Removal of chromium (VI) from tannery wastewater using vegetable organic biomass in an aerobic sequential biological reactor
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Online |
| Idioma: | spa eng |
| Publicado: |
Universidad Nacional, Costa Rica
2024
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| Acceso en línea: | https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534 |
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AMBIENTALES20534 |
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Universidad Nacional de Costa Rica |
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Revista de Ciencias Ambientales |
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Camacllanqui Huamanlazo, Alex Orestes |
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Camacllanqui Huamanlazo, Alex Orestes Removal of chromium (VI) from tannery wastewater using vegetable organic biomass in an aerobic sequential biological reactor |
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Remoción de cromo (VI) de agua residual de curtiembre empleando biomasa orgánica vegetal en un reactor biológico secuencial aerobio Remoção de cromo (VI) de águas residuais de curtume utilizando biomassa vegetal orgânica em um reator biológico sequencial aeróbio |
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AMBIENTALES205342025-01-15T22:26:49Z Removal of chromium (VI) from tannery wastewater using vegetable organic biomass in an aerobic sequential biological reactor Remoción de cromo (VI) de agua residual de curtiembre empleando biomasa orgánica vegetal en un reactor biológico secuencial aerobio Remoção de cromo (VI) de águas residuais de curtume utilizando biomassa vegetal orgânica em um reator biológico sequencial aeróbio Camacllanqui Huamanlazo, Alex Orestes aerobic biological sequential reactor (SBR); chromium (VI); tannery wastewater; vegetable organic biomass (VOB); agua residual de curtiembre; biomasa orgánica vegetal (BOV); cromo (VI); reactor biológico secuencial (RBS) aerobio; [Introduction]: In the removal of chromium (VI) from tannery wastewater, physicochemical methods are the most used. However, these require high operating costs, and worse still, generate secondary pollutants that again require complementary treatments for their elimination. Given this, the applicability of vegetable organic biomass (VOB) emerges as an environmental alternative based on: the simplicity of its obtaining, the reduction as waste, it does not generate secondary pollutants and, above all, it removes chromium (VI). [Objective]: Use VOB waste in an aerobic sequential biological reactor (SBR) for the removal of chromium (VI) in the treatment of tannery wastewater. [Methodology]: 3 aerobic SBR systems were implemented; 2 controls (SBR1 and SBR2) and 1 study subject (SBR+VOB). Each system was fed with tannery wastewater (18 L) and connected to an aeration mechanism (12.7 L/min). The bacterial inoculum, a fundamental part of an SBR system, was gained from the selective culture of chromium (VI) reducing bacteria (RBCrVI) taken from the wastewater under study, and integrated into SBR2 and SBR+VOB at 0.6 g/L. The VOB was obtained from Stenotaphrum secundatum residues, fragmented, sieved, sterilized and integrated into the SBR+VOB at 1.5 g/L. [Results]: The SBR+VOB system achieved the highest percentage of chromium (VI) removal (93 %), followed by SBR2 (80.1 %), and finally SBR1 (2.8 %). With respect to COD and TSS, the statistical test (Tukey) showed that there was no significant difference between the system under study and the controls, recording COD removal percentages ranging from 87.8 % to 88.4 %, and TSS ranging from 63.8 % to 69.2 %. [Conclusions]: The viability of using VOB waste to remove chromium (VI) in the treatment of tannery wastewater has been evidenced. The results of this research create a promising panorama to mitigate the effects derived from inadequate management of tannery wastewater and organic solid waste. [Introducción]: En la remoción de cromo (VI) de aguas residuales de curtiembre, los métodos fisicoquímicos son los más empleados. Sin embargo, estos demandan altos costos operativos y, peor aún, generan contaminantes secundarios que nuevamente requieren tratamientos complementarios para su eliminación. Ante ello, la aplicabilidad de la biomasa orgánica vegetal (BOV) emerge como una alternativa ambiental sobre la base de: la simplicidad de su obtención, la disminución como residuo, no genera contaminantes secundarios y, sobre todo, de remover cromo (VI). [Objetivo]: Usar residuos de BOV en un reactor biológico secuencial (RBS) aerobio, para la remoción de cromo (VI) en el tratamiento de agua residual de curtiembre. [Metodología]: Se implementaron 3 sistemas RBS aerobios; 2 controles (RBS1 y RBS2) y 1 materia de estudio (RBS+BOV). Cada sistema fue alimentado con agua residual de curtiembre (18 L) y conectado a un mecanismo de aireación (12.7 L/ min). El inóculo bacteriano, parte fundamental de un sistema RBS, se obtuvo a partir del cultivo selectivo de bacterias reductoras de cromo (VI) (BRCrVI), tomadas del agua residual en estudio e integradas al RBS2 y RBS+BOV a 0.6 g/L. La BOV se obtuvo de residuos de Stenotaphrum secundatum, fragmentado, tamizado, esterilizado e integrado al RBS+BOV a 1.5 g/L. [Resultados]: El sistema SRB+BOV alcanzó el mayor porcentaje de remoción de cromo (VI) (93 %), seguido por SBR2 (80.1 %) y, por último, de RBS1 (2.8 %). Con respecto a la DQO y SST, la prueba estadística (Tukey) arrojó que no había diferencia significativa entre el sistema en estudio y los controles, por lo que registró porcentajes de remoción de DQO que van de 87.8 % a 88.4 % y SST que van de 63.8 % a 69.2 %. [Conclusiones]: Se ha evidenciado la viabilidad del aprovechamiento de residuos de BOV para remover cromo (VI) en el tratamiento de agua residual de curtiembre. Los resultados de la presente investigación crean un panorama prometedor para mitigar los efectos derivados de la inadecuada gestión de las aguas residuales de curtiembre y de los residuos sólidos orgánicos. [Introdução]: Na remoção de cromo (VI) de águas residuais de curtume, os métodos físico-químicos são os mais utilizados. Contudo, estes exigem elevados custos operacionais e, pior ainda, geram poluentes secundários que novamente requerem tratamentos complementares para a sua eliminação. Diante disso, a aplicabilidade da biomassa orgânica vegetal (BOV) surge como uma alternativa ambiental baseada na adsorção do cromo (VI), bem como na simplicidade de sua obtenção, na redução como resíduo e, sobretudo, considerando que não gerar poluentes secundários. [Objetivo]: Utilizar resíduo de BOV em reator biológico sequencial aeróbio (SRB) para remoção de cromo (VI) no tratamento de águas residuárias de curtume. [Metodologia]: Foram implementados 3 sistemas RBS aeróbicos; 2 controles (RBS1 e RBS2) e 1 sujeito do estudo (RBS+BOV). Cada sistema foi alimentado com água residuária do curtume (18 L) e conectado a um mecanismo de aeração (12.7 L/min). O inóculo bacteriano, parte fundamental de um sistema RBS, foi obtido a partir da cultura seletiva de bactérias redutoras de cromo (VI) (BRCrVI), retirada das águas residuais em estudo e integrada em RBS2 e RBS+BOV a 0.6 g/L. O BOV foi adquirido de resíduos de Stenotaphrum secundatum, fragmentado, peneirado, esterilizado e integrado ao RBS+BOV a 1.5 g/L. [Resultados]: O sistema SRB+BOV obteve o maior percentual de remoção de cromo (VI) (93%), seguido pelo SBR2 (80,1%) e, por último, RBS1 (2,8%). Com relação à DQO e SST, o teste estatístico (Tukey) mostrou que não houve diferença significativa entre o sistema em estudo e os controles, razão pela qual registrou percentuais de remoção de DQO variando de 87.8 % a 88.4 % e SST variando de 63.8. % para 69.2 %. [Conclusões]: Foi demonstrada a viabilidade do uso de resíduos de BOV para remoção de cromo (VI) no tratamento de águas residuais de curtumes. Os resultados desta pesquisa criam um panorama promissor para mitigar os efeitos derivados da gestão inadequada de águas residuárias e resíduos sólidos orgânicos de curtumes. Universidad Nacional, Costa Rica 2024-10-24 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Journal articles Artículo Artigo application/pdf text/html application/epub+zip audio/mpeg audio/mpeg https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534 10.15359/rca.59-1.7 Tropical Journal of Environmental Sciences; Vol. 59 No. 1 (2025): January-June; 1-21 Revista de Ciencias Ambientales; Vol. 59 Núm. 1 (2025): Enero-Junio; 1-21 Revista de Ciencias Ambientales; v. 59 n. 1 (2025): Janeiro-Junho; 1-21 2215-3896 1409-2158 spa eng https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534/31829 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534/31830 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534/31831 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534/31832 https://www.revistas.una.ac.cr/index.php/ambientales/article/view/20534/31833 Derechos de autor 2024 Revista de Ciencias Ambientales https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |