Abstract – Diclofenac sodium (DCF), a commonly used pharmaceutical, is a pollutant of concern due to its persistence in water and resistance to conventional wastewater treatment methods. This study evaluates the potential of Luffa cylindrica as a biosorbent, considering that it is a natural, porous, and inexpensive lignocellulosic material. To this end, the fibers were modified by treatments with sodium hydroxide (NaOH), polyvinyl alcohol (PVA), citric acid, ferric chloride (FeCl₃), and by incorporating a synthetic hydroxyapatite coating directly onto the luffa surface. These treatments aim to increase the material's hydrophobicity and improve its DCF removal performance. The treated fibers were characterized using techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and X-ray diffraction. Adsorption tests were performed to evaluate their efficacy. After the fiber treatments, the results showed an increase in affinity for hydrophobic contaminants.

Keywords: biosorbent, hydroxyapatite, in vitro, natural fiber, surface treatment.

Resumen – El diclofenaco sódico (DCF), un fármaco de uso común, es un contaminante preocupante debido a su persistencia en el agua y resistencia a los métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales. Este estudio evalúa el potencial de Luffa cylindrica como biosorbente, considerando que es un material lignocelulósico natural, poroso y de bajo coste. Para ello, las fibras se modificaron mediante tratamientos con hidróxido de sodio (NaOH), alcohol polivinílico (PVA), ácido cítrico, cloruro férrico (FeCl₃) y mediante la incorporación de un recubrimiento de hidroxiapatita sintética directamente sobre la superficie de la Luffa. Estos tratamientos tienen como objetivo aumentar la hidrofobicidad del material y mejorar su rendimiento en la eliminación de DCF. Las fibras tratadas se caracterizaron mediante técnicas como espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. Se realizaron ensayos de adsorción para evaluar su eficacia. Tras los tratamientos de las fibras, los resultados mostraron un aumento de la afinidad por contaminantes hidrófobos.

Palabras clave: biosorbente, hidroxiapatita, in vitro, fibra natural, tratamiento superficial.

(tradución al espagnol generada por IA)

Abstract -This project addresses the environmental problems arising from the accumulation and improper management of organic household waste in urban environments.. By adding clay to composting mixtures, the thermophilic phase can be prolonged and the degradation of organic matter can be improved. In addition, clay can reduce the release of methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) during composting, which reduces greenhouse gas emissions and improves the quality of the final compost. Furthermore, unlike traditional bioreactors, the proposed technological solution uses a system of smart wireless sensors that can be used to remotely monitor parameters such as temperature, pH, and humidity to visualize the organic matter degradation process in real time. This will allow the process to be controlled with a minimum margin of error and to determine the optimal time frames for managing organmetaic solid waste. 

Keywords: Clays, Aerobic biodigester, Catalyst, montmorollinite

Resumen – El proyecto está centrado en problemas ambientales derivados de la acumulación y la gestión inadecuada de los residuos orgánicos domésticos en entornos urbanos, utilizando arcilla. La adición de arcilla a las mezclas de compostaje puede prolongar la fase termófila y mejorar la degradación de la materia orgánica. Además, la arcilla puede reducir la emisión de metano (CH₄) y óxido nitroso (N₂O) durante el proceso, lo que disminuye la liberación de gases de efecto invernadero y mejora la calidad del compost final. Adicionalmente, se propone utilizar un sistema de sensores inalámbricos inteligentes que permiten monitorear remotamente parámetros como la temperatura, el pH y la humedad, posibilitando visualizar el proceso de degradación de la materia orgánica en tiempo real. Esto posibilitará controlar el proceso con un margen de error mínimo y determinar los tiempos óptimos para la gestión de los residuos sólidos orgánicos.

Palabras clave: Arcillas, Biodigestor aeróbico, catalizador, Montmorillonita.

(tradución al espagnol generada por IA)

Abstract - This research evaluates the adsorption capacity of activated carbon obtained from combustion of rice husks in industrial boilers for the removal of the Reactive Red (RR195) and Reactive Black (RB) dyes, widely used in the textile industry and recognized for their toxicity and environmental persistence. The industrial rice-husk carbon was chemically activated with phosphoric and the optimum activation conditions were analyzed by means of experimental designs. The activated carbon was characterized by FTIR, DSC, TGA and SEM. The results showed a removal efficiency of up to 98.3% for RR and 97.7% for RB, under conditions of high adsorbent concentration (15 g/L) and low initial dye concentration (20 mg/L). Statistical analysis (ANOVA) confirmed the significance of the variables temperature and activating agent concentration, as well as adsorbent mass. These results suggest that the use of rice-husk activated carbon represents a sustainable and low-cost alternative for the treatment of waters contaminated with azo dyes.

Keywords: activated carbon, bio-adsorption, rice-husk, Reactive Red 195, Reactive Black

Resumen – Esta investigación evalúa la capacidad de adsorción de carbón activado obtenido de la combustión de cáscara de arroz en calderas industriales para la remoción de los colorantes Reactive Red (RR195) y Reactive Black (RB), ampliamente utilizados en la industria textil y reconocidos por su toxicidad y persistencia ambiental. El carbón de cáscara de arroz industrial se activó químicamente con ácido fosfórico, y las condiciones óptimas de activación se analizaron mediante diseños experimentales. El carbón activado se caracterizó por FTIR, DSC, TGA y SEM. Los resultados mostraron una eficiencia de remoción de hasta 98,3% para RR y 97,7% para RB, en condiciones de alta concentración de adsorbente (15 g/L) y baja concentración inicial de colorante (20 mg/L). El análisis estadístico (ANOVA) confirmó la significancia de las variables temperatura y concentración del agente activante, así como de la masa de adsorbente. Estos resultados sugieren que el uso de carbón activado de cáscara de arroz representa una alternativa sostenible y de bajo costo para el tratamiento de aguas contaminadas con colorantes azoicos.

Palabras clave: Carbón activado, Bioadsorción, Cáscara de arroz, Reactive Red 195, Reactive Black

(tradución al espagnol generada por IA)

Abstract - Biochar is the solid product obtained from the thermochemical conversion of biomass under oxygen-limited conditions, through a process known as pyrolysis. Various biomass sources can be used, particularly waste materials such as biosolids (BS), a residual output of wastewater treatment. Pyrolyzing BS reduces final volume and pathogen load, yet may also increase the concentration of toxic compounds in the resulting biochar. Co-pyrolysis, the combined pyrolysis of BS with other biomass types, has emerged as a strategy to improve biochar properties and mitigate contaminant levels. Most studies have focused on co-pyrolysis with agricultural or forestry residues. This work investigates the co-pyrolysis of biosolids with two biomass types: pruning residues (forestry origin) and rice husk (agricultural origin). The objective is to evaluate the physicochemical properties of the resulting biochars and assess their suitability for soil application. Biomasses were first characterized to determine appropriate pyrolysis parameters. Biochars were then produced in a pyrolysis reactor and analyzed for elemental composition (C, H, N, S) and proximate properties (moisture, ash, pH). Results indicate that co-pyrolysis with pruning residues and rice husk enhances biochar quality, potentially increasing its effectiveness as a soil amendment.

Keywords: Biochar, Co-pyrolisys, Biosolids, Rice husk, Pruning residues, Soil amendment, Waste valorization, Thermochemical conversion

Resumen – El biocarbón (BC) es el producto sólido obtenido de la conversión termoquímica de biomasa en condiciones limitadas de oxígeno, mediante pirólisis. Biosólidos (BS) son residuos del tratamiento de aguas residuales. Aunque la pirólisis de BS puede reducir el volumen final y de la carga patógena, también puede aumentar la concentración de compuestos tóxicos en el biocarbón resultante. La copirólisis, es decir, una pirólisis que combina BS con otras biomasas, ha surgido como una estrategia para mejorar las propiedades del BC y mitigar los niveles de contaminantes. Este trabajo investiga la copirólisis de BS con dos tipos de biomasa: residuos de poda y cáscara de arroz. El objetivo es evaluar las propiedades fisicoquímicas de los BC resultantes y su idoneidad para aplicación en suelos. Primero se caracterizaron las biomasas para determinar los parámetros adecuados de pirólisis. Luego, los BC se produjeron en un reactor de pirólisis y se analizaron su composición elemental (C, H, N, S) y propiedades inmediatas (humedad, cenizas, pH). Los resultados indican que la copirólisis con residuos de poda y cáscara de arroz mejora la calidad del biocarbón, lo que potencialmente aumenta su eficacia como enmienda del suelo.

