Derechos de autor 2020 Investigación e Innovación en Ingenierías
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Uso de las cáscaras de papa (Solanum tuberosum L) en la clarificación del agua de la Ciénaga de Malambo
Corresponding Author(s) : Ivan Mercado Martinez
Investigación e Innovación en Ingenierías,
Vol. 8 Núm. 1 (2020): Enero - Junio
Resumen
Objetivo: Realizar un estudio comparativo del proceso de clarificación de un humedal natural usando dos coagulantes, sulfato de aluminio y cascara de papa (Solanum tuberosum L). Metodología: Inicialmente se recolectó el residuo agroindustrial de diferentes establecimientos de comidas rápidas y restaurantes de la ciudad de Barranquilla donde, habitualmente, es descartado. La cáscara de papa se sometió a lavado, secado y molienda. El polvo obtenido se tamizó y envasó herméticamente en un frasco de vidrio para ser utilizado como coagulante. El sulfato de aluminio se obtuvo en el comercio. Las muestras de agua se recolectaron de la ciénaga de Malambo mediante un muestreo simple. Para remover su turbidez se realizó un ensayo de jarras que simuló los procesos de coagulación, floculación y sedimentación, teniendo como referencia los parámetros establecidos en la NTC 3903 de 2010, usando cada coagulante. Resultados: El agua objeto de estudio tuvo una turbidez inicial de 59,60 UNT. La mayor remoción de este parámetro se obtuvo con una dosis de 40 mg/L de sulfato de aluminio (92,51%); mientras que el coagulante natural removió 81,32% al emplear una dosis de 10 mg/L. Conclusiones: Se determinó que las dosis de los coagulantes, sulfato de aluminio y cáscara de papa, utilizados en esta investigación influyeron sobre la turbidez del agua de la ciénaga, impulsando al estudio y aprovechamiento de la cáscara de papa como alternativa viable en el tratamiento de las aguas.
Palabras clave
Descargar cita
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)BibTeX
- J. Martínez y L. Gonzáles, “Evaluación del poder coagulante de la Tuna (Opuntia ficus indica) para la remoción de turbidez y color en aguas crudas,” Trabajo de grado, Dept. Ing. Quim., Universidad de Cartagena, Cartagena, Colombia, 2012.
- Naciones Unidas, “Objetivos de Desarrollo Sostenible | PNUD.” [En Línea]. Disponible en: https://bit.ly/2Z7W8no.
- OMS, “2100 millones de personas carecen de agua potable en el hogar y más del doble no disponen de saneamiento seguro.” [En Línea]. Disponible en: https://bit.ly/2TUFFB9.
- H. Zemmouri, M. Drouiche, A. Sayeh, H. Lounici., y N. Mameri, “Coagulation Flocculation Test of Keddara’s Water Dam Using Chitosan and Sulfate Aluminium,” Procedia Eng., vol. 33, pp. 254–260, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.1202
- K. Riaños Donado, M. Meza Leones, y I. Mercado Martinez, “Clarification of the water of wetlands using a mixture of natural coagulants,” DYNA, vol. 86, n°. 209, pp. 73–78, abr. 2019. DOI: 10.15446/dyna.v86n209.73687
- J. Pérez-Calderón, M. V. Santos., y N. Zaritzky, “Optimal clarification of emulsified oily wastewater using a surfactant/chitosan biopolymer,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 6, n°. 4, pp. 3808–3818, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.06.004
- N.C. Cabrera Martínez, “Test of natural coagulants extracted from Ipomoea incarnata and Moringa oleífera in the purification of industrial wastewater in Cartagena de Indias,” Prospectiva, vol. 16, no. 2, pp. 94–99, ago. 2018. DOI: https://doi.org/10.15665/rp.v16i2.1434
- R. Guardián-López y J. Coto-Campos, “Estudio preliminar del uso de la semilla de tamarindo (Tamarindus indica) en la coagulación floculación de aguas residuales,” TM, vol. 24, n°. 2, pp. 18–26, 2011.
