La Universidad Tecnológica del Estado de Querétaro (Uteq), a través de las áreas de Nanotecnología y Materiales, desarrolla proyectos de investigación enfocados en el tratamiento de aguas residuales de la industria utilizando materiales como arenas, grava y zeolita.
Estas investigaciones están basadas en el uso de materiales con base de silicio, un elemento que se encuentra de manera abundante en la naturaleza y que, por composición química y porosidad, ha tenido numerosas aplicaciones en la nanotecnología, construcción, salud y agricultura, entre otras.
El primer proyecto, orientado a la remoción del ion fosfato en aguas residuales utilizando materiales silíceos, el cual está a cargo de la investigadora de Materiales de la Uteq, Rosalinda Camacho Olguín, así como de Darinka León López, Jesús Humberto Hernández Medina y Daniel Eduardo Méndez Bernal.
La investigadora informó que el estudio de materiales aplicados a la tecnología ambiental, se enfocó en un proyecto específico derivado del acercamiento a una empresa refresquera del Estado de México con problemas de tratamiento de aguas residuales generadas en sus procesos de producción.
Dijo que “la empresa refresquera está en Toluca, se dedica a la producción de bebidas de sabor no carbonatadas que generan mucha materia orgánica, rica en colorantes, azúcares, saborizantes, que no pueden quitar. De hecho, en el parque industrial donde se encuentra se va a conectar una planta de tratamiento sanitario, pero no le pueden recibir sus descargas porque son muy altas en estos compuestos orgánicos”.
La propuesta presentada, explicó el estudiante Eduardo Méndez Bernal, fue el diseño de un prototipo de filtro elaborado con materiales silíceos, como son la piedra de río, grava y arena, que, de acuerdo con sus estudios, tiene la capacidad de remoción de entre 85 y 90 por ciento de estos contaminantes.
Indicó que “nos enfocamos en hacer este filtro usando materiales cuya composición es mayor a 70 por ciento de silicio, que es el segundo elemento más abundante de nuestro planeta, solo después del oxígeno. Decidimos ocupar estos materiales porque son recursos naturales que se encuentran en grandes cantidades en nuestro planeta y que, de hecho, en la naturaleza, cumplen funciones de tratamiento de agua, por ejemplo, las piedras de río quitan materia orgánica como las heces fecales y la orina de los animales”.
Destacó que uno de los objetivos del proyecto fue aprovechar las propiedades químicas de estos materiales, así como la estructura cristalina que se observa en sus átomos, lo que ayudó a tener diferentes superficies de contacto y porosidad para el filtraje de los contaminantes.
“La grava cuenta con macroporos, que son más grandes, y una superficie de contacto algo reducida, porque al momento que se da la filtración quedan algunas cámaras de aire dentro de esos poros; eso evita que se adhieran ciertos contaminantes en este material. Caso contrario de la arena, que tiene una superficie de contacto muy grande y un tamaño de poro muy pequeño, que nos ayuda a atrapar otros contaminantes más reducidos. Logramos una combinación de materiales bastante buena”, puntualizó.
Por su parte, el estudiante Jesús Humberto Hernández Medina indicó que gracias al trabajo de investigación en este proyecto se pudo identificar que el sistema cuenta con la capacidad de remover, también, sales de ácido fosfórico o fosfatos, que, dijo, es un contaminante que no permite el intercambio de oxígeno en el agua, lo que genera, entre otras cosas, la muerte de peces y flora en el agua debido a la sobrecarga de materia orgánica que se genera.
“El acomodo de las capas del filtro se convierten en zona de contacto; la primera es una capa que tiene mayor superficie, absorbe los contaminantes más chicos; los otros pasan por las diferentes capas hasta la piedra de río, donde se absorben los contaminantes chicos y ahí se pueden quedar atorados. Decidimos incluir el fosfato para comprobar la capacidad de remoción y sí tuvimos muy buenos resultados. Podemos hacer un tratamiento fisicoquímico previo con sulfato de aluminio o de calcio”, aseguró.
Por ello, abundó Jesús Humberto Hernández Medina, este sistema de tratamiento de aguas puede ser utilizado en tratamiento de aguas residuales de otros tipos de empresas y detalló que “a eso nos dedicamos en el área ambiental; este sistema puede ser funcional en empresas que utilizan grandes cantidades de detergentes, como lavanderías, o para el saneamiento de espacios públicos, como el río Querétaro. Incluso, buscamos que el agua que sea tratada en la empresa con la que trabajamos no se vaya a la planta de tratamiento, sino que sea utilizada en servicios, como pueden ser los sanitarios”.
La vinculación con la empresa refresquera dio la oportunidad a la Uteq de desarrollar nuevos proyectos de investigación enfocados en el tratamiento de aguas residuales para el sector industrial.
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