Efecto de la relación carbohidrato/proteína-mineral sobre las propiedades microestructurales del biofouling durante la ultrafiltración de efluentes de biorreactores con membrana - Miño Pavón, Kevin Alexander (2022)
Comprender el desarrollo de la microestructura de la capa de torta durante la filtración puede ayudar a establecer condiciones de funcionamiento y ciclos de limpieza de membranas. En este trabajo, se analizó el efecto de la relación carbohidrato/proteína sobre las propiedades microestructurales del biofouling durante la ultrafiltración (UF). Se diseñaron aguas sintéticas (carbohidrato/proteína - CaCO3); disolviendo quitosano de bajo peso molecular (LWC) y albúmina del suero bovino (BSA) (C/P ratio = 0.25, 0.42, 0.75, 1.49, 1.85 LWC/BSA); 50 mmol NaCl; 2 mmol NaHCO3; y CaCl2 (0.5, 3, 6) mmol, a un volumen final de 1L (20 soluciones total). Simulando el jardín de interacciones químicas de agregados híbridos orgánico-mineral en las capas de torta durante la etapa inicial de (UF). Se estudió la porosidad de la torta, dimensión fractal, índice de compresibilidad, termodinámica de biomineralización y la evolución de los mecanismos de ensuciamiento. Datos experimentales registrados muestran que las proteínas son más susceptibles al efecto salazón (salting in) que los carbohidratos, la adición de fuerza iónica tendió a solubilizar (más) a las primeras que, a los segundos. Se identificaron mecanismos de ensuciamiento múltiple que ocurren secuencialmente con la filtración de la torta como mecanismo dominante. Se obtuvo la dimensión fractal (2,85 - 2,96) en las condiciones probadas. La dimensión fractal de una torta en crecimiento se identificó en términos de índice de compresibilidad con valor estadísticamente significativo, lo que apunta a la reestructuración de la torta durante la filtración.