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ISSN Versión impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697
Biotempo, 2018, 15(1), ene-jun.: 83-112.
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
TREATMENT OF EFFLUENTS OF THE FOOD INDUSTRY BY
COAGULATION-FLOCCULATION USING STARCH OF SOLANUM
TUBEROSUM L. ‘POTATO’ AS AN ALTERNATIVE TO CONVENTIONAL
HANDLING
TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE LA INDUSTRIA ALIMENTARIA
POR COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN UTILIZANDO ALMIDÓN DE
SOLANUM TUBEROSUM L. ‘PAPA’ COMO ALTERNATIVA AL MANEJO
CONVENCIONAL
Jazmin Desider Molano-Linares1 & José Iannacone1,2
1 Laboratorio de Parasitología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ricardo Palma. Lima, Perú.
2 Laboratorio de Ecología y biodiversidad Animal (LEBA). Facultad de Ciencias Naturales y Matemática.
Universidad Nacional Federico Villarreal.
ABSTRACT
Treatment of industrial wastewater was evaluated through coagulation- oculation using starch of Solanum tuberosum L.
‘potato’ as an alternative to the conventional management. Assays were performed in a laboratory scale by performing Jar
Test with two coagulants: aluminum sulfate and aluminum polychloride, and two occulants: anionic polyacrylamide
and gelatinized starch, making variations in dose, concentration and speed. To determine the ideal parameters, the
following response variables were used: Willcomb index, absorbance, turbidity and chemical oxygen demand. e best
treatment was when using aluminum polychloride as coagulant and anionic polyacrylamide as occulant, reaching a
reduction percentage of 83.05% in chemical oxygen demand. Even then, the results suggest that anionic polyacrylamide
can be replaced by starch of S. tuberosum when applying a primary treatment to industrial wastewater from a food
company located in the district of Ate in Lima, Peru to meet the admissible values set in the Supreme Decree No.
021-009-VIVIENDA, with respect to organic matter present in wasterwater.
Keywords: Starch – organic matter – chemical oxygen demand – industrial wastewater – jar test – turbidity – admissible
values
RESUMEN
Se evaluó el tratamiento de e uentes de la industria alimentaria por coagulación- oculación utilizando almidón de
Solanum tuberosum L. ‘papa’ como alternativa al manejo convencional. Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio
realizando la prueba de jarras con dos coagulantes: sulfato de aluminio y policloruro de aluminio, y dos oculantes:
ISSN Versión Imp resa: 1992-2159; ISSN Vers ión Elec tróni ca: 2519-5697
Volumen 15 (1) Enero - Junio 2018
Biotempo (Lima)
Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697 Molano-Linares & José Iannacone
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INTRODUCCIÓN
En el Perú, donde el desarrollo industrial es vertiginoso,
se nota muy claramente un crecimiento en los niveles
de contaminación ambiental, dañando los ecosistemas
acuáticos aledaños por la descarga de los euentes
industriales sin tratamiento previo ni control de las
autoridades correspondientes (ANA; PNUMA, 2012).
A pesar de la legislación existente para el control, no se
ejecutan en todas las industrias por razones económicas,
técnicas y administrativas, entre otras. Por ello en el
Perú, en el año 2009, se denieron los Valores Máximos
Admisibles (VMA) en el Decreto Supremo N°021-
2009-Vivienda. Donde se describe a los VMA como la
concentración de elementos, sustancias o parámetros
físicos y/o químicos, que caracterizan a un euente no
doméstico que va a ser descargado a la red de alcantarillado
(VMA, 2009).
Luego en el año 2011, se aprueba su reglamento en el
Decreto Supremo N°003-2011-Vivienda, lo que puso en
alerta a muchas industrias alimentarias, debido a que la
carga orgánica permitida en sus euentes estaría ahora
limitada por 2 parámetros: la demanda química de oxígeno
(DQO) y la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5).
Para la primera el valor máximo admisible es 1000 mg·L-1
y para la segunda sólo 500 mg·L-1. La preocupación va
enfocada en que se verían obligados a implementar un
tratamiento rápido, económico y que no ocupe mucho
espacio, para cumplir con estas disposiciones.
El distrito de Ate, en Lima, Perú alberca una gran
variedad de industrias. Entre ellas, la industria alimentaria
que produce principalmente salsa de soya (conocida
como siyau). Este es un producto natural utilizado con
frecuencia como sazonador en gran variedad de comidas
nacionales y extranjeras; se obtiene del prensado de
fermentos de soya remojados en salmuera añejados por
meses. El “siyau” se elabora principalmente mediante
cuatro ingredientes básicos: soja, trigo, sal y agua. Las
características singulares de la salsa de soya se originan
principalmente de las proteínas contenidas en la soya.
Mientras que, los carbohidratos contenidos en el trigo
son el componente que da a la salsa de soya el aroma,
y además el trigo le agrega la dulzura a esta salsa; la sal
se disuelve en agua. Esta sal y solución de agua controla
la propagación de las bacterias durante el proceso de
elaboración y actúa como conservante. La fermentación
de todos los ingredientes, es esencial para conferir el sabor
de la salsa de soja, y se logra a través del hongo Aspergillus
(Micheli, 1729). Así, la soya y el trigo aportan gran carga
orgánica a los euentes industriales de esta empresa.
Haciendo necesaria la implementación de un tratamiento
adecuado (FAO, 2011).
Un proceso de tratamiento de agua residual típico se
conforma por: Pretratamiento: Pretende la eliminación
de materias gruesas, cuerpos gruesos y arenosos cuya
presencia en el euente perturbaría el tratamiento
total. Tratamiento primario: Consiste principalmente
en la remoción de sólidos suspendidos, bien mediante
sedimentación o coagulación-oculación. Seguidamente,
tratamiento secundario: Su nalidad es la reducción
de la materia orgánica una vez superadas las fases de
pretratamiento y tratamiento primario (Valencia, 2000).
Para que la transformación biológica se haga efectiva y
de manera eciente, deben existir condiciones adecuadas
para el crecimiento bacteriano, considerando temperatura
(30-40°C), oxígeno disuelto, pH adecuado (6,5-8,0)
y salinidad (menor a 3.000 ppm). En estos procesos,
existen sustancias inhibidoras como sustancias tóxicas,
metales pesados y otros como cianuros, fenoles y aceites,
por este motivo es necesario evitar la presencia de éstos.
Este tratamiento implica tener más espacio en planta, más
mantenimiento y más monitoreo si se desea implementar.
Y nalmente, tratamiento terciario: Es opcional y tiene
como propósito reutilizar el agua tratada.
Los euentes residuales, en distintas cantidades, contienen
material suspendido, sólidos que pueden sedimentar
en reposo o sólidos dispersados que no sedimentan con
poliacrilamida aniónica y almidón gelatinizado, con variaciones en relación a dosis, concentración y velocidad. Para
determinar los parámetros ideales se utilizaron las siguientes variables respuesta: índice de Willcomb, absorbancia,
turbidez y demanda química de oxígeno. El mejor tratamiento fue con el coagulante policloruro de aluminio y el
oculante poliacrilamida aniónica alcanzándose un porcentaje de reducción de DQO de 83,05%. Aun así, los resultados
al utilizar almidón sugieren que se puede reemplazar la poliacrilamida aniónica por el almidón de S. tuberosum al aplicar
un tratamiento primario a un euente industrial no doméstico de una empresa alimentaria ubicada en el distrito de Ate
en la ciudad de Lima, Perú para cumplir los Valores máximos admisibles del Decreto Supremo N°021-009-Vivienda, en
el aspecto de la carga orgánica presente.
Palabras clave: Almidón – carga orgánica – demanda química de oxígeno – euente industrial – prueba de jarras –
turbidez – valor máximo admisible
Treatment of euents
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facilidad. Una parte considerable de estos sólidos que
no sedimentan pueden ser coloides. En los coloides,
cada partícula se encuentra estabilizada por una serie de
cargas de igual signo sobre su supercie, haciendo que
se repelan dos partículas vecinas (Unda, 1976). Puesto
que esto impide el choque de las partículas y que formen
así masas mayores, llamadas óculos, y las partículas
no sedimentan (Bourke, 2000). Las operaciones de
coagulación y oculación desestabilizan los coloides y
consiguen su sedimentación reduciendo de esta manera
también la carga orgánica presente (Castrillón & De Los
Ángeles, 2012). Esto se logra por lo general con la adición
de agentes químicos y aplicando velocidad de mezclado
(Ghaly et al., 2006; Sánchez, 2007; Alcarraz et al., 2010;
Area et al., 2010).
Generalmente, los coagulantes y oculantes utilizados
son aditivos minerales que incluyen sales metálicas tales
como cloruro de polialuminio y polímeros sintéticos,
como la poliacrilamida (Godé, 1983; Leal et al., 1998;
Company, 2000; Salas, 2003). El uso de estas sustancias
químicas puede tener varias consecuencias ambientales
como el incremento en la concentración de metal en
el agua, que puede tener implicaciones en la salud
humana, la producción de grandes volúmenes de lodos
y la dispersión de oligómeros de acrilamida que puede
también ser un peligro para la salud (González, 1983).
Es así como las nuevas tendencias en los proceso de
coagulación-oculación aplican el uso de biopolímeros
naturales como coadyuvante de coagulación por su
comportamiento ecológico y bajo coste, entre ellos el
almidón (Vásquez, 1994; Beltrán et al., 2009; Anastasakis
et al., 2010; Antov et al., 2010).
El almidón contiene generalmente alrededor del 20%
de una sustancia soluble en agua llamada amilosa y el
80% de una insoluble conocida como amilopectina.
Ambas fracciones corresponden a dos carbohidratos
diferentes, de peso molecular elevado. Tanto la amilosa
como la amilopectina están constituidas por unidades
de D–(+)-glucosa, pero dieren en tamaño y forma
(Järnström et al.,1995; Dogu & Arol, 2004; Flores et al.,
2004; Mantilla, 2013; Rincón et al., 2014; Alatrista et
al., 2015).
La hipótesis de la presente investigación fue la siguiente: el
almidón de papa es igual de eciente que la poliacridamida
aniónica como oculante en el tratamiento primario de
los euentes de una industria alimentaria.
El objetivo principal de la presente investigación es
proponer un tratamiento de euentes de la industria
alimentaria por coagulación-oculación utilizando
almidón de Solanum tuberosum L. ‘papa’ como alternativa
al manejo convencional. De igual forma se determinaron
los parámetros óptimos en la prueba de jarras utilizando
como coagulante sulfato de aluminio y como oculante
poliacridamida aniónica, se establecieron los parámetros
óptimos en la prueba de jarras utilizando como
coagulante policloruro de aluminio y como oculante
poliacridamida aniónica, se replicaron estos parámetros
en la prueba de jarras utilizando como coagulantes sulfato
de aluminio y policloruro de aluminio con el oculante
orgánico almidón S. tuberosum por separado, se calculó la
absorbancia a diferentes longitudes de onda y se relacionó
los datos con unidades nefelométricas de turbidez y así se
determinó la longitud de onda adecuada para determinar
la turbidez, se utilizó las unidades nefelométricas de
turbidez para relacionar la cantidad de carga orgánica
presente en el euente como demanda química de
oxígeno, y se determinó la eciencia del almidón como
oculante ante la poliacridamida aniónica.
MATERIALES Y MÉTODOS
Lugar de ejecución: Laboratorio de Investigación y
Desarrollo de la empresa patrocinadora. Ubicada en el
distrito de Ate en la ciudad de Lima, Perú.
Tipo de investigación: La investigación fue de tipo básica,
prospectiva y experimental donde los elementos fueron
manipulados, como la dosis de coagulante agregado, las
revoluciones por min para la coagulación, la dosis del
oculante y las revoluciones por min para la oculación.
Operacionalización de variables: Como se observa en la
tabla 1, no se está considerando la demanda bioquímica
de oxígeno (DBO5) debido a que este valor mantiene una
relación directamente proporcional con la DQO donde,
la DBO5 siempre es menor a la DQO, ya que la DQO es la
cantidad de oxígeno necesaria para oxidar toda la materia
orgánica y oxidable presente en un agua residual. Es por
tanto una medida representativa de la contaminación
orgánica de un euente siendo un parámetro a controlar
dentro de las distintas normativas de vertidos y que nos da
una idea muy real del grado de toxicidad del vertido. Por
su lado, la DBO5 es la cantidad de oxígeno que necesitan
los microorganismos para degradar la materia orgánica
biodegradable existente en un agua residual. Es por
tanto una medida del componente orgánico que puede
ser degradado mediante procesos biológicos. Se puede
decir por tanto que la DBO5 representa la cantidad de
materia orgánica biodegradable. Mientras que, la DQO
representa tanto la materia orgánica biodegradable como
la no biodegradable.
