Biodegradación y adsorción de fenol en quitina y quitosano (Biodegradation and adsorption of phenol on chitin and chitosan)

C.C. LOBO; N. BERTOLA; E M. CONTRERAS; N. E. ZARITZKY

Buenos Aires

Congreso; II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología Ambiental, y II Congreso Nacional de la Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2015

Sociedad Argentina de Ciencia y Tecnología Ambiental

Los compuestos fenólicos están presentes en una amplia variedad de efluentes industriales. Tanto el fenol como sus derivados son compuestos tóxicos que tienden a acumularse en los cuerpos receptores de aguas residuales alterando el ecosistema. Por esta razón, las industrias deben tratar sus efluentes y así minimizar su impacto en el ambiente. Por ejemplo, en la Provincia de Buenos Aires el límite de descarga para fenoles en agua superficial es de 0,5 mgfenol/L1. El tratamiento biológico es adecuado para la remoción de fenoles debido a que permite su degradación hasta obtener compuestos menos tóxicos de bajo peso molecular. Sin embargo, la aplicación de tratamiento biológico para elevadas concentraciones de fenol tiene severas limitaciones debido al alto grado de toxicidad para los microorganismos. Por ello, en los últimos años se han estudiado diferentes métodos de remoción de fenol tales como: adsorción, oxidación química, incineración, etc. Si bien se han realizado numerosos estudios sobre la adsorción de fenol en carbón activado, los altos costos del carbón activado y la eliminación del carbón utilizado condujeron a la investigación de materiales alternativos más económicos tales como almidón catiónico insoluble y quitina, entre otros. La quitina (poli-β-(1,4)-N-acetil-D-glucosamina), segundo polisacárido natural más abundante después de la celulosa, es uno de los componentes principales de las paredes celulares de los hongos, y del exoesqueleto de crustáceos e insectos. Por desacetilación se transforma en quitosano (poli-β-(1,4)-D-glucosamina-N-acetil-D-glucosamina), un polielectrolito catiónico que exhibe características fisicoquímicas de notable interés, lo cual hace que presente múltiples aplicaciones. En el presente trabajo se utilizaron dos etapas en serie para la remocion de fenol: adsorción y biodegradación por barros activados. En cada etapa la concentración de fenol se determinó por el método colorimétrico de 4-aminoantipirina2 y la concentración de biomasa en los barros activados se midió como sólidos suspendidos totales3.En la primera etapa se utilizó quitina y quitosano comercial para la adsorción de 1000 mgfenol/L, concentración que es inhibitoria para los microorganismos. Se obtuvo una remoción de 16,3% y 20,3% para quitina y quitosano respectivamente utilizando 4g/L del adsorbente (t= 160 h), lo que condujo en el caso de usar quitosano, a una concentración residual de 800 mgfenol/L que puede tratarse mediante barros activados. Por lo cual, en la segunda etapa se partió de una solucion 800 mgfenol/L que fue sometida a tratamiento biológico utilizando barros activados. En un caso se utilizaron barros activados de un reactor biológico aerobio alimentado con suero de queso y en otro caso, barros activados aclimatados a 300 mgfenol/L. Se observó que el tiempo empleado en degradar el 95% de 800 mgfenol/L fue de 250 h en el caso de barros no aclimatados y 70 h con barros aclimatados. Por lo tanto, el empleo de barros aclimatados redujo un 72% el tiempo de degradación biológica de fenol. Los resultados mostraron que la adsorción podría emplearse como un pretratamiento para reducir la cocentración inicial de fenol a un valor que permita ser degradado por tratamiento biológico.