Semillas mucilaginosas de Ocimun basilicum como un coagulante natural para el tratamiento de aguas residuales textiles

Abstract /AbstractoEn este estudio, Ocimun basilicum L. (albahaca) ha sido evaluada como un coagulante natural activo para la eliminacin de tinta de un modelo de agua residual textil conteniendo rojo Congo. Fueron analizados el efecto de tres parmetros incluyendo pH, dosis de coagulante y concentraciones de tinte en la eliminacin del color y la reduccin de la DQO. Una ecuacin cubica puede modelar el proceso de la eliminacin del color con R2 de 0,89. La concentracin de tinta fue hallada como el parmetro ms significante afectando la eliminacin del color. Usando una baja cantidad de coagulante (1.6 mg/l) fue obtenida una eficiencia de eliminacin de color de (68,5%) y de DQO de (61,6%). El mucilago de O. basilicum tambin fue encontrado siendo altamente efectivo en el tratado de residuos de agua textiles como nico coagulante y en combinaciones con alumbre.

2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

1. Introduccinmas de 50.000 toneladas de diferentes tintas sintticas son anualmente producidas por varios procesos industriales y aproximadamente 1-10% de ellos son descargados en el ambiente (Beltrn-Herediaet al., 2011). Incluso en bajas concentraciones de agua, las tintas son detectables y tienen efectos inhibitorios en el proceso de la fotosntesis afectando as al ecosistema acutico. Debido a la sntesis y el origen de estructuras complejas moleculares, las tintas son difciles de biodegradar y a veces producen compuestos txicos (Sarwan et al., 2012). Varios mtodos han sido empleados para la eliminacin de tintas contenidas en aguas residuales, tales como la adsorcin, la decoloracin por fotocatlisis o por el proceso de oxidacin, tratamiento qumico, tcnicas electroqumicas y la descomposicin biolgica o enzimtica. Aunque el tratamiento biolgico de las tintas contenedores de aguas residuales es barato, este no es eficiente debido a la toxicidad de las tintas. Adems la degradacin de las tintas bajo condiciones anaerbicas pueden producir aminas aromticas las cuales son cancergenas y ms peligrosas que las tintas originales. Adems la oxidacin y adsorcin qumica no son mtodos econmicamente factibles y su eficiencia es fuertemente influenciada por el tipo de material usado.

Coagulacin-Floculacin es uno de los procesos de tratamiento de aguas residuales que contienen tinta, ms efectivo y econmico. Una de las ventajas ms importantes de la decoloracin con este mtodo es la baja produccin de subproductos txicos debido a la falta de la descomposicin de la tinta (Gosavi and Sharma, 2014; Popli and Patel, 2015).Aunque los coagulantes a base de qumicos convencionales tales como las sales del aluminio y del hierro son efectivas en la clarificacin de residuos de agua, hay severos inconvenientes asociados con su uso tales como la inefectividad en bajas temperaturas, efectos adversos en la salud del ser humano, produccin de grandes volmenes de lodo y cambio en el pH del agua tratada (Sanghi et al., 2006; Yin, 2010). Para solucionar estos problemas, los coagulantes naturales extrados de las plantas han sido introducidos (Vieira et al., 2010). Los coagulantes a base de plantas incluyen a los polisacridos y las protenas. Los polisacridos son familia de los carbohidratos hechos de anillos de azcar unidos por enlaces glicosdicos y por varias funciones secundarias. Cuando las cargas estn presentes, los polisacridos se comportan como polielectrolitos. Los grupos cargados negativamente son grupos carboxlicos o grupos de sulfato y los grupos cargados positivamente son grupos de amonio (Crouzier et al., 2010).