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Tipo de muestra: La industria de la cual se extrajo la
muestra fue de tipo alimentaria, ubicada en el distrito de
Ate, ciudad de Lima, Perú. Su principal producto es la salsa
de soya “siyau”, la cual se obtenía por fermentación natural
(hidrólisis enzimática fúngica) de soya y trigo en salmuera
(sal y agua) para formar un producto de consistencia líquida,
homogénea de color oscuro brillante con sabor salado y
aroma característico. Los ingredientes involucrados en el
proceso son: agua, soya, trigo, sal, azúcar, color caramelo
(E150) y benzoato de sodio (E211). También se fabricaban
otros productos como: Vinagre, Salsa Wantan, Salsa Mensi,
Ajoikion, Shoyu y pastas a base de soya fermentada. Por otro
lado, la muestra de euente industrial, aparte de contener
alta carga orgánica por la materia prima que se utilizaba en
el proceso de producción, también contenía los residuos de
los productos de limpieza que se utilizaban para limpiar los
pisos, paredes y equipos, como son detergentes industriales y
sanitizantes. En esta investigación se trabajó exclusivamente
con el agua residual no doméstica proveniente de los
procesos de la actividad industrial.
Caracterización del agua residual no doméstica: Se
caracterizaron los euentes no domésticos según los 23
parámetros que dictamina el Decreto Supremo N°021-
009-Vivienda “Aprueban Valores Máximos Admisibles
(VMA) de las descargas de aguas residuales no domésticas
en el sistema de alcantarillado sanitario”. La toma de
muestra puntual y compuesta y la conservación de la
misma se realizó de acuerdo a la Resolución de Consejo
Directivo N° 044-2012-SUNASS-CD.
Lugar de recolección: Se consideró un único punto
de recolección donde desembocaban los euentes
industriales, más no domésticos, de la industria en
mención. En este punto se reunían tres salidas de cada
una de las áreas de la empresa: Koji, Moromi y Cocina/
Producción. Este punto de recolección se encontraba
dentro de la empresa y era de fácil acceso, ya que sólo
tenía 1 m de profundidad, aproximadamente.
Procedimiento de recolección: Se obtuvieron las muestras
en frascos de plástico limpios y desinfectados. Las
muestras tuvieron un volumen de 2 L y se recolectaron
cada h desde las 07:00 h hasta las 19:00 h. Se formó así
una muestra compuesta de 24 L, la cual se conservó a
4-5°C de temperatura por un máximo de 24 h hasta su
procesamiento.
Pre-tratamiento por ltración: La muestra compuesta de 24 L
se ltró 3 veces con una tela sintética de 0,1 mm de porosidad,
con el n de librar a la muestra de sólidos gruesos. Como
se observa en la gura 1, para esto se utilizaron embudos
Tabla 1. Operacionalización de las variables involucradas en el tratamiento de euentes de la industria alimentaria por
coagulación- oculación utilizando almidón de Solanum tuberosum como alternativa al manejo convencional.
Tipo de variables Variables Unidades Denición
Intervinientes pH 0 – 14 Concentración de protones H+ de la muestra
Temperatura °C Grados centígrados de la muestra
Independientes
Tiempo de coagulación
Minutos
(min)
Tiempo de agitación rápida en el cual el coagulante entra en contacto
con la muestra: 1 min
Tiempo de oculación Tiempo de agitación lenta en el cual el oculante reacciona con el
coagulante en la muestra: 20 min
Tiempo de sedimentación Tiempo en el cual los ocs formados, después de la coagulación-
oculación, sedimentan: 15 min
Tipo de coagulante - Tipo de coagulante: sulfato de aluminio y policloruro de aluminio
Dosis de coagulante mg·L-1 Cantidad de coagulante (mg) agregado a la muestra (L)
Velocidad de coagulación Revoluciones por
minuto (rpm)
Revoluciones por minuto para la agitación rápida de la prueba de
jarras: 160 ó 210
Tipo oculante - Tipo de oculante: poliacrilamida aniónica o almidón gelatinizado
Velocidad de oculación Revoluciones por
minuto (rpm)
Revoluciones por minuto para la agitación lenta de la prueba de jarras:
40 ó 75
Dosis de oculante mg·L-1 Cantidad de oculante (mg) agregado a la muestra (L)
Dependientes
Índice de Willcomb 0 – 10 Índice cualitativo que describe la calidad del coágulo/oc formado
según su consistencia general y rapidez de sedimentación
Absorbancia - Relación numérica entre la densidad de luz que incide sobre la muestra
y la intensidad de la misma luz que sale la muestra
Turbidez Unidades
nefelométricas de
turbidez (NTU)
Expresión de la propiedad óptica de una muestra, que origina que al
pasar un haz de luz a través de ella, la luz se disperse y se absorba en
vez de transmitirse en línea recta
DQO mg·L-1 Concentración de la masa de oxígeno equivalente a la cantidad de
dicromato consumida por la materia disuelta y suspendida cuando una
muestra de agua se trata con este oxidante bajo condiciones denidas
Treatment of effl uents
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plásticos limpios y desinfectados, envases plásticos, baldes
plásticos y una jarra plástica con la cual se distribuía el e uente
lentamente para no levantar los sólidos sedimentables gruesos
que se encontraban en el fondo del mismo. Esta operación se
realizaba en menos de 20 min, en los cuales el e uente pasaba
de temperatura de refrigeración a temperatura ambiente.
Además, de los 24 L almacenados sólo se trabajó con 18 L,
el resto se desechó debido a que contenía gran cantidad de
material sedimentable como muestra la gura 2.
Figura 1. Pre-tratamiento por ltración del e uente no
doméstico de industria alimentaria.
Figura 2. Sólidos sedimentables presentes en el e uente
no doméstico de la industria alimentaria.
Ensayo de prueba de jarras: Se realizó según la norma
ASTDM D2035-13 Standard Practice for Coagulation-
Floculation Jar Test of Water. Para ello, se utilizó un equipo
oculador automático con 3 puestos en línea y 4 velocidades
programables: 40, 75, 160 y 210 rpm. Asimismo, los
parámetros previos y posteriores varían de acuerdo a la
etapa en que se realizó el ensayo, como se detalla en la tabla
2. Además, entre los parámetros considerados para medir
la e ciencia de los tratamientos se consideró al índice de
Willcomb, tal como se establece en la tabla 3 y se estima
cuando culmina el tiempo de sedimentación y antes de
captar las muestras sobrenadantes para su posterior análisis.
Por otro lado, los coagulantes y oculantes en solución se
agregaron a los beakers “jarras” utilizando jeringas de un
solo uso. De la misma manera, se utilizaron estas jeringas
para recolectar el e uente sobrenadante con mucho cuidado
para realizar los análisis post-tratamiento necesarios.
Tabla 2. Características de la prueba de jarras realizada
para el e uente de la industria alimentaria.
Coagulación Floculación Sedimentación
Tiempo (min) 1 20 15
Velocidad de
agitación (rpm)
-40
-75
-160
-210
-
Reactivos -Sulfato de
aluminio
-Policloruro
de aluminio
-Poliacrilamida
aniónica
-Almidón gela-
tinizado
-
Parámetros pre-
vios*
-pH
-Temperatura
-Absorbancia
-Turbidez
-DQO
Parámetros pos-
teriores*
-Índice que Willcomb
-Absorbancia
-Turbidez
-DQO
Equipos -Cronómetro
-pH-metro portátil marca Hanna HI 9812
-Espectrofotómetro GENESYS™ 20 ermo Fis-
her Scienti c
-Placa de calentamiento con horadaciones para
los tubos de reacción de DQO (temperatura de
150°C ± 2°C)
*Los parámetros previos y posteriores dependen de la etapa
en que se realizó la prueba de jarras (se detalla más adelante)
Tabla 3. Índice de Willcomb.
N° de índice Índice de Willcomb
0 Flóculo coloidal. Ningún signo de aglutinación.
2Visible. Flóculo muy pequeño, casi imperceptible.
4
Disperso. Flóculo bien formado pero
uniformemente distribuido (sedimenta muy
lentamente o no sedimenta).
6Claro. Flóculo de tamaño relativamente grande
pero que precipita con lentitud.
8Bueno. Flóculo que deposita fácil pero no
completamente.
10 Bueno. Flóculo que deposita fácil y
completamente
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Reactivos utilizados en el ensayo de la prueba de jarras
Coagulantes
Sulfato de Aluminio: Fue de tipo A food grade, tuvo
apariencia sólida granulada de color blanco. Su
presentación fue en una bolsa de polipropileno con liner
interno de polietileno de 25 kg. Se pesó 15 g de sulfato
de aluminio y se vertió en una ola de 1L donde se agregó
el agua destilada necesaria para formar una disolución
de 1,5%. Esta mezcla se traspasó a un beaker con una
barra magnética dentro, el mismo que se puso sobre
un agitador magnético por aproximadamente 10 min.
Pasado este tiempo la disolución se traspasó a una botella
de vidrio correctamente rotulada, limpia y desinfectada.
Esto se realizó cada día que fuese necesario. Cada vez que
se preparó, se utilizó el mismo día.
Policloruro de Aluminio: El policloruro de aluminio o
hidroxicloruro de aluminio, tenía apariencia líquida
ámbar claro. Su presentación fue un cilindro plástico
de 30 kg. Este producto se utilizó sin diluir, según
especicaciones del fabricante, tenía una pureza de
aluminio (Al2O3) de 18 a 22%. Se conservó en una botella
de vidrio correctamente rotulada, limpia y desinfectada.
Por otro lado, para calcular la dosis empleada en los
ensayos de prueba de jarras se tomó como referencia la
concentración de 20% por ser el número intermedio
entre 18 y 22%, tomando en cuenta las especicaciones
del fabricante.
Floculantes
Poliacrilamida aniónica: La poliacrilamida aniónica seca
de alto peso molecular, con nombre comercial Kemira
Superoc A-110®, tuvo apariencia sólida granulada
de color blanco. Su presentación fue una bolsa de
polipropileno con liner interno de polietileno de 25 kg.
Se pesó 0,1 g de poliacrilamida y se vertió en un beaker de
100 mL, correctamente rotulado, donde se agregó el agua
destilada necesaria para formar una disolución de 0,1%.
Se introdujo una barra magnética dentro del beaker y se
colocó en un agitador magnético por aproximadamente
30 min. Pasado este tiempo se utilizó un cuadrado de
papel aluminio para sellar la boca del beaker y se dejó
reposar la disolución por 1 h antes de ser utilizada. Esto
se realizó cada día que fuese necesario. Cada vez que se
preparó, se utilizó el mismo día.
Almidón de papa: El almidón de S. tuberosum ‘papa’, tuvo
apariencia sólida como polvo no blanco. Su presentación
fue una bolsa de polipropileno con liner interno de
polietileno de 5 kg. Se pesó 3 g de almidón y se vertió en
un beaker de 2 L con 1 L de agua destilada fría. Se calentó
la muestra hasta ebullición en un agitador magnético con
parrilla calefactora. Se dejó hervir por 15 min, sin dejar de
agitar. Pasado este tiempo, se traspasó el contenido a una
ola de 1L donde se agregó el agua destilada necesaria para
formar una disolución de 0,3%. Se traspasó el contenido
a una botella de vidrio correctamente rotulada, limpia y
desinfectada. Esto se realizó cada día que fuese necesario.
Cada vez que se preparó, se utilizó el mismo día.
Pruebas de variación de pH: Como señala la norma
ASTDM D2035-13, se midió el pH inicial y el pH nal
de la muestra después del tratamiento. Por cuestiones de
espacio y costo (previo acuerdo con la industria alimentaria
patrocinadora) se decidió no modicar el pH inicial de la
muestra. Por ello se realizaron pruebas de variación de pH
para vericar que la muestra después del tratamiento aún
cumpliese con los VMA es decir que se mantuviera entre
6 – 9 unidades de pH. Las especicaciones de esta prueba
se detallan en la tabla 4.
Tabla 4. Pruebas de variación de pH en el euente no doméstico de la industria alimentaria.
Etapa Parámetros iniciales Parámetros posteriores Número total de pruebas
Ensayos de prueba de
jarras cualitativas
-Temperatura
-pH
-Índice de Willcomb
-Tiempo de aparición del primer oc 5
Ensayos de prueba de
jarras preliminares
-Temperatura
-pH
-Absorbancia
-Índice de Willcomb
-Absorbancia
-Porcentaje de reducción de absorbancia
6
Ensayos de prueba de
jarras nales
-Temperatura
-pH
-Absorbancia
-Turbidez
-DQO
-Absorbancia
-Porcentaje de reducción de absorbancia
-Turbidez
-Porcentaje de remoción de turbidez
-DQO
-Porcentaje de reducción de DQO
6
Total 17
Treatment of euents
89
Etapas del ensayo de la prueba de jarras: El ensayo de
prueba de jarras se dividió en 3 etapas para encontrar
los mejores parámetros para el tratamiento del euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria, los
detalles se explican en la tabla 5. En todas las etapas, cada
tratamiento se realizó por triplicado.
