Evaluación ambiental de la producción de microperlas de quitosano modificadas con TiO2 y magnetita usando el algoritmo de reducción de residuos (WAR)

Environmental assessment for production of modified chitosan microbeads with TiO2 and magnetite using waste reduction algorithm (WAR)

En la actualidad, los bioadsorbentes modificados con nanopartículas han tomado relevancia como posible opción en el tratamiento de aguas contaminadas debido a su bajo costo, abundancia natural y alta eficiencia. Se han diseñado procesos a escala industrial para producir microperlas modificadas de quitosano; sin embargo, estos deben ser analizados bajo criterios de sostenibilidad antes de una posible implementación. En este trabajo se evaluó el desempeño ambiental de un proceso a escala industrial usando el algoritmo WAR, que sirva como sustento para posibles proyectos económicos. Se simuló el proceso usando el software Aspen Plus ® para obtener información del proceso como flujos másicos y energéticos. La evaluación se realizó utilizando el software WARGUI. Se cuantificó el Impacto potencial ambiental (PEI) de cuatro casos de estudio mediante cuatro enfoques de impactos. Este análisis arrojó valores negativos en los PEI totales generados y se encontraron valores de tasa hasta 5740 PEI/h para la tasa de PEI de salida. En las categorías toxicológicas no hubo valores apreciables (entre -212y -1,21 PEI/h) para ningún caso debido a la baja presencia de sustancias tóxicas en el proceso. En las categorías atmosféricas, los PEI se deben mayormente al uso de combustibles. El gas natural tuvo el mejor desempeño ambiental reportando bajos valores para las tasas de PEI de generación y salida(-308, 4970 PEI/h, respectivamente). Debido a lo anterior, es posible afirmar que el proceso tiene un desempeño ambiental aceptable.

INTRODUCCIÓN

El agua es una necesidad fundamental para la vida, todos los organimos vivos la requieren para un sinfín de procesos orgánicos y los seres humanos para un sin número de actividades económicas; pero,debido a problemas asociados con el cambio climático, la gestión ineficiente del agua, y la contaminación antropogeníca, ha generado un crecimiento en la preocupación por este recurso en el mundo. El aumento de la industrialización ha sido un factor crucial en el crecimiento del estrés sobre el agua; aunque ha permitido el desarrollo en el mundo, paralelamente ha propiciado un aumento exponencial en el uso del agua y la emisión de grandes cantidades de aguas residuales. [1]. Estas actividades generan aguas residuales que contienen contaminantes tanto inorgánicos como orgánicos. Algunos de los contaminantes comunes son los fenoles, colorantes, detergentes, insecticidas, pesticidas y metales pesados, ocasionado contaminación orgánica generalizada, contaminación tóxica y eutrofización, junto con una severa destrucción ecológica del medio ambiente [2]. Por eso, se volvió fundamental tratar las aguas residuales para la eliminar o reducir sus contaminantes antes de descargarlas. Existen distintos métodos para el tratamiento de aguas residuales; las características y complejidad de las operaciones son variables.