Transcript BIBLIOGRAFÍA - IQ

PROCESOS PARA LA
ELIMINACIÓN DE
COLORANTES
TEXTILES
Experimentación en Ingeniería Química II.
Grupo C-Pareja 14.
Judit Martín Juárez
Yurena Fresneda Ferrón
DECOLORACIÓN DE LOS COLORANTES TEXTILES CON EL
AGUA A TRAVÉS DE UNA BARRERA DIELÉCTRICA CON
DESCARGA
•Los
colorantes vertidos de las industrias textiles son los
principales contaminantes del agua.
•Los
tratamientos tradicionales son: la absorción, la coagulación,
la filtración y la sedimentación.
•Los
nuevos tratamientos biológicos son: los biorreactores de
película fija, la digestión anaeróbica, la capa de ozono/ UVoxidación, la fotocatálisis y el tratamiento aerobio de hongos.
Esta figura muestra un DBD coaxial (descarga de barrera
dieléctrica). A través del cuál se realiza el método de la
oxidación avanzada de procesos (POA).
•
Los reactivos utilizados en este experimento son los
siguientes: Reactivo Negro 5, Reactivo Azul 52, Reactor
Amarillo 125 y Reactivo Verde 15.
•
Todos estos reactivos son de tipo azo, principalmente
utilizados en la industria textil.
•
Estos proporcionan un gran color, son muy tóxicos,
cancerígenos y mutágenos.
La eficiencia de la absorbancia se define como:
A0 es la absorbancia a la longitud de onda máxima absorción de la
solución inicial de tinte
A es la absorbancia a la longitud de onda de máxima absorción de la
solución de tinte después de que el plasma el tratamiento.
Resultados y conclusiones
Efecto de la densidad de energía aplicada:
Monitoreo espectrofotométrico de colorantes durante el tratamiento
del plasma:
Cambio de los valores de pH y efectos del ajuste del mismo:
Efectos del tiempo del tiempo de residencia después del tratamiento
del plasma:
Efecto del H2O2 :
Efecto del Fe2+ :
EFECTO DEL PH SOBRE EL POTENCIAL DE BIO-REPARACIÓN
PARA LA ELIMINACIÓN DE COLORANTES TEXTILES VIOLETA
DIRECTO MEDIANTE EL HONGO ASPERGILLUS NIGER.
• Los colorantes sintéticos son tóxicos y
recalcitrantes en la naturaleza.
• Muchos países tuvieron que prohibir su utilización y
proponer técnicas ecológicas como la bio-reparación
para su eliminación y poder cumplir, una gestión
eficaz de las aguas residuales.
Factores que influyen en la bio-eliminación de tintes textiles.
•
pH.
•
Concentración de colorante.
Cantidad de biomasa producida por los
microorganismos presentes en las cepas de
hongos.
•
Eliminación del color mediante el hongo Aspergillus Niger.
• Se utilizó dicho hongo conservado en agar en un medio
refrigerado; la cepa de hongos se cultivó en un medio
mineral.
• El micelo, fue separado para determinar la cantidad de
biomasa que contenían y así poder evaluar la cantidad de
colorante que podían absorber, se expreso en peso seco.
• El pH óptimo para la eliminación del color mediante el
hongo Aspergillus niger era de 5.
Eliminación del color mediante el hongo Aspergillus Niger.
• La decoloración del tinte se determinó midiendo la
absorbancia de la cepa de hongos frente al color
original del medio, en un espectrofotómetro.
Donde: A0: absorbancia inicial de la solución de
tinte. A: absorbancia de la solución de tinte después
del tratamiento biológico.
• La cantidad de colorante absorbido fue calculado
mediante:
Donde: qe (mg / g), es la cantidad de colorante absorbido en el
cantidad unitaria de la biosorbentes. C0 y Ce (mg / L) son las
concentraciones de colorante en las soluciones antes y después de
biosorción, respectivamente. V (L) es el volumen de la solución y M
(g) es la cantidad de bioabsorbente.
Los efectos del pH sobre la eficacia de la eliminación del tiente.
El porcentaje de eliminación del colorante violeta directo en un intervalo
de pH ácido (2 a 6) se incrementa con el tiempo de incubación. La bioeliminación máxima de colorante se obtiene para un pH 2.

Para el colorante reactivo negro 5, la eliminación es mayor a pH ácidos
estando el óptimo entre 2 y 3 y para los colorantes de tipo azo en 1,5.

En el colorante remazol negro B, no se encontraron efectos notables de
decoloración para un rango de pH entre 3 y 5,5, pero la eliminación del color
alcanzó valores máximos al aumentar el tiempo de incubación.