Medida de los parámetros sicoquímicos
Absorbancia: Se consideró la longitud de onda 560 nm,
debido a que la intensidad del color caramelo se mide a
560 nm (FAO, 2001). El color caramelo era el causante
del color presente en el euente no doméstico de la
industria alimentaria, ya que a la salsa de soya “siyau”
se le agrega color caramelo para que el producto tome
ese color oscuro característico. Además, se realizó un
barrido espectral con el espectrofotómetro GENESYS™
20 ermo Fisher Scientic desde 350 a 1110 con
intervalos de 50, esto se realizó a 10 muestras iniciales
compuestas de euente industrial no doméstico después
de su respectivo pre-tratamiento de ltrado. Para realizar
esto, se siguió el procedimiento a continuación descrito:
Se encendió el equipo 15 min antes de realizar cualquier
lectura, para estabilizar la intensidad de luz. Se colocó la
longitud de onda deseada. Se graduó el espectrofotómetro
con el blanco, agua destilada, y se llevó a cero. Se retiró
el blanco y se colocó la muestra de euente con mucho
cuidado. Se esperó que estabilice la lectura. Y se anotó el
valor de la lectura. Se repitió el procedimiento para cada
lectura. Seguidamente, se realizó la curva absorbancia vs.
Longitud de onda para determinar a longitud de onda
de máxima absorción, para considerarla como variable
respuesta de los tratamientos.
Turbidez: Se midió la turbidez de acuerdo a la norma:
SM 2130B: APHA (2012); “EPA”: U.S. Environmental
Protection Agency. Methods for Chemical Analysis
of Water and Wastes. Las muestras hasta ser recogidas
se mantuvieron a temperatura de refrigeración y se
siguieron todas las indicaciones requeridas para la correcta
conservación de la muestra tratada.
DQO: En el caso de la medida de la DQO de las muestras
iniciales de los ensayos nales se realizó de manera
interna. Ya que, como parte de esta investigación recién se
estaba implementando dicho procedimiento, se tomó la
precaución de tercerizar la medida de DQO después del
tratamiento. Entonces, de igual manera que la turbidez, se
siguió los lineamientos de la norma: SM 5210B (APHA,
2012). En el caso de esta variable respuesta, sólo se midió
a los mejores resultados de remoción de turbidez en cada
ensayo nal. Debido a que el cálculo de la DQO toma
bastante tiempo e implicaba un costo adicional, se realizó
una regresión con los datos de la turbidez y la DQO para
realizar un monitoreo de la carga orgánica presente en los
euentes descargados al alcantarillado a nivel interno, a
partir de los valores de turbidez que se podrían calcular al
medir la absorbancia.
Medida de los porcentajes de remoción y reducción: Los
porcentajes remoción y reducción de cada una de las
variables respuesta se realizó con una regla de tres simple.
Comparación de la absorbancia con la turbidez: Se realizó
una regresión entre todos los resultados de la absorbancia
a dos longitudes de onda escogidas, con sus respectivos
resultados de turbidez para establecer cuál de las dos
longitudes de onda era la apropiada para tomar como
referencia y calcular el grado de contaminación orgánica
presente en el euente industrial no doméstico de la
industria alimentaria, en vez de tomar la turbidez, ya que
no se contaba con un nefelómetro, pero sí contaba con
un espectrómetro Espectrofotómetro GENESYS™ 20
ermo Fisher Scientic. Así, se tomó como coeciente
de determinación al R cuadrado y se pudo elegir la
longitud de onda apropiada.
Comparación de la turbidez con la DQO: se realizó una
regresión entre todos los resultados de turbidez con sus
respectivos resultados de DQO, para conocer el grado de
correlación entre estas dos variables dependientes después
de los tratamientos de todos los ensayos nales. De igual
forma, se tomó como coeciente de determinación
a R cuadrado y se pudo calcular una fórmula con la
cual se pudo conocer la cantidad de carga orgánica al
relacionarla con la turbidez obtenida. Como se mencionó
anteriormente, en el caso de la DQO sólo se midió a los
mejores resultados de turbidez para cada ensayo nal, los
demás quedaron como valores no determinados “NA”.
Tabla 5. Ensayo de prueba de jarras: Diferentes etapas y sus características.
pH Medición
pHi
El pH inicial se tomó cuando la muestra estaba siendo sometida a una velocidad de agitación de 75rpm. No pasó
por ningún tratamiento químico, sólo pasó por el pre-tratamiento de ltración anteriormente mencionado.
pH2
El pH intermedio se midió después de haberse agregado el coagulante y haberse agitado por 1min, aumentando
la velocidad a 210rpm.
pHfEl pH nal se leyó después de agregarse el oculante y haberse agitado por 20min a 40rpm.
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90
RESULTADOS
Caracterización del agua residual no doméstica
Los valores obtenidos para esta caracterización inicial se
detallan en las tablas 6 y 7. Como muestra la tabla 6, los
dos únicos parámetros donde el euente no cumple con
los VMA es en la demanda bioquímica de oxígeno (DBO5)
y en la demanda química de oxígeno (DQO), por ello es
que el problema a resolver se enfoca en disminuir la carga
orgánica en el euente. Además en la tabla 7, se nota que
en algunas tomas de la muestra puntual del euente a
veces excede en sólidos sedimentables y en temperatura,
estos problemas son más fáciles de tratar debido a que
se pueden solucionar con un simple de pre-tratamiento
de ltración y/o homogenización. Es así como, se toma
como parámetro de eciencia de los tratamientos al
DQO, que deberá mantenerse menor a 1000 para poder
cumplir con los VMA.
Tabla 6. Valores obtenidos a partir de una muestra
compuesta de euente no doméstico de la industria
alimentaria.
Parámetro Expresión Valor obtenido
(mg·L-1)
VMA
(mg·L-1)
Demanda bioquímica de
oxígeno
DBO5 770 500
Demanda química de
oxígeno
DQO 1777 1000
Sólidos suspendidos
totales
SST 479 500
Aceites y grasas A y G 22,3 100
Aluminio Al 0,2646 10
Arsénico As 0,0092 0,5
Boro B 0,4376 4
Cadmio Cd 0,0015 0,2
Cianuro CN 0,004 1
Cobre Cu 0,0139 3
Cromo hexavalente Cr+6 0,0005 0,5
Cromo total Cr 0,0033 10
Manganeso Mn 0,067 4
Mercurio Hg 0,00005 0,02
Níquel Ni 0,0114 4
Plomo Pb 0,013 0,5
Sulfatos SO4
-2 104,7 500
Sulfuros S-2 0,02 5
Zinc Zn 0,1350 10
Nitrógeno Amoniacal NH+4 7,95 80
Tabla 7. Valores obtenidos a partir de una muestra puntual
de euente no doméstico de la industria alimentaria.
Toma
Sólidos
Sedimentables
(mL·L-1·h-1)
pH Temperatura
(°C)
Caudal
(L·s-1)
1° 10,5 7,79 33,9 0,9
2° 13,5 8,15 26,8 0,9
3° 15 8,02 27,7 0,2
4° 14,5 7,88 25,4 1,2
5° 20,5 8,13 23,6 0,9
6° 15,5 7,66 26,8 0,1
7° 17 7,54 26,5 0,2
8° 20 7,96 35,5 0,5
9° 19,5 6,22 37,3 0,2
10° 17,5 7,82 24,9 0,2
11° 15,5 6,55 40,3 0,5
12° 10 7,97 39,3 1,0
VMA 8,5 mL/L/h 6 – 9 35 °C NA
Medida de los parámetros sicoquímicos
Absorbancia: Barrido espectral
Tabla 8. Barrido espectral de la muestra inicial “Mi” de
euente no doméstico de la industria alimentaria.
nm Mi1Mi2Mi3Mi4Mi5Mi6Mi7Mi8Mi9Mi10
350 1,111 0,270 0,656 0,644 0,507 0,779 0,538 0,665 1,031 0,911
400 0,744 1,470 0,449 0,437 0,337 0,550 0,402 0,423 0,664 0,544
450 0,607 1,063 0,358 0,348 0,249 0,423 0,331 0,324 0,527 0,407
500 0,499 0,844 0,292 0,298 0,218 0,337 0,294 0,264 0,419 0,299
550 0,446 0,720 0,263 0,266 0,177 0,299 0,255 0,237 0,366 0,246
600 0,409 0,600 0,236 0,236 0,167 0,256 0,236 0,204 0,329 0,209
650 0,364 0,553 0,213 0,220 0,153 0,230 0,213 0,180 0,284 0,164
700 0,330 0,500 0,202 0,205 0,135 0,212 0,200 0,162 0,250 0,130
750 0,300 0,473 0,189 0,185 0,123 0,194 0,186 0,154 0,220 0,100
800 0,279 0,417 0,158 0,171 0,116 0,172 0,168 0,142 0,199 0,079
850 0,270 0,395 0,212 0,165 0,109 0,162 0,161 0,129 0,190 0,070
900 0,249 0,394 0,251 0,153 0,099 0,157 0,149 0,124 0,169 0,049
950 0,232 0,375 0,129 0,141 0,095 0,140 0,141 0,122 0,152 0,032
1000 0,225 0,351 0,127 0,135 0,089 0,129 0,132 0,116 0,145 0,025
1050 0,212 0,335 0,121 0,126 0,079 0,125 0,128 0,109 0,132 0,012
1010 0,211 0,317 0,121 0,120 0,075 0,117 0,121 0,105 0,131 0,011
Como expone la tabla 8 y la gura 3, en todos los
casos la longitud de onda 350nm presenta la máxima
absorción, excepto en una muestra “Mi2” donde hubo
exceso de sólidos suspendidos. Por ello, se escogió la
longitud de onda 350nm para calcular la absorbancia
como parámetro de eciencia de los tratamientos en los
ensayos de la prueba de jarras. A parte de la longitud de
onda 560nm que, como se mencionó anteriormente, se
está considerando por el color caramelo presente en el
euente.
Treatment of euents
91
Ya que el pH inicial “pHi”, intermedio “pH2” y nal “pHf” se
mantienen dentro del rango aceptado por los VMA, es decir de
Por otro lado, debido a la gran variación de las mediciones
se tomaron medidas en las áreas de producción para que
el proceso se uniformice de tal manera que la muestra
sea más uniforme en cuanto a sus características. Las tres
medidas más importantes se enlistan a continuación. En
cada área habían canaletas en el piso, donde se les prohibió
a los operarios que desechen los restos de soya, trigo, koji,
etc. Ahora, debían recogerlo con el uso de un jalador y
recogedor y eliminarlo como residuo sólido. En el área
de Moromi y Envasado, se implementó un lavado con
salmuera a los equipos donde los restos debían entrar a
6 – 9, en adelante sólo se tomó el pH inicial para asegurar de
esa manera que el pH nal también cumpliría con los VMA.
reproceso y no ser enviados directamente al alcantarillado
como se estaba manejando previamente. Se realizaron
capacitaciones para promover la concientización al
personal operario en temas de VMA.
Ensayo de prueba de jarras
Pruebas de variación de pH
Las pruebas realizadas para determinar el cambio de pH
antes y después de los tratamientos se detalla en la tabla 9.
Tabla 9. Pruebas de variación de pH del euente no doméstico de industria alimentaria.
Prueba pHipH2pHf
+ 255mg·L-1 Sulfato de Aluminio + 5 mg·L-1 PAM
16,79 6,50 6,53
2 6,45 6,65
3 6,52 6,61
+ 100mg·L-1 PAC + 5 mg·L-1 PAM
47,01 6,92 6,90
5 6,96 6,94
6 6,94 6,91
+ 255mg·L-1 Sulfato de Aluminio + 350 mg·L-1 Almidón Gelatinizado
76,88 6,61 6,54
8 6,60 6,55
9 6,58 6,51
+ 100mg·L-1 PAC + 350 mg·L-1 Almidón gelatinizado
10 7,03 6,93 6,90
11 6,94 6,88
12 6,93 6,89
Tabla 10. Prueba cualitativa 1: sulfato de aluminio y poliacrilamida aniónica.
Cód. Dosis de sulfato de
aluminio (mg·L-1)
Conc. de sulfato de
aluminio (%)
Dosis de PAM
(mg·L-1)Conc. de PAM (%) Tiempo de aparición
de primer oc Índice de Willcomb
I1
300
0,1
5 0,1
No formó 0
I2 0,1 No formó 0
I3 0,1 No formó 0
I4 0,5 No formó 1
I5 0,5 No formó 1
I6 0,5 No formó 1
I7 1,0 40” 4
I8 1,0 40” 4
I9 1,0 40” 4
I10 1,5 11” 10
I11 1,5 11” 10
I12 1,5 11” 10
I13 2,0 10” 10
I14 2,0 10” 10
I15 2,0 10” 10
I16 2,5 14” 8
I17 2,5 14” 8
I18 2,5 14” 8
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Pruebas cualitativas considerando el parámetro: Índice de
Willcomb
Sulfato de aluminio y Poliacrilamida aniónica.
Figura 3. Curva de absorbancia vs. longitud de onda
del e uente industrial no doméstico de la industria
alimentaria.
