Diseño e instalación de una planta piloto para la fabricación de desinfectante líquido
DOI:
https://doi.org/10.56124/sapientiae.v9i20.014Palabras clave:
amonio cuaternario; desinfectante líquido; eficiencia bactericida; ingeniería de procesos; planta piloto.Resumen
El presente trabajo desarrolla el diseño e instalación de una planta piloto para la fabricación de desinfectante líquido, planteada como una propuesta de aplicación práctica dentro de la carrera de Ingeniería Industrial de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí (ULEAM). El estudio tuvo como objetivo establecer las condiciones óptimas de formulación, mezcla, homogeneización y envasado de un desinfectante de uso doméstico a base de amonio cuaternario, tomando en cuenta el balance de materia y energía, la selección de equipos adecuados y la evaluación de la eficiencia del producto. Se trabajó con tres concentraciones de amonio cuaternario (1,2 %, 2 % y 4 %) complementadas con alcohol etílico, tensoactivo nonilfenol, fragancia, colorante y agua desionizada. Se diseñaron los diagramas de flujo del proceso, se definieron las características de los equipos principales (motor agitador, tanques y llenadora automática), y se verificó la calidad del producto mediante pruebas microbiológicas. Los resultados demostraron que la formulación al 2 % de amonio cuaternario presentó la mejor relación entre eficiencia, biocida y estabilidad fisicoquímica, con una eficacia del 99.5 % frente a bacterias representativas. La planta piloto instalada garantiza un proceso reproducible, seguro y con potencial de escalamiento industrial.
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Alphonsus, E. R., & Abdullah, M. O. (2016). A review on the applications of programmable logic controllers (PLC) in process industries. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 1185–1205. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.025
Arnold, W. A., Blum, A., Branyan, J., Bruton, T. A., Carignan, C. C., Cortopassi, G., Datta, S., Dewitt, J., Doherty, A. C., Halden, R. U., Harari, H., Hartmann, E. M., Hrubec, T. C., Iyer, S., Kwiatkowski, C. F., Lapier, J., Li, D., Li, L., Muñiz Ortiz, J. G., … Zheng, G. (2023). Quaternary Ammonium Compounds: A Chemical Class of Emerging Concern. Environmental Science and Technology, 57(20), 7645–7665. https://doi.org/10.1021/ACS.EST.2C08244
Boyce, J. M. (2023). Quaternary ammonium disinfectants and antiseptics: Tolerance, resistance and potential impact on antibiotic resistance. Infection Control & Hospital Epidemiology. https://doi.org/10.1017/ice.2023.32
Buffet-Bataillon, S., Tattevin, P., Bonnaure-Mallet, M., & Jolivet-Gougeon, A. (2006). Efflux pump induction by quaternary ammonium compounds and fluoroquinolone resistance in bacteria. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 50(10), 3532–3535. https://doi.org/10.1128/AAC.00375-06
Denyer, S. P., Maillard, J.-Y., & Russell, A. D. (2004). Antimicrobial effectiveness testing in the pharmaceutical and medical device industries. Journal of Applied Microbiology, 97(2), 247–254. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2004.02304.x
García, M. T., Campos, E., Ribosa, I., Latorre, A., & Sánchez-Leal, J. (2018). Mechanisms of action of benzalkonium chloride against Escherichia coli. Frontiers in Microbiology, 9, 1259. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01259
Gerba, C. P. (2015). Quaternary ammonium biocides: Efficacy in application. Applied and Environmental Microbiology, 81(2), 464–469. https://doi.org/10.1128/AEM.02633-14
Hora, P. I., Pati, S. G., McNamara, P. J., & Arnold, W. A. (2020). Increased use of quaternary ammonium compounds during the SARS-CoV-2 pandemic and beyond: Considerations for human and environmental health. Environmental Science & Technology Letters, 7(9), 622–631. https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00437
Kampf, G. (2018). Efficacy of ethanol against viruses in hand disinfection. Journal of Hospital Infection, 98(4), 331–338. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2017.08.025
Kuda, T., Yano, T., & Kuda, Y. (2008). Resistances to benzalkonium chloride of bacteria dried on stainless steel surfaces. Journal of Food Protection, 71(2), 288–292. https://doi.org/10.4315/0362-028X-71.2.288
Lu, Z., Na, G., Gao, H., Wang, Z., & Yao, Z. (2024). Quaternary ammonium compounds in disinfectant products: Environmental and health implications. Environmental Science: Advances. https://doi.org/10.1039/D3VA00063J
Maillard, J. Y. (2002). Bacterial resistance to biocides in the healthcare environment: Should it be of genuine concern? Journal of Hospital Infection, 52(3), 163–170. https://doi.org/10.1053/jhin.2002.1304
McDonnell, G., & Russell, A. D. (1999). Antiseptics and disinfectants: Activity, action, and resistance. Clinical Microbiology Reviews, 12(1), 147–179. https://doi.org/10.1128/CMR.12.1.147
Najid, N., Hakizimana, J. N., Kouzbour, S., Gourich, B., Ruiz-García, A., Vial, C., Stiriba, Y., & Semiat, R. (2022). Fouling control and modeling in reverse osmosis for seawater desalination: A review. Computers & Chemical Engineering, 162, 107794. https://doi.org/10.1016/J.COMPCHEMENG.2022.107794
Onaji, I., Tiwari, D., Soulatiantork, P., Song, B., & Tiwari, A. (2022). Digital twin in manufacturing: conceptual framework and case studies. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 35(8), 831–858. https://doi.org/10.1080/0951192X.2022.2027014;CTYPE:STRING:JOURNAL
Otter, J. A., Yezli, S., & French, G. L. (2011). The role of contaminated surfaces in the transmission of nosocomial pathogens. Infection Control & Hospital Epidemiology, 32(7), 687–699. https://doi.org/10.1086/660363
Pascoe, M. J., Mandal, S., Williams, O. A., & Maillard, J.Y. (2022). Impact of material properties in determining quaternary ammonium compound adsorption and wipe product efficacy against biofilms. Journal of Hospital Infection, 126, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2022.03.013
Schut, M., Leeuwis, C., & Thiele, G. (2020). Science of Scaling: Understanding and guiding the scaling of innovation for societal outcomes. Agricultural Systems, 184, 102908. https://doi.org/10.1016/J.AGSY.2020.102908
Shah, K., Persaud, R., & Maillard, J. Y. (2021). Efficacy of a next-generation quaternary ammonium sanitizer against biofilms. Surfaces, 1(1), 8. https://doi.org/10.3390/surfaces1010008
Židek, K., Pitel’, J., Adámek, M., Lazorík, P., & Hošovskỳ, A. (2020). Digital Twin of Experimental Smart Manufacturing Assembly System for Industry 4.0 Concept. Sustainability 12(9), 36-58. https://doi.org/10.3390/SU12093658
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