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047Los coagulantes a base de plantas son sanos para la salud del ser humano, econmicos y biodegradables (Yin, 2010). Adems, estos producen menos lodo de gran volumen y no alteran el pH del agua tratada (Scibanet al., 2009). Cuatro tipos de plantas las cuales han sido usadas extensivamente como coagulantes naturales son la Moringa olefera, semillas de nirmali, tannin y el cactus (Snchez-Martin et al., 2010; Yin, 2010; Abidin et al. 2013). Recientemente Bodlund et al. (2014), se encontr que la actividad de la coagulacin del extracto de la semilla de la mostaza contra aguas turbias de estanque fue mayor (60%) que el extracto de semillas de moringa (50%). En el presente estudio, Ocimun basilicum L, es introducida como nueva fuente de coagulantes naturales.O. basilicum comnmente conocida como la albahaca, es una hierba con flores aromticas en las regiones tropicales de Asia, frica, Centroamrica y Sudamrica. Las hojas de la planta son usadas como especia in la cocina tradicional. El aceite de la albahaca ha sido utilizado durante mucho tiempo para darle sabor a las comidas y para los productos orales y dentales. La hierba contiene compuestos bioactivos tales como los flavonoides y tiene antioxidantes y actividad antimicrobiana Razavi et al., 2009). La albahaca ha sido utilizada en la medicina tradicional para tratar el clico de ulcera, dispepsia, diarrea, migraa, insomnio, depresin, acn, picaduras de insectos, e infecciones de piel (Kaya et al., 2008). La semilla de la O. basilicum se hincha cuando se moja y sirve como fuente natural de exopolisacaridos. La capa mucilaginosa de las semillas hinchadas es una matriz pctica con gran capacidad de hidratacin (Melo and Dsouza, 2004). El polisacrido extrado la semilla de la albahaca se compone de dos fracciones principales de glucomano y xilan y una fraccin menor de glucano. La semilla de la O. basilicum ha sido usada como bioadsorbente para la eliminacin del cobre, cromo hexavalente y los radionclidos de cesio-170 y estroncio-90 a partir de las soluciones acuosas (Melo and Dsouza, 2004; Chakraborty et al., 2007;Gupte et al., 2012). Sin embargo, hasta el momento, han habido algunos reportes en el uso de semillas mucilaginosas de la O. basilicum como coagulante para el tratado de aguas residuales.En este estudio el mucilago de la O. basilicum fue usado para la decoloracin del rojo congo. El rojo congo es un colorante diazo anicnico basado en bencidina y fue el primero colorante sinttico capaz de teir el algodn directamente. La sal disodica del rojo congo es responsable de teir la tela en rojo completo. El rojo congo es considerado un xenobitico compuesto que resiste la biodegradacin. En el presente estudio, el rojo congo fue seleccionado como tinte modelo debido a su rango amplia aplicacin y su naturaleza recalcitrante Patel y Vashi (2012) han investigado previamente la efectividad de 3 coagulantes preparados naturalmente incluyendo el polvo de la semilla surjana, el polvo de la semilla maize y de la chitozan para la eliminacin del congo rojo de su solucin acuosa. El mximo porcentaje de la eliminacin del rojo congo se encontr que era el 98.0% mediante el uso de 25mg/L de polvo de la semilla surjana.El presente trabajo explora el potencial del muclago obtenido de la semilla de la O. basilicum por su efectiva decoloracin del rojo congo en soluciones acuosas. El efecto de varios parmetros incluyendo el pH, dosis de coagulante y concentracin de tinte en la eliminacin del color fueron estudiados y las ptimas condiciones fueron obtenidas. En este estudio, DQO (Demanda qumica de oxigeno) la capacidad de reduccin del coagulante natural tambin se investig.

2. 3. Materiales y mtodos 3.1. Preparacin del extracto del muclago de la O. basilicum

Las semillas de la albahaca (originalmente crecieron en Irn y localmente fueron llamadas Reyhan) fueron compradas en el mercado local. A fin de obtener el muclago, las semillas fueron limpiadas y humedecidas en agua a una temperatura de 500 C y 0,9% de solucin de NaCl y luego se agitaron por 1h donde las semillas fueron completamente hinchadas (Beltrn-Heredia et al.,2011; Razavi et al., 2009). La separacin del mucilago de las pastillas hinchadas fue realizado por pasar la semilla a travs de un filtro de acero inoxidable de 500 micrones en la superficie de la semilla. La goma de polisacrido altamente viscosa fue recogida y utilizada como el coagulante.3.2. Ensayo de eliminacin de la tinteEl rojo congo con el ndice de color 22120, fue adquirido por Merck (Darmstadt, Alemania). Una solucin de colorante de 250 mg/L fue preparado disolviendo el rojo Congo en agua destilada. El pH de la solucin fue ajustado por 1,0 N HCl o por 1.0 N NaOH durante el experimento usando un medidor de pH (Modelo 691, Metrohm). 250 mililitros de una solucin inicial fueron puestos en vasos de vidrio de 1000 mL, y varias dosis de coagulante fueron aadidas. Los vasos de vidrio fueron puestos en un aparato para ensayo de coagulacin estndar de 6 posiciones (Instrumentos Voss Ltd., Maldon, Essex, Reino Unido). La solucin se agito por 3 minutos a 120 rpm, y luego se mezcla lentamente a 40 rpm durante 30 minutos. Despus de eso, la solucin se dej por 30 minutos para que se sedimentara. El sobrenadante despus de sedimentarse se filtr a travs de un S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047Papel de filtro Whatman (tamao del poro 20 25 m).La reduccin en la concentracin del color fue medida a la mxima capacidad de absorcin visible de la longitud de ondas de la solucin del rojo congo (498 nm) usando un espectrofotmetro. El porcentaje de la eliminacin del color fue calculada con la siguiente ecuacin:Eliminador de tinta (%) En donde A0 es el promedio del valor de la absorbencia antes del tratamiento, y A el valor despus del proceso de tratamiento. Las lecturas se realizaron por triplicado.3.3. Demanda qumica de oxigeno (DQO) medicin

La DQO fue determinada por el mtodo 5220 B-Abierta reflujo trimtrico (American Public Health Association (APHA), la DQO se calculado de la siguiente 2005). La reduccin del porcentaje de manera:Reduccin de la DQO (%) Donde DQO0 es el valor antes del tratamiento y DQO el valor despus del proceso de tratamiento.