- N.H. Ab Razak, S. M. Praveena, A. Z. Aris, y Z. Hashim, “Drinking water studies: A review on heavy metal, application of biomarker and health risk assessment (a special focus in Malaysia),” J. Epidemiol. Glob. Health, vol. 5, n°. 4, pp. 297–310, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jegh.2015.04.003
- Z. Wang, X. Wei, J. Yang, J. Suo, J. Chen, X. Liu, et al., “Chronic exposure to aluminum and risk of Alzheimer’s disease: A meta-analysis,” Neurosci. Lett., vol. 610, pp. 200–206, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neulet.2015.11.014
- S. C. Bondy, “Low levels of aluminum can lead to behavioral and morphological changes associated with Alzheimer’s disease and age-related neurodegeneration,” Neurotoxicology, vol. 52, pp. 222–229, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuro.2015.12.002
- A. Mirza, A. King, C. Troakes, y C. Exley, “Aluminium in brain tissue in familial Alzheimer’s disease,” J. Trace Elem. Med. Biol., vol. 40, pp. 30–36, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2016.12.001
- T. C. Russ, L. O. J. Killin, J. Hannah, G. D. Batty, I. J. Deary, y J. M. Starr, “Aluminium and fluoride in drinking water in relation to later dementia risk,” Br. J. Psychiatry, pp. 1–6, 2019. DOI: https://doi.org/10.1192/bjp.2018.287
- H. Ramírez Arcila y J. Jaramillo Peralta, “Agentes Naturales como Alternativa para el Tratamiento del Agua,” Rev. Fac. Ciencias Básicas, vol. 11, no. 2, p. 136, 2016. DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.1303
- A. Sierra Julio, A. Navarro Silva, I. Mercado Martínez, y A. Flórez Vergara, “Remoción de la turbidez del agua del río Magdalena usando médula de banano,” Rev. UIS Ing., vol. 18, n°. 4, pp. 131–138, 2019. DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v18n4-2019012
- R. Olivero Verbel, Y. Aguas Mendoza, I. Mercado Martínez, D. Casas Camargo., y L. Montes Gazabón, “Utilización de Tuna (opuntia ficus-indica) como coagulante natural en la clarificación de aguas crudas,” Av. Investig. en Ing., vol. 11, n°. 1, pp. 70–75, 2014. DOI: https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.1.302
- C.-E. Narváez-Cuenca, C. Peña, L.-P. Restrepo-Sánchez, A. Kushalappa., y T. Mosquera, “Macronutrient contents of potato genotype collections in the Solanum tuberosum Group Phureja,” J. Food Compos. Anal., vol. 66, no. August 2017, pp. 179–184, mar. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2017.12.019
- MinAgricultura, “MinAgricultura analiza estrategias para fortalecer el sector de la papa en Colombia,” 2018. [En Línea]. Disponible en: https://doi.org/https://bit.ly/2ETPBCz
- J. Pérez, “Evaluación de la sustitución del agente coagulante (Sulfato de Aluminio) en el proceso actual de coagulación-floculación de agua potable en la empresa EAF SAS ESP,” Trabajo de grado, Dept. Ing. Quim., Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia, 2017.
- E. Mompies y R. Martin, “Comportamiento del crecimiento y el rendimiento de la variedad de papa (Solanum tuberosum L) Spunta,” Cultiv. Trop., vol. 33, n°. 4, pp. 53–58, 2012.
- S. Carrasquero, S. Montiel, E. Faría, P. Parra, J. Marín, y A. Díaz, “Efectividad de coagulantes obtenidos de residuos de papa (Solanum tuberosum) y plátano (Musa paradisiaca) en la clarificación de aguas,” Rev. Fac. Cienc. Básicas, vol. 13, n°. 2, pp. 90–99, 2017. DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.1941
- L. N. Alvarado Carmona, “Uso de las Cáscaras de Papa como Coagulante Natural en el Tratamiento de Aguas Potables de la Planta ”La Diana’’,” Publicaciones e Investig., vol. 6, p. 115, 2012. DOI: https://doi.org/10.22490/25394088.1115
- A. Liseth, G. Luis, y G. Santiago, “Copépodos Planctónicos del complejo cenagoso de Malambo (Atlántico, Colombia) y su relación con algunos factores físicos y químicos del agua.,” Rev. Dugandia, vol. 1, n°. 2, pp. 17–38, 2005.
