Evaluación de la eficiencia del uso de coadyuvantes de origen vegetal mezclados con sulfato de aluminio en la etapa de coagulación, como opción para disminuir el consumo de este compuesto en la potabilización del agua

ilustraciones, gráficos, tablas

Mediante esta investigación se plantea determinar la acción coagulante de dos especies vegetales seleccionadas para remover la Turbidez y Color en aguas crudas, y posteriormente evaluar su aplicación como coadyuvantes para reducir el uso del Sulfato de Aluminio. Esta idea surge gracias a la investigación y profundización en las problemáticas ambientales y de salud pública asociadas a la aