EVALUATION OF THE COAGULANT CAPACITY OF STARCH OBTAINED FROM TOPOCHO PELIPITA PLANTAIN CLONE (Musa ABB) FOR TURBIDITY AND COLOR REMOVAL IN RAW WATERS

Abstract

Flocculation and coagulation of organic material contained in raw water samples were evaluated by using starch as coagulation agent. The starch was obtained from topocho pelita (Musa ABB) plantain clone, which is grown in the south area of the department of Bolivar, Colombia. Native starch (NS) was chemically modified with acetic anhydride obtaining an 18.3 % degree of acetylation (low acetylated starch, LAS) and 23.7 % (high acetylated starch, HAS). The chemical structure of these biomaterials was analysed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Characteristic peaks were observed at 1350 cm -1 (C-O stretching) and 950 cm -1 (C-O-C bending). Scanning electron microscopy (SEM) was used to determine morphology and size of the starch samples. Elongated grain shapes with sizes of 37 ± 8 mm (NS), 35 ± 11 mm (LAS) and 307 ± 85 mm (HAS) were observed through this technique, suggesting a relationship between the degree of acetylation and the agglomeration of grains. Analysis of variance indicated that concentration of the starch samples is the only factor, which has a statistically significant effect on the response variables (color and turbidity) at a 95 % confidence level. Color removal capacities of 94 %, 93 % and 89 % were estimated using the NS, LAS and HAS samples, respectively, at a concentration of 200 mg/L. Additionally, a turbidity removal capacity of 96 % was estimated for the NS sample, which compares very well with the 95 % turbidity removal capacity obtained from the acetylated starches. The latter indicates that native starch presents suitable properties to be used as coagulation agent for water treatment.Palabras clave: almidón nativo, almidón acetilado, grado de acetilación, coagulación, floculación RESUMEN La floculación y la coagulación de materia orgánica presente en muestras de aguas crudas fueron evaluadas usando como agente coagulante almidón obtenido a partir del plátano del clon topocho pelipita (Musa ABB) cultivado en el sur del departamento de Bolívar, Colombia. La capacidad de coagulación del almidón nativo (NS, por sus siglas en inglés) fue comparada con almidón modificado químicamente con anhídrido Rev. Int. Contam. Ambie. 33 (Especial Biotecnología e ingeniería ambiental) 125-134, 2017 DOI: 10.20937/RICA.2017 D.F. Tirado et al. 126 acético con grados de sustitución del 18.3 % (LAS, por sus siglas en inglés) y 23.7 % (HAS, por sus siglas en inglés). Espectroscopía de infrarrojo (FTIR, por sus siglas en inglés) fue usada para determinar la estructura química de estos biomateriales, se observaron vibraciones en 1350 cm -1 (estiramiento C-O) y 950 cm -1 (flexión C-O-C). Microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) se usó para determinar la morfología y el tamaño de las muestras de almidón, se observó una forma de granos alargados, los cuales exhibieron tamaños de 37 ± 8 mm (NS), 35 ± 11 mm (LAS) y 307 ± 85 mm (HAS). Esto sugiere que el aumento en grados de sustitución puede ocasionar la aglomeración de los granos y su consiguiente aumento de tamaño. E...

Coagulation Activity of the Seed Extract from Zygia cauliflora (WILLD.) KILLIP applied in Water Treatment

“…Previous work found in the literature shows that the coagulant obtained from Plantago ovata at a dosage of 0.250 mg L -1 showed turbidity removal of 36% and 99%, respectively, when using crude and treated extract (Ramavandi, 2014). Tirado et al (2017) applied higher dosages (5-200 mg L -1 ) of starch obtained from Musa ABB as a coagulant and achieved color and turbidity removals from 90 to 99%. 9 The difference in results when compared to this work could be due to the higher dosages used by the authors.…”

Semillas de moringa (Moringa oleífera) y almidón de yuca (Manihot esculenta) para la clarificación del agua

“…En el departamento de Bolívar-Colombia, durante el año 2017, a fin de remover la turbidez del agua del Canal del Dique ubicado en Arjona, se realizó una investigación que determinó la capacidad coagulante de dos sustancias naturales, almidón nativo de plátano del clon topocho pelipita (Musa ABB) y almidón modificado químicamente con anhídrido acético. Con una dosis de 200 mg/L el almidón nativo alcanza una remoción de turbidez del 96%, mientras que el almidón modificado remueve un 95% (Tirado et al, 2017). Los anteriores resultados demuestran la efectividad de los almidones sin modificar, como parte fundamental de un proceso "verde" que disminuya el uso de sustancias químicas para la clarificación del agua.…”