Obtención de membranas mediante electrospinning para tratamiento de agua con alto contenido de sólidos

Abstract

"Hoy en día, la creciente tasa de población en el mundo ha traído como unas de las principales consecuencias la sobreexplotación de agua para consumo humano. En México, se tienen 471.5 mil millones de metros cúbicos de agua dulce renovable por año, de los cuales sólo el 14% es para abastecimiento público. La presente tesis considera la importancia de tratar y reciclar agua, a partir de la limpieza de agua proveniente del proceso de lavado de tubérculos. Para el proceso de filtrado, se generaron membranas poliméricas, mediante electrohilado (electrospinning), usando compositos con base en poliuretano termoplástico (TPU) y nano partículas de Óxido de Zirconio, buscando disminuir el ensuciamiento de la membrana después de cada ciclo de filtración. Los resultados obtenidos muestran que se logró exitosamente la incorporación y distribución homogénea del óxido de zirconio en la matriz polimérica y las membranas nano compuestas generadas con éste, fueron capaces de rechazar hasta el 93 % de sólidos en el caso de una solución acuosa con 7 % de sólidos, con un ensuciamiento 121% menor que la membrana sin el óxido de zirconio, lo cual permitió un adecuado permeado y mayor tiempo y número de ciclos de uso. En el caso de agua proveniente de lavado de papa, cuyo contenido de sólidos fue menor al 1 %, el rechazo de la membrana con óxido de zirconio, es mayor (87%) que el conseguido con la membrana sin dicho óxido (84%), asimismo el porcentaje de ensuciamiento es menor, 10.2% vs 4.6 %."

"Today, the increasing population rate in the world has brought as one of the main consequences the overexploitation of water for human consumption. In Mexico, we have 471.5 million renewable cubic meters of freshwater per year, of which only 14% is for public supply. This thesis considers the importance of treating and recycling water, in water cleaning of the tubercle washing process. The polymeric membranes were generated, by electro-spinning (electrospinning), using compounds based on thermoplastic polyurethane (TPU) and zirconium oxide nanoparticles, seeking to reduce membrane fouling after each filtration cycle. The results obtained show that the homogeneous incorporation and distribution of zirconium oxide in the polymer matrix was successfully achieved, and the nanocomposite membranes generated with it were able to reject up to 93% solids in the case of an aqueous solution with 7% of solids, with a fouling 121% lower than the membrane without the zirconium oxide, which allowed an adequate permeate and greater time and number of cycles of use. In the case of water from potato washing, whose solids content was less than 1%, the rejection of the membrane with zirconium oxide is greater (87%) than that achieved with the membrane without such oxide (84%), also the percentage of fouling was lower, 10.2% vs. 4.6%."