Obtención de quitosano estándar y su aplicación para el tratamiento de aguas y efluentes industriales

Marcelo Fabián Pistonesi.

2001.

150 h. : ilustraciones col. ; 30 cm.

Director de tesis: Enrique Agulló y directora adjunta: María Susana Rodríguez.

"Tesis Doctor en Química".

Tesis(doctoral)--Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química e Ingeniería Química, 2002.

Resumen: Esta Tesis Doctoral se basa en la estandarización del proceso de obtención de quitina y quitosano, clásicos y calcáreos, a nivel de planta piloto, la postulación de su automatización, la caracterización de los polímeros y la aplicación del quitosano como coagulante-floculante en tratamientos de aguas y efluentes. Quitina -Quitina calcárea: La estandarización del proceso consiste en las siguientes etapas: acondicionamiento, desproteinización y desmineralización. En el acondicionamiento de la materia prima, se introduce una procesadora provista de discos de corte que tiene la particularidad de disminuir la pérdida de material y permite una molienda continua. El desproteinizado se desarrolla de tal manera que permite, no solo la separación total de las proteínas de la matriz, sino la obtención de este nutriente junto con los pigmentos, razón por la cual, no es necesario el tratamiento posterior con solventes. En la desmineralización se optimiza el proceso clásico, adaptándolo a nuestras condiciones operacionales. En la obtención de quitina calcárea, este procedimiento se obvia. En todas las etapas se optimiza la relación producto-reactivo, concentración de reactivo, temperatura y tiempo. Posteriormente se diseña un reactor a nivel planta piloto, en el cual se realiza la totalidad del proceso en un tiempo que oscila entre 3-4 horas. Este reactor esta formado por un cilindro interno horizontal hexaédrico, giratorio y un semicilindro externo fijo y concéntrico. Quitosano-Quitosano calcáreo: Se optimiza el proceso de desacetilación alcalina, ya sea a partir de quitina o de quitina calcárea y en base a ello se diseña un reactor a nivel de escala piloto, que consta de un recipiente cilíndrico cerrado de acero inoxidable, con doble fondo para una mejor distribución del calor y alimentado a gas natural. Se evalúan también las condiciones para disminuir el costo del proceso mediante el reciclado de reactivos y la utilización del subproducto proteína-pigmento en la industria de alimentos balanceados para animales finos. Se postula la automatización del proceso, a nivel industrial, mediante la introducción de autómatas programables (PLC) y un sistema de supervisación y control (SCADA). Los distintos detectores e instrumentos (detector de barrera de fibra óptica, detector de desvío de cinta, válvulas solenoides, transductor de temperatura, turbidímetro, etc.) están conectados al PLC vía interfase. De esta menra se logran grandes volúmenes de producción con la mayor eficiencia posible. Esto redunda en menores costos de producción y en la estandarización de los pasos involucrados en el proceso. Una vez obtenidos estos biopolímeros, se los somete a la caracterización de acuerdo a las normas internacionales, adicionando microscopía electrónica, espectroscopía IR y espectroscopía HRMN. El quitosano clásico y el calcáreo son polielectrolitos catiónicos que tienen la característica de ser eficientes, como agentes coagulantes-floculantes de sistemas hídricos. Primeramente, se estudian los mecanismos de las interacciones del quitosano con distintos constituyentes de estos sistemas, con el objeto de prever su acción clarificante frente a un sistema previamente caracterizado. Posteriormente, se corrobora el poder coagulante-floculante del quitosano clásico y del calcáreo, frente a la clarificación de aguas del lago San Roque (Córdoba), dique Paso de las Piedras (Bahía Blanca) y de los efluentes de una planta de reciclado de papel de Coronel Suárez (Pcia. de Buenos Aires). Se postula el quitosano calcáreo, no mencionado en la bibliografía. Este posee las siguientes ventajas: se disuelve rápidamente en ácido, actúa igual que el quitosano clásico como agente coagulante-floculante, y es más económico. CALIFICACION DEPARTAMENTO DE GRADUADOS Calificación de la defensa oral: Sobresaliente - 10 (diez) Fecha: 16/8/01

Incluye referencias bibliográficas.