Palabras clave: Biocarbón, Copirólisis, Biosólidos, Cáscara de arroz, Residuos de poda, Enmienda del suelo, Valorización de residuos, Conversión termoquímica.

(tradución al espagnol generada por IA)

Abstract – Heavy metal pollution is a serious environmental and health problem. In Mexico, there are areas with high concentrations of mercury (Hg), arsenic (As), lead (Pb), and chromium (Cr). In the state of Guanajuato, the emission of these metals has generated critical levels of pollution in soils and water bodies. This work aims to develop a biotechnological material for the removal of Cr and Pb from water, consisting of biocomposites made from inactivated bacterial biomass of Jeotgalibacillus soli and chitosan obtained from the exoskeleton of Litopenaeus setiferus (whiteleg shrimp). Adsorption experiment results revealed that the inactivated biomass of Jeotgalibacillus soli, both alone and in combination with chitosan, exhibits a good capacity for removing Pb (II) from aqueous solutions, showing efficient removal of this metal. Using Response Surface Methodology with a Box-Behnken Experimental Design, the optimal conditions leading to a high Pb (II) ion removal percentage were determined. The optimal process conditions for a Pb (II) ion efficiency of 97.8 ± 0.28% were achieved at pH 5, a biocomposite dosage of 0.06 ± 0.001 g, an initial metal concentration of 27.9 ± 0.3 mg/L, and a contact time of 180 minutes. The adsorption isotherm data were well-fitted to the Langmuir model, suggesting that Pb (II) adsorption occurred in a monolayer on a homogeneous surface.The biocomposite synthesized from chitosan (Litopenaeus vannamei) and bacterial biomass (Jeotgalibacillus soli) constitutes an efficient alternative for application in bioremediation processes or the treatment of contaminated water, as it has been demonstrated to have a maximum adsorption capacity for Pb (II) of 29.59 mg of Pb (II) / g of biocomposite.

Keywords: Biocomposite, Jeotgalibacillus soli, Bacterial biomass, Water, Heavy metals, Chitosan, Box-Behnken, Pollution

(tradución al Ingles generada por IA)

Resumen - La contaminación por metales constituye un grave problema ambiental y de salud publica. En México, existen zonas con altas concentraciones de: mercurio (Hg), arsénico (As), plomo (Pb) y cromo (Cr). En el estado de Guanajuato la emisión de estos metales ha generado niveles críticos de contaminación en suelos y cuerpos de agua. En este trabajo, se tiene como objetivo desarrollar un material biotecnológico para la remoción de Cr y Pb de aguas, biocompositos constituidos por biomasa bacteriana inactivada de Jeotgalibacillus soli y quitosano obtenido de exoesqueleto de Litopenaeus setiferus (camarón blanco). Los resultados de los experimentos de adsorción revelaron que la biomasa inactivada de Jeotgalibacillus soli y en combinación con el quitosano, presentan una buena capacidad para la remoción de Pb (II) de soluciones acuosas. Mediante la Metodología de Superficie de Respuesta con el Diseño Experimental Box-Behnken, se determinaron las condiciones óptimas del proceso para obtener una eficiencia de iones de Pb (II): 97.8 ± 0.28% a pH 5, con isoterma de adsorción se ajustando al modelo de Langmuir. Sugiriendo que la adsorción de Pb (II) se produjo en una monocapa y una superficie homogénea.  El biocomposito sintetizado a partir del quitosano (Litopenaeus vannamei) y biomasa bacteriana (Jeotgalibacillus soli), constituye una alternativa eficiente para aplicar en un proceso de biorremediación o tratamiento de aguas contaminadas, ya que se ha comprobado que tiene una capacidad máxima de adsorción de Pb (II) de 29.59 mg de Pb (II)/ g de biocomposito.

Palabras clave: Biocomposito, Jeotgalibacillus soli, Biomasa bacteriana, Agua, Metales, Quitosano, Box-Behnken, Contaminación