Comparison of Two Methodologies for Chemical Extraction of Chitosan from Shrimp Exoskeletons for Application as a Natural Coagulant in Industrial Wastewater
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The objective of this research was to propose adjustments to the chemical extraction of chitosan obtained from shrimp waste for use as a natural coagulant. The proposed methodology consisted of modifying the raw material preparation stage of the chemical extraction process, adding a cooking step of the exoskeletons (boiling water for 5 minutes), then quality tests were carried out on the chitosan obtained, including a review of its effect on the decontamination of industrial wastewater. In the results obtained from the modification carried out, a chitosan (Q-RECO) was obtained with a yield and percentage of solubility in acetic acid less than 5 and 4 percentage points, respectively, but with a degree of deacetylation 25 percentage points higher than the chitosan obtained without the cooking step (Q-RECR). The chitosans obtained were tested as natural coagulants in two types of industrial wastewater: (i) wastewater from tanneries in Villapinzón, Colombia, and (ii) industrial wastewater from the cementation process of a heat treatment industry in Bogotá, Colombia. In all cases, the chitosan obtained with the proposed method (Q-RECO) presented better performance in the removal of pollutants. In conclusion, it is established that the chitosan obtained from the modified process (Q-RECO) favors the removal of pollutants, as the turbidity, BOD and COD values of the discharges from the cementation process decrease, while in the discharges from the tanning process, the parameters of turbidity, pH, total suspended solids (TSS), electrical conductivity, anionic surfactants (SAAM), chlorides, and chromium are removed.
En esta investigación se propuso como objetivo plantear ajustes a la extracción química del quitosano obtenido a partir de los desechos de camarón para su uso como coagulante natural. La metodología propuesta consistió en la modificación de la etapa de preparación de la materia prima del proceso de extracción química, adicionando un paso de cocido de los exoesqueletos (agua hirviendo por 5 minutos), luego se desarrollaron pruebas de calidad al quitosano obtenido, dentro de las cuales se incluyó la revisión de su efecto en la descontaminación de agua residual industrial. En los resultados obtenidos de la modificación realizada se tuvo un quitosano (Q-RECO) con rendimiento y porcentaje de solubilidad en ácido acético menor de 5 y 4 puntos porcentuales, respectivamente, pero con un grado de desacetilación en 25 puntos porcentuales mayor que el quitosano obtenido sin el paso de cocción (Q-RECR). Los quitosanos obtenidos fueron probados como coagulantes naturales en dos tipos de aguas residuales industriales: (i) aguas residuales de las curtiembres de Villapinzón, Colombia, y (ii) aguas residuales industriales provenientes del proceso de cementación de una industria de tratamientos térmicos de Bogotá, Colombia. En todos los casos el quitosano obtenido con el método propuesto (Q-RECO) presentó mejor desempeño en la remoción de los contaminantes. Como conclusión se establece que el quitosano obtenido del proceso modificado (Q-RECO) favorece la remoción de agentes contaminantes, ya que disminuyeron los valores de turbidez, DBO y DQO de los vertimientos provenientes del proceso de cementación, mientras que en los vertimientos del proceso de curtido se remueven los parámetros de turbidez, pH, sólidos suspendidos totales (SST), conductividad eléctrica, tensoactivos aniónicos (SAAM), cloruros y cromo.
En esta investigación se propuso como objetivo plantear ajustes a la extracción química del quitosano obtenido a partir de los desechos de camarón para su uso como coagulante natural. La metodología propuesta consistió en la modificación de la etapa de preparación de la materia prima del proceso de extracción química, adicionando un paso de cocido de los exoesqueletos (agua hirviendo por 5 minutos), luego se desarrollaron pruebas de calidad al quitosano obtenido, dentro de las cuales se incluyó la revisión de su efecto en la descontaminación de agua residual industrial. En los resultados obtenidos de la modificación realizada se tuvo un quitosano (Q-RECO) con rendimiento y porcentaje de solubilidad en ácido acético menor de 5 y 4 puntos porcentuales, respectivamente, pero con un grado de desacetilación en 25 puntos porcentuales mayor que el quitosano obtenido sin el paso de cocción (Q-RECR). Los quitosanos obtenidos fueron probados como coagulantes naturales en dos tipos de aguas residuales industriales: (i) aguas residuales de las curtiembres de Villapinzón, Colombia, y (ii) aguas residuales industriales provenientes del proceso de cementación de una industria de tratamientos térmicos de Bogotá, Colombia. En todos los casos el quitosano obtenido con el método propuesto (Q-RECO) presentó mejor desempeño en la remoción de los contaminantes. Como conclusión se establece que el quitosano obtenido del proceso modificado (Q-RECO) favorece la remoción de agentes contaminantes, ya que disminuyeron los valores de turbidez, DBO y DQO de los vertimientos provenientes del proceso de cementación, mientras que en los vertimientos del proceso de curtido se remueven los parámetros de turbidez, pH, sólidos suspendidos totales (SST), conductividad eléctrica, tensoactivos aniónicos (SAAM), cloruros y cromo.