Mathematical modeling for operative improvement of the decoloration of Acid Red 27 by a novel microbial consortium of Trametes versicolor and Pseudomonas putida : A multivariate sensitivity analysis.
Autor: | Martínez-Castillo LA; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., González-Ramírez CA; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Cortazar-Martínez A; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Escuela Superior de Apan, Carr. Apan-Calpulalpan, S/N, Col. Chimalpa Tlalayote, Apan, Hidalgo, C.P. 43920, Mexico., González-Reyes JR; Investigación Aplicada al Bienestar Social y Ambiental (INABISA), A.C., Río Papagayo S/N, Col. Amp. El Palmar, Pachuca, Hidalgo, C.P. 42088, Mexico., Otazo-Sánchez EM; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Villagómez-Ibarra JR; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Velázquez-Jiménez R; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Vázquez-Cuevas GM; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Madariaga-Navarrete A; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Ciencias Agrícolas y Forestales, Instituto de Ciencias Agropecuarias, Carr. Tulancingo-Santiago Tulantepec S/N, Tulancingo, Hidalgo, C.P. 43600, Mexico., Acevedo-Sandoval OA; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico., Romo-Gómez C; Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Área Académica de Química, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Carr. Pachuca-Tulancingo km. 4.5, Col. Carboneras, Mineral de la Reforma, Hidalgo, C.P. 42184, Mexico. |
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Jazyk: | angličtina |
Zdroj: | Heliyon [Heliyon] 2023 Oct 31; Vol. 9 (11), pp. e21793. Date of Electronic Publication: 2023 Oct 31 (Print Publication: 2023). |
DOI: | 10.1016/j.heliyon.2023.e21793 |
Abstrakt: | In this work, it is presented a first approach of a mathematical and kinetic analysis for improving the decoloration and further degradation process of an azo dye named acid red 27 (AR27), by means of a novel microbial consortium formed by the fungus Trametes versicolor and the bacterium Pseudomonas putida . A multivariate analysis was carried out by simulating scenarios with different operating conditions and developing a specific mathematical model based on kinetic equations describing all stages of the biological process, from microbial growth and substrate consuming to decoloration and degradation of intermediate compounds. Additionally, a sensitivity analysis was performed by using a factorial design and the Response Surface Method (RSM), for determining individual and interactive effects of variables like, initial glucose concentration, initial dye concentration and the moment in time for bacterial inoculation, on response variables assessed in terms of the minimum time for: full decoloration of AR27 (R Competing Interests: The authors declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this paper. (© 2023 The Authors.) |
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