- M. Meza-Leones, K. Riaños Donado, I. Mercado Martínez, R. Olivero Verbel, y M. Jurado Eraso, “Evaluación del poder coagulante del sulfato de aluminio y las semillas de Moringa oleífera en el proceso de clarificación del agua de la ciénaga de Malambo-Atlántico,” Rev. UIS Ing., vol. 17, n°. 2, pp. 95–104, 2018. DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n2-2018009
- Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, Norma Técnica Colombiana NTC 3903, Procedimiento para el método de Jarras en la coagulación del agua. Colombia, 1996.
- Ministerio de la Proteccion social y Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, Resolución 2115 del 2007, Características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. Bogotá D.C., Colombia, 2007.
- C.R.A, “Diagnóstico ambiental: Plan de Gestión Ambiental Regional Departamento del Atlántico PGAR 2012-2022,” 2012.
- J. Dotto, M. R. Fagundes-Klen, M. T. Veit, S. M. Palácio, y R. Bergamasco, “Performance of different coagulants in the coagulation/flocculation process of textile wastewater,” J. Clean. Prod., vol. 208, pp. 656–665, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.112
- U. G. Martínez-Morris, C. E. Marquina-Gelvez, S. Carrasquero-Ferrer, M. E. Martínez-Soto, C. Rodríguez- Monroy, y A. T. Morris-Díaz, “El Extracto de Semillas de Mango (Mangifera indica L) como Coagulante Natural en la Potabilización de Aguas,” en Proceedings of the 15th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology: “Global Partnership for Development and Engineering Education,” 2017, pp. 19–21. DOI: https://doi.org/10.18687/LACCEI2017.1.1.227
- F. Paca Telenchano, “Evaluación de residuos vegetales de papa, yuca, camote y plátano, como coagulantes naturales para el tratamiento de aguas residuales procedentes de la industria láctea,” Trabajo de grado, Dept. Ing Quim., Escula Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador, 2017.
- S. Hussain, A. S. Ghouri, y A. Ahmad, “Pine cone extract as natural coagulant for purification of turbid water,” Heliyon, vol. 5, n°. 3, p. e01420, mar. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01420
- M. Choudhary, M. B. Ray, y S. Neogi, “Evaluation of the potential application of cactus (Opuntia ficus-indica) as a bio-coagulant for pre-treatment of oil sands process-affected water,” Sep. Purif. Technol., vol. 209, n°. September 2018, pp. 714–724, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.09.033
Referencias
J. Martínez y L. Gonzáles, “Evaluación del poder coagulante de la Tuna (Opuntia ficus indica) para la remoción de turbidez y color en aguas crudas,” Trabajo de grado, Dept. Ing. Quim., Universidad de Cartagena, Cartagena, Colombia, 2012.
Naciones Unidas, “Objetivos de Desarrollo Sostenible | PNUD.” [En Línea]. Disponible en: https://bit.ly/2Z7W8no.
OMS, “2100 millones de personas carecen de agua potable en el hogar y más del doble no disponen de saneamiento seguro.” [En Línea]. Disponible en: https://bit.ly/2TUFFB9.