La tabla 11 muestra que cuando se probaron seis diferentes
dosis de policloruro de aluminio, manteniendo constante
la dosis de poliacrilamida aniónica y la concentración
de la poliacrilamida aniónica, las mejores dosis de
policloruro de aluminio fueron 100 y 120 mg·L-1 ya que
para ambas el tiempo de aparición del primer oc fue de
Como se observa en la tabla 10. El sulfato de aluminio
al 0,1% y 0,5% no produjo ninguna formación de oc,
Mientras que la concentración 2,0% y 2,5 % tardaron
pocos seg para la aparición del primer oc pero, fueron
difíciles de preparar debido a que la solución se saturaba,
por ello quedaron descartadas para usarse posteriormente.
Así, sobresalió la concentración 1,5% que sólo tardó 11
seg para formar el primer oc y que obtuvo 10 en el
índice de Willcomb. Se eligió la concentración 1,5% de
peso de sulfato de aluminio en volumen de agua destilada
para continuar en los ensayos preliminares.
En el caso de la poliacrilamida aniónica se siguieron las
indicaciones del fabricante para preparar la concentración
correcta que fue de 0,1% de peso en volumen de agua
destilada.
Policloruro de aluminio y Poliacrilamida aniónica
Debido a que el policloruro de aluminio ya se recibió
en solución del proveedor, no se realizaron pruebas
cualitativas para determinar su concentración, sólo para
determinar la dosis correcta.
1 seg, asimismo ambas tuvieron una puntuación de 10
en el índice de Willcomb indicando que el resultado fue
bueno, oc que depositó fácil y completamente.
Se tomó como referencia este rango para continuar en las
pruebas preliminares.
Tabla 11. Prueba cualitativa 2: policloruro de aluminio y poliacrilamida aniónica.
Cód. Dosis de policloruro
de aluminio (mg·L-1)
Conc. de policloruro
de aluminio
Dosis de PAM
( mg·L-1)
Conc. de PAM
(%)
Tiempo de aparición
de primer oc
Índice de
Willcomb
J1 20
20% de Al2O35 0,1
14” 4
J2 20 14” 4
J3 20 14” 4
J4 40 9” 6
J5 40 9” 6
J6 40 9” 6
J7 60 6” 8
J8 60 6” 8
J9 60 6” 8
J10 80 3” 10
J11 80 3” 10
J12 80 3” 10
J13 100 1” 10
J14 100 1” 10
J15 100 1” 10
J16 120 1” 10
J17 120 1” 10
J18 120 1” 10
Treatment of euents
93
La tabla 12 expone que se probaron seis diferentes dosis de
almidón gelatinizado, manteniendo constante la dosis en
0,1%. Asimismo, se mantuvo constante la concentración
de sulfato de aluminio y su dosis. Ya que todos los
tratamientos obtuvieron 0 en el índice de Willcomb,
indicando que el resultado fue un oc coloidal con
ningún signo de aglutinación. Se realizaron más pruebas
para determinar la concentración y dosis adecuadas del
almidón gelatinizado.
Sulfato de aluminio y almidón gelatinizado
Tabla 12. Prueba cualitativa 3: sulfato de aluminio y almidón gelatinizado.
Cód. Dosis de sulfato de
aluminio (mg·L-1)
Conc. de sulfato
de aluminio (%)
Dosis de almidón
gelatinizado (mg·L-1)
Conc. de almidón
gelatinizado (%)
Tiempo de aparición de
primer oc
Índ. de
Willcomb
K1
300 1,5
5
0,1 No formó 0
K2 5
K3 5
K4 10
K5 10
K6 10
K7 20
K8 20
K9 20
K10 30
K11 30
K12 30
K13 40
K14 40
K15 40
K16 50
K17 50
K18 50
Tabla 13. Prueba cualitativa 4: sulfato de aluminio y almidón gelatinizado.
Cód. Dosis de sulfato de
aluminio (mg·L-1)
Conc. de sulfato
de aluminio (%)
Dosis de almidón
gelatinizado (mg·L-1)
Conc. de almidón
gelatinizado (%)
Tiempo de aparición de
primer oc Índ. de Willcomb
L1
300 1,5
120
0,2
No formó 0
L2 120 No formó 0
L3 120 No formó 0
L4 140 No formó 0
L5 140 No formó 0
L6 140 No formó 0
L7 160 No formó 0
L8 160 No formó 0
L9 160 No formó 0
L10 180 No formó 0
L11 180 No formó 0
L12 180 No formó 0
L13 200 40” 2
L14 200 40” 2
L15 200 40” 2
L16 220 30” 4
L17 220 30” 4
L18 220 30” 4
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Se probaron seis diferentes dosis de almidón gelatinizado,
manteniendo constante la dosis en 0,2%. Asimismo,
se mantuvo constante la concentración de sulfato de
aluminio y su dosis (Tabla 13).
Los resultados no fueron favorables tampoco, así que se
realizaron más pruebas para determinar la concentración
y dosis adecuadas del almidón gelatinizado.
En la tabla 14 describe que se probaron seis diferentes
dosis de almidón gelatinizado, manteniendo constante
su dosis en 0,3%. Asimismo, se mantuvo constante la
concentración de sulfato de aluminio y su dosis. Así,
la mejor dosis de almidón gelatinizado fue 330 mg·L-1
ya que el tiempo de aparición del primer oc fue de 20
seg con una puntuación de 10 en el índice de Willcomb
indicando que el resultado fue bueno, oc que deposita
fácil y completamente. Adicionalmente, se intentó
preparar una disolución de almidón gelatinizado al 0,4%,
pero la solución presentó signos de saturación sin lograrse
Tabla 14. Prueba cualitativa 5: sulfato de aluminio y almidón gelatinizado.
Cód. Dosis de sulfato de
aluminio (mg·L-1)
Conc. de sulfato
de aluminio (%)
Dosis de almidón
gelatinizado (mg·L-1)
Conc. de almidón
gelatinizado (%)
Tiempo de aparición
de primer oc Índ. de Willcomb
M1
300 1,5
240
0,3
20” 6
M2 240 20” 6
M3 240 20” 6
M4 270 22” 8
M5 270 22” 8
M6 270 22” 8
M7 300 17” 8
M8 300 17” 8
M9 300 17” 8
M10 330 20” 10
M11 330 20” 10
M12 330 20” 10
M13 360 19” 8
M14 360 19” 8
M15 360 19” 8
M16 390 16” 8
M17 390 16” 8
M18 390 16” 8
una dilución adecuada y se eligió la concentración al
0,3% para continuar con las pruebas preliminares.
Pruebas preliminares considerando el parámetro:
absorbancia.
Ensayo preliminar 1: Sulfato de aluminio 1,5% y
poliacrilamida aniónica 0,1%
Absorbancia inicial: 350nm = 0,472.
560nm = 0,269.
Tabla 15. Resultados del ensayo preliminar 1: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód. pHiTemp. (°C) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis
(mg·L-1)Vel. (rpm) Índ. de Willcomb Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
A1
6,93 16,2
150 160
5 75
4 0,224 0,086
A2 255 160 8 0,135 0,016
A3 300 160 6 0,162 0,052
A4
6,85 16,9
450 160 6 0,177 0,058
A5 600 160 6 0,181 0,061
A6 750 160 6 0,189 0,065
A7
6,88 17,4
210 160 8 0,137 0,020
A8 255 160 8 0,136 0,018
A9 240 160 8 0,142 0,024
A10
6,87 17,9
150 210 4 0,222 0,082
A11 255 210 8 0,133 0,013
A12 300 210 6 0,161 0,050
A13
6,83 18,1
450 210 6 0,171 0,053
A14 600 210 6 0,179 0,059
A15 750 210 6 0,183 0,061
A16
6,71 18,4
210 210 8 0,134 0,017
A17 255 210 8 0,131 0,013
A18 240 210 8 0,137 0,021
Treatment of euents
95
Como se observa en la tabla 15, manteniendo constante
la dosis de poliacrilamida aniónica 0,1% en 5 mg·L-1 y la
velocidad de oculación en 75 rpm, se probaron ocho dosis
de sulfato de aluminio 1,5%, cada una con dos diferentes
velocidades de coagulación: 160 rpm y 210 rpm. Así, la
mejor dosis fue 255 mg·L-1 de sulfato de aluminio al 1,5%
al ejercerse la velocidad de coagulación de 210 rpm, ya
que dio como resultado un porcentaje de reducción de
72,25% de absorbancia a 350nm y 95,17% a 560nm,
como se exhibe en la tabla 16, en el tratamiento “A17”.
Tabla 16. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 1: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
A1
0,472 0,269
0,224 0,086 52,54 68,03
A2 0,135 0,016 71,40 94,05
A3 0,162 0,052 65,68 80,67
A4 0,177 0,058 62,50 78,44
A5 0,181 0,061 61,65 77,32
A6 0,189 0,065 59,96 75,84
A7 0,137 0,020 70,97 92,57
A8 0,136 0,018 71,19 93,31
A9 0,142 0,024 69,92 91,08
A10 0,222 0,082 52,97 69,52
A11 0,133 0,013 71,82 95,17
A12 0,161 0,050 65,89 81,41
A13 0,171 0,053 63,77 80,30
A14 0,179 0,059 62,08 78,07
A15 0,183 0,061 61,23 77,32
A16 0,134 0,017 71,61 93,68
A17 0,131 0,013 72,25 95,17
A18 0,137 0,021 70,97 92,19
Ensayo preliminar 2: Sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%
Absorbancia inicial: 350nm = 0,451.
560nm = 0,247.
Tabla 17. Resultados del ensayo preliminar 2: sulfato de aluminio 1,5 % y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód. pHiTemp. (°C) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Índ. de
Willcomb
Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
B1 6,81 16,4 195
210
3
75 6 0,137 0,019
B2 210 75 8 0,135 0,017
B3 225 75 8 0,133 0,016
B4 6,86 16,7 240 75 8 0,138 0,021
B5 255 75 8 0,141 0,022
B6 270 75 8 0,142 0,024
B7 6,89 17,0 210 40 8 0,133 0,015
B8 225 40 8 0,132 0,014
B9 240 40 8 0,136 0,020
B10 6,93 17,3 195
5
75 6 0,138 0,022
B11 210 75 8 0,134 0,017
B12 225 75 8 0,130 0,015
B13 6,99 17,6 240 75 8 0,136 0,021
B14 255 75 8 0,139 0,023
B15 270 75 8 0,142 0,024
B16 7,02 17,8 210 40 10 0,132 0,016
B17 225 40 10 0,129 0,013
B18 240 40 10 0,134 0,019
La tabla 17 expone que en el ensayo preliminar 2, se
mantuvo constante la velocidad de coagulación a 210
rpm y se probaron seis diferentes dosis de sulfato de
aluminio al 1,5% cada una con dos diferentes dosis de
poliacrilamida aniónica al 0,1%: 3 y 5 mg·L-1, y dos
velocidades de oculación: 40 rpm y 75 rpm. Además,
en la tabla 18 se exhibe que el mejor tratamiento fue
adicionar 225 mg·L-1 de sulfato de aluminio al 1,5%
al ejercerse la velocidad de coagulación de 210 rpm,
agregando 5 mg·L-1 de poliacrilamida aniónica al 0,1%
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96
Entonces al comparar el tratamiento preliminar 1 y
el tratamiento preliminar 2, se concluye que el mejor
tratamiento fue el “A17” con los siguientes parámetros: el
coagulante sulfato de aluminio al 1,5% con la dosis 255
mg·L-1 a 210 rpm y el oculante poliacrilamida aniónica
0,1% con la dosis 5 mg·L-1 y la velocidad de oculación
en 75 rpm. Así, estos parámetros se tomaron en cuenta en
a una velocidad de oculación de 40 rpm, ya que dio
como resultado un porcentaje de reducción de 71,40%
los tratamientos nales 1 y 2.
Ensayo preliminar 3: Policloruro de aluminio 20% y
poliacrilamida aniónica 0,1%
Absorbancia inicial: 350nm = 0,453
560nm = 0,284
de absorbancia a 350nm y 94,74% a 560nm, como lo
muestra la tabla 18 en el tratamiento “B17”.
