Caracterización y recuperación de nutrientes en aguas residuales

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dc.contributor.advisorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.authorRamirez Tarazona, Yusleny
dc.contributor.evaluatorValencia Ochoa, Drochss Pettry
dc.contributor.evaluatorVargas Fiallo, Luz Yolanda
dc.date.accessioned2025-09-05T12:31:53Z
dc.date.available2025-09-05T12:31:53Z
dc.date.created2025-09-03
dc.date.embargoEnd2029-09-03
dc.date.issued2025-09-03
dc.description.abstractEn la actualidad, las aguas residuales se consideran más un recurso que un residuo. La recuperación de nutrientes es una de las muchas estrategias utilizadas para la gestión sostenible de las aguas residuales. En este estudio se caracterizaron aguas residuales y se evaluó su potencial para la recuperación de nutrientes usando un hidrogel derivado de biomasa agrícola residual. Se encontró que el amonio, principal nutriente recuperable, presentaba concentraciones cercanas a los 100 mg NH4+ L⁻¹ en las muestras analizadas. El hidrogel se formó a partir nanofibras de celulosa (TOCN) aisladas de racimos vacíos de frutos (EFB) de aceite de palma mediante la oxidación con TEMPO asistido por microondas. La suspensión resultante se coaguló con iones de sodio para formar perlas de hidrogel capaces de adsorber amonio de aguas residuales sintéticas. La suspensión de TOCN se caracterizó para determinar su grado de oxidación, estructura química y potencial ζ. Adicionalmente, para los hidrogeles obtenidos se determinó su forma, tamaño, peso, %ESR, resistencia a la compresión, morfología superficial mediante SEM y estructura química mediante FTIR. La espectroscopia UV-Vis reveló que los hidrogeles tienen una capacidad de adsorción de amonio de 30.30 mg g⁻¹ en solución (pH 7, 25°C). También se evaluaron los efectos del pH y la competitividad con otros iones. La cinética de adsorción e isoterma de adsorción por lotes demostró que las interacciones electrostáticas son el principal mecanismo de adsorción de los iones amonio en las perlas de TOCN (TOCNB).
dc.description.abstractenglishCurrently, wastewater is regarded more as a resource than as waste. Recovering nutrients is one of the many strategies used for sustainable wastewater management. In this study, wastewater was characterized, and its potential for nutrient recovery was assessed. Ammonium, the main recoverable nutrient, was found to have concentrations close to 100 mg NH4+ L⁻¹ in the analyzed samples. The hydrogel was formed from cellulose nanofibers (TOCN) isolated from empty fruit bunches (EFB) of palm oil by microwave-assisted TEMPO oxidation. The resulting suspension was coagulated with sodium ions to form hydrogel beads capable of adsorbing ammonium from synthetic wastewater. The TOCN suspension was characterized to determine its degree of oxidation, chemical structure, and ζ-potential. Additionally, the shape, size, weight, %ESR, compressive strength, surface morphology was determined by SEM, and the chemical structure was determined by FTIR of the hydrogels obtained. UV-Vis spectroscopy revealed that the hydrogels have an ammonium adsorption capacity of 30.30 mg g⁻¹ in solution (pH 7, 25°C). The effects of pH and competitiveness with other ions were also evaluated. Adsorption kinetics and batch adsorption isotherm demonstrated that electrostatic interactions are the main adsorption mechanism of ammonium ions on TOCN beads (TOCNB).
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46193
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAguas residuales
dc.subjectrecuperación de nutrientes
dc.subjectadsorción
dc.subjectnanofibras de celulosa oxidadas por TEMPO
dc.subjectTOCN
dc.subject.keywordWastewater
dc.subject.keywordnutrient recovery
dc.subject.keywordadsorption
dc.subject.keywordTEMPO-oxidized cellulose nanofibers
dc.subject.keywordTOCN
dc.titleCaracterización y recuperación de nutrientes en aguas residuales
dc.title.englishCharacterization and recovery of nutrients in wastewater
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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