Grupo UTN GISTAQ - Difusión Científica - Trabajos Presentados en Congresos

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    Turbidity estimation by machine learning modeling and remote sensing techniques applied to a treatment plant water inlet
    (2024-01-14) Gauto, Víctor Hugo; Utgés, Enid Marta; Hervot, Elsa Ivonne; Tenev, María Daniela; Farías, Alejandro Rubén
    Water availability and sanitation are among the UN Sustainable Development goals for 2030. Remote sensing techniques are used to monitor and retrieve quality estimators from water bodies. Clean water is a scarce resource fundamental for human development and well-being. Treatment plants depend on the current water quality state to properly provide clean water. Combining laboratory measurements, provided by a water plant in Resistencia city, Argentina, and remote sensing data, i.e., surface reflectance, from Sentinel-2 platform, several algorithms were developed, trained, and compared for turbidity estimation. The model with the highest performance metrics was a random forest model, with Pearson’s coefficient of determination (R2) 0.918 and root-mean squared error (RMSE) 138.8 nephelometric turbidity units (NTU). Global feature importance and partial dependencies profiles techniques were applied to the random forest model to understand the spectral bands effects. Turbidity maps and time series were made and analyzed.
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    Caracterización de residuos líquidos peligrosos del laboratorio de análisis clínicos – Hospital Dr. Julio C. Perrando de la cuidad de Resistencia, Chaco, Argentina
    (2023-10-07) Avico, Edgardo Hernán; Fontana, Gimena Lilián; Farías, Alejandro Rubén; Hervot, Elsa Ivonne; Ramírez, Rosana; Sequeira, Alfredo Fabián; Velasco, Gustavo Adolfo
    Este trabajo aborda la problemática de los residuos peligrosos generados por los establecimientos de salud, especialmente los efluentes líquidos provenientes de analizadores químicos y hematológicos. Estos residuos requieren un tratamiento especial debido a su potencial riesgo para la salud humana y el medio ambiente. El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Análisis Clínicos del Hospital Dr. Julio C. Perrando en Resistencia, Chaco, Argentina. Se tomaron muestras de los efluentes generados por los analizadores químicos y hematológicos y se realizaron análisis fisicoquímicos utilizando métodos normalizados. Los parámetros evaluados incluyeron pH, conductividad, sólidos totales, demanda química de oxígeno (DQO), demanda biológica de oxígeno a 5 días (DBO5) y diversos contaminantes como nitratos, sulfatos, fosfatos, cloruros y nitrógeno amoniacal. Los resultados mostraron que la carga orgánica biodegradable en ambos efluentes es baja, indicando la presencia de contaminantes orgánicos resistentes a la degradación química o biológica. Por lo tanto, se recomienda implementar un tratamiento fisicoquímico previo al tratamiento con microorganismos para reducir la carga química de los efluentes y mitigar su impacto ambiental. Los resultados se compararon con los límites establecidos por la legislación vigente en la provincia del Chaco.
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    Residuos de ramas de Moringa oleífera sin tratar y como carbón activado utilizados para la adsorción de hierro y de colorante azul de metileno
    (2023-09-17) Torre, Camila; Tenev, María Daniela; Boeykens, Susana; de Celis, Jorge Pablo; Piol, María Natalia
    El hierro es un metal abundante en la naturaleza que se encuentra frecuentemente en aguas subterráneas y superficiales. Por su parte, las industrias textiles utilizan grandes cantidades de colorantes que generan efluentes líquidos altamente contaminantes de difícil tratamiento. Los procesos de adsorción son una alternativa de bajo costo para remover ambas sustancias del agua. En este trabajo se evaluó el comportamiento de dos materiales adsorbentes (con y sin tratamiento térmico) provenientes de un mismo residuo agroindustrial, rama y carbón activado de rama como adsorbentes de hierro y de azul de metileno. Se realizaron las respectivas curvas de dosaje obteniéndose que para el material sin activar el porcentaje de remoción de hierro disminuye al aumentar la masa de adsorbente mientras que el carbón activado logró obtener una remoción cercana al 100%. Por su parte, el material crudo logró adsorber el 96% del colorante mientras que el carbón activado logro remover el 100% del azul de metileno. En cuanto a la adsorción de hierro, se concluyó que, el material sin activar podría utilizarse como adsorbente de bajo costo a bajas dosis de adsorbente (en una relación 100mgads/mgFe3+), mientras que el carbón activado sería capaz de eliminar el hierro con mayor eficiencia en una relación 200mgads/mgFe3+. Para el caso del colorante se concluyó que los 2 adsorbentes son factibles de utilizar para la remoción de azul de metileno (AM). El empleo de los materiales crudos tiene como ventaja adicional el bajo costo económico y ambiental de su pretratamiento haciendo más verde el proceso.
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    Residuos de ramas y troncos de Moringa oleífera sin tratar y como carbón activado utilizados para la adsorción de azul de metileno
    (2023-05-03) Torre, Camila; Tenev, María Daniela; Boeykens, Susana; de Celis, Jorge Pablo; Piol, María Natalia
    Las industrias textiles utilizan grandes cantidades de colorantes que generan efluentes líquidos altamente contaminantes de difícil tratamiento. El método de adsorción es considerado el más eficiente para remover estas sustancias. La implementación de residuos agroindustriales como materiales adsorbentes de bajo costo se está abriendo un exitoso camino hacia tratamientos de decontaminación cada vez más verdes. El presente trabajo evaluó la capacidad de remoción del colorante azul de metileno a partir de desechos agroindustriales de Moringa oleífera y carbones activados obtenidos a partir de los mismos residuos. Se emplearon como materia prima la rama y el tronco del árbol de moringa. Se realizaron las curvas de dosaje con los 4 materiales, ambos carbones activados lograron remover el 100% del colorante mientras que los residuos crudos llegaron al 96% de remoción. Se concluyó que los 4 adsorbentes son factibles de utilizar para la remoción de azul de metileno (AM). Sin embargo, el empleo de los materiales crudos tiene como ventaja adicional el bajo costo económico y ambiental de su pretratamiento haciendo más verde el proceso. La utilización de residuos de Moringa oleífera como materiales adsorbentes de bajo costo para la remoción del colorante modelo de contaminante empleado podría ser una alternativa para sumar un bucle económico antes de su disposición final, en busca de un aumento en la sostenibilidad del proceso.
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    Residuos de ramas de Moringa oleífera sin tratar y como carbón activado utilizados para la adsorción de hierro
    (2023-05-03) Torre, Camila; Tenev, María Daniela; Boeykens, Susana; de Celis, Jorge Pablo; Piol, María Natalia
    El hierro es un metal abundante en la naturaleza que se encuentra frecuentemente en aguas subterráneas y superficiales. Los procesos de adsorción son una alternativa de bajo costo para remover metales del agua. En este trabajo se evaluó el comportamiento de dos materiales adsorbentes provenientes de un mismo residuo agroindustrial, rama y carbón activado de rama como adsorbente de hierro. Se realizaron las respectivas curvas de dosaje obteniéndose que para el material sin activar el porcentaje de remoción de hierro disminuye al aumentar la masa de adsorbente mientras que para el carbón activado se logró obtener remoción cercana al 100% cuando la masa de adsorbente es de 750mg. Se concluyó que, el material sin activar podría utilizarse como adsorbente de bajo costo a bajas dosis de adsorbente (en una relación 100mgads/mgFe), mientras que el carbón activado sería capaz de eliminar el hierro con mayor eficiencia en una relación 200mgads/mgFe.
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    Furfural removal from a polluted effluent by using a fluidized bed reactor
    (2023-10-02) Echeverría, Macarena Celeste; Cuadra, Pablo Nicolás; Sandoval, Evangelina; Benimeli, Claudia Susana
    Furfural is a heterocyclic aromatic aldehyde and wastewaters derived from its production can contain around 800 mg l-1, which can cause toxic effects on living systems if released into the environment without proper treatment. In the present work, the furfural removal from a simulated effluent by a fluidized bed bioreactor filled with an actinobacteria biofilm on vegetable sponge (Luffa aegyptiaca) support was studied. For this, a suspension of a mixed culture of Nocardiopsis sp. L9, Streptomyces sp. A12 and M7, in TSB medium (D.O540nm=1) was prepared. The luffa support was cut in cubes of approximately 0.1 g, which were washed and sterilized. The bacterial biofilm production on luffa cubes was carried out in 250 ml Erlenmeyer flasks, which contained 0.5 g of the support and 60 ml of the bacterial suspension. After 96 h of incubation at 30 °C and 100 rpm, the colonized sponge cubes were introduced into the reactor for the bioremediation treatment. A laboratory-scale fluidized bed reactor was used, which had an inlet for the effluent to be treated in the lower side and an outlet for the treated effluent in the upper part. The furfural residual concentration in the treated effluent was evaluated by HPLC, every 24 h for 4 days. Ecotoxicity tests were carried out using Raphanus sativus seeds (radish, Punta Blanca variety). Bacterial colonization on vegetal sponge was also evaluated by scanning electron microscopy, before and after treatment. The analysis by HPLC showed a complete depletion of furfural in the effluent after 24 h of treatment. Microphotographs by scanning electron microscopy showed an increase in the presence of possible polymeric substances in luffa cubes at the end of treatment regarding to the initial time, as result of biofilm production by the actinobacterial consortium. The ecotoxicity tests with radish seeds showed significant increases (p<0.05) in the vegetable biomarkers of seedlings obtained in the treated effluent, indicating that the toxic effects caused by furfural were reversed, confirming the effectiveness of the bioremediation process.
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    Formación de biopelículas para el tratamiento de efluentes contaminados con furfural
    (2023-08-29) Echeverría, Macarena Celeste; Sandoval, Evangelina; Gauto, Víctor Hugo; Benimeli, Claudia Susana
    El furfural es un aldehído heterocíclico, con variadas aplicaciones en la industria química. A pesar de los beneficios que posee su uso y producción, el aldehído se convierte en un componente tóxico importante en las aguas residuales si es liberado al medio ambiente sin un tratamiento adecuado (Lei y col., 2022; Rashtbari y col., 2022). Los cultivos inmovilizados en biopelículas representan una herramienta biológica eficiente para la eliminación de contaminantes en los procesos de biorremediación (Isaac y col., 2017). En el presente trabajo se evaluó la capacidad de formación de biopelículas por las cepas de actinobacterias Nocardiopsis sp. L9 y Streptomyces sp. A12 y M7, en cultivos mixtos y puros, sobre esponja vegetal, y la eficiencia de dichas biopelículas para la remoción de furfural en un efluente simulado. Como resultado se obtuvieron diferencias significativas (p<0,05) en la actividad enzimática hidrólisis de FDA entre el soporte de esponja vegetal estéril (sin colonizar) y los tratamientos con esponja colonizada por las cepas puras y en consorcio, indicando la actividad biológica del biofilm. El análisis por microscopía electrónica de barrido confirmó un elevado desarrollo bacteriano adherido a la superficie de la esponja vegetal con presencia de posibles sustancias poliméricas extracelulares. Durante el proceso de biorremediación del efluente simulado contaminado con furfural (831±23 mg l-1), se observaron concentraciones residuales nulas al tercer día de tratamiento, al utilizar el biofilm formado por el cultivo mixto de las actinobacterias Nocardiopsis sp. L9 y Streptomyces sp. A12 y M7. Los resultados obtenidos sugieren que dichas biopelículas representan una herramienta de biorremediación prometedora para el tratamiento de efluentes que contienen furfural.
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    Estimación de turbidez de una laguna mediante muestreos de campo y teledetección satelital en el NEA
    (2023-12-07) Gauto, Víctor Hugo; Utgés, Enid Marta; Hervot, Elsa Ivonne; Tenev, María Daniela; Farías, Alejandro Rubén
    La ONU establece en sus ODS el acceso universal y equitativo del agua, la reducción de la contaminación del recurso, entre otros. Un indicador de utilidad es la proporción de agua de buena calidad, la cual puede estimarse mediante monitoreo ambiental con herramientas de teledetección satelital. En la región NEA Argentina, dichos monitoreos aplicados a aguas superficiales son escasos. El objetivo del presente estudio fue generar un algoritmo semi- empírico combinando datos de campo y laboratorio, con reflectancias obtenidas por plataformas satelitales, para la estimación de turbidez en el agua. En la ciudad de Resistencia, Chaco, en una laguna artificial emplazada en el interior de un barrio privado, se llevaron a cabo muestreos de campo. Se seleccionaron 3 sitios dentro de la misma y se realizaron análisis fisicoquímicos de indicadores de calidad del agua, in situ y en laboratorio. Dichos muestreos coincidieron con el paso de la plataforma satelital Sentinel-2 (ESA), de la cual se obtuvo el producto de L2A del sensor MSI en reflectancia de superficie, con corrección atmosférica, de 10 m de resolución espacial y se seleccionaron 11 bandas espectrales. Se desarrolló un algoritmo que combina las bandas del infrarrojo cercano y del verde para estimar la turbidez del cuerpo de agua. Los datos fueron divididos en entrenamiento y testeo para dar un coeficiente de determinación de Pearson (R2) de 0,959 y la raíz del error cuadrático medio (RMSE) de 3,25 NTU. Mediante este algoritmo se generaron mapas de distribución espacial de turbidez. La aplicación de esta técnica de modelado sería adecuada para la estimación remota de la evolución temporal del parámetro citado.
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    Ensayos de resistencia en medios de cultivo sólidos de colonias bacterianas autóctonas en presencia del herbicida Kifix®
    (2023-09-01) Viera, María Florencia; Delgado, Lautaro; Sánchez Irigoyen, María Florencia; Ayala Bengler, Paula; Cuadra, Pablo Nicolás
    El presente trabajo tiene como objeto evaluar la resistencia de un grupo de 30 bacterias al herbicida Kifix, aisladas previamente en trabajos anteriores a partir de diferentes muestras de suelo de un cultivo arrocero ubicado en la localidad de Las Palmas, Chaco, con la finalidad de identificar aquellas que presenten mayor potencial de biodegradación para ser utilizadas en posteriores ensayos. Para ello, se realizó la inoculación de estos microorganismos mediante la técnica de estriado en placa de Petri, utilizando medios de cultivo nutritivos y oligotróficos, dosificados con concentraciones crecientes del contaminante. La evaluación del crecimiento bacteriano se llevó a cabo mediante observaciones macroscópicas de las siembras realizadas durante periodos de tiempo específicos. Los resultados obtenidos demostraron que 15 cepas son capaces de desarrollarse en un medio nutritivo tradicional y 12 en medios oligotróficos con concentraciones considerables del plaguicida, por lo que se pretende continuar con los ensayos a concentraciones más elevadas del agroquímico.
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    Growth kinetics of soil bacteria in presence of pesticides applied for rice crop production
    (2023-10-05) Cuadra, Pablo Nicolás; Farías, Alejandro Rubén; Utgés, Enid Marta; Jorge, Nelly Lidia; Vullo, Diana Lia
    The expansion of agricultural activity promoted the use of agrochemicals, whose permanence in the soil can cause serious contamination problems. Its infiltration into groundwater or runoff into surface watercourses, as well as their deposition in trophic chains, imply a latent risk to the balance of ecosystems. The present work objective is to analyze the growth kinetics of bacteria isolated from soils destined for rice cultivation in Las Palmas, Chaco, Argentina, in the presence of glyphosate, imazapic-imazapyr and clomazone, pesticides of current application. Two of 24 isolated bacteria named H5 and I2 were specially selected for this study because of their resistant to high agrochemical concentrations. Growth kinetics tests were carried out applying two methods to monitor biomass increase. One of these methods was based on biomass determination by dry weight (BPS) and the other by colony forming units/ml (CFU/ml) count using the drop technique (RMG). Initial inoculums were prepared in minimal saline medium (M9) with glucose 0,5%p/V and incubated at 30°C at 200 or 300 rpm for 24 h. Then, 5 ml of each were transferred to 50 ml of M9 with 1% V/V of the mixture of agrochemicals as the only carbon source to evaluate growth kinetics under these restrictive conditions. The formation of bacterial aggregates at the lowest agitation level was observed, interfering with biomass determinations. For this reason, the subsequent tests were carried out at 300 rpm to prevent the floc formation. To apply the BPS method, 1 ml culture samples were centrifuged 30 minutes, and the pellet obtained was dried for 10 h at 60°C to be subsequently weighed. For the RMG method, culture samples were taken and 10 µl drops of serial dilutions in NaCl 150 mM, were seeded in triplicates in Plate Count Agar (PCA). The growth kinetics was also analyzed by RMG with glucose as sole carbon source. The emulsification of clomazone formulation derived in turbidity in culture medium, generating interferences in the biomass estimation by the BPS method. Therefore, the only way to evaluate kinetic parameters was by the CFU/ml counting method by RMG at 300 rpm. In this way, growth curves for the two tested bacteria revealed generation times (tg) of 1.48 h and 7.46 h with division rates () of 0.68 h-1 and 0.15 h-1 for I2 and H5 respectively. Results obtained with glucose showed higher division rates and shorter generation times (I2=1,4 h-1,H5= 0,48 h-1, tgI2=0,73 h, tgH5=2.34 h) demonstrating a slowdown in bacterial growth by pesticide formulation consume. Further studies will be focused on the identification of degradation products to proceed with the application of mixed cultures in rice crop soil bioremediation microcosms experiments.