Tabla 18. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 2: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
B1
0,451 0,247
0,137 0,019 69,62 92,31
B2 0,135 0,017 70,07 93,12
B3 0,133 0,016 70,51 93,52
B4 0,138 0,021 69,40 91,50
B5 0,141 0,022 68,74 91,09
B6 0,142 0,024 68,51 90,28
B7 0,133 0,015 70,51 93,93
B8 0,132 0,014 70,73 94,33
B9 0,136 0,020 69,84 91,90
B10 0,138 0,022 69,40 91,09
B11 0,134 0,017 70,29 93,12
B12 0,130 0,015 71,18 93,93
B13 0,136 0,021 69,84 91,50
B14 0,139 0,023 69,18 90,69
B15 0,142 0,024 68,51 90,28
B16 0,132 0,016 70,73 93,52
B17 0,129 0,013 71,40 94,74
B18 0,134 0,019 70,29 92,31
Tabla 19. Resultados del ensayo preliminar 3: policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód. pHiTemp. (°C) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Índ. de Willcomb Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
C1
7,14 16,7
20 160
3 75
6 0,159 0,071
C2 40 160 6 0,096 0,035
C3 60 160 6 0,051 0,029
C4
7,07 17,1
80 160 8 0,045 0,017
C5 100 160 8 0,042 0,010
C6 120 160 8 0,044 0,011
C7
7,04 17,4
60 160 6 0,053 0,013
C8 80 160 8 0,044 0,012
C9 100 160 8 0,040 0,008
C10
7,07 17,8
20 210 6 0,158 0,069
C11 40 210 6 0,091 0,030
C12 60 210 6 0,048 0,026
C13
7,03 18,0
80 210 8 0,041 0,015
C14 100 210 8 0,038 0,009
C15 120 210 8 0,043 0,010
C16
7,00 18,5
60 210 6 0,050 0,011
C17 80 210 10 0,042 0,009
C18 100 210 10 0,035 0,006
Treatment of euents
97
En la tabla 19 se observa que en el ensayo preliminar 3,
se mantuvo constante la dosis de oculante en 3 mg·L-1
y la velocidad de oculación en 75 rpm, se probaron seis
diferentes dosis de policloruro de aluminio 20% cada una
con dos diferentes velocidades de coagulación: 160 rpm y
210 rpm. Se descubrió que la mejor dosis fue 100 mg·L-1
de policloruro de aluminio 20% al ejercerse la velocidad
de coagulación de 210 rpm, ya que dio como resultado
un porcentaje de reducción de 92,27% de absorbancia a
350nm y 97,89% a 560nm , como muestra el tratamiento
“C18” (Tabla 20).
Tabla 20. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 3: policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
C1
0,453 0,284
0,159 0,071 64,90 75,00
C2 0,096 0,035 78,81 87,68
C3 0,051 0,029 88,74 89,79
C4 0,045 0,017 90,07 94,01
C5 0,042 0,010 90,73 94,48
C6 0,044 0,011 90,29 96,13
C7 0,053 0,013 88,30 95,42
C8 0,044 0,012 90,29 95,77
C9 0,040 0,008 91,17 97,18
C10 0,158 0,069 65,12 75,70
C11 0,091 0,030 79,91 89,44
C12 0,048 0,026 89,40 90,85
C13 0,041 0,015 90,95 94,72
C14 0,038 0,009 91,61 96,83
C15 0,043 0,010 90,51 96,48
C16 0,050 0,011 88,96 96,13
C17 0,042 0,009 90,73 96,83
C18 0,035 0,006 92,27 97,89
Ensayo preliminar 4: Policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Absorbancia inicial: 350nm = 0,464.
560nm = 0,239.
Tabla 21. Resultados del ensayo preliminar 4: policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód. pHi
Temp.
(°C)
Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Índ. de Will-
comb
Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
D1
7,13 16,3
40
210
5
75 8 0,093 0,031
D2 60 75 8 0,050 0,028
D3 80 75 10 0,043 0,017
D4
7,10 16,7
100 75 10 0,039 0,009
D5 120 75 10 0,045 0,010
D6 140 75 10 0,047 0,012
D7
7,07 17,0
60 40 10 0,051 0,030
D8 80 40 10 0,043 0,019
D9 100 40 10 0,040 0,011
D10
7,05 17,5
40
3
75 8 0,092 0,032
D11 60 75 8 0,051 0,030
D12 80 75 10 0,044 0,017
D13
7,03 17,9
100 75 10 0,040 0,010
D14 120 75 10 0,048 0,012
D15 140 75 10 0,048 0,013
D16
7,00 18,4
60 40 10 0,051 0,031
D17 80 40 10 0,046 0,021
D18 100 40 10 0,042 0,013
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98
La tabla 21 muestra que en el ensayo preliminar 4, se
mantuvo constante la velocidad de coagulación a 210
rpm, se probaron seis diferentes dosis de policloruro
de aluminio 20% cada una con dos diferentes dosis
de poliacrilamida aniónica al 0,1%: 3 y 5 mg·L-1, y
dos velocidades de oculación: 40 rpm y 75 rpm.
Concluyéndose que el mejor tratamiento fue adicionar
Entonces al comparar el tratamiento preliminar 3 y el
tratamiento preliminar 4, se puede concluir que el mejor
tratamiento fue el “D4” con los siguientes parámetros:
el coagulante policloruro de aluminio al 20% con la
dosis 100 mg·L-1 a 210 rpm y el oculante poliacrilamida
aniónica 0,1% con la dosis 5 mg·L-1 y la velocidad de
oculación en 75 rpm. Así, estos parámetros se tomaron
en cuenta en los tratamientos nales 3 y 4.
100 mg·L-1 de policloruro de aluminio 20% al ejercerse la
velocidad de coagulación de 210 rpm, agregando 5 mg·L-
1 de poliacrilamida aniónica al 0,1% a una velocidad de
oculación de 75 rpm, ya que dio como resultado un
porcentaje de reducción de 91,59% de absorbancia a
350nm y 96,23% a 560nm, como lo prueba la tabla 22
en el tratamiento “D4”.
Ensayo preliminar 5: Sulfato de aluminio 1,5% y
almidón gelatinizado 0,3%
Absorbancia inicial: 350nm = 0,470.
560nm = 0,256.
Tabla 22. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 4: policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica
0,1%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
D1
0,464 0,239
0,093 0,031 79,96 87,03
D2 0,050 0,028 89,22 88,28
D3 0,043 0,017 90,73 92,89
D4 0,039 0,009 91,59 96,23
D5 0,045 0,010 90,30 95,82
D6 0,047 0,012 89,87 94,98
D7 0,051 0,030 89,01 87,45
D8 0,043 0,019 90,73 92,05
D9 0,040 0,011 91,38 95,40
D10 0,092 0,032 80,17 86,61
D11 0,051 0,030 89,01 87,45
D12 0,044 0,017 90,52 92,89
D13 0,040 0,010 91,38 95,82
D14 0,048 0,012 89,66 94,98
D15 0,048 0,013 89,66 94,56
D16 0,051 0,031 89,01 87,03
D17 0,046 0,021 90,09 91,21
D18 0,042 0,013 90,95 94,56
Treatment of euents
99
La tabla 23 exhibe que se mantuvo constante la dosis de
coagulante en 225 mg·L-1 y la velocidad de coagulación
en 210 rpm, se probaron ocho diferentes dosis de
almidón gelatinizado 0,3% cada una con dos diferentes
velocidades de oculación: 40 rpm y 75 rpm. Así, como
muestra la tabla 24 en el tratamiento “E8”, la mejor dosis
Entonces al analizar el tratamiento “E8”, se puede concluir
que los mejores parámetros son los siguientes: el coagulante
sulfato de aluminio al 1,5% con la dosis 225 mg·L-1 a 210
rpm y el oculante almidón gelatinizado al 0,3% con la
dosis 420 mg·L-1 y la velocidad de oculación en 40 rpm.
Así, estos parámetros se tomaron en cuenta en el
tratamiento nal 5 (tabla 24).
de oculante para 225 mg·L-1 de sulfato de aluminio al
1,5% al ejercerse la velocidad de coagulación de 210 rpm,
fue agregar 420 mg·L-1 de almidón gelatinizado al 0,3%
con una velocidad de oculación de 40 rpm ya que dio
como resultado un porcentaje de reducción de 72,34%
de absorbancia a 350nm y 82,42% a 560nm.
Ensayo preliminar 6: Policloruro de aluminio 20% y
almidón gelatinizado 0,3%
Absorbancia inicial: 350nm = 0,468.
560nm = 0,271.
Tabla 23. Resultados del ensayo preliminar 5: sulfato de aluminio 1,5% y almidón gelatinizado 0,3%.
Cód. pHiTemp. (°C) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Índ. de
Willcomb
Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
E1 6,91 16,5
225 210
30 40 2 0,343 0,142
E2 150 40 6 0,301 0,109
E3 300 40 6 0,177 0,097
E4 6,96 16,7 270 40 6 0,186 0,076
E5 300 40 6 0,175 0,075
E6 330 40 6 0,171 0,071
E7 6,99 17,1 360 40 8 0,166 0,056
E8 420 40 8 0,130 0,045
E9 480 40 8 0,138 0,050
E10 7,03 17,5 30 75 2 0,392 0,150
E11 150 75 6 0,302 0,124
E12 300 75 8 0,179 0,102
E13 7,06 17,8 270 75 6 0,186 0,080
E14 300 75 8 0,177 0,077
E15 330 75 8 0,175 0,074
E16 7,10 18,0 360 75 8 0,169 0,059
E17 420 75 10 0,134 0,046
E18 480 75 8 0,142 0,050
Tabla 24. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 5: sulfato de aluminio 1,5% y almidón gelatinizado 0,3%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
E1
0,470 0,256
0,343 0,142 27,02 44,53
E2 0,301 0,109 35,96 57,42
E3 0,177 0,097 62,34 62,11
E4 0,186 0,076 60,43 70,31
E5 0,175 0,075 62,77 70,70
E6 0,171 0,071 63,62 72,27
E7 0,166 0,056 64,68 78,13
E8 0,130 0,045 72,34 82,42
E9 0,138 0,050 70,64 80,47
E10 0,392 0,150 16,60 41,41
E11 0,302 0,124 35,74 51,56
E12 0,179 0,102 61,91 60,16
E13 0,186 0,080 60,43 68,75
E14 0,177 0,077 62,34 69,92
E15 0,175 0,074 62,77 71,09
E16 0,169 0,059 64,04 76,95
E17 0,134 0,046 71,49 82,03
E18 0,142 0,050 69,79 80,47
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100
Como se observa en la tabla 25, se mantuvo constante
la dosis de coagulante y la velocidad de coagulación, se
probaron 9 diferentes dosis de almidón gelatinizado 0,3%
cada una con dos diferentes velocidades de oculación:
40 rpm y 75 rpm.
Concluyéndose que la mejor dosis de oculante para 100
mg·L-1 de policloruro de aluminio 20% al ejercerse la
velocidad de coagulación de 210 rpm, fue agregar 240
mg·L-1 de almidón gelatinizado al 0,3% con una velocidad
de oculación de 75 rpm ya que dio como resultado
un porcentaje de reducción de 92,52% de absorbancia
a 350nm y 96,68% a 560nm en el tratamiento “F18”
(Tabla 26).
Entonces al analizar el tratamiento “F18”, se puede
concluir que los mejores parámetros son los siguientes:
el coagulante policloruro de aluminio al 20% con la
dosis 100 mg·L-1 a 210 rpm y el oculante almidón
gelatinizado al 0,3% con la dosis 240 mg·L-1 y la velocidad
de oculación en 75 rpm.
Así, estos parámetros se tomaron en cuenta en el
tratamiento nal 6.
Tabla 25. Resultados del ensayo preliminar 6: policloruro de aluminio 20% y almidón gelatinizado 0,3%.
Cód. pHi Temp. (°C) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Dosis (mg·L-1) Vel. (rpm) Índ. de Willcomb Absorbancia nal
Coagulación Floculación 350nm 560nm
F1
100 210
30 40 2 0,369 0,208
F2 6,99 16,6 150 40 4 0,101 0,071
F3 300 40 8 0,042 0,015
F4 90 40 4 0,070 0,040
F5 7,04 16,9 120 40 6 0,064 0,039
F6 150 40 8 0,050 0,025
F7 180 40 8 0,043 0,016
F8 7,10 17,3 210 40 10 0,032 0,007
F9 240 40 10 0,037 0,010
F10 30 75 2 0,322 0,210
F11 7,15 17,9 150 75 4 0,098 0,070
F12 300 75 8 0,040 0,014
F13 90 75 4 0,066 0,040
F14 7,17 18,2 120 75 6 0,060 0,037
F15 150 75 8 0,044 0,022
F16 180 75 8 0,040 0,010
F17 7,22 18,4 210 75 10 0,030 0,006
F18 240 75 10 0,035 0,009
Tabla 26. Porcentajes de remoción del ensayo preliminar 6: policloruro de aluminio 20% y almidón gelatinizado 0,3%.
Código Absorbancia inicial Absorbancia nal Porcentaje de reducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm 350nm 560nm
F1
0,468 0,271
0,369 0,208 21,15 23,25
F2 0,101 0,071 78,42 73,89
F3 0,042 0,015 91,03 94,46
F4 0,070 0,040 85,04 85,24
F5 0,064 0,039 86,32 85,61
F6 0,050 0,025 89,32 90,77
F7 0,043 0,016 90,81 94,10
F8 0,032 0,007 93,16 97,42
F9 0,037 0,010 92,09 96,31
F10 0,322 0,210 31,20 22,51
F11 0,098 0,070 79,06 74,17
F12 0,040 0,014 91,45 94,83
F13 0,066 0,040 85,90 85,24
F14 0,060 0,037 87,18 86,35
F15 0,044 0,022 90,60 91,88
F16 0,040 0,010 91,45 96,31
F17 0,030 0,006 93,59 97,79
F18 0,035 0,009 92,52 96,68
Treatment of euents
101
Pruebas nales considerando los parámetros: turbidez y
demanda química de oxígeno
En todas las pruebas nales se caracterizó la muestra
inicial de euente industrial no doméstico de la industria
alimentaria, en los parámetros: absorbancia, turbidez,
pH, temperatura y DQO, como se observa en la tabla 27.