3.4. 3.5. Aguas residuales textiles realesA fin de evaluar la efectividad de los coagulantes en el tratamiento de muestras industriales reales, los ensayos de coagulacin fueron realizados en las aguas residuales recolectadas desde una fbrica de colorantes textiles (ubicada en Guillan Provincia, Irn). Una significante porcin de tintas usadas en el proceso fueron tintas catinicas. Las tintas catinicas usadas para teir las fibras del acrlico consisten de amarillo oro catinico X-GL, amarillo bsico X-8GL, rojo catinico X-GRL, rojo brillante catinico X5GN, y amarillo catinico X-5GL. Las caractersticas de las aguas residuales reales se presentan en La Tabla 1.

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

3.6. 3.7. Combinacin del coagulante natural y alumbreLa combinacin de coagulante natural con un metal coagulante mejora el proceso de coagulacin. Para este propsito, se extrae el mucilago utilizado como coagulante auxiliar en conjuncin con alumbre para reducir la cantidad de alumbre requerida para obtener alto porcentaje de eliminacin del rojo congo. La solucin de alumbre fue preparada del sulfato de aluminio disolviendo 10g de sulfato de aluminio en agua destilada. La solucin se hizo a un litro. Un mL de esta solucin madre da una concentracin de 10mg/L. Los ensayos de coagulacin fueron realizadas en 250 mL de aguas residuales textiles reales en pH 6.5, 10 mL del mucilago y varias cantidades de la solucin de alumbre.

3.8. Modelado estadstico y anlisis de los datosEl software experto en diseo versin 6.0.6. Fue usado para el anlisis estadstico. Varios modelos desde el lineal hasta el cubico fueron examinados para montar los datos obtenidos de los experimentos. Un anlisis de varianza (ANOVA) se llevo a cabo para determinar si los modelos desarrollados eran adecuados para describir los datos observados.

4. 5. Resultados y discusin La agregacin de partculas en una solucin puede ocurrir va cuatro mecanismos: (a) compresin doble capa; (b) floculacin barrido, (c) adsorcin y neutralizacin de la carga; y (d) Adsorcin y puenteo de interparticulas (Yin, 2010; Vijayaraghavan et al., 2011). Los coagulantes polimricos son generalmente asociados con los mecanismos (c) y (d) ya que su estructura de cadena larga incrementara en gran manera el nmero de sitios de adsorcin no S.Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047ocupados (Vijayaraghavan et al., 2011). La presencia de grandes cantidades de grupos funcionales provee sitios de adsorcin abundantes que llevan al puenteo de interparticulas. Las cadenas de polmeros adsorben en las superficies de partculas en uno o ms sitios a lo largo de la cadena del polmero debido a (1) la interaccin columbiana, (2) interaccin dipolo, (3) vinculacin de hidrogeno, (4) fuerzas de atraccin de van der Waals. El resto del polmero puede permanecer extendido en la solucin y adsorcin en los sitios de la superficies disponibles de otras partculas as creando un puente entre partculas que resulta en una gran partcula que puede instalarse ms eficientemente (Howe et al., 2012).

5.1. 5.2. Eliminacin del color y reduccin de la DQO (Demanda qumica de oxigeno)

La figura 2 muestra el efecto de la varianza de la dosificacin del coagulante en la decoloracin de la solucin rojo congo en pH 7,7 (que era el pH de la solucin sin ningn ajuste). Determinar la cantidad ptima del coagulante es importante a fin de tener un rendimiento ptimo en el proceso de tratamiento y tambin para minimizar el costo de la dosificacin y el volumen del lodo (Patel and Vashi, 2013; Subramonian et al.,2014). La eficiencia de la floculacin aumenta con la adicin de polielectrolitos debido al incremente en la agregacin entre el choque de partculas. De acuerdo con la figura, aumenta la cantidad de coagulante hasta 1,6 mg/L incrementa el porcentaje de la eliminacin del color.

