Convocatoria
Prototipos orientados al mercado en TCUE CURSO 2024-2025
TÍTULO DEL PROYECTO:
PROTOTIPO DE FILTRO POR BIOADSORCIÓN
MEDIANTE QUERATINA DE PELO DE CERDO
(Sus scrofa) Y OTROS
Autora: Marina Victoria Zaremba Tsyupka
Tutor: Académico: Santiago Zazo del Dedo
Cotutor Académico: Juan Carlos García Prieto
Colaborador: Manuel García Roig
¿Por qué este proyecto?
• No se degradan, se bioacumulan y son tóxicos a concentraciones.
• Carcinógeno
• Efluentes industriales (galvanoplastia, curtiduría, pinturas, etc.)
• Valor paramétrico: 50 μg/L*
• Acumulación en tejidos, neurotóxico
• Agente coagulante en potabilización de agua.
• Valor paramétrico: 200 μg/L
RD 3/2023
Económicamente viable
Escalable
Eficaz a concentraciones
Pelo de cerdo
¿Cómo se llevó a cabo?
Confirmar la bioadsorción de cromo y aluminio en el pelo de cerdo y el rechazo de cáscara de arroz.
Determinar la eficiencia de cada bioadsorbente para cada metal
Ajustar los datos a diferentes modelos de adsorción
Caracterizar la superficie del pelo de cerdo mediante FT-IR
1. Obtención de residuos agroalimentarios
2. Preparación de aguas sintéticas (Cr⁶⁺ y Al³⁺)
3. Ensayos de bioadsorción en batch
4. Caracterización del pelo de cerdo mediante FT-IR
5. Ajuste a modelos de Freundlich y Langmuir
6. Visualización y análisis de datos con RStudio
Pelo de cerdo
• Limpieza (Ramírez-Paredes et. al, 2000)
• Incubación con NaOH 0.2N, 48h
• Hidrólisis ácida con HCl 8M, 16.5h (Palomino-Amorina et al., 2016)
• Lavado y secado a 40ºC, 24h
Rechazo de cáscara de arroz
• Lavado y secado a 40ºC, 24h
• K₂Cr₂O₇ • AlK(SO₄)₂·12H₂O
• 0-200 μg Cr⁶⁺ /L
• 0-600 μg Al³⁺ /L
Condiciones:
• 10 mL
• 150 rmp
• 22 ºC
• 4 h
• 0.1 g bioadsorbente
• pH 3.0 (Cr⁶⁺ ) o 4.0 (Al³⁺)
Método de la difenilcarbazida (Standart
Determinación de los metales en el agua
Methods APHA, 1998)
Método del eriocromo cianina R (Standart
Methods APHA, 1998)
Método de la difenilcarbazida
(Standart Methods APHA, 1998)
Método del eriocromo cianina
R (Standart Methods APHA, 1998)
• Antes y después de la bioadsorción de Cr⁶⁺
5. Ajuste de datos a modelos de Freundlich y Langmuir
Modelo de Langmuir Cálculo parámetros de bioadsorción
Modelo de FreundlichKuster
• Q (μg metal adsorbidos/g bioadsorbente)
• %R (porcentaje de remoción del metal)
• Adsorción en superficies heterogéneas
• Adsorción en monocapa saturada sobre la superficie del sólido adsorbente
Visualización y análisis de datos con RStudio
Bioadsorción de Cr⁶⁺
• Disminución de concentración de cromo en el agua.
• Alta adsorción con pelo de cerdo (hasta 90%)
• Modelo de Langmuir con buen ajuste para ambos bioadsorbentes
Bioadsorción de Al³⁺
• Adsorción eficaz con pelo, moderada con arroz
• Menor capacidad de remoción en general que con el Cr⁶⁺ , pero prometedor
• Modelo de Langmuir con buen ajuste para ambos bioadsorbentes
¿Cuáles son sus posibilidades de explotación?
Análisis sobre posibilidad de explotación
Aplicabilidad y ventajas competitivas
• Residuos ampliamente disponibles
• No compiten con usos alimentarios ni energéticos
• No requieren de un pretratamiento complejo y costoso
Análisis sobre posibilidad de explotación
Posibilidades de explotación
• Creación de una spin-off universitaria o proyecto piloto en el entorno TCUE
• Colaboración con empresas del sector agroalimentario y ambiental
• Producción y distribución de biofiltros a pequeña escala
Análisis sobre posibilidad de explotación
Limitaciones
• Falta de información técnico-económica detallada sobre la regeneración.
• Proceso estudiado como biorreactor discontinuo
• Aún no se ha validado frente a matrices reales con interferencias
• Reproducibilidad del bioadsorbente
Recolección de bioadsorbentes
Pretratamiento bioadsorbentes