Ensayo nal 1: Sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida
aniónica 0,1%
Tabla 27. Características de la muestra inicial del euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 1.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,515
560nm = 0,303
Turbidez inicial: 587 NTU
pH inicial: 6,67
Temperatura inicial: 16,1°C
DQO inicial: 1803 mg·L-1
Tabla 28. Resultados del ensayo nal 1: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód.
Coagulación Floculación Absorbancia nal Turbidez
nal
(NTU)
DQO nal
(mg·L-1)
Dosis (mg·L-1)Vel.
(rpm) Dosis (mg·L-1)Vel.
(rpm) 350nm 560nm
D1M1
210 3 75
0,226 0,088 215 NAD1M1 232,5
D1M1
D1M2 0,210 0,078 211 NAD1M2 240,0
D1M2
D1M3 0,210 0,080 195 NAD1M3 247,5
D1M3
D1M4 0,186 0,067 155 651D1M4 255,0
D1M4
Tabla 29. Porcentajes de remoción y reducción del ensayo nal 1: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica
0,1%.
Cód. Absorbancia nal Porcentaje de reducción
(%) Turbidez nal
(NTU)
Porcentaje de remo-
ción (%)
DQO
nal (mg·L-1)
Porcentaje de re-
ducción (%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D1M1 0,226 0,088 56,12 70,96 215 63,37 NA NAD1M1
D1M1
D1M2 0,210 0,078 59,22 74,26 211 64,05 NA NAD1M2
D1M2
D1M3 0,209 0,080 59,22 73,60 195 66,78 NA NAD1M3
D1M3
D1M4 0,180 0,067 63,88 77,89 155 73,59 651 63,89D1M4
D1M4
La tabla 28 exhibe que en el ensayo nal 1, se mantuvo
constante la velocidad de coagulación en 210 rpm, la dosis
de oculante en 3 mg·L-1 y la velocidad de oculación en
75 rpm, y se probaron cuatro diferentes dosis de sulfato
de aluminio al 1,5%. Así, como exhibe la tabla 29 en el
tratamiento “D1M4”, la mejor dosis de coagulante fue
al adicionar 255 mg·L-1 de sulfato de aluminio al 1,5%.
Resultando un porcentaje de remoción de 73,59% de
turbidez y 63,89% de reducción de demanda química
de oxígeno. Por otro lado, al analizar las guras 4 y 5,
donde se muestran las regresiones de la absorbancia con
la turbidez para la longitud de onda 350nm y 560 nm,
se exhibe que el valor de R2 en el caso de la longitud de
onda 350nm se encuentra más cercano a la unidad. En
otras palabras, existe una asociación lineal casi perfecta
entre la absorbancia a 350nm y la turbidez (NTU) del
euente industrial.
Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697 Molano-Linares & José Iannacone
102
Figura 4. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez en el ensayo nal 1: sulfato de aluminio 1,5%
y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Figura 5. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 1: sulfato de aluminio 1,5%
y poliacrilamida aniónica 0,1%
Ensayo nal 2: Sulfato de aluminio 1,5% y
poliacrilamida aniónica 0,1%
Las características del e uente industrial son señaladas
en la tabla 30.
Tabla 30. Características de la muestra inicial del e uente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 2.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,475
560nm = 0,282
Turbidez inicial: 536 NTU
pH inicial: 6,82
Temperatura inicial: 16,8°C
DQO inicial: 1743 mg·L-1
Tabla 31. Resultados del ensayo nal 2 para sulfato de
aluminio 1,5% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód.
Coagulación Floculación Absorbancia nal Turbidez
nal
(NTU)
DQO
nal
(mg·L-1)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm) 350nm 560nm
D2M1
210 5 75
0,174 0,045 181 NAD2M1 232,5
D2M1
D2M2 0,160 0,033 173 NAD2M2 240,0
D2M2
D2M3 0,158 0,030 153 NAD2M3 247,5
D2M3
D2M4 0,164 0,019 127 586D2M4 255,0
D2M4
Tabla 32. Porcentajes de remoción y reducción del
ensayo nal 2: sulfato de aluminio 1,5% y poliacrilamida
aniónica 0,1%.
Cód.
Absorbancia nal Porcentaje de
reducción (%) Tur-
bidez
nal
(NTU)
Porcen-
taje de
remo-
ción
(%)
DQO
nal
(mg·L-1)
Porcen-
taje de
reduc-
ción
(%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D2M1 0,174 0,045 63,37 84,04 181 66,23 NA NAD2M1
D2M1
D2M2 0,160 0,033 66,32 88,30 173 67,72 NA NAD2M2
D2M2
D2M3 0,164 0,030 66,74 89,36 153 71,46 NA NAD2M3
D2M3
D2M4 0,158 0,019 65,47 93,26 127 76,31 586 66,38D2M4
D2M4
La tabla 31 exhibe que en el ensayo nal 2, se mantuvo
constante la velocidad de coagulación en 210 rpm, la dosis
de oculante en 5 mg·L-1 y la velocidad de oculación
en 75 rpm y se probaron 4 diferentes dosis de sulfato de
aluminio al 1,5%. Así, como muestra la tabla 32 en el
tratamiento “D2M4” la mejor dosis de coagulante fue
adicionando 255 mg·L-1 de sulfato de aluminio al 1,5%.
Ya que, dio como resultado un porcentaje de remoción
de 76,31% de turbidez y 66,38% de demanda química
de oxígeno. Entonces, al comparar la tabla 29 y la tabla
32, se puede concluir que la mejor dosis de sulfato de
aluminio al 1,5% es 255 mg·L-1 al adicionarle 5 mg·L-1,
en vez de 3 mg·L-1 de poliacrilamida aniónica al 0,1%,
así lo demuestra el tratamiento “D2M4”. Ahora bien, al
analizar las guras 6 y 7, donde se muestran las regresiones
de la absorbancia con la turbidez para la longitud de onda
350nm y 560 nm, se exhibe que el valor de R2 en el caso
de la longitud de onda 350nm se encuentra más cercano
Treatment of effl uents
103
a la unidad. En otras palabras, existe una asociación lineal
casi perfecta entre la absorbancia a 350nm y la turbidez
(NTU) del e uente industrial.
Figura 6. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez, en el ensayo nal 2: sulfato de aluminio 1,5%
y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Figura 7. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 2: sulfato de aluminio 1,5%
y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Ensayo nal 3: Policloruro de aluminio 20% y
poliacrilamida aniónica 0,1%
Las características del e uente industrial son indicadas en
la tabla 33.
Tabla 33. Características de la muestra inicial del e uente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 3.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,488
560nm = 0,303
Turbidez inicial: 572 NTU
pH inicial: 6,82
Temperatura inicial: 16,9°C
DQO inicial: 1755 mg·L-1
Tabla 34. Resultados del ensayo nal 3 para policloruro
de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód.
Coagulación Floculación Absorbancia nal Tur-
bidez
nal
(NTU)
DQO
nal
(mg·L-1)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm) 350nm 560nm
D3M1
210 3 75
0,064 0,035 60,6 NA
D3M1 60
D3M1
D3M2
0,051 0,012 21,7 NA
D3M2 80
D3M2
D3M3
0,040 0,007 11,4 314
D3M3 100
D3M3
D3M4
0,042 0,010 18,1 NA
D3M4 120
D3M4
Tabla 35. Porcentajes de remoción y reducción del ensayo
nal 3: policloruro de aluminio 20% y poliacrilamida
aniónica 0,1%.
Cód.
Absorbancia nal Porcentaje de
reducción (%) Tur-
bidez
nal
(NTU)
Porcen-
taje de
remo-
ción
(%)
DQO
nal
(mg·L-1)
Porcen-
taje de
reduc-
ción
(%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D3M1
0,064 0,035 86,89 88,45 60,6 89,41 NA NA
D3M1
D3M1
D3M2
0,051 0,012 89,55 96,04 21,7 96,21 NA NA
D3M2
D3M2
D3M3
0,040 0,007 91,80 97,69 11,4 98,01 314 82,11
D3M3
D3M3
D3M4
0,042 0,010 91,39 96,70 18,1 96,84 NA NA
D3M4
D3M4
En la tabla 34 se observa que en el ensayo nal 3, se
mantuvo constante la velocidad de coagulación en 210
rpm, la dosis de oculante en 3 mg·L-1 y la velocidad de
oculación en 75 rpm y se probaron cuatro diferentes
dosis de policloruro de aluminio. Así, como se demuestra
en la tabla 35 en el tratamiento “D3M3”, la mejor dosis
de coagulante fue adicionando 120 mg·L-1 de policloruro
de aluminio al 20%. Ya que dio como resultado un
porcentaje de remoción de 98,01% de turbidez y 82,11%
de demanda química de oxígeno. Ahora bien, al analizar
las guras 8 y 9, donde se muestran las regresiones de
la absorbancia con la turbidez para la longitud de onda
350nm y 560 nm, se exhibe que el valor de R2 en el caso
de la longitud de onda 560nm se encuentra más cercano
a la unidad. En otras palabras, existe una asociación lineal
casi perfecta entre la absorbancia a 560nm y la turbidez
(NTU) del e uente industrial.
Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697 Molano-Linares & José Iannacone
104
Figura 8. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez, en el ensayo nal 3: policloruro de aluminio
20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Figura 9. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 3: policloruro de aluminio
20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Ensayo nal 4: Policloruro de aluminio 20% y
poliacrilamida aniónica 0,1%
Las características del e uente industrial se muestran en
la tabla 36.
Tabla 36. Características de la muestra inicial del e uente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 4.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,502
560nm = 0,295
Turbidez inicial: 576 NTU
pH inicial: 7,03
Temperatura inicial: 17,0°C
DQO inicial: 1794 mg·L-1
Tabla 37. Resultados del ensayo nal 4 para policloruro
de aluminio 20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód.
Coagulación Floculación Absorbancia nal Tur-
bidez
nal
(NTU)
DQO
nal
(mg·L-1)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm) 350nm 560nm
D4M1
210 5 75
0,060 0,029 58,9 NA
D4M1 60
D4M1
D4M2
0,052 0,010 20,2 NA
D4M2 80
D4M2
D4M3
0,037 0,005 10,3 304
D4M3 100
D4M3
D4M4
0,040 0,009 17,7 NA
D4M4 120
D4M4
Tabla 38. Porcentajes de remoción y reducción
del ensayo nal 4: policloruro de aluminio 20% y
poliacrilamida aniónica 0,1%.
Cód.
Absorbancia nal Porcentaje de
reducción (%)
Tur-
bidez
nal
(NTU)
Porcen-
taje de
remo-
ción
(%)
DQO
nal
(mg·L-1)
Porcen-
taje de
reduc-
ción
(%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D4M1
0,060 0,029 88,05 90,17 58,9 89,77 NA NA
D4M1
D4M1
D4M2
0,052 0,010 89,64 96,61 20,2 96,49 NA NA
D4M2
D4M2
D4M3
0,037 0,005 92,63 96,61 10,3 98,21 304 83,05
D4M3
D4M3
D4M4
0,040 0,009 92,03 96,95 17,7 96,93 NA NA
D4M4
D4M4
La tabla 37 exhibe que, se mantuvo constante la velocidad
de coagulación en 210 rpm, la dosis de oculante en 5 mg·L-
1 y la velocidad de oculación en 75 rpm y se probaron
cuatro diferentes dosis de policloruro de aluminio 20%.
Así, en la tabla 38 se observa en el tratamiento “D4M3”
que la mejor dosis de coagulante fue adicionando 100
mg·L-1 de policloruro de aluminio al 20%. Ya que dio
como resultado un porcentaje de remoción de 98,21%
de turbidez y 83,05% de demanda química de oxígeno.
Entonces, al comparar la tabla 35 y la tabla 38, se puede
concluir que la mejor dosis de policloruro de aluminio
Treatment of effl uents
105
al 20% es 100 mg·L-1 al adicionarle 5 mg·L-1, en vez
de 3 mg·L-1 de poliacrilamida aniónica al 0,1%, así lo
demuestra el tratamiento “D4M3”. Al analizar las guras
10 y 11, se muestran las regresiones de la absorbancia con
la turbidez para la longitud de onda 350nm y 560 nm,
se exhibe que el valor de R2 en el caso de la longitud de
onda 560nm se encuentra más cercano a la unidad. En
otras palabras, existe una asociación lineal casi perfecta
entre la absorbancia a 560nm y la turbidez (NTU) del
e uente industrial.
