ESTUDIO DE ANTRAQUINONAS COMO MEDIADORAS REDOX PARA LA DEGRADACIÓN DE COLORANTES AZO A PARTIR DE LODOS ANAEROBIOS

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ANTECEDENTES

Industria Textil

La industria textil representa un importante sector económico en todo el mundo, por lo tanto, con la creciente demanda de productos textiles en las últimas décadas, ha proporcionado el aumento de aguas residuales, a través de las cuales grandes cantidades de colorantes y otros productos químicos se liberan en las aguas superficiales (Firmino P. I. M., 2010).

Las aguas residuales de la industria textil han llegado a ser en muchos lugares un problema que iguala o supera al de las aguas negras domésticas. Su descarga al sistema de alcantarillado de la ciudad está limitada, sin previo tratamiento, ya que los residuos contaminantes y tóxicos contenidos en ella dañan la vida acuática del ecosistema marino, donde son descargadas. La industria textil es una de las industrias que tiene un consumo alto de agua ya que una gran parte del proceso productivo es en húmedo (Salas, G., 2003).

La demanda de agua en las industrias textiles varía entre 120 y 750 m3/ton, mientras que para la elaboración de fibras de nylon y de poliéster, la demanda es entre 100-150 y 60-130 m3/ton, respectivamente (Cervantes, F., 2008). Cabe mencionar que esta industria es la que más demanda colorante azo, ya que representan más del 70% de los colorantes usado durante la tinción de telas. Se estima que hasta un 50% de los colorantes utilizados termina en las aguas debido a su bajo grado de fijación en las telas (Cervantes, F., 2008)

Es evidente que este sector industrial requiere de sistemas de tratamiento de aguas eficientes. Los sistemas biológicos han emergido como una alternativa viable para el tratamiento de efluentes del sector textil. Los colorantes azo no pueden ser degradados eficientemente en sistemas biológicos aerobios convencionales, esto se debe a que existen múltiples grupos funcionales oxidados en su estructura que compiten con el oxígeno por electrones en los bioreactores anaerobios. Sin embargo, bajo condiciones anaerobias, estos compuestos pueden ser reducidos a aminas aromáticas las cuales pueden ser degradadas en reactores aerobios (Cervantes, F., 2008).

Colorantes azo

Los colorantes azo son comúnmente usados en la industria textil, farmacéutica o alimenticia, forman parte de una familia de sustancias orgánicas caracterizadas por la presencia de un grupo funcional que contienen nitrógeno unido a anillos aromáticos y grupos sulfonados (R-N=N-R). Debido a las características de la molécula éste tipo de colorantes son xenobióticos, altamente solubles en agua debido a los grupos sulfonados presentes en su estructura y hacen fácil el teñido de tejidos por la presencia de los grupos aromáticos que son los que se adhieren a la superficie de éste por medio de sustitución electrofílica (Fessenden y Fessenden, 1982).

El color pocas veces es considerado como un contaminante, pese a que puede estar asociado a presencia de compuestos tóxicos y grupos cromoforos o polímeros de alto peso molecular (Rodríguez, et al. 2003). Estos efluentes colorados, poseen una alta capacidad de bioacumulación, y una baja velocidad de despolimerización, permitiendo que a largo plazo se acumule en lugares como lagos y bahías, provocando una disminución del poder absorbente del agua y por ende una disminución de la actividad fotosintética de los organismos presentes en dichos ecosistemas, disminúyete el oxígeno disuelto (DO) en el agua (Rodríguez, et al. 2006).

Tratamiento

Existen diferentes métodos físicos, químicos y biológicos que pueden ser aplicados para remover colorantes de las aguas residuales. A nivel industrial los procesos físicos y químicos como de coagulación y/o adsorción son comúnmente utilizados. Los procesos biológicos han sido aplicados más recientemente a la remoción de colorantes, y en su mayoría, estos procesos se encuentran en etapa de investigación. Y se han vuelto de gran importancia ya que su aplicación es de bajo costo y no afecta de manera significativa al ambiente, sin embargo, los procesos fisicoquímicos, aunque son menos complicados son más costosos.