Vol. 31 Núm. 1 (2018): Revista ION
Artículos

Valoración de lodos de plata de tratamiento de aguas residuales (PTAR) como materia prima para la extracción de lípidos en la obtención de biodiesel

Lina Marcela Mancipe Arias
Estudiante Maestría Ingeniería Ambiental, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), Avenida central del Norte No. 39-115, Tunja, Colombia
María del Pilar Triviño Restrepo
de Investigación Carbones y Carboquímica, Maestría Ingeniería Ambiental, Escuela de Posgrados, Facultad de Ingeniería, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), Avenida central del Norte No. 39-115, Tunja, Colombia

Publicado 2018-09-28

Palabras clave

  • lodo de PTAR,
  • extracción,
  • ácidos grasos libres,
  • metales pesados,
  • lípidos,
  • biodiesel
  • ...Más
    Menos

Cómo citar

Mancipe Arias, L. M., & Triviño Restrepo, M. del P. (2018). Valoración de lodos de plata de tratamiento de aguas residuales (PTAR) como materia prima para la extracción de lípidos en la obtención de biodiesel. Revista ION, 31(1), 71–79. https://doi.org/10.18273/revion.v31n1-2018012

Resumen

En esta investigación se evaluó el potencial de aprovechamiento de los lodos residuales, como materia prima en la producción de biodiesel. Se seleccionaron lodos provenientes de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) del municipio de Sotaquirá (Boyacá, Colombia) y se les determinó el contenido de sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), concentración de metales pesados, composición química, morfología y microestructura del lodo. La extracción de los lípidos y ácidos grasos se realizó por el método Soxhlet de acuerdo al Standard Methods 5520E con algunas modificaciones, usando como solventes n-hexano y metanol, bajo dos tiempos de extracción 4 y 2,5 horas. Los datos obtenidos evidenciaron con respecto a los lodos, que los sólidos volátiles son altos, lo que confirma un importante contenido de materia orgánica. Los rendimientos en la extracción de los lípidos en base seca con n-hexano y metanol fueron de 33 y 28% a 4 horas, mayores que a 2,5 horas de 19 y 17% respectivamente, lo que indica que el tiempo es una variable significativa en el porcentaje de extracción. Los valores presentados por los índices de acidez de los extractos fueron de 215% y 208%, significando que la grasa extraída contiene una elevada cantidad de ácidos grasos libres que serán transformados a biodiesel por medio de esterificación. Con los resultados obtenidos, los lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas representan una alternativa de materia prima para la extracción de lípidos y ácidos grasos libres en la obtención de biodiesel.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

[1] Valderrama Pedraza ML. Factibilidad de aprovechamiento de los lodos de la PTAR del municipio de Chinavita (Boyacá) (sitio en Internet). Universidad de Manizales. Disponible en: http://ridum.umanizales.edu. co:8080/xmlui/handle/6789/944.

[2] Tyagi VK, Lo SL. Sludge: a waste or renewable source for energy and resources recovery?. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2013;25:708-28.

[3] Filipović J, Grčić I, Bermanec V, Kniewald G. Monitoring of total metal concentration in sludge samples: Case study for the mechanical–biological wastewater treatment plant in Velika Gorica, Croatia. Science of the total environment. 2013;447:17-24.

[4] Siddiquee MN, Rohani S. Experimental analysis of lipid extraction and biodiesel production from wastewater sludge. Fuel processing technology. 2011;92(12):2241-51.

[5] Olkiewicz M, Fortuny A, Stüber F, Fabregat A, Font J, Bengoa C. Evaluation of different sludges from WWTP as a potential source for biodiesel production. Procedia Engineering. 2012;42:634-43.

[6] Hoekman SK, Broch A, Robbins C, Ceniceros E, Natarajan M. Review of biodiesel composition, properties, and specifications. Renewable and sustainable energy reviews. 2012;16(1):143- 69.

[7] Atadashi IM, Aroua MK, Abdul Aziz AR, Sulaiman NMN. The effects of catalysts in biodiesel production: A review. Journal of industrial and engineering chemistry. 2013;19(1):14-26.

[8] Mier MAM, Vargas FES, Fajardo CAG. Producción y caracterización de biodiesel a partir de aceite de pollo. Informador Técnico. 2012;76:62.

[9] Lin L, Cunshan Z, Vittayapadung S, Xiangqian S, Mingdong D. Opportunities and challenges for biodiesel fuel. Applied energy. 2011;88(4):1020-31.

[10]Balat M. Potential alternatives to edible oils for biodiesel production–A review of current work. Energy conversion and management. 2011;52(2):1479-92.

[11] Dias JM, Santos E, Santo F, Carvalho F, AlvimFerraz MCM, Almeida MF. Study of an ethylic biodiesel integrated process: Raw-materials, reaction optimization and purification methods. Fuel Processing Technology. 2014;124:198-205.

[12]Rice EW, Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS. 2540 Solids. En: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22nd ed. Washington: American Public Health Association; 2012. p. 55–61.

[13]Rice EW, Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS. 3111 Metals by flame atomic absorption spectometry. En: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22nd ed. Washington: American Public Health Association; 2012. p. 10.

[14]Rice EW, Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS. 3114 Arsenic and selenium by hydride generation/ atomic absorption spectrometry. En: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22nd ed. Washington: American Public Health Association; 2012. p. 6.

[15]Rice EW, Baird RB, Eaton AD, Clesceri LS. 5520 Oil and grease. En: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22nd ed. Washington: American Public Health Association; 2012. p. 34–40.

[16]Montgomery DC. Diseño y Análisis de Experimentos. Segunda Ed. México: Limusa Wiley; 2004. 681 p.

[17]Vinasco JA. Implementación del análisis cuantitativo de indice de yodo para aceite de palma, aceite de pescado y sebo, en la compañía industrial de productos agropecuarios (CIPA SA) (tesis doctoral). Pereira, Colombia: Universidad Tecnológica de Pereira; 2013.

[18]Turovskiy IS, Mathai PK. Wastewater sludge processing. Canada: Wiley Interscience A John Wiley and Sons, INC.; 2006.

[19]Donado HR. Plan de gestión para lodos generados en las ptar-d de los municipios de Cumaral y San Martín de los llanos en el departamento del Meta (tesis de maestría) Pontificia Universidad Javeriana; 2013.

[20]Ministerio de vivienda, ciudad y territorio. Decreto número 1287 de 2014. Bogotá, Colombia; 2014.

[21]Llano BA, Cardona JF, Ocampo D, Ríos LA. Tratamiento fisicoquímico de las aguas residuales generadas en el proceso de beneficio de arcillas y alternativas de uso de los lodos generados en el proceso. Información tecnológica. 2014:25(3):73-82.

[22]Ling YP, Tham R-H, Lim S-M, Fahim M, Ooi C-H, Krishnan P, et al. Evaluation and reutilization of water sludge from fresh water processing plant as a green clay substituent. Applied Clay Science. 2017;143:300-6.

[23]Valles MG, Ali MH, Hafez HS, Carulla JMN, Torró L, Manent SM. Caracterización de los Lodos de la Depuradora de Sadat (Minufiya, Egipto) para la Obtención de un Material Vitrocerámico. Macla: revista de la Sociedad Española de Mineralogía. 2010;(13):95-6.

[24]Olkiewicz M, Fortuny A, Stüber F, Fabregat A, Font J, Bengoa C. Effects of pre-treatments on the lipid extraction and biodiesel production from municipal WWTP sludge. Fuel. 2015;141:250-7.

[25]Olkiewicz M, Plechkova N V., Fabregat A, Stüber F, Fortuny A, Font J, et al. Efficient extraction of lipids from primary sewage sludge using ionic liquids for biodiesel production. Separation and Purification Technology. 2015;153:118-25.

[26]Zhu F, Zhao L, Zhang Z, Jiang H. Preliminary study at lipids extraction technology from municipal sludge by organic solvent. Procedia Environmental Sciences. 2012;16:352-6.

[27]Melero JA, Sánchez-Vázquez R, Vasiliadou IA, Martínez Castillejo F, Bautista LF, Iglesias J, et al. Municipal sewage sludge to biodiesel by simultaneous extraction and conversion of lipids. Energy Conversion and Management. 2015;103:111-8.

[28]Bulla Pereira E, Guerrero Fajardo C. Diseño del proceso de producción del biodiesel a partir de aceites de fritura. Colombia: Universidad Nacional de Colombia; 2014.

[29]Murcia Ordoñez B, Chaves LC, RodríguezPérez W, Andredy Murcia M, Alvarado ER. Caracterización de biodiesel obtenido de aceite residual de cocina. Revista Colombiana de Biotecnología. 2013;15(1):61-70.

[30]Tejada Benítez L, Henao Argumedo D, Alvear Alayón M, Castillo Sanldarriaga CR. Caracterización y perfil lipídico de aceites de microalgas. Facultad de Ingeniería. 2015;24(39):43-54.