La efectividad de decoloracin disminuye al aumentar la cantidad de coagulante ms de la dosis ptima. Por encima de la cantidad de coagulante, las partculas agregadas redispersan y perturban la sedimentacin de partculas (Mishra and Bajpai, 2005; Teh et al., 2014a). La figura 2b muestra el efecto de la cantidad de coagulante en la reduccin de la DQO. Una disminucin drstica fue observada en la reduccin de la DQO al incrementar la cantidad de coagulante ms que el valor optimo, 1,6 mg/L.El efecto del pH en el rendimiento de la decoloracin de la O. basilicum se muestra en la figura 3. El pH de la solucin fue ajustado para estar en el rango 6.0-8,5. El rango del pH

seleccionado estaba dentro de los lmites de los estndares de descarga de efluentes, por lo tanto no habr

requerimiento para el ajuste del pH luego del proceso de tratamiento. En el proceso de coagulacin, la solucin del pH afecta la carga superficial de ambos coagulante y colorante (Patel and Vashi, 2013). Como se puede ver en la grfica, el efecto del pH en la eliminacin del color no es significante dentro del rango seleccionado. Sin embargo, la eficiencia de reduccin de la DQO del coagulante es altamente pH-dependiente y la mxima reduccin de la DQO puede ser obtenida con pH 6,5. A este pH optimo, la superficie de carga de las partculas es reducida o neutralizada la suspensin se desestabiliza. El rojo congo es un colorante aninico; por lo tanto, la neutralizacin de la carga negativa de las molculas de rojo congo al pH acido, conduce a su desestabilizacin y floculacin. Adems, al acido del pH, los grupos cargados negativamente en los polisacridos son protonados y neutralizados. Sin embargo, en el pH acido es menor que en valor optimo, la solubilidad del lodo recin formado podra aumentar lo que conlleva a disminuir en eliminacin de colorante (Patel and Vashi, 2012). Parece que los cambios en el pH son ms efectivos en la eliminacin de las fracciones residuales de las molculas de colorante que en la parte de la produccin de color, por lotanto su efecto en la reduccin de la DQO es ms significante que en la eliminacin del color.El efecto de la concentracin inicial de tinta en el color y el rendimiento en la reduccin de la DQO de la O. basilicum son mostrados en la figura 4a y b, respectivamente. Variando la concentracin de la tinta desde 50 hasta 750 mg/L, el porcentaje de eliminacin disminuye del 68,5% al 26,8% por el color y 61,6 al 11,5% por la DQO en una dosis optima de coagulante. Por lo tanto, la concentracin optima de colorante era de 50 mg/L. Esta observacin puede ser debido a la disminucin en la capacidad de floculacin del mucilago al incrementar la concentracin del colorante (Mishraand Bajpai, 2005). Basado en la formacin compleja particula-polimero-particula, el coagulante polimrico sirve como puente. Cuando una molcula de un polmero entra en contacto con una partcula, los grupos qumicos en el polmero interaccionan con la superficie de la partcula coloidal. La parte libre restante del polmero se unir as misma con otra partcula y promover a la floculacin. Por lo tanto, la accin de los agentes polimricos es muy dependiente de la concentracin. Los resultados obtenidos son similares a aquellos reportados por (Mishra y Bajpai (2005). y Beltran-Hereida (2009). Resumiendo, las altas dosis del coagulante natural pueden ser requeridas para tratar aguas residuales con concentraciones iniciales ms altas al proveer sitios extra para adhesin fsica y la quelacin a travs de la vinculacin

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

de hidrogeno con las partculas contaminantes (Shak and Wu, 2014). Acordando con los resultados, con 50 mg/L de concentracin de colorante, la mxima eliminacin de color con 68,5% fue obtenido usando bajas cantidades del mucilago de la O. basilicum (1,6 mg/L). Chaibakhsh et al. (2014) reporto el uso de la Plantago major I. para la decoloracin de las aguas residuales. Una alta eficiencia de eliminacin de color (92%) fue obtenida usando 298mg/l dosis de coagulante mientras que la concentracin de la solucin del colorante fue 25mg/L. Arriba del 80% de la eliminacin de colorante fue reportado con una concentracin de 100 mg/L usando 315 mg/L del extracto de la semilla M. olefera (Beltran-Heredia et al., 2009). La mxima eliminacin de colorante, amarillo oro y negro reactivo fueron reportados como 72 y 35% respectivamente, usando 10mg/L del mucilago del Plantago psyllium mientras que concentracin de colorante fue de 1 mg/L (Mishra and Bajpai, 2005). Por lo tanto, comparado con los resultados obtenidos anteriormente, es obvio que el extracto de mucilago de la O. basilicum es altamente efectiva en decoloracin de la solucin de colorante.

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

Figura 2. Efectos de una dosis de coagulante en (a) eliminacin de color (b) reduccin de la DQO.

