Evaluación de la remoción de nitrógeno y materia orgánica a través de humedales artificiales de flujo subsuperficial, acoplados a reactores de lecho fijo con microalgas en la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Las importantes cargas de materia orgánica y nitrógeno en las aguas residuales de instituciones educativas, han llevado a la búsqueda de sistemas de depuración eficientes, económicos, fáciles de operar y que permitan considerar el agua residual como un recurso que se pueda evaluar y tratar para que su descarga a fuentes hídricas naturales no tenga un alto impacto y genere alteraciones a los ecosistemas acuáticos. Los humedales artificiales son sistemas de tratamiento promisorios que trabajan por biofiltración, en estos se dan procesos físicos, químicos y microbiológicos que permiten la eliminación de materia orgánica, bioindicadores de contaminación fecal y turbidez del agua residual, permitiendo que esta sea utilizada en actividades que no impliquen el uso de agua potable (Área Metropolitana del Valle de Aburrá, 2015). Los humedales artificiales de flujo subsuperficial acoplados a reactores de lecho fijo con microalgas, se convierte en una opción promisoria para la remoción de nitrógeno y materia orgánica procedente del efluente tratado en los humedales, con el fin de continuar el proceso de degradación, debido a que las microalgas captan nutrientes inorgánicos que se aprovechan para producir biomasa, y a la vez, se reduce la capacidad del efluente de provocar eutrofización en los cuerpos de agua (Candela, 2016). En este proyecto se presentan los resultados de la evaluación de la remoción de nitrógeno y materia orgánica a través de un sistema de humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal, plantados con Heliconia psittacorum y acoplados a reactores de lecho fijo con microalgas, inoculados con cepas de Chlorella vulgaris, donde se encontró una eficiencia en la transformación de nitrógeno de 73,4%, materia orgánica entre el 30-40%, coliformes totales del 87% y coliformes fecales (E.coli) del 88%.

Efecto de la aplicación de la hormona Giberelina en el crecimiento y desarrollo del cultivo de Maracuyá (Passiflora edulis) establecido en la vereda Fátima del municipio de La Plata, Huila

El cultivo de maracuyá (P. edulis) hace parte de un importante sistema productivo del Huila, es por esto que en el presente proyecto se propuso evaluar el efecto de la aplicación de la hormona giberelina en el crecimiento y desarrollo del cultivo de maracuyá establecido en la vereda Fátima del municipio de La Plata (Huila); el diseño experimental consistió en dos tratamientos, diferenciados así: un grupo testigo (T1) y otro grupo experimental (T2) al cual se le aplicó una dosificación de 0,075 gramos de ácido giberélico (ACIGIB 10 SP®) luego de la poda de limpieza del cultivo. En campo se realizó seguimiento a variables como: número de flores y frutos, y en laboratorio se midieron parámetros físicos-químicos como: peso del fruto (gr), solidos solubles totales (°Brix), acidez titulable (%) y pH; todos ellos con un tamaño de muestra (n=10) escogidas aleatoriamente. Con los resultados obtenidos, se realizó un Anova simple para determinar si cada uno de los tratamientos propuestos (contemplados como factor), tuvieron un efecto significativo sobre las variables de respuesta (peso del futo, SST, AT y pH), con un nivel de confianza del 95%. Estos análisis se realizaron utilizando el programa Statgraphics Centurión XVI. Los resultados mostraron que para las variables: N° de flores y frutos, SST y pH no hubo diferencias significativas. Entre tanto, para las variables peso de la pulpa y porcentaje de acidez, si se encontraron diferencias significativas, obteniéndose que en T1 el peso de la pulpa fue de 102,5g frente al T2 con un peso de 134,94 g, y en porcentaje de acidez T1 (3,41 %) y T2 (4,05%) pudiendo verse una ligera ventaja de aquellas plantas que fueron tratadas con la hormona, aspecto clave para el control de calidad de los frutos para su posterior comercialización.

Subproductos generados en el tratamiento y valorización de residuos sólidos urbanos dentro del concepto de biorrefinería: una revisión sistemática

Esta revisión tiene como objetivo recopilar y resumir las investigaciones llevadas a cabo actualmente asociadas a la obtención de subproductos generados a partir de los residuos sólidos urbanos (RSU) empleando diversos procesos dentro del concepto de las biorrefinerías. Se realizó una búsqueda bibliográfica utilizando la base de datos DIALNET, SCIENCEDIRECT, GOOGLE SCHOLAR y ACADEMIC de los cuales se incluyeron artículos en inglés y español publicados entre julio del 2008 de junio del 2020. Se expulsaron los artículos de años anteriores, artículos que no informan subproductos, informes de los temas y capítulos de libros. Esta revisión mostro que a partir de los RSU se puede generar varios productos que tienen un gran valor tanto para la fabricación de productos como en el comercio, por lo tanto, se recomiendan más investigaciones al respecto. Dentro de los productos generados se mencionan el biogás, biometano, bioetanol, biohidrógeno, ácidos grasos volátiles, ácido láctico, Biofertilizantes y enmiendas agrícolas. Además, la mayoría de los estudios analizados sobre la producción de los subproductos se han realizado en modo discontinuo obteniendo un solo producto, por lo que no se enmarca dentro del concepto de biorrefinería. La idea es proporcionar nuevos conocimientos alternos para implementar el desarrollo y la implementación de una biorrefinería a gran escala usando como materia prima los residuos sólidos urbanos que están compuestos principalmente por proteínas, ácidos acético, lignina entre otros, que por medio de la unión de varios procesos bioquímicos es posible obtener biocombustibles, productos químicos y nutrientes tales como biogás, bioetanol, biohidrógeno, ácido láctico, ácidos grasos volátiles, biofertilizantes, logrando impactos positivos ambientales, ecológicos, sociales, económicos y técnicos.

Caracterización y redimensionamiento de sistema de bombeo de agua para cultivos acuícolas en finca el Rubí en Aipe-Huila

Los sistemas de bombeo permiten la captación y transporte de agua para su uso. Con el estudio de este campo se redujo el gasto energético en su operación. No obstante, no todas las instalaciones tienen en cuenta los criterios técnicos, generando pérdidas económicas y fallas en servicio. El departamento del Huila es el mayor productor de tilapia nacional, en jaulas flotantes o en estanques en tierra en riveras de ríos, siendo necesarios sistemas de bombeo. La finca el Rubí en Aipe, cultiva 120 ton/año de tilapia niloticus, cuenta con 19 estanques abastecidos por el río Bache. El presente proyecto logró la caracterización y el redimensionamiento del sistema de bombeo de la finca. Se determinó el porcentaje de recambio de agua, el caudal y la velocidad en la tubería existente y se calculó la velocidad óptima en succión e impulsión, el Reynolds en cada sección y las pérdidas por fricción en tubería y en accesorios, para determinar la carga total de la bomba y el NPSH disponible. Se encontró que el sistema actual posee instalaciones rudimentarias y obsoletas, y genera pérdidas por desalineación, mal estado de la calza, altas vibraciones y sedimentos que entran por succión. El sistema actual entrega 12405 m3/día con pérdidas de 10.33 m de cabeza. El redimensionamiento consistió en el rediseño de tuberías, selección de transformador, junta de expansión, acople, y filtro, y el análisis estático y dinámico de la calza, con análisis de resonancia y frecuencia natural, y de cimentación, anclajes y lechada, para finalizar con el presupuesto de implementación. Con el nuevo sistema se espera reducir las pérdidas un 41.77% bajándolas a 6.02 m. El nuevo sistema podría disminuir el tiempo de operación de 24 a 11 horas, implicando un ahorro de 20000 kWh/mes (10’000000 COP/mes). 110’072500 COP de implementación retornarían en 12 meses.

Isotermas dinámicas de sorción de humedad y propiedades termodinámicas de café soluble

Estudiar el comportamiento de sorción de humedad y propiedades termodinámicas de alimentos deshidratados proporciona información importante para el diseño de procesos de secado y almacenamiento que aseguren la estabilidad de los productos. El propósito de este trabajo fue obtener las isotermas dinámicas de humedad, modelar su comportamiento y determinar las propiedades termodinámicas para café soluble. Las isotermas fueron obtenidas por el método dinámico de punto de roció (DDI) a 20, 25, 35 y 40 °C dentro de un rango de actividad de agua (aw) de 0.10-0.90. Las isotermas de sorción de café soluble exhibieron un comportamiento tipo III. El mejor ajuste de los datos experimentales se obtuvo con la ecuación de Peleg en el rango de temperaturas y aw investigadas. El contenido de humedad aumento con el incremento de la temperatura en el rango de 0.25-0.65 aw. El contenido de humedad de la monocapa (MO), del modelo de Brunauer-Emmett-Teller (BET), disminuyó con el incremento de la temperatura, al igual que el área superficial del café soluble. Propiedades termodinámicas como calor isostérico neto de sorción, entalpia de sorción y energía libre de Gibbs de sorción se determinaron a partir de los datos de las isotermas encontradas. El calor isostérico neto de sorción y la entropía disminuyeron al aumentar el contenido de humedad. La energía libre de Gibbs de adsorción cambió de -4906 a -225 J mol-1 y se redujo con el incremento de la humedad.

Economía circular un paso hacia un planeta más verde

A nivel mundial existen múltiples procesos de fabricación que llevan asociados un coste ambiental, desde el punto de vista de producir hasta que acaba el ciclo de vida útil del producto o servicio. El sistema de producción actual está basado en un concepto lineal, que engloba 3 aspectos principales producir, usar y tirar. El modelo lineal caracteriza porque en él, las empresas producen bienes y servicios, los consumidores los utilizan y consumen, las empresas sacan nuevos productos y servicios, los consumidores dejan de utilizar los que se han quedado viejos o se estropean y compran los nuevos. Con la entrada cada vez mayor de nueva tecnología y el aumento del poder adquisitivo y facilidades de inversión estos ciclos y/o líneas son más cortos y producen una gran huella ambiental.

Dimorfismo sexual de Zophobas morio (Fabricius, 1776) (Coleoptera, Tenebrionidae) en las etapas de pupa y de adulto

Zophobas morio, es un Coleoptera, Tenebrionidae, de color negro opaco, robusto y de rápido desplazamiento. Son sus larvas y no los adultos, quienes resultan muy útiles en la alimentación de animales como peces, arañas, aves, reptiles, escorpiones, anfibios y mamíferos, por su alto contenido de proteínas. Este es uno de los motivos que justifica su importancia e incentiva su cría con fines comerciales y de experimentación. En varios ensayos con este insecto, es necesario formar parejas de macho y hembra, lo que puede hacerse tanto en la etapa de pupa como en la de adulto. Este trabajo tiene como finalidad mostrar por medio de imágenes, el dimorfismo sexual de Z. morio tanto en la etapa de pupa, como en la adulta, con ejemplares vivos y muertos. Los adultos muertos fueron clarificados en KOH al 10% para facilitar su observación. Las imágenes son fotografías de tipo descriptivas y por el enfoque didáctico de la investigación, se elaboraron dos mapas conceptuales para resumir por pasos el trabajo realizado e incentivar la repetibilidad. Las fotografías de pupas y adultos se realizaron con un microscopio estereoscópico Wild M7A y una cámara digital Panasonic Lumix, DMC-ZS20. Se obtuvo como resultado de las observaciones, una diferencia notable en la forma de las papilas genitales de la pupa hembra, con respecto a las del macho. Igualmente al comparar el borde de la región frontoclipeal del adulto macho con el de la hembra, se evidenció claramente el dimorfismo sexual. La metodología utilizada fue bastante acertada para sexar al insecto en dos fases de su ciclo biológico. Así, además de las claves taxonómicas existentes, este trabajo es un apoyo fotográfico y didáctico de utilidad en la identificación de la especie.