H. Zemmouri, M. Drouiche, A. Sayeh, H. Lounici., y N. Mameri, “Coagulation Flocculation Test of Keddara’s Water Dam Using Chitosan and Sulfate Aluminium,” Procedia Eng., vol. 33, pp. 254–260, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.1202
K. Riaños Donado, M. Meza Leones, y I. Mercado Martinez, “Clarification of the water of wetlands using a mixture of natural coagulants,” DYNA, vol. 86, n°. 209, pp. 73–78, abr. 2019. DOI: 10.15446/dyna.v86n209.73687
J. Pérez-Calderón, M. V. Santos., y N. Zaritzky, “Optimal clarification of emulsified oily wastewater using a surfactant/chitosan biopolymer,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 6, n°. 4, pp. 3808–3818, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.06.004
N.C. Cabrera Martínez, “Test of natural coagulants extracted from Ipomoea incarnata and Moringa oleífera in the purification of industrial wastewater in Cartagena de Indias,” Prospectiva, vol. 16, no. 2, pp. 94–99, ago. 2018. DOI: https://doi.org/10.15665/rp.v16i2.1434
R. Guardián-López y J. Coto-Campos, “Estudio preliminar del uso de la semilla de tamarindo (Tamarindus indica) en la coagulación floculación de aguas residuales,” TM, vol. 24, n°. 2, pp. 18–26, 2011.
N.H. Ab Razak, S. M. Praveena, A. Z. Aris, y Z. Hashim, “Drinking water studies: A review on heavy metal, application of biomarker and health risk assessment (a special focus in Malaysia),” J. Epidemiol. Glob. Health, vol. 5, n°. 4, pp. 297–310, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jegh.2015.04.003
Z. Wang, X. Wei, J. Yang, J. Suo, J. Chen, X. Liu, et al., “Chronic exposure to aluminum and risk of Alzheimer’s disease: A meta-analysis,” Neurosci. Lett., vol. 610, pp. 200–206, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neulet.2015.11.014
S. C. Bondy, “Low levels of aluminum can lead to behavioral and morphological changes associated with Alzheimer’s disease and age-related neurodegeneration,” Neurotoxicology, vol. 52, pp. 222–229, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuro.2015.12.002
A. Mirza, A. King, C. Troakes, y C. Exley, “Aluminium in brain tissue in familial Alzheimer’s disease,” J. Trace Elem. Med. Biol., vol. 40, pp. 30–36, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2016.12.001
T. C. Russ, L. O. J. Killin, J. Hannah, G. D. Batty, I. J. Deary, y J. M. Starr, “Aluminium and fluoride in drinking water in relation to later dementia risk,” Br. J. Psychiatry, pp. 1–6, 2019. DOI: https://doi.org/10.1192/bjp.2018.287
H. Ramírez Arcila y J. Jaramillo Peralta, “Agentes Naturales como Alternativa para el Tratamiento del Agua,” Rev. Fac. Ciencias Básicas, vol. 11, no. 2, p. 136, 2016. DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.1303
A. Sierra Julio, A. Navarro Silva, I. Mercado Martínez, y A. Flórez Vergara, “Remoción de la turbidez del agua del río Magdalena usando médula de banano,” Rev. UIS Ing., vol. 18, n°. 4, pp. 131–138, 2019. DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v18n4-2019012
R. Olivero Verbel, Y. Aguas Mendoza, I. Mercado Martínez, D. Casas Camargo., y L. Montes Gazabón, “Utilización de Tuna (opuntia ficus-indica) como coagulante natural en la clarificación de aguas crudas,” Av. Investig. en Ing., vol. 11, n°. 1, pp. 70–75, 2014. DOI: https://doi.org/10.18041/1794-4953/avances.1.302
C.-E. Narváez-Cuenca, C. Peña, L.-P. Restrepo-Sánchez, A. Kushalappa., y T. Mosquera, “Macronutrient contents of potato genotype collections in the Solanum tuberosum Group Phureja,” J. Food Compos. Anal., vol. 66, no. August 2017, pp. 179–184, mar. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfca.2017.12.019
MinAgricultura, “MinAgricultura analiza estrategias para fortalecer el sector de la papa en Colombia,” 2018. [En Línea]. Disponible en: https://doi.org/https://bit.ly/2ETPBCz
J. Pérez, “Evaluación de la sustitución del agente coagulante (Sulfato de Aluminio) en el proceso actual de coagulación-floculación de agua potable en la empresa EAF SAS ESP,” Trabajo de grado, Dept. Ing. Quim., Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia, 2017.