5.3. 5.4. Reduccin de la DQO y el color de las aguas residuales textiles realesVarias cantidades de coagulante desde 1 hasta 10 mg/L fueron usadas para el tratamiento de aguas residuales. El pH fue ajustado para ser 7,5 en los experimentos, El valor del pH ptimo fue encontrado al cambiar el pH dentro del rango de 6-8,5. En esta condicin, el color mximo (50,9%) y la DQO (56,6%) fueron obtenidos usando 9,6 mg/L del coagulante.La qumica de las aguas residuales textiles reales es completamente diferente a la simulacin de la solucin del contenedor de tinta debido a la combinacin de varios colorantes, qumicos y partculas suspendidas. Por lo tanto, la cantidad optima de coagulante y pH para el proceso de tratamiento ser diferente. Se podr ver que u color bueno relativamente y la eficiencia de la eliminacin de la DQO fueron obtenidos usando una baja cantidad del mucilago de la O. basilicum para el tratamiento de aguas residuales textiles reales. Adems, el hecho de que las aguas residuales reales consistieran de larga posicin de colorantes catinicos mientras el rojo congo es un colorante anionico, implica que la O. basilicum es un coagulante efectivo para la eliminacin de ambos colorantes: catinicos y anionicos.

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

Hay algunos reportes en el uso de coagulantes naturales solos para el tratamiento de efluentes textiles reales con el fin de comparar los resultados. Patel y Vashi (2013) investigaron el uso de 3 coagulantes naturales incluyendo el polvo de semilla de la surjana (SSP), polvo de la semilla del maz (maize en ingls) (MSP) y el quitosano en la DQO y eliminacin de color de aguas residuales textiles reales. El estudio comparativo muestra que el SSP fue ms preferible que el quitosano y el MSP para la eliminacin de la DQO y color. La mxima reduccin del 75,6 y 62,8% fueron obtenidos MSP para la eliminacin de la DQO y color, respectivamente, usando 30 g/L de SSP.

5.5. 5.6. Uso combinado del mucilago de la O. basilicum y del alumbrePolielectrolitos tales como los componentes naturales macromoleculares derivados de las plantas en combinaciones con coagulantes de metal aceleran el proceso reduciendo el tiempo de sedimentacin (Teh et al.,2014b). La ayuda del coagulante natural reduce la necesidad de coagulantes qumicos y mejora las caractersticas de la sedimentacin de los floculos (adhav and Mahajan, 2013; Huang et al., 2014). Ha sido reportado previamente que el uso combinado de qumicos y coagulantes naturales mejora el rendimiento del proceso de tratamiento (Nwaiwuand Bello, 2011; Awad et al., 2013; Teh et al., 2014a). En este estudio, con el fin de obtener altos porcentajes de eliminacin de color y de la DQO, el mucilago fue usado en combinaciones con alumbre. El pH fue ajustado a 7,5. Varias dosis de alumbre con la cantidad optima de la O. basilicum (9,6 mg/L) fueron usados para el tratamiento de las aguas residuales reales. El no incremento de la eliminacin del color fue observado en las concentraciones de alumbre por debajo de 20 mg/L. La mxima eliminacin de color (80,4%) se observ en 20mg/L de la concentracin de alumbre. El porcentaje de la eliminacin del color incremento de 80.4% a 83.7% al aumentar la concentracin del alumbre hasta 150 mg/L. La mxima reduccin de la DQO (80,2% fue observada usando 100 mg/L de alumbre. Se encontr que en el aumento de la cantidad de alumbre de 20 a 150 mg/L, no aumenta la eliminacin de color ni la reduccin de la DQO significantemente. Por lo tanto, una mnima cantidad de alumbre (20 mg/L) en combinacin con 9,6 mg/L del mucilago de la O. basilicum sern efectivos para tratar las aguas residuales textiles reales con 80,4% de color y 76,4% de la eliminacin de la DQO.

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

5.7. Ajuste del modelo y el anlisis de la varianza (ANOVA)Los datos obtenidos por la eliminacin del color fueron ajustados a varios modelos incluyendo el lineal, el dos factorial, el cuadrtico y el cubico. Los bajos y altos niveles para cada factor fueron codificados como 1 y -1 respectivamente, y el valor medio se codifico como cero, El anlisis de la varianza muestra que el proceso se describe ms adecuadamente con un modelo de polinomio cubico, La ecuacin de este modelo en trminos de factores codificados es el siguiente:

Eliminacin de color (%) = +11.3247.47 A6.28B17.73 C + 4.10B2 +15.83 C2+55.59 A3+6.16B3En donde A es la dosis del coagulante, B el pH, y C la concentracin de colorante.

