulación - floculación con semillas de durazno (Prunus pérsica), tuna (Opuntia ficus indica) y cáscara de papa (Solanum tuberosum) del rio Jillusaya,” 2019.
[15] K. Anastasakis, D. Kalderis, and E. Diamadopoulos, “Flocculation behavior of mallow and okra mucilage in treating wastewater,” Desalination, vol. 249, no. 2, pp. 786–791, Dec. 2009, doi: 10.1016/J.DESAL.2008.09.013.
[16] J. Duan and J. Gregory, “Coagulation by hydrolysing metal salts,” Adv Colloid Interface Sci, vol. 100–102, no. SUPPL., pp. 475–502, Feb. 2003, doi: 10.1016/S0001-8686(02)00067-2.
[17] S. E. Aguirre, N. V. Piraneque, and R. K. Cruz, “Sustancias Naturales: Alternativa para el Tratamiento de Agua del Río Magdalena en Palermo, Colombia,” Información tecnológica, vol. 29, no. 3, pp. 59–70, Jun. 2018, doi: 10.4067/S0718-07642018000300059.
[18] S. Srichuwong, T. C. Sunarti, T. Mishima, N. Isono, and M. Hisamatsu, “Starches from different botanical sources II: Contribution of starch structure to swelling and pasting properties,” Carbohydr Polym, vol. 62, no. 1, pp. 25–34, Oct. 2005, doi: 10.1016/J.CARBPOL.2005.07.003.
[19] M. Arnaldos et al., “From the affinity constant to the half-saturation index: Understanding conventional modeling concepts in novel wastewater treatment processes,” Water Res, vol. 70, pp. 458–470, Mar. 2015, doi: 10.1016/J.WATRES.2014.11.046.
[20] M. J. Jivan, M. Yarmand, and A. Madadlou, “Preparation of cold water-soluble potato starch and its characterization,” J Food Sci Technol, vol. 51, no. 3, pp. 601–605, Mar. 2014, doi: 10.1007/S13197-013-1200-Y/METRICS.
[21] R. Verma et al., “Physicochemical and functional properties of gamma irradiated buckwheat and potato starch,” Radiation Physics and Chemistry, vol. 144, pp. 37–42, Mar. 2018, doi: 10.1016/J.RADPHYSCHEM.2017.11.009.
[22] M. Herrera, “Evaluación del almidón de papa como floculante para el tratamiento de aguas domésticas,” LimenTech, Ciencia y Tecnología Alimentaria, vol. 13, no. 2, pp. 123–135, 2016.
[23] L. Yang, Y. Xia, S. A. Junejo, and Y. Zhou, “Composition, structure and physicochemical properties of three coloured potato starches,” Int J Food Sci Technol, vol. 53, no. 10, pp. 2325–2334, Oct. 2018, doi: 10.1111/IJFS.13824.
[24] N. Haleem et al., “Flocculation of livestock wastewater using cationic starch prepared from potato peels,” Environ Sci (Camb), vol. 9, no. 6, pp. 1690–1700, Jun. 2023, doi: 10.1039/D2EW00794K.
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