Proyectos
Evaluación de una estrategia alternativa e integral para el tratamiento de efluentes coloreados mediante adsorción y fermentación en estado sólido
Resumen
Múltiples industrias como la alimentaria, farmacéutica, cosmética, textil, de pinturas y cueros, entre otras, utilizan colorantes y pigmentos en sus procesos como en los acabados finales de sus productos. El vertimiento de sus efluentes sin tratamiento previo genera una grave problemática tanto ambiental como socio-económica debido al deterioro del hábitat circundante. Además del deterioro estético, la repercusión más drástica de su presencia se manifiesta en la alteración general del equilibrio del ecosistema, principalmente con la disminución en los procesos fotosintéticos, donde una reducción en la penetración de la radiación solar impide los procesos de auto-regeneración del recurso hídrico. Además, se atribuye a algunos de estos colorantes efectos mutagénicos y carcinogénicos, convirtiéndolos en un grave factor de riesgo para la salud pública. Para el tratamiento de los efluentes coloreados se han utilizado diferentes métodos físico-químicos, tales como floculación, oxidación química, ozonización, filtración, intercambio iónico y adsorción con carbón activado, obteniendo porcentajes satisfactorios de decoloración. Sin embargo, limitaciones asociadas con costos elevados, remoción incompleta, fraccionamiento y/o formación de subproductos tóxicos restringen su implementación. También se han evaluado tratamientos biológicos, mostrando ser eficientes pero su implementación a gran escala es aún un reto. Estas dificultades han estimulado en los últimos años el desarrollo metodologías combinadas o mixtas como estrategia adecuada para alcanzar el máximo grado de decoloración a mínimos costos. En nuestro Grupo de Investigación se viene desarrollando una estrategia combinada, que logra en particular la sinergia entre el proceso físico de adsorción y el proceso biológico de Fermentación en Estado Sólido, FES. En la primera etapa se aprovecha la capacidad adsorbente de los residuos agroindustriales para remover los colorantes de la solución, y en el proceso de FES, se recurre a la capacidad enzimática de los Hongos de Podredumbre Blanca, HPB, para la degradación del colorante, delineando de esta forma una metodología integral, eficiente, de bajo costo, sostenible y ambientalmente favorable para el tratamiento de cuerpos de agua contaminados con colorantes. Considerando que los efluentes industriales están formados por mezclas de colorantes y en el propósito de contribuir a la solución de problemáticas reales de nuestra sociedad, en nuestro Grupo se han comenzado estudios de adsorción de sistemas multicomponentes, como una aproximación más cercana a la realidad de dichos efluentes. Cabe señalar que la evaluación de estos sistemas multisolutos es analíticamente más compleja debido a la superposición de las señales de absorbancia de los colorantes que hacen parte de la mezcla, pero que hemos encontrado en la espectrofotometría derivativa una herramienta adecuada para superar este inconveniente y alcanzar una determinación cuantitativa rápida, económica y exacta de los contaminantes de estudio. Con respecto a la FES, se ha obtenido en nuestro Grupo resultados satisfactorios en la degradación de distintos colorantes tanto catiónicos como aniónicos, tales como el rojo ultracril, azul brillante y rojo 40, señalando que este método biológico basado en la producción de diversas enzimas ligninolíticas constituye una alternativa promisoria y complementaria de la estrategia mixta descrita. Es valioso puntualizar que las especies fúngicas utilizadas para estas investigaciones han sido Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus y Pleurotus pulmonarius. En el presente proyecto se propone evaluar la biorremediación de una mezcla de colorantes mediante un proceso inicial de adsorción sobre el residuo tuza de maíz y posteriormente llevar a cabo el respectivo proceso de FES, utilizando herramientas estadísticas, con el fin de respaldar todos los resultados de la investigación.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:MÓDULO PARA LA INSCRIPCIÓN DE JÓVENES INVESTIGADORES DE COLCIENCIAS - 2013
Modalidad:MÓDULO PARA LA INSCRIPCIÓN DE JÓVENES INVESTIGADORES DE COLCIENCIAS - 2013
Responsable