El ANOVA para el modelo es presentado en la Tabla 2. Usando un test de F, el significado y la falta de ajuste del modelo fueron evaluados, De acuerdo al ANOVA la falta de ajuste la falta de ajuste no fue significante en el 95% nivel de confianza. El valor de F del modelo (13,91) con el valor de P menos de 0,0001 implico que el modelo fue significante. El pequeo valor de P y alto coeficiente de determinacin (R2-0,8903) mostro lo adecuado del modelo para representar la relacin real entre las variables.El significado de cada parmetro en el modelo fue examinado al probar la hiptesis nula. Si el valor de P es menos que el nivel de significancia, la S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

hiptesis nula es rechazada, lo que significa que el trmino es significante (Lee et al., 2010). Algunos de los trminos insignificantes del modelo no fueron eliminados para mantener la jerarqua del modelo y para obtener una no significante falta de ajuste. Eliminando todos los trminos insignificantes cause que el ajuste de R2 (una medida de la cantidad de la variacin alrededor de la medida explicada por el modelo, ajustado para el nmero de trminos en el modelo) disminuya y la falta de ajuste se convierta en significante (Chaibakhsh et al., 2010). El resultado muestra que la concentracin de la dosis del coagulante y del colorante afecten significantemente el rendimiento de la eliminacin del color de la O. basilicum y la concentracin de colorante es el parmetro ms significante. Sin embargo, el pH (dentro del rango seleccionado) no es un factor significante en la eficiencia de la eliminacin de color del coagulante natural. Los parmetros tambin tienen efectos no interactivos en la respuesta. Esto significa que la modificacin de uno de los factores no afecta a los otros factores dentro de la regin en la que se trabaja. El valor del coeficiente negativo de los factores individuales A, B y C, indican que los afectan negativamente la respuesta y al incrementar estos trminos el porcentaje de la eliminacin del color debe disminuir.

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047

La figura 6 nos muestra el porcentaje de la eliminacin de color de forma experimental versus de forma predecda obtenidos de la ecuacin 1. La distribucin lineal es indicativa de un buen modelo apropiado. El grafico de probabilidad normal tambin se presenta en la figura 6. La grafica muestra que los residuos siguen una distribucin normal. El modelo matemtico generado puede ser usado para prediccin del porcentaje S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 404de la eliminacin de color dentro del rango de los parmetros principales.Debe ser mencionado que los datos obtenidos de la reduccin de la DQO no pueden ser bien ajustados a los modelos incluyendo el lineal, dos factorial, cuadrtico y cubico. Parece ser que el uso de un diseo experimental adecuado p empleando otras tcnicas de moldeo no lineales tales como la red neuronal, lgica difusa o una combinacin de estos enfoques pueden ser tiles para este objetivo.

6. Conclusiones

La O. basilicum ha sido encontrada como un agente coagulante altamente efectivo para el tratamiento de aguas residuales textiles, Solo 1,6 mg/L del coagulante tiene la habilidad de decolorar la solucin de colorante del rojo congo con una concentracin de 250 mg/L. El coagulante natural mantiene su poder de coagulacin en el rango de pH de 6,0-8,5. Mas del 68,5% de eliminacin de colorante y del 61,6% de la reduccin de la DQO se alcanz con el 50 mg/L de concentracin de colorante, pH 6,5 y 1,6 mg/L dosis del coagulante. El mucilago de la O. basilicum puede ser usado para tratar aguas residuales textiles reales al igual que un solo coagulante o en combinacin con el alumbre como coagulante ayuda con alta eficiencia. Los resultados obtenidos indican que la O. basilicum tiene un potencial prometedor para ser usado como un barato coagulante a base natural para el tratamiento de aguas residuales industriales (Sanayei et al., 2014).

