RESUMEN Se aplicaron modelos no estructurados de crecimiento celular, consumo de xilosa y producción de xilitol para describir la cinética de fermentación en la producción de xilitol usando Candida tropicalis en medio sintético y en hidrolizado de raquis de la palma de aceite no desintoxicado (OPEFB siglas en inglés) en escala de matraz de 100 mL. En medio sintético, la tasa máxima de crecimiento específico experimental (μmax) y el factor de rendimiento de masa celular (YX/S) estuvieron más cerca de los resultados del modelo Tessier que los de los modelos Contois y Monod. Mientras que, en el hidrolizado de OPEFB no desintoxificado, estos parámetros se acercaron más a los resultados del modelo Contois que a los de los modelos Tessier y Monod. Según los resultados de los modelos, el xilitol se produce principalmente durante la fase de crecimiento celular. El modelo de Tessier en medio sintético y el modelo de Contois en hidrolizado de OPEFB no desintoxificado tuvieron un coeficiente de variación en la cinética de crecimiento de 32 y 33%, respectivamente. La importancia de este estudio radica en simplificar el proceso de fermentación mediante un modelo no estructurado y no segregado utilizando tres eventos al mismo tiempo, crecimiento celular, consumo de sustrato y producción del metabolito.

ABSTRACT Unstructured models for cell growth, xylose consumption and xylitol production were applied for to describe the fermentation kinetics of xylitol production using Candida tropicalis in synthetic medium, and in non-detoxified oil palm empty fruit bunch (OPEFB) hydrolysate at 100 mL flask scale. In synthetic medium, the experimental maximum specific growth rate (μmax) and the cell mass yield factor (YX/S) were closer to the results of the Tessier model than those of the Contois and Monod models. Whereas, in non-detoxified OPEFB hydrolyzate, these parameters were closer to the results of the Contois model than those of the Tessier and Monod models. According to the models’ results, xylitol is mainly produced during the cell growth phase. The Tessier model in synthetic medium and Contois model in non-detoxified OPEFB hydrolysate had a coefficient of variation in growth kinetics of 32 and 33%, respectively. The significance of this study lies in simplifying the fermentation process through a an unstructured and non-segregated model using three events at the same time, cell growth, substrate consumption and metabolite production.

Abstract This research was implemented in the Colombian Amazon forest area; to assess the effect of Tween-80® surfactant in the degradation of the Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) in bioremediation treatments under aerobic conditions in the laboratory and pilot-scale. One control treatment, Natural Attenuation (AT) and four biostimulation treatments with leonardite with four different dosages of Tween-80® were proposed. The efficacy of organic stimulators and nonionic surfactant in soil microbiota was studied at laboratory and pilot scales, the latter in a passive aeration reactor. The test that presented a better performance was carried out with a Convective Flow Reactor (CFR) at pilot-scale. The results showed that bioremediation strategies improved the natural degradation process; the best outcomes were obtained in a treatment that includes Leonardite and Tween-80® (1.5 g/L) with 52% TPH degradation in 80 days (d).Tween-80® produced an effect in TPH solubility, and increased the production of CO2 in distinctive bioremediation treatments in both periods. The kinetics of CO2 production showed that the system required a periodic addition of a co-substrate as well as an increase of soil microbiota through the addition of compost (pilot scale). In this stage more than 76% of contaminant was degraded in 60d.

Resumen El deterioro del medio ambiente es un tema de gran preocupación actual y que ha impulsado el desarrollo de investigaciones para remediar los efectos nocivos causados por el hombre con su actividad industrial desbordada. Los cuerpos de agua se están viendo afectados por los vertimientos contaminantes de las industrias que utilizan colorantes y pigmentos, ya que es una alteración a los sistemas acuáticos por la interferencia del paso de la luz y las partículas potencialmente tóxicas que tienen efectos no solo sobre los organismos acuáticos sino también posibles efectos indirectos en la salud humana. Esta investigación se desarrolla para conocer y elegir las técnicas de medición de toxicidad más adecuadas para evaluar el impacto de estos efluentes cargados de colorantes y pigmentos para su posterior aplicación a muestras de agua residual reales. Se realiza una revisión bibliográfica de diferentes técnicas para la evaluación de toxicidad acuática y se resalta la importancia de la aplicación de dichas pruebas en la evaluación de las ventajas y la eficiencia de los tratamientos de remoción de color.

Abstract The deterioration of the environment is a matter of great concern today and has led to the development of research to remedy the harmful effects caused by man with his industrial activity overflowing. Water bodies are being affected by pollutant discharges from industries using dyes and pigments, as it is an alteration to aquatic systems by the interference in the passage of light and potentially toxic particles that have effects not only on the aquatic organisms but also possible indirect effects on human health. This research is developed to know and choose the most appropriate toxicity measurement techniques to evaluate the impact of these effluents loaded with dyes and pigments for their subsequent application to real residual water samples. A bibliographic review of different techniques for aquatic toxicity evaluation is carried out and the importance of the application of these tests in the evaluation of the advantages, and the efficiency of the color removal treatments is emphasized.

