Evaluación de la acción de residuos agrícolas de papa como materiales carbonosos modificados para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes aguas del río Pasto

Rodríguez Pantoja, Vanessa Estefanía

Evaluación de la acción de residuos agrícolas de papa como materiales carbonosos modificados para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes aguas del río Pasto

dc.contributor.advisor	Ávila Torres, Yenny Patricia; Edwin, Flores López
dc.contributor.author	Rodríguez Pantoja, Vanessa Estefanía
dc.date.accessioned	2024-11-15T22:38:49Z
dc.date.available	2024-11-15T22:38:49Z
dc.date.issued	2024-10-11
dc.description	Con el crecimiento poblacional aumenta el consumo de agua potable y la generación de aguas residuales domesticas (ARD). En ciudades como San Juan de Pasto - Nariño la falta de sistemas de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) ha generado descargas directas sobre los afluentes, afectando la salubridad y calidad de las fuentes hídricas. Estas aguas tienen contenidos altos de materia orgánica, favorecienco la propagación de diferentes enfermedades e impactos negativos sobre la salud pública. Por esto, los procesos de oxidación avanzada (AOPs) surgen como tecnologías prometedoras para el tratamiento de contaminantes orgánicos en el agua y se basan en la generación de especies reactivas de oxígeno (ERO). El uso de peroximonosulfato (PMS) permite la generación del anión radical SO4 ●- y el radical ●OH a partir de la ruptura del enlace peroxo. Este agente oxidante ofrece ventajas como alto potencial oxidante y bajo costo, ha demostrado ser eficaz en el tratamiento de contaminantes orgánicos en un amplio rango de pH, y tiene baja toxicidad. Para activarlo puede usarse matrices carbonosas derivadas de residuos agrícolas. El biochar producido presenta grupos funcionales disponibles en la superficie, los cuales promueven la formación de especies oxidantes o favorecen los procesos de adsorción. Estos materiales, vistos como carbocatalizadores en presencia de PMS, son relativamente económicos, abundantes y pueden reutilizarse fácilmente. Durante el desarrollo de esta investigación se logró sintetizar, caracterizar y funcionalizar materiales carbonosos provenientes de cáscara de papa (biomasa nariñense), para aplicarlos en un proceso de adsorción y eliminación de materia orgánica en una muestra de agua residual como alternativa para mejorar la calidad de la misma. Se realizó carbonización de cáscara de papa y activación con MnCO3 para mejorar el proceso de adsorción y carbocatálisis. Se tuvo buenos resultados con concentraciones de 0.1 g/L de carbón activado a pH inicial de 5.8. Se determinó que la vía de degradación del acetaminofén se da principalmente por vía de oxígeno singlete y radical anión superóxido, así como por transferencia de electrones sobre la superficie del material carbonoso impregnado por manganeso con una degradación del 100 % de la molécula objetivo
dc.description.abstract	With population growth, the consumption of drinking water and the generation of domestic wastewater (DWW) increase. In cities like San Juan de Pasto - Nariño, the lack of wastewater treatment plants (WWTP) has led to direct discharges into water bodies, affecting the health and quality of water sources. These waters contain high levels of organic matter, which promotes the spread of various diseases and negative impacts on public health. For this reason, advanced oxidation processes (AOPs) have emerged as promising technologies for treating organic pollutants in water, based on the generation of reactive oxygen species (ROS). The use of peroxymonosulfate (PMS) enables the generation of the sulfate radical anion SO4●- and the hydroxyl radical ●OH through the cleavage of the peroxo bond. This oxidizing agent offers advantages such as high oxidative potential and low cost. It has been shown to be effective in treating organic pollutants over a wide pH range and has low toxicity. Carbonaceous matrices derived from agricultural residues can be used to activate it. The biochar produced presents functional groups available on the surface, which promote the formation of oxidizing species or enhance adsorption processes. These materials, seen as carbocatalysts in the presence of PMS, are relatively inexpensive, abundant, and can be easily reused. During the development of this research, carbonaceous materials from potato peels (a Nariño biomass) were synthesized, characterized, and functionalized for application in an adsorption and organic matter removal process in a wastewater sample as an alternative to improving its quality. Potato peel carbonization and activation with MnCO3 were carried out to enhance the adsorption and carbocatalysis process. Good results were obtained with concentrations of 0.1 g/L of activated carbon at an initial pH of 5.8. It was determined that the degradation pathway of acetaminophen occurs mainly through singlet oxygen andsuperoxide anion radical, as well as electron transfer on the surface of the manganese-impregnated carbonaceous material, with 100% degradation of the target molecule.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	35 páginas
dc.identifier.citation	Rodríguez Pantoja, V. E. (2024). Evaluación de la acción de residuos agrícolas de papa como materiales carbonosos modificados para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes aguas del río Pasto. Universidad Santiago de Cali.
dc.identifier.uri	https://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/5881
dc.language.iso	es
dc.publisher	Universidad Santiago de Cali
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias Básicas
dc.publisher.program	Maestría en Química Industrial
dc.pubplace.city	Santiago de Cali
dc.pubplace.state	Valle del Cauca
dc.rights.acceso	Acceso privado
dc.rights.cc	Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.source.institution	Universidad Santiago de Cali
dc.source.repository	Repositorio Institucional USC
dc.subject	Carbocatálisis
dc.subject	Degradación
dc.subject	Contaminantes Persistentes
dc.subject	Cáscara De Papa
dc.subject	Agua Residual
dc.subject	Acetaminofén.
dc.subject.keyword	Carbocatalysis
dc.subject.keyword	Degradation
dc.subject.keyword	Persistent Contaminants
dc.subject.keyword	Potato Peel
dc.subject.keyword	Wastewater
dc.subject.keyword	Acetaminophen
dc.title	Evaluación de la acción de residuos agrícolas de papa como materiales carbonosos modificados para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes aguas del río Pasto
dc.type	Thesis