Figura 10. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez, en el ensayo nal 4: policloruro de aluminio
20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Figura 11. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 4: policloruro de aluminio
20% y poliacrilamida aniónica 0,1%.
Ensayo nal 5: Sulfato de aluminio 1,5% y almidón
gelatinizado 0,3%
La tabla 39 indica las características del e uente industrial.
Tabla 39. Características de la muestra inicial del e uente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 5.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,521
560nm = 0,311
Turbidez inicial: 590 NTU
pH inicial: 6,67
Temperatura inicial: 16,1°C
DQO inicial: 1814 mg·L-1
Tabla 40. Resultados del ensayo nal 5 para sulfato de
aluminio 1,5% y almidón gelatinizado 0,3%.
Cód.
Coagulación Floculación Absorbancia nal Tur-
bidez
nal
(NTU)
DQO
nal
(mg·L-1)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm) 350nm 560nm
D5M1
225
210
450 0,173 0,070 182 NA
D5M1 40
D5M1
D5M2
420 0,170 0,071 190 NA
D5M2 75
D5M2
D5M3
255
450 0,164 0,019 139 624
D5M3 40
D5M3
D5M4
420 0,165 0,019 150 NA
D5M4 75
D5M4
Tabla 41. Porcentajes de remoción y reducción del ensa-
yo nal 5: sulfato de aluminio 1,5% y almidón gelatini-
zado 0,3%.
Cód.
Absorbancia nal Porcentaje de
reducción (%) Tur-
bidez
nal
(NTU)
Porcen-
taje de
remo-
ción
(%)
DQO
nal
(mg·L-1)
Porcen-
taje de
reduc-
ción
(%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D5M1 0,173 0,070 66,79 77,49 182 69,15 NA NAD5M1
D5M1
D5M2 0,170 0,071 67,37 77,17 190 67,80 NA NAD5M2
D5M2
D5M3 0,164 0,019 68,52 93,89 139 76,44 624 65,60
D5M3
D5M3
D5M4 0,165 0,019 68,33 93,89 150 74,58 NA NAD5M4
D5M4
Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697 Molano-Linares & José Iannacone
106
En la tabla 40 se observa que en el ensayo nal 5, se
mantuvo constante la velocidad de coagulación en 210
rpm, se probaron dos diferentes dosis de sulfato de aluminio
al 1,5%: 225 mg·L-1 y 255 mg·L-1, cada una con dos dosis
de almidón gelatinizado al 0,3%: 420 mg·L-1 y 450 mg·L-
1 actuando a dos velocidades de oculación: 40 rpm y 75
rpm. Así en la tabla 41 en el tratamiento “D5M3” se exhibe
que la mejor dosis de coagulante al ejercerse la velocidad de
210 rpm, agregándose 450 mg·L-1 de almidón gelatinizado
al 0,3% con una velocidad de oculación de 40 rpm, fue
adicionando 255 mg·L-1 de sulfato de aluminio al 1,5%.
Ya que dio como resultado un porcentaje de remoción de
76,44% de turbidez y 65,60% de demanda química de
oxígeno. Ahora bien, al analizar las guras 12 y 13, donde
se muestran las regresiones de la absorbancia con la turbidez
para la longitud de onda 350nm y 560 nm, se exhibe que
el valor de R2 en el caso de la longitud de onda 350nm se
encuentra más cercano a la unidad. En otras palabras, existe
una asociación lineal casi perfecta entre la absorbancia a
350nm y la turbidez (NTU) del e uente industrial.
Figura 12. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez, en el ensayo nal 5: sulfato de aluminio 1,5%
y almidón gelatinizado 0,3%.
Figura 13. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 5: sulfato de aluminio 1,5%
y almidón gelatinizado 0,3%.
Ensayo nal 6: Policloruro de aluminio 20% y almidón
gelatinizado 0,3%
La tabla 42 señala las características del e uente industrial.
Tabla 42. Características de la muestra inicial del e uente
industrial no doméstico de la industria alimentaria para
el ensayo nal 6.
Parámetro Valor
Absorbancia inicial: 350nm = 0,481
560nm = 0,269
Turbidez inicial: 553 NTU
pH inicial: 6,67
Temperatura inicial: 16,1°C
DQO inicial: 1766 mg·L-1
Tabla 43. Resultados del ensayo nal 6 para policloruro
de aluminio 20% y almidón gelatinizado 0,3%.
Cód.
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm)
Dosis
(mg·L-1)
Vel.
(rpm) Absorbancia nal Tur-
bidez
nal
(NTU)
DQO
nal
(mg·L-1)
Coagulación Floculación 350nm 560nm
D6M1
80
210
240 40
0,191 0,072 173,9 NA
D6M1 240 40
D6M1 240 40
D6M2 270 75
0,194 0,079 144,1 NA
D6M2 270 75
D6M2 270 75
D6M3
100
240 40
0,184 0,041 173,9 NA
D6M3 240 40
D6M3 240 40
D6M4 270 75
0,171 0,023 144,1 606
D6M4 270 75
D6M4 270 75
Tabla 44. Porcentajes de remoción y reducción del ensa-
yo nal 5: policloruro de aluminio 20% y almidón gela-
tinizado 0,3%.
Cód.
Absorbancia nal Porcentaje de
reducción (%) Tur-
bidez
nal
(NTU)
Porcen-
taje de
remo-
ción
(%)
DQO
nal
(mg·L-1)
Porcen-
taje de
reduc-
ción
(%)
350nm 560nm 350nm 560nm
D6M1 0,191 0,072 60,29 73,23 173,9 68,55 NA NAD6M1
D6M1
D6M2 0,194 0,079 59,67 70,63 144,1 73,94 NA NAD6M2
D6M2
D6M3 0,184 0,041 61,75 84,76 173,9 68,55 NA NAD6M3
D6M3
D6M4 0,171 0,023 64,45 91,45 144,1 73,94 606 65,69D6M4
D6M4
En la tabla 43 se observa que en el ensayo nal 6, se
mantuvo constante la velocidad de coagulación, se
probaron dos diferentes dosis de policloruro de aluminio
Treatment of effl uents
107
20%: 80 mg·L-1 y 100 mg·L-1 cada una con dos dosis
de almidón gelatinizado al 0,3%: 240 mg·L-1 y 270
mg·L-1 actuando a 2 velocidades de oculación: 40 rpm
y 75 rpm. Así, la tabla 44 demuestra en el tratamiento
“D6M4” que la mejor dosis de coagulante al ejercerse
la velocidad de coagulación de 210 rpm, agregándose
270 mg·L-1 de almidón gelatinizado al 0,3% con una
velocidad de oculación de 75 rpm, fue adicionando 100
mg·L-1 de policloruro de aluminio al 20%. Ya que dio
como resultado un porcentaje de remoción de 73,94%
de turbidez y 65,69% de demanda química de oxígeno.
Ahora bien, al analizar las guras 14 y 15, donde se
muestran las regresiones de la absorbancia con la turbidez
para la longitud de onda 350nm y 560 nm, se exhibe
que el valor de R2 en el caso de la longitud de onda
350nm se encuentra más cercano a la unidad. En otras
palabras, existe una asociación lineal casi perfecta entre
la absorbancia a 350nm y la turbidez (NTU) del e uente
industrial.
Figura 14. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez, en el ensayo nal 6: policloruro de aluminio
20% y almidón gelatinizado 0,3%.
Figura 15. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez en el ensayo nal 6: policloruro de aluminio
20% y almidón gelatinizado 0,3%.
Comparación de la absorbancia con la turbidez de
todos los ensayos nales
Figura 16. Comparación de la absorbancia a 350nm con
la turbidez de todos los ensayos nales.
Figura 17. Comparación de la absorbancia a 560nm con
la turbidez de todos los ensayos nales.
Debido a los diferentes resultados relacionando la
absorbancia y la turbidez, se realizó una regresión de todos
los datos nales de absorbancia con la longitud de onda
350nm ( gura 16) y otra con todos los datos nales de
absorbancia con la longitud de onda 560nm ( gura 17).
Esta vez sin considerar el valor inicial de la muestra de
e uente, sólo con los resultados de cada tratamiento nal.
Se midió la absorbancia a 350nm y se realizó una regresión
con los datos de turbidez (NTU) correspondientes. Se
tomó como coe ciente de determinación a R cuadrado,
el cual tuvo un valor de 0,94, indicando que existe una
regresión lineal entre la absorbancia a 350nm y la turbidez
(NTU) del e uente industrial. Se midió la absorbancia a
560nm y se realizó una regresión con los datos de turbidez
(NTU) correspondientes. Donde R cuadrado tuvo un
valor de 0,62, indicando que existe una regresión lineal
débil entre la absorbancia a 560nm y la turbidez (NTU)
del e uente industrial. Por ello, se consideró a la longitud
de onda 350nm como la más adecuada para determinar la
carga orgánica en el e uente industrial no doméstico de la
industria alimentaria, según la turbidez.
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108
Comparación de la turbidez con la DQO de todos los
ensayos nales
Para determinar la carga orgánica en el e uente industrial
no doméstico de la industria alimentaria según la
turbidez, se realizó una regresión entre los datos nales de
la turbidez (NTU) y sus correspondientes datos de DQO
(mg·L-1). Se tomó como coe ciente de determinación a
R2, el cual tuvo un valor de 0,99, indicando que existe
una asociación lineal casi perfecta entre la turbidez y la
DQO (Fig. 19).
Figura 18. Comparación de la turbidez con la DQO de
todos los ensayos nales.
DISCUSIÓN
Los parámetros óptimos en la prueba de jarras siempre
se dieron con un pH cercano al neutro. Por su lado,
los resultados de Cabrera et al. (2009), al tratar agua
residual procedente de la etapa de degradación biológica
de la planta de tratamiento de residuales de la Empresa
Textil “Desembarco del Granma” de Villa Clara en
Cuba, determinaron que las condiciones óptimas de
operación correspondieron al uso de sulfato de aluminio
a valor de pH= 7 y dosis de 40 mg·L-1. Para llegar a esa
conclusión variaron el pH inicial de 4 a 9 unidades donde
decidieron que no fue conveniente realizar el proceso de
tratamiento químico-físico de coagulación– oculación a
pH bajos, sino a pH cercanos a la neutralidad, además
que este proceso fue favorecido con el incremento de la
dosis de sulfato de aluminio, disminuyendo la turbidez
con el correspondiente incremento del porcentaje de
remoción. Acotaron también que el pH nal disminuye
ligeramente cuando se incrementa la dosis de coagulante
respecto a cada valor de pH inicial. Considerando que
ellas no utilizaron oculante, únicamente coagulante
en sus experimentos, sus conclusiones apoyan nuestros
resultados, ya que el pH de la muestra inicial al utilizar
sulfato de aluminio siempre se encontró cercano a la
neutralidad.
Al realizar la prueba de jarras usando como coagulante
policloruro de aluminio y como oculante poliacrilamida
aniónica, los parámetros óptimos fueron: policloruro de
aluminio a dosis de 100mg·L-1 y seguidamente sumando
poliacrilamida aniónica a dosis de 5mg·L-1, dejando
la muestra tratada con un porcentaje de remoción de
98,21% de turbidez y un porcentaje de reducción de
83,05% de DQO. Valores considerablemente mejores
que al utilizar sulfato de aluminio. Más aún, la dosis
ideal de sulfato de aluminio fue 255mg·L-1, quedando
en evidencia que al utilizar policloruro de aluminio
se necesita menos de la mitad de esa dosis. Cogollo
(2011) estudió el proceso de clari cación en sistemas de
tratamiento de aguas industriales usando un coagulante
inorgánico polimerizado (hidroxicloruro de aluminio o
policloruro de aluminio), y mencionó que la utilización
de los coagulantes más comunes como, por ejemplo,
el sulfato de aluminio, se ha venido cuestionando en
los últimos tiempos debido, entre otras causas, a la
di cultad técnica para mantener estable el pH óptimo
de coagulación durante la operación y su posible relación
con la aparición de enfermedades neurodegenerativas.
Una de las opciones consideradas para alcanzar altos
niveles de calidad del agua tratada y desempeño del
proceso es el uso de los coagulantes alternativos que han
surgido en las últimas décadas. Éstos, son una nueva
generación de coagulantes inorgánicos prepolimerizados
incluyendo policloruros de aluminio (PAC´s), los
cuales han mostrado un mejor desempeño que los
coagulantes convencionales como el sulfato de aluminio,
hoy en día, ampliamente aplicado para tratamiento de
aguas residuales. También acotó que estos coagulantes
alternativos son usados exitosamente en procesos de
clari cación de aguas debido a su desempeño superior
en la remoción de materia orgánica y partículas en
suspensión y su capacidad de garantizar un proceso con
mínima variación y menor costo que los coagulantes
convencionales. Así, en el caso del tratamiento con
sulfato de aluminio el porcentaje de reducción de DQO
fue 66,38% a diferencia del tratamiento con policloruro
de aluminio que tuvo un porcentaje de reducción de
DQO de 83,05%, corroborando así una mejor e ciencia
de este último para tratar aguas residuales industriales con
alta carga orgánica.
