Degradación de un bactericida por radiación gamma acoplado a un tratamiento biológico.

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El cloruro de benzalconio es un compuesto cuaternario de amonio, un ingrediente activo en muchas formulaciones farmacéuticas, desinfectantes comerciales, agente de transferencia de fase y surfactante catiónico. El mismo se caracteriza por presentar una elevada resistencia a la degradación por la...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor principal: Cruz, Emilia A.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2017
Materias:
Biotecnología
Gamma radiation
Radiación gamma
Bactericides
Bactericidas
[Biological treatment
Tratamiento biológico
Radiation
Radiación]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/734/1/1Cruz.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description El cloruro de benzalconio es un compuesto cuaternario de amonio, un ingrediente activo en muchas formulaciones farmacéuticas, desinfectantes comerciales, agente de transferencia de fase y surfactante catiónico. El mismo se caracteriza por presentar una elevada resistencia a la degradación por la estructura química estable que presenta, por tal motivo también es considerado como un compuesto orgánico recalcitrante. Estas propiedades lo hacen resistente al ataque de los microorganismos o de cualquier mecanismo de degradación ya sea físico o químico, dificultando el tratamiento a través de las tecnologías tradicionales de aguas residuales. Por tal motivo, se recurren a los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs), dónde se estudió la aplicación de la radiación gamma, acoplado a un tratamiento biológico para la remoción del compuesto en estudio. El análisis se llevó a cabo con un efluente sintético con una concentración de 1000 mg/l del bactericida, medio de cultivo (para simular la carga orgánica) y/o agua destilada (muestra patrón) y se lo acondicionó en tres escalas de pH (3, 7 y 10). El tratamiento de radiación gamma se realizó en la Planta Semi Industrial de Irradiación (PISI), localizada en el Centro Atómico de Ezeiza, empleando como fuente radiactiva el 60"Co. Se trabajó a distintas dosis de irradiación de 0, 2, 5, 7 y 10 kGy y a una tasa de dosis constante 2 kGy/hr. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a un tratamiento biológico aeróbico con aireación reducida y agitación vaivén permanente. Se analizó la eficacia de la radiación en función de la degradación del cloruro de benzalconio mediante el monitoreo del DQO, pH y ORP. En base a los resultados, se llegó a la conclusión que a medida que aumenta la dosis aplicada, la degradación del compuesto aumenta; lo cual se vio reflejado en la reducción de la DQO, como así también del potencial. Dónde quedó demostrado que a dosis 5 kGy y a pH 7,8 es la condición más eficiente (términos de dosis y remoción). Por otro lado, en cuanto a las condiciones de preparación del efluente, las que contienen medio de cultivo (caldo nitrato), presentaron una velocidad de degradación menor en comparación a las que contenían agua destilada. El pH se observó que aumento en una unidad y luego se mantuvo prácticamente constante. En cuanto al porcentaje de remoción del contaminante fue del 80 % en las muestras con agua destilada, mientras que de un 70% aproximadamente para las que contienen medio de cultivo, este resultado se ve favorecido en condiciones levemente alcalinas de pH.
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Estas propiedades lo hacen resistente al ataque de los microorganismos o de cualquier mecanismo de degradación ya sea físico o químico, dificultando el tratamiento a través de las tecnologías tradicionales de aguas residuales. Por tal motivo, se recurren a los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs), dónde se estudió la aplicación de la radiación gamma, acoplado a un tratamiento biológico para la remoción del compuesto en estudio. El análisis se llevó a cabo con un efluente sintético con una concentración de 1000 mg/l del bactericida, medio de cultivo (para simular la carga orgánica) y/o agua destilada (muestra patrón) y se lo acondicionó en tres escalas de pH (3, 7 y 10). El tratamiento de radiación gamma se realizó en la Planta Semi Industrial de Irradiación (PISI), localizada en el Centro Atómico de Ezeiza, empleando como fuente radiactiva el 60"Co. Se trabajó a distintas dosis de irradiación de 0, 2, 5, 7 y 10 kGy y a una tasa de dosis constante 2 kGy/hr. Posteriormente, las muestras fueron sometidas a un tratamiento biológico aeróbico con aireación reducida y agitación vaivén permanente. Se analizó la eficacia de la radiación en función de la degradación del cloruro de benzalconio mediante el monitoreo del DQO, pH y ORP. En base a los resultados, se llegó a la conclusión que a medida que aumenta la dosis aplicada, la degradación del compuesto aumenta; lo cual se vio reflejado en la reducción de la DQO, como así también del potencial. Dónde quedó demostrado que a dosis 5 kGy y a pH 7,8 es la condición más eficiente (términos de dosis y remoción). Por otro lado, en cuanto a las condiciones de preparación del efluente, las que contienen medio de cultivo (caldo nitrato), presentaron una velocidad de degradación menor en comparación a las que contenían agua destilada. El pH se observó que aumento en una unidad y luego se mantuvo prácticamente constante. En cuanto al porcentaje de remoción del contaminante fue del 80 % en las muestras con agua destilada, mientras que de un 70% aproximadamente para las que contienen medio de cultivo, este resultado se ve favorecido en condiciones levemente alcalinas de pH. Benzalkonium chloride is an ammonium quaternary compound, an active ingredient in many pharmaceutical formulations, commercial disinfectants, phase transfer agent and cationic surfactant. It is characterized by its high resistance to degradation due to its stable chemical structure, which is why it is considered a recalcitrant organic compound also. These properties make it resistant to the attack of microorganisms or any mechanism of degradation either physical or chemical, making difficult the treatment through traditional wastewater technologies. For this reason, Advanced Oxidation Processes (AOPs) are used, where the application of gamma radiation was studied, coupled with a biological treatment for the removal of the compound under study. The analysis was carried out with a synthetic effluent with a bactericide concentration of 1000 mg /l, culture medium (to simulate the organic load) and/or water distilled (standard sample) and conditioned on three pH scales (3, 7 and 10). The Gamma radiation treatment was carried out in the Semi Industrial Irradiation Plant (PISI), located in the Ezeiza Atomic Center, using 60"Co as a radioactive source. We worked at different irradiation doses of 0, 2, 5, 7 and 10 kGy and at a constant dose rate of 2 kGy/hr. Subsequently, the samples were subjected to an Aerobic biological treatment with reduced aeration and permanent oscillation. The effectiveness of the radiation in function of the degradation of the benzalconium chloride was analyzed by the monitoring of the COD, pH and ORP. Based on the results, concluded that as the dose applied increases, the degradation of the compound increases; which was reflected in the reduction of COD, as well also of the potential. Where it was shown that at a dose of 5 kGy and at pH 7.8 is the more efficient condition (terms of dose and removal). On the other hand, regarding the conditions of preparation of the effluent, which contain culture medium (nitrate broth), showed a degradation rate lower compared to those containing distilled water. The pH was observed to increased by one unit and then remained practically constant. Regarding the removal percentage of the contaminant was 80% in the samples with distilled water, while approximately 70% for those that contain culture medium, this result is favored under slightly alkaline conditions of pH. 2017-12-19 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/734/1/1Cruz.pdf es Cruz, Emilia A. (2017) Degradación de un bactericida por radiación gamma acoplado a un tratamiento biológico. / Degradation of a bactericide by gamma radiation coupled to a biological treatment. Trabajo Final (CEATEN), Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/734/

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