Evaluation of mucilage and powder of Okra as bio-flocculant in water treatment

Evaluación del mucílago y el polvo de Okra como biofloculante en el tratamiento del agua

El mucílago y el polvo de quimbombó se evaluaron como biofloculante en el tratamiento del agua usando la prueba jar. Los conjuntos de agitación, los métodos de preparación de quimbombó y la cantidad de coagulante / biofloculante se evaluaron en la eliminación de la turbidez. Los resultados mostraron que las agitaciones establecidas de 150 rpm y luego de 40 rpm fueron más efectivas para reducir la turbidez. La reducción de la turbidez fue del 39% utilizando solo coagulante inorgánico (FeSO₄), pero la reducción llegó al 76% y al 88% al agregar mucílago de quingombó y polvo, respectivamente. Todos los resultados mostraron que el polvo de quimbombó presenta una mejor eliminación de la turbiedad en el tratamiento del agua. Puede prepararse por metodología simple y también permite la reducción del coagulante en aproximadamente 64%. En polvo de quimbombó se identificaron grupos hidroxilo que sirven como sitios activos para la eliminación de partículas coloidales.

Introducción

El agua recogida en ríos y manantiales contiene una gran diversidad de microorganismos, material particulado y materia orgánica disuelta. El tratamiento del agua se lleva a cabo en las plantas de tratamiento de agua (PTA). Entre los tipos de tratamiento del agua, la coagulación-floculación es el método físico-químico más convencional y ampliamente utilizado para eliminar las impurezas del agua, como las partículas en suspensión o coloidales. En el proceso de coagulación se produce la dispersión rápida de coagulantes químicos, generalmente sales de hierro o aluminio, que provocan la desestabilización de los coloides y los sólidos en suspensión mediante una agitación rápida. La etapa de floculación es necesaria cuando la coagulación no se muestra totalmente eficaz en la formación de aglomerados debido a las partículas de baja densidad. En general, las partículas más pequeñas se sedimentan más lentamente que las partículas más grandes de densidad similar. 

Recientemente, se ha despertado el interés por los coagulantes naturales para el tratamiento del agua en los países en desarrollo. Los coagulantes naturales no sólo son agentes clarificadores del agua, sino que también tienen propiedades antimicrobianas y de eliminación de metales pesados en algunos casos. El estudio del uso de polímeros naturales como coadyuvantes de floculación ha cobrado mayor importancia debido a las desventajas de los polímeros sintéticos, como son: su elevado coste, la posibilidad de causar daños medioambientales y los problemas relacionados con la salud humana. Por otro lado, los floculantes naturales o biofloculantes no son tóxicos, son biodegradables, tienen un cizallamiento estable, son fácilmente accesibles y tienen un bajo coste.

La okra, también conocida como Abelmoschus esculentus L. (Moench) o Hibiscus esculentus (L.), es un cultivo hortícola económicamente importante que se cultiva en las zonas tropicales y subtropicales del mundo [8]. Pero el quimbombó es perecedero y cerca del 30% de la producción brasileña se pierde y los consumidores identifican la pérdida de calidad de los frutos por el amarillamiento externo y por el endurecimiento o la falta de ruptura del tejido de la vaina apical al retorcerla con los dedos. Sin embargo, estos frutos desechados son floculantes naturales para el tratamiento del agua y pueden contribuir a los ingresos de los agricultores.