Conservación de las propiedades nutraceúticas del Aloe Vera (Aloe Barbadensis Miller), mediante técnicas de secado

Se realizó el análisis de las aplicaciones y técnicas de secado para la obtención de polvo de aloe vera, usado en la elaboración de productos alimentarios, farmacéuticos y cosméticos. Para lo anterior, se tuvo en cuenta las técnicas existentes y aquellas que permiten la mayor conservación de sus propiedades nutracéuticas y funcionales para la elaboración de éstos productos, garantizando inocuidad y seguridad para el consumidor. Se realizó una descripción respecto al funcionamiento y algunas pautas de los equipos, seleccionando el método de deshidratación más adecuado para producir un producto de alta calidad. Para el desarrollo de éste, se consultaron las principales bases de datos como Science Direct, EBSCO, Springer Journals, Scopus, ProQuest Central, Redalyc, Wiley Online Library entre otras. Se determinó, que las técnicas que permite la mayor conservación de las propiedades del aloe vera fueron: secado por aspersión, liofilización y ventana refractante, debido a las bajas temperaturas usadas, la cual evita la degradación de sus componentes (dada a la alta sensibilidad del gel a temperaturas superiores a 50°C). En cuanto a costos y tiempo de operación, el secado por aspersión es la tecnología que presenta mayores beneficios.

Efectos de la variabilidad de la precipitación en la fenología del café: caso zona cafetalera Xalapa-Coatepec, Veracruz, Mex.

La disponibilidad de agua es un factor prioritario para la agricultura. La precipitación es la principal fuente hídrica de cultivos perennes como el café; sin embargo, el cambio en la distribución de la precipitación, debida a la variabilidad climática, podría repercutir en su desarrollo ya que el cultivo de café ha demostrado ser sensible a cambios en los patrones del clima. Por ello, el objetivo de este trabajo fue identificar el efecto de la variabilidad de la precipitación en la fenología del café (Coffea arabica) a partir de un estudio de caso en la zona cafetalera Xalapa-Coatepec, Veracruz (México). Se delimitó una parcela de café (var. Garnica) bajo sombra (Acrocarpus fraxinifolius) (19.51998° N, 96.94339° W; 1320 msnm). Se realizaron observaciones semanalmente, a 30 plantas de café (una rama plagiotrófica) para determinar inicio y duración de las fases fenológicas. Se midieron variables microclimáticas con una estación meteorológica automática (Davis Vantage Pro2TM). Se instaló un pluviómetro automatizado (HOBO Onset) a 30 m de la parcela experimental, en un sitio abierto. El monitoreo se realizó durante dos ciclos productivos (mayo 2017 a mayo 2019). Se relacionaron las variables fenológicas con las condiciones pluviométricas. El periodo evaluado se vio influenciado por los fenómenos de La Niña (ciclo productivo 2017-2018) y El Niño (ciclo productivo 2018-2019), presentándose precipitaciones por arriba y por debajo de la media anual, respectivamente. Las fases de crecimiento y llenado y maduración, del ciclo productivo 2018-2019, fueron más extensas quizá debido a la baja disponibilidad de agua causada por la sequía intraestival (julio) y la sequía preestival (enero-febrero). El monitoreo de las condiciones pluviométricas y su variabilidad permitirá planear e implementar estrategias para reducir los efectos de los periodos de secas.

El Control y efecto de la temperatura en el proceso de deshidratación de hojas de Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni).

Las hojas de Stevia (Stevia Rebaudiana Bertoni) han adquirido gran importancia debido a su alto poder edulcorante (300 veces más que el azúcar), por lo que su consumo ha aumentado en los ultimos años. El mayor contenido edulcorante generalmente se presenta en las hojas secas; lo que permite que el control de la temperatura se convierta en un parámetro de estudio importante. El presente trabajo de investigación analiza el efecto de la implementación de un sistema de control de lazo cerrado, a través de tecnología Arduino y electrónica convencional. Para lo cual, se evaluó la regulación de temperatura con un PID para una deshidratadora solar tipo cajón. Mediante una interfaz gráfica de usuario (GUI) en Matlab, se realizó un monitoreo del proceso de deshidratación de la hoja de Stevia a tres diferentes temperaturas 30℃, 35℃ y 40℃. Se evaluó el efecto de la temperatura por medio de la cuantificación del porcentaje de sustancias activas presentes en las hojas a través del estándar L a 630 nanómetros. Los resultados mostraron que a los 35°C es la temperatura óptima para la deshidratación de las hojas Stevia, por otra parte, la deshidratadora tipo pasiva con autorregulación de temperatura, es una opción factible para su aplicación en la deshidratación de hojas de Stevia.