Conclusiones.
•La
mayor bio-eliminación
está acompañada por un
crecimiento de biomasa a
pH entre 6 y 7,
obteniéndose el mayor
peso seco de biomasa.
•La bio-eliminación disminuye a pH 10, esto puede
deberse a la disminución de la cantidad de biomasa
producida por la cepa y que por tanto, esta no sea
suficiente para eliminar todo el colorante.
Conclusiones.
• La eliminación de colorante disminuye con el aumento del
pH.
• El porcentaje de eliminación de colorante depende de la
concentración inicial de éste.
• A pH ácidos se produce una mayor bio-eliminación de
colorante.
Por tanto estos valores de pH son los utilizados
normalmente por la industria textil para la eliminación de
tintes.
ABSORCIÓN DE COLORANTES TEXTILES REACTIVOS POR EL
HONGO ASPERGILLUS FOETIDUS.
• Los colorantes reactivos, están diseñados para unirse
covalentemente con las telas donde quiere producirse la coloración.
• Los colorantes tipo azo son la clase de tintes más grande, solubles
en el agua, que más variedades de color tienen y los más resistentes a
los procesos de biodegradación aerobia.
• Para la decoloración de estos tintes se utilizan cepas de hongos que
absorban la biomasa sin que se produzca degradación del tejido.
• Los procesos de bio-absorción son rápidos y muy eficientes. Uno de
los hongos capaces de absorber colorantes reactivos del tipo azo es
el aspergillus foetidus, con una eficacia del 98%.
Aspergillus foetidus. Estudios realizados para la decoloración:

Estructura.

Cinética de la decoloración.

Umbral de colores que puede tolerar.
Influencia de fuentes de carbón biodegradables, como la
glucosa, sobre el proceso de absorción del color.


Capacidad del hongo para la eliminación del colorante

Posibles efectos contaminantes del proceso.
Aspergillus foetidus. Estudios realizados para la decoloración:
• Utilización de tintes de la mayor pureza posible.
• Disolución de colorante y cepa en el mismo medio de
crecimiento (preparado de sales minerales y glucosa).
• La decoloración total se observa después de 10 días de
experimento.
• Los experimentos están influenciados por el pH. Los cambios
en la absorbancia a longitud de onda máxima provocan un
descenso del pH debido a la acumulación de ácidos orgánicos.
• Corrección de los valores de absorbancia a longitud de onda
máxima mediante métodos experimentales.
El estado metabólico activo de los hongos es esencial para la
decoloración del proceso.

Existe una rápida aceptación de los tintes de la gama dimarene
durante el crecimiento exponencial de la cepa lo que implica el
crecimiento de la actividad metabólica relacionada con la eliminación
del color.

El proceso de bio-absorción de colorante es aplicable a colorantes
tipo azo.

ADSORCIÓN DE TINTES IÓNICOS SOBRE RESIDUOS DE LANA DE
CARBONIZACIÓN
•
•
•
El experimento se ha realizado para los
colorantes AB 80 y BR 22, mediante una
adsorción en un sistema estático.
El pH se ajusta por medio de ácido
sulfúrico puro o hidróxido de amonio.
La cantidad de colorante fijado se calcula
mediante espectrofotometría.
Resultados:

Efecto del tiempo de contacto y de la temperatura:

Isotermas de adsorción de ambos colorantes e influencia del pH en
el BR 22:
El tratamiento de una solución de AB 80 en una columna:

Se aplica un flujo descendente , provocando una obstrucción de la
cama por la desaceleración en el flujo.

Después, se aplico un flujo ascendente para controlar el caudal.

Los resultados obtenidos se muestran ene la siguiente tabla:
El tratamiento del BR 22 en un reactor agitado:



A priori, es un método más caro que el expuesto anteriormente.
El objetivo final es alcanzar un nivel de uso de un tratamiento
adecuado y óptimo de los residuos de carbonización de más bajo
coste.
Los resultados obtenidos se muestran en las siguientes gráficas:
BIBLIOGRAFÍA
Página web de Sci ScienceDirect:
http://www.sciencedirect.com/
Consultada los días 14 y 15 de Octubre de 2011


Artículos originales:

The effect of pH on bioremediation potential for the removal of direct violet
textile dye by Aspergillus niger.
Wafaa M. Abd El-Rahim , Ola Ahmed M. El-Ardy b, Fatma H.A. Mohammad
 Uptake of reactive
S. Sumathi, B.S. Manju

textile dyes by Aspergillus foetidus
Decolorization of reactive textile dyes using water falling film dielectric
barrier discharge.
Biljana P. Dojˇcinovi´ca, Goran M. Rogli´cb, Bratislav M. Obradovi´cc, Milorad M. Kuraicac, Mirjana M. Kosti´c,
Jelena Neˇsi ´c, Dragan D. Manojlovi´c
 Adsorption of ionic dyes
F.Perineau I, J. Molinier et M. Gaste I
on wool carbonizing.