Los colorantes y pigmentos están comenzando a ser considerados en el país como compuestos que pueden presentar características toxicológicas más allá de los aspectos estéticos en las aguas residuales. Esta investigación presenta los efectos ecotoxicológicos asociados a la capacidad que poseen las sustancias generadoras de color (colorantes y pigmentos) de inhibir la transmisión de la luz en el medio acuático, además de la toxicidad asociada a la molécula que las constituye. A partir de un diseño experimental se correlacionó el efecto de la concentración, contenido de sólidos totales y la longitud de onda de máxima absorción de diferentes colorantes sobre el organismo Selenastrum Capricornutum; los modelos de regresión obtenidos permitieron predecir en un 94 y 99% los efectos anteriormente mencionados. La toxicidad molecular fue evaluada utilizando la prueba de toxicidad de Daphnia magna. Finalmente se estudió la toxicidad de vertimientos de aguas residuales correspondientes a los principales sectores industriales del Área Metropolitana del Valle de Aburrá.

Dyes and pigments are beginning to be considered in this country as compounds that can present toxicological characteristics beyond esthetic aspects of wastewater. This paper presents the ecotoxicological effects associated with the capacity to inhibit light transmission in an aquatic medium with color generating substances (dyes and pigments), as well as the toxicity associated the molecule that makes it up. From an experimental design a correlation was made of the effect of the concentration, total content of solids and maximum absorption wavelength of different dyes in the Selenastrum Capricornutum organism. The regression models obtained enabled predicting, in 94 and 99%, the aforementioned effects. Molecular toxicity was evaluated using the Daphnia magna toxicity test. Lastly, the toxicity of wastewater dumping corresponding to the leading industrial sectors of the Metropolitan Area of the Aburra Valley.

Os corantes e pigmentos estão começando a ser considerado no país como compostos que possam ter características toxicológicas além dos aspectos estéticos nas águas residuais. Esta investigação apresenta os efeitos ecotoxicológicos associadas à capacidade que possuem as substâncias geradoras de cor (corantes e pigmentos), para inibir a transmissão de luz no meio aquático, além da toxicidade associada à molécula que as constitui. A partir de um desenho experimental se correlacionou o efeito da concentração, conteúdo de sólidos totais e o comprimento de onda de absorção máxima de diferentes corantes sobre o organismo Selenastrum capricornu- tum; modelos de regressão obtidos permitiram predizer em um 94 e 99% os efeitos anteriormente mencionados. A toxicidade Molecular foi avaliada usando o teste de toxicidade de Daphnia magna. Finalmente, estudo-se toxicidade de efluentes de águas residuais correspondentes aos principais sectores industriais da Região Metropolitana do Valle de Aburrá.

Los colorantes y pigmentos están comenzando a ser considerados en el país como compuestos que pueden presentar características toxicológicas más allá de los aspectos estéticos en las aguas residuales. El estado del arte presenta los tratamientos más efectivos para la remoción, destrucción y mineralización de colorantes y pigmentos presentes en aguas residuales en función de las propiedades fisicoquímicas de las moléculas constituyentes. Las cinéticas de remoción de DBO5, DQO, color "real" y "aparente" en los efluentes, además de los tiempos de operación, fueron estudiadas para determinar el conjunto de tecnologías físicas, químicas, biológicas y combinadas de mayor importancia e influencia en la actualidad. Entre las tecnologías de tratamiento más relevantes se destacan los procesos de adsorción y filtración, las tecnologías avanzadas de oxidación (fotocatálisis, ozonación, fenton/UV, electrocoagulación, etc) y los procesos biológicos secuenciales (del tipo anaerobio - aerobio). Se evidenció la influencia de variables como el pH, la concentración inicial del colorante y la solubilidad, entre otras, sobre las cinéticas de remoción de colorantes específicos.

Dyes and pigments are beginning to do in the country considered as a series of compounds that can have toxicological characteristics beyond the aesthetic aspects in wastewater. This review attempted to cluster the most effective treatments for the removal, destruction and mineralization of dyes and pigments present in wastewater depend on the physicochemical properties of the constituent molecules. The kinetics of removal of BOD, COD, "real" colour and "apparent" in effluents, in addition to operating times were studied to determine the set of physical technologies, chemical, biological and combined major and influence nowadays. Among the most relevant treatment technologies highlights the adsorption and filtration, advanced oxidation technologies (photocatalysis, ozonation, fenton / UV, electrocoagulation, etc.) and sequential biological processes (type anaerobic - aerobic). The influence of variables such as the pH, the initial concentration of dye and solubility, among others, on the kinetics of removal of specific dyes are evident.