Evaluación de la sábila (Aloe vera) y de las semillas de guanábana (Annona muricata) como coagulantes naturales para procesos de coagulación en la potabilización del agua de zonas rurales

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La potabilización del agua en zonas rurales enfrenta retos significativos por el uso de coagulantes químicos como sulfato de aluminio, sulfato ferroso y cloruro férrico, los cuales generan impactos ambientales y riesgos para la salud. Este proyecto evaluó la sábila (Aloe vera) y las semillas de guanábana (Annona muricata) como coagulantes naturales, analizando parámetros como pH, alcalinidad, conductividad eléctrica, turbidez y sólidos disueltos, para ofrecer una solución más sostenible. El estudio incluyó la extracción y preparación de los coagulantes naturales, pruebas de jarras para determinar las dosis óptimas, análisis estadísticos mediante correlación de Pearson y análisis de varianza de dos factores (ANOVA). Los resultados de la correlación de Pearson mostraron que la sábila presentó una relación positiva moderada con el pH (R=0,71), acercándolo al rango ideal para agua potable, mientras que las semillas de guanábana mostraron correlaciones positivas fuertes con el pH (R=0,90), la conductividad eléctrica (R=0,86) y los sólidos disueltos (R=0,86). El análisis ANOVA evidenció diferencias entre los coagulantes en la reducción de turbidez (P=0,031 < 0,05), siendo la sábila más efectiva que las semillas de guanábana. La sábila alcanzó su mejor desempeño con una dosis de 68000 mg/L, mientras que las semillas de guanábana lograron la mayor reducción de turbidez con 13600 mg/L. Los resultados mostraron un avance significativo en la estabilización de parámetros fisicoquímicos clave, lo cual es un aspecto positivo si se tiene en cuenta que, al complementarse con procesos posteriores como la filtración y la desinfección, se pueden alcanzar condiciones de calidad del agua comparable con otros procesos de potabilización tradicionales. La sábila (Aloe vera) y las semillas de guanábana (Annona muricata) son coagulantes naturales viables para el tratamiento del agua en zonas rurales. Los hallazgos indican que estos coagulantes pueden mejorar significativamente ciertos parámetros fisicoquímicos, lo que sugiere su viabilidad como alternativas a los coagulantes químicos tradicionales.

Resumen / Introducción / Problema / Antecedentes / Descripción Del Problema / Formulación del Problema Justificación / Objetivos / Objetivo General / Objetivos Específicos / Marco Referencial / Estado Del Arte / Marco Teórico / Marco Legal / Marco Conceptual / Diseño Metodológico / Extracción de Propiedades Coagulantes de la Sábila y de las Semillas De Guanábana / Determinación de Dosis Óptimas de Coagulantes Naturales / Preparación De Agua Turbia / Dosis Óptimas / Análisis del Comportamiento de los Parámetros Fisicoquímicos a Partir de los Extractos / de Aloe Vera y Annona Muricata mediante análisis estadísticos / Análisis de pH, Conductividad Eléctrica, Alcalinidad, Sólidos Disueltos y Turbiedad / Prueba Estadística con MATLAB / Resultados y Discusión / Procesamiento de Aloe Vera y Annona Muricata para su Utilización como Coagulantes / Naturales en la Potabilización / Dosis Óptimas de Coagulantes Naturales Identificadas / Preparación De Agua Turbia / Dosis Óptimas / Síntesis de Datos de Dosis de Coagulantes y Parámetros Finales / Síntesis de los Promedios de Parámetros Fisicoquímicos con los Extractos de Aloe Vera y Annona Muricata / Análisis de pH, Conductividad Eléctrica, Alcalinidad, Sólidos Disueltos y Turbiedad / Prueba Estadística con MATLAB / Conclusiones / Recomendaciones / Referencias Bibliográficas

Ingeniero (a) Ambiental

Pregrado

Water purification in rural areas faces significant challenges due to the use of chemical coagulants such as aluminum sulfate, ferrous sulfate and ferric chloride, which generate environmental impacts and health risks. This project evaluated aloe vera and soursop seeds (Annona muricata) as natural coagulants, analyzing parameters such as pH, alkalinity, electrical conductivity, turbidity and dissolved solids, to offer a more sustainable solution. The study included the extraction and preparation of the natural coagulants, jar tests to determine optimal doses, statistical analysis using Pearson correlation and two-way analysis of variance (ANOVA). The Pearson correlation results showed that aloe showed a moderate positive relationship with pH (R=0.71), bringing it close to the ideal range for drinking water, while soursop seeds showed strong positive correlations with pH (R=0.90), electrical conductivity (R=0.86) and dissolved solids (R=0.86). The ANOVA analysis showed differences between coagulants in reducing turbidity (P=0.031 < 0.05), with aloe being more effective than soursop seeds. Aloe achieved its best performance at a dose of 68,000 mg/L, while soursop seeds achieved the greatest reduction in turbidity at 13,600 mg/L. The results showed significant progress in the stabilization of key physicochemical parameters, which is a positive aspect considering that, when complemented with subsequent processes such as filtration and disinfection, water quality conditions comparable to other traditional purification processes can be achieved. Aloe vera and soursop seeds (Annona muricata) are viable natural coagulants for water treatment in rural areas. The findings indicate that these coagulants can significantly improve certain physicochemical parameters, suggesting their viability as alternatives to traditional chemical coagulants.