Por otro lado, en estas pruebas se utilizó el oculante:
poliacrilamida aniónica “PAM”, tal como lo hicieron
Aguilar et al. (2005) con agua residual industrial
proveniente de mataderos. Ellos encontraron que la dosis
ideal de la poliacrilamida aniónica al reaccionar con sulfato
de aluminio fue 75mg·L-1, mientras que al reaccionar con
policloruro de aluminio fue 20mg·L-1, evidenciándose
Treatment of euents
109
que se necesita menos de la mitad de oculante cuando se
utiliza el policloruro de aluminio. Al contrario, al tratar
agua residual industrial proveniente de una industria
alimentaria de salsa de soya, la cantidad de poliacrilamida
aniónica utilizada con sulfato de aluminio y policloruro
de aluminio varió entre 3 y 5mg·L-1 , mostrándose
mejores resultados para ambos casos al utilizar 5mg·L-1 de
dosis de este oculante. Adicionalmente, ellos concluyen
que el uso de poliacrilamida aniónica incrementa la
eciencia de los coagulantes, incrementando la rapidez
de sedimentación, reduciendo la cantidad de coagulante
requerido para el tratamiento y minimizando el costo en
el proceso de la coagulación-oculación.
En este trabajo de investigación se utilizó almidón de S.
tuberosum como oculante al tratar un euente de una
industria alimentaria ubicada en el distrito de Ate en
la ciudad de Lima. Por su lado, Alatrista et al., (2015)
utilizaron almidón de T. aestivum L. como oculante
para tratar un euente de una industria textil ubicada en
la ciudad de Arequipa, Perú. Ambos euentes industriales
presentan color residual. En primera instancia debido al
color caramelo, propio de la salsa de soya “siyau”, en segunda
instancia principalmente por azocolorantes recalcitrantes.
En el caso del almidón de S. tuberosum al reaccionar con
una dosis de 255 mg·L-1 de sulfato de aluminio se logró una
remoción de color (absorbancia a 560nm) de 93,89%. Por
su lado, con una dosis de 75 mg·L-1 de sulfato de aluminio
con el almidón de T. aestivum no se lograron valores
favorables en la remoción de color (absorbancia a 565nm).
A diferencia del almidón gelatinizado de S. tuberosum que
se preparó únicamente con agua destilada en ebullición, el
almidón de T. aestivum pasó por un proceso de hidrolización
por Na(OH), que llevó a que la solución madre de almidón
llegue a pH alcalino, además todos los ensayos de la prueba
de jarras en el trabajo de Alatrista et al. (2015) se realizaron
a pH 10. Así, teniendo en cuenta que el rango de pH en
que mejor actúa el sulfato de aluminio es 6,5 - 8, se pueden
explicar los valores no favorables de sus ensayos con respecto
al color con tan baja dosis de sulfato de aluminio, similar
fue el caso para el DQO que no mostró un incremento
mayor al 25% para los porcentajes de remoción de DQO
ni DBO5. Rearmándose así la importancia del pH en el
ensayo de la prueba de jarras.
Por el contrario, en México, Solís et al. (2012), evaluaron
las aguas superciales con mezclas de sulfato de aluminio
y almidón de Manihol esculenta Crantz “yuca” para así
disminuir la cantidad de sulfato de aluminio usado en
el tratamiento convencional. En este caso mediante el
ensayo de la prueba de jarras se determinó que la dosis
óptima del sulfato de aluminio fue 30 mg·L-1, en la
claricación de una muestra de agua de río (color de 85
CU, turbiedad de 70 NTU y pH de 6,8). Esta dosis, les
sirvió como base para la preparación de seis mezclas con
distintas composiciones de almidón y sulfato de aluminio.
Donde los resultados indicaron que la mayor reducción
de color fue de 94% y la remoción de turbidez fue de
98,7%, los cuales se obtuvieron con 2 mg·L-1 de yuca más
sulfato de aluminio. Finalmente, en su trabajo, el pH no
varió signicativamente para todos los tratamientos. Por
su parte, en este trabajo de investigación con almidón
de S. tuberosum no se realizaron mezclas debido a que
al hacer uso del sulfato de aluminio y del policloruro
de aluminio solos sin un oculante no se evidenciaron
mejoras visuales ni formación de ocs. Por otro lado, en
este trabajo no se ha medido el aluminio residual después
de los tratamientos aquí descritos, teniendo en cuenta
que el VMA para aluminio en euentes industriales
es 10 mg·L-1, queda como un vacío a ser llenado antes
de querer implementar cualquiera de los tratamientos
primarios expuestos en esta investigación para asegurar
que se cumplan todos los VMA necesarios.
Finalmente, los resultados expuestos demuestran que el
almidón gelatinizado de S. tuberosum puede reemplazar
a la poliacrilamida aniónica como oculante, a nivel
laboratorio realizando pruebas de jarras, con agua residual
industrial proveniente de la industria alimentaria. El
almidón de papa fue escogido por ser un insumo utilizado
en la empresa patrocinadora en la preparación de sus
productos, pero también se ha documentado que se puede
utilizar el almidón de plátano (Trujillo et al., 2014) y el
almidón de yuca (Solís et al. 2012) para remover turbidez y
reducir la carga orgánica de aguas residuales. Al utilizar un
mezcla de sulfato de aluminio/almidón de yuca (1:0.07),
empleando así mucho menor cantidad de almidón que en
los estudios realizados por Laines et al. (2008) en los que
se utilizaron una mezcla de sulfato de aluminio/almidón
de plátano en proporción (1:1), lo cual no sólo implica un
ahorro económico asociado a la producción y dosicación
de almidón en una unidad de coagulación-oculación de
escala industrial, sino que también permite disminuir el
efecto del uso del agente oculante en el incremento del
carbono orgánico total (COT) y de la Demanda Química
de Oxígeno (DQO) en el agua tratada, cuyos parámetros
son criterios establecidos de la calidad del agua en las
plantas potabilizadoras. Sin embargo, debe tenerse en
mente que en los estudios de Laines et al. (2008) el agua
tratada provino de un relleno sanitario mientras que en
el estudio de Solís et al. (2012) el agua tratada es agua
supercial de un río por lo cual se inere que las mezclas
podrían actuar de manera diferente.
Los parámetros óptimos en el ensayo de la prueba de
jarras utilizando como coagulante sulfato de aluminio
Revista Biotempo: ISSN Versión Impresa: 1992-2159; ISSN Versión electrónica: 2519-5697 Molano-Linares & José Iannacone
110
y como oculante poliacrilamida aniónica, fueron los
siguientes: En la coagulación, sulfato de aluminio al 1,5%
con la dosis 255 mg·L-1 a velocidad de 210 rpm por 1
min y en la oculación, poliacrilamida aniónica al 0,1%,
con una dosis de 5 mg·L-1 a velocidad de 75 rpm por 20
min y nalmente con un tiempo de sedimentación de
15 min, alcanzándose un porcentaje de reducción de
DQO de 66,38%, es decir, la muestra inicial de euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria
tuvo 1743 mg·L-1 de DQO, mientras que la muestra
después del tratamiento mencionado tuvo 586 mg·L-1 de
DQO, cumpliendo así su VMA para su descarga en el
alcantarillado.
Los parámetros óptimos en el ensayo de la prueba
de jarras utilizando como coagulante policloruro de
aluminio y como oculante poliacrilamida aniónica, se
describen a continuación: En la coagulación, policloruro
de aluminio al 20% con la dosis 100 mg·L-1 a velocidad
de 210 rpm por 1 min y en la oculación, poliacrilamida
aniónica al 0,1%, con una dosis de 5 mg·L-1 a velocidad
de 75 rpm por 20 min y nalmente con un tiempo de
sedimentación de 15 min, alcanzándose un porcentaje
de reducción de DQO de 83,05%, es decir, la muestra
inicial de euente industrial no doméstico de la industria
alimentaria tuvo 1794 mg·L-1 de DQO, mientras que
la muestra después del tratamiento mencionado tuvo
304 mg·L-1 de DQO, cumpliendo así su VMA para su
descarga en el alcantarillado.
Los parámetros óptimos en el ensayo de la prueba de
jarras utilizando como coagulante sulfato de aluminio
y como oculante almidón gelatinizado, fueron los
siguientes: en la coagulación, sulfato de aluminio al 1,5%
con la dosis 255 mg·L-1 a velocidad de 210 rpm por 1
min y en la oculación, almidón gelatinizado al 0,3%,
con una dosis de 450 mg·L-1 a velocidad de 40 rpm por
20 min y nalmente con un tiempo de sedimentación
de 15 min, alcanzándose un porcentaje de reducción de
DQO de 65,60%, es decir, la muestra inicial de euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria
tuvo 1814 mg·L-1 de DQO, mientras que la muestra
después del tratamiento mencionado tuvo 624 mg·L-1 de
DQO, cumpliendo así su VMA para su descarga en el
alcantarillado.
Los parámetros óptimos en el ensayo de la prueba de jarras
utilizando como coagulante policloruro de aluminio y
como oculante poliacrilamida aniónica, se detallan a
continuación: en la coagulación, policloruro de aluminio
al 20% con la dosis 100 mg·L-1 a velocidad de 210 rpm
por 1 min y en la oculación, almidón gelatinizado al
0,3%, con una dosis de 270 mg·L-1 a velocidad de 75 rpm
por 20 min y nalmente con un tiempo de sedimentación
de 15 min, alcanzándose un porcentaje de reducción de
DQO de 65,69%, es decir, la muestra inicial de euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria
tuvo 1766 mg·L-1 de DQO, mientras que la muestra
después del tratamiento mencionado tuvo 606 mg·L-1 de
DQO, cumpliendo así su VMA para su descarga en el
alcantarillado.
Después de realizar los barridos espectrales de 10
muestras iniciales de euente industrial, no doméstico
de la industria alimentaria se determinó que la longitud
de onda 350nm era la más adecuada para calcular la
absorbancia. Es así como, al relacionar la absorbancia a
350nm con la turbidez (NTU), se obtuvo una relación
lineal con un coeciente de determinación “R2” de 0,94,
lo que indicó que hay una relación lineal muy alta entre
la variable absorbancia y la variable turbidez, y que en el
laboratorio de Investigación y Desarrollo de la empresa
patrocinadora se puede estimar el valor de la turbidez
a partir de la absorbancia a 350nm con la siguiente
ecuación: Turbidez = [(1060*Absorbancia350nm) - 23,216].
Ya que en el laboratorio no se contaba con nefelómetro,
pero sí con espectrofotómetro.
Al relacionar la turbidez (NTU) con la DQO (mg·L-1),
también se obtuvo una relación lineal, con un coeciente
de determinación “R2” de 0,99, lo que indicó que hay
una regresión lineal muy alta entre la variable turbidez y
la variable DQO, y una vez se haya estimado la turbidez
con la fórmula anteriormente mencionada, también se
puede estimar la carga orgánica presente en el euente
industrial no doméstico de la industria alimentaria con
la fórmula: DQO = [(2,7753*Turbidez) + 202,41]. Así
se podría monitorear la calidad de euente que se estaba
descargando al alcantarillado y vericar si cumplía el
VMA en el aspecto de la carga orgánica.
Se demostró que se puede reemplazar la poliacrilamida
aniónica por almidón de S. tuberosum al aplicar un
tratamiento primario a un euente industrial no
doméstico de una empresa alimentaria ubicada en el
distrito de Ate en la ciudad de Lima, para cumplir los
VMA del Decreto Supremo N°021-009-Vivienda, en el
aspecto de la carga orgánica presente.
Así, la contribución de este trabajo es que no realizaron
mezclas de almidón de papa con ningún coagulante,
si no que se probó como un oculante independiente
al reaccionar con sulfato de aluminio o policloruro de
aluminio como coagulantes, resaltando que el agua
residual industrial tratada no excedió los 2500 mg.L-1 de
DQO en ninguna muestra puntual recolectada.
Treatment of euents
111
En este trabajo por falta de antecedentes en este tipo de
agua residual se siguieron las indicaciones de la norma
“ASTDM D2035-13” al pie de la letra es decir: el tiempo
de coagulación fue 1 min, el tiempo de oculación fue
20 min y el tiempo de sedimentación fue 15 min, pero
cabe resaltar que visualmente los ocs para el caso de los
ensayos nales 1, 2, 3 y 4 sedimentaron rápidamente,
tanto así que se recomienda hacer pruebas posteriores
con menos tiempo de sedimentación para evitar que los
mismos ocs se desintegren por exceso de movimiento.
Antes de implementar un tratamiento primario como
coagulación-oculación se debería hacer un estudio de
cómo la salinidad presente en el euente industrial dañaría
la maquinaria y cómo esta sal actúa como inhibidor del
proceso de coagulación.
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