S. Shamsnejati et al. / Industrial Crops and Products 69 (2015) 4047Referencias.

ReferencesAbidin, Z.Z., Shamsudin, N.S.M., Madehi, N., Sobri, S., 2013. Optimization of amethod to extract the active coagulant agent from Jatropha curcas seeds for usein turbidity removal. Ind. Crops Prod. 41, 319323.American Public Health Association (APHA), 2005. Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater. American Water Works Association,Water Environment Federation.Awad, M., Wang, H., Li, F., 2013. Preliminary study on combined use of moringaseeds extract and PAC for water treatment. Res. J. Recent Sci. 2, 5255.Beltrn-Heredia, J., Snchez-Martn, J., Dvila-Acedo, M.A., 2011. Optimization ofthe synthesis of a new coagulant from a tannin extract. J. Hazard. Mater. 186,17041712.Beltran-Heredia, J., Sanchez-Martin, J., Delgado-Regalado, A., 2009. Removal ofcarmine indigo dye with Moringa oleifera seed extract. Ind. Eng. Chem. Res. 48,65126520.Bodlund, I., Pavankumar, A.R., Chelliah, R., Kasi, S., Sankaran, K., Rajarao, G.K., 2014.Coagulant proteins identified in mustard: a potential water treatment agent.Int. J. Environ. Sci. Technol. 11, 873880.Chaibakhsh, N., Abdul Rahman, M.B., Basri, M., Salleh, A.B., Abd-Aziz, S., 2010.Lipase-catalyzed dimethyl adipate synthesis: response surface modeling andkinetics. Biotechnol. J. 5, 848855.Chaibakhsh, N., Ahmadi, N., Zanjanchi, M.A., 2014. Use of Plantago major L. as anatural coagulant for optimized decolorization of dye-containing wastewater.Ind. Crops Prod. 61, 169175.Chakraborty, D., Maji, S., Bandyopadhyay, A., Basu, S., 2007. Biosorption ofcesium-137 and strontium-90 by mucilaginous seeds of Ocimum basilicum.Bioresour. Technol. 98 (15), 29492952, Epub 2006 Nov 21.Crouzier, T., Boudou, T., Picart, C., 2010. Polysaccharide-based polyelectrolytemultilayers. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 15, 417426.Gosavi, V.D., Sharma, S., 2014. A general review on various treatment methods fortextile wastewater. J. Environ. Sci. Comput. Sci. Eng. Technol. 3, 2939.Gupte, A., Karjikar, M., Nair, J., 2012. Biosorption of copper using mucilaginousseeds of Ocimum basilicum. Acta Biol. Indica 1 (1), 113119.Hosseini-Parvar, S.H., Matia-Merino, L., Goh, K.K.T., Razavi, S.M.A., Mortazavi, S.,2010. Steady shear flow behavior of gum extracted from Ocimum basilicum L.seed: effect of concentration and temperature. J. Food Eng. 101, 236243.Howe, K.J., Hand, D.W., Crittenden, J.C., Trussell, R.R., Tchobanoglous, G., 2012.Principles of Water Treatment. John Wiley & Sons, Inc., NJ, USA, pp. 149.Huang, X., Bo, X., Zhao, Y., Gao, B., Wang, Y., Sun, S., Yue, Q., Li, Q., 2014. Effects ofcompound bioflocculant on coagulation performance and floc properties fordye removal. Bioresour. Technol. 165, 116121.Jadhav, M.V., Mahajan, Y.S., 2013. A comparative study of natural coagulants inflocculation of local clay suspensions of varied turbidities. J. Civil Eng. Technol.1, 2639.Kaya, I., Yigit, N., Benli, M., 2008. Antimicrobial activity of various extracts ofOcimum basilicum L. and observation of the inhibition effect on bacterial cellsby use of scanning electron microscopy. Afr. J. Traditional CAM 5, 363369.Lee, A., Chaibakhsh, N., Rahman, M.B.A., Basri, M., Tejo, B.A., 2010. Optimizedenzymatic synthesis of levulinate ester in solvent-free system. Ind. Crops Prod.32, 246251.Low, F.C.F., Wu, T.Y., Teh, C.Y., Juan, J.C., Balasubramanian, N., 2012. Investigationinto photocatalytic decolonization of CI reactive black 5 using titanium dioxidenanopowder. Color. Technol. 128, 4450.Melo, J.S., Dsouza, S.F., 2004. Removal of chromium by mucilaginous seeds ofOcimum basilicum. Bioresour. Technol. 92, 151155.Meroufel, B., Benali, O., Benyahia, M., Benmoussa, Y., Zenasni, M.A., 2013.Adsorptive removal of anionic dye from aqueous solutions by algerian kaolin:characteristics, isotherm, kinetic and thermodynamic studies. J. Mater.Environ. Sci. 4, 482491.Mishra, A., Bajpai, M., 2005. Flocculation behavior of model textile wastewatertreated with a food grade polysaccharide. J. Hazard. Mater. 118, 213217.Nwaiwu, N.E., Bello, A.A., 2011. Effect of moringa oleifera-alum ratios on surfacewater treatment in North East Nigeria. Res. J. Appl. Sci. Eng. Technol. 