E. Mompies y R. Martin, “Comportamiento del crecimiento y el rendimiento de la variedad de papa (Solanum tuberosum L) Spunta,” Cultiv. Trop., vol. 33, n°. 4, pp. 53–58, 2012.
S. Carrasquero, S. Montiel, E. Faría, P. Parra, J. Marín, y A. Díaz, “Efectividad de coagulantes obtenidos de residuos de papa (Solanum tuberosum) y plátano (Musa paradisiaca) en la clarificación de aguas,” Rev. Fac. Cienc. Básicas, vol. 13, n°. 2, pp. 90–99, 2017. DOI: https://doi.org/10.18359/rfcb.1941
L. N. Alvarado Carmona, “Uso de las Cáscaras de Papa como Coagulante Natural en el Tratamiento de Aguas Potables de la Planta ”La Diana’’,” Publicaciones e Investig., vol. 6, p. 115, 2012. DOI: https://doi.org/10.22490/25394088.1115
A. Liseth, G. Luis, y G. Santiago, “Copépodos Planctónicos del complejo cenagoso de Malambo (Atlántico, Colombia) y su relación con algunos factores físicos y químicos del agua.,” Rev. Dugandia, vol. 1, n°. 2, pp. 17–38, 2005.
M. Meza-Leones, K. Riaños Donado, I. Mercado Martínez, R. Olivero Verbel, y M. Jurado Eraso, “Evaluación del poder coagulante del sulfato de aluminio y las semillas de Moringa oleífera en el proceso de clarificación del agua de la ciénaga de Malambo-Atlántico,” Rev. UIS Ing., vol. 17, n°. 2, pp. 95–104, 2018. DOI: https://doi.org/10.18273/revuin.v17n2-2018009
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, Norma Técnica Colombiana NTC 3903, Procedimiento para el método de Jarras en la coagulación del agua. Colombia, 1996.
Ministerio de la Proteccion social y Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial, Resolución 2115 del 2007, Características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano. Bogotá D.C., Colombia, 2007.
C.R.A, “Diagnóstico ambiental: Plan de Gestión Ambiental Regional Departamento del Atlántico PGAR 2012-2022,” 2012.
J. Dotto, M. R. Fagundes-Klen, M. T. Veit, S. M. Palácio, y R. Bergamasco, “Performance of different coagulants in the coagulation/flocculation process of textile wastewater,” J. Clean. Prod., vol. 208, pp. 656–665, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.112
U. G. Martínez-Morris, C. E. Marquina-Gelvez, S. Carrasquero-Ferrer, M. E. Martínez-Soto, C. Rodríguez- Monroy, y A. T. Morris-Díaz, “El Extracto de Semillas de Mango (Mangifera indica L) como Coagulante Natural en la Potabilización de Aguas,” en Proceedings of the 15th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education, and Technology: “Global Partnership for Development and Engineering Education,” 2017, pp. 19–21. DOI: https://doi.org/10.18687/LACCEI2017.1.1.227
F. Paca Telenchano, “Evaluación de residuos vegetales de papa, yuca, camote y plátano, como coagulantes naturales para el tratamiento de aguas residuales procedentes de la industria láctea,” Trabajo de grado, Dept. Ing Quim., Escula Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador, 2017.
S. Hussain, A. S. Ghouri, y A. Ahmad, “Pine cone extract as natural coagulant for purification of turbid water,” Heliyon, vol. 5, n°. 3, p. e01420, mar. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01420
M. Choudhary, M. B. Ray, y S. Neogi, “Evaluation of the potential application of cactus (Opuntia ficus-indica) as a bio-coagulant for pre-treatment of oil sands process-affected water,” Sep. Purif. Technol., vol. 209, n°. September 2018, pp. 714–724, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.09.033