3,505512.Patel, H., Vashi, R.T., 2013. Comparison of naturally prepared coagulants forremoval of COD and color from textile wastewater. Global NEST J. 15, 522528.Patel, H., Vashi, R.T., 2012. Removal of congo red dye from its aqueous solutionusing natural coagulants. J. Saudi Chem. Soc. 16, 131136.Popli, S., Patel, U.D., 2015. Destruction of azo dyes by anaerobicaerobic sequentialbiological treatment: a review. Int. J. Environ. Sci. Technol. 12, 405420.Razavi, S.M.A., Mortazavi, S.A., Matia-Merino, L., Hosseini-Parvar, S.H.,Motamedzadegan, A., Khanipour, E., 2009. Optimization study of gumextraction from basil seeds (Ocimum basilicum L.). Int. J. Food Sci. Technol. 44,17551762.Sanayei, Y., Chaibakhsh, N., Chaibakhsh, A., Pendashteh, A.R., Ismail, N., Teng, T.T.,2014. Long-term prediction of biological wastewater treatment processbehavior via WienerLaguerre network model. Int. J. Chem. Eng. 2014, 17,Article ID 2484507.Snchez-Martin, J., Ghebremichael, K., Beltrn-Heredia, J., 2010. Comparison ofsingle-step and two-step purified coagulants from Moringa oleifera seed forturbidity and DOC removal. Bioresour. Technol. 101, 62596261.Sanghi, R., Bhattacharya, B., Singh, V., 2006. Use of Cassia javahikai seed gum andgum-g-polyacrylamide as coagulant aid for the decolorization of textile dyesolutions. Bioresour. Technol. 97, 12591264.Sarwan, B., Pare, B., Acharya, A.D., Jonnalagadda, S.B., 2012. Mineralization andtoxicity reduction of textile dye neutral red in aqueous phase using BiOClphotocatalysis. J. Photochem. Photobiol. B 116, 4855.Sciban, M., Klasnja, M., Antov, M.,Skrbic, B., 2009. Removal of water turbidity bynatural coagulants obtained from chestnut and acorn. Bioresour. Technol. 100,66396643.Shak, K.P.Y., Wu, T.Y., 2014. Coagulationflocculation treatment of high-strengthagro-industrial wastewater using natural Cassia obtusifolia seed gumtreatment efficiencies and flocs characterization. Chem. Eng. J. 256, 293305.Solanki, M., Suresh, S., Das, S.N., Shukla, K., 2013. Treatment of real textilewastewater using coagulation technology. Int. J. Chem. Technol. Res. 5,610615.Subramonian, W., Wu, T.Y., 2014. Effect of enhancers and inhibitors onphotocatalytic sunlight treatment of methylene blue. Water Air Soil Pollut. 225(4), 115, Article number 1922.Subramonian, W., Wu, T.Y., Chai, S.P.A., 2014. Comprehensive study on coagulantperformance and floc characterization of natural Cassia obtusifolia seed gum intreatment of raw pulp and paper mill effluent. Ind. Crops Prod. 61, 317324.Teh, C.Y., Wu, T.Y., Juan, J.C., 2014a. Potential use of rice starch incoagulationflocculation process of agro-industrial wastewater: treatmentperformance and flocs characterization. Ecol. Eng. 71, 509519.Teh, C.Y., Wu, T.Y., Juan, J.C., 2014b. Optimization of agro-industrial wastewatertreatment using unmodified rice starch as a natural coagulant. Ind. Crops Prod.56, 1726.Vieira, A.M.S., Vieira, M.F., Silva, G.F., Arajo, A.A., Fagundes-Klen, M.R., Veit, M.T.,Bergamasco, R., 2010. Use of Moringa oleifera seed as a natural adsorbent forwastewater treatment. Water Air Soil Pollut. 206, 273281.Vijayaraghavan, G., Sivakumar, T., Vimal Kumar, A., 2011. Application of plantbased coagulants for wastewater treatment. Int. J. Adv. Eng. Res. Stud. 1, 8892.Wong, P.W., Teng, T.T., Norulaini, N.A.R.N., 2007. Efficiency of thecoagulationflocculation method for the treatment of dye mixtures containingdisperse and reactive dye. Water Qual. Res. J. Can. 42, 5462.Yin, C.Y., 2010. Emerging usage of plant-based coagulants for water andwastewater treatment. Process Biochem. 45, 14371444.

Anexos.

1. La palabra tinta puede ser remplazada por colorante y viceversa sin ningn problema dependiendo del gusto del lector ya que es la misma palabra del ingls Dye.2. Algunas palabras del texto original estn mal escritas, no existen o no tienen significado por lo tanto fueron remplazadas por las ms parecidas al contexto.3. La expresin columbic interaction no existe por lo que se tradujo a interaccin columbiana.4. COD se reemplaza por DQO por sus silabas en espaol el cual significa Demanda qumica de oxgeno.5. En el texto original CR se refiere al rojo congo el cual es una sal de sodio.6. En el texto aparece la palabra Jar Test que literalmente significa prueba de jarra sin embargo en el contexto de este trabajo se refieren a ensayos de coagulante, el aparato tradicional para este proceso y al que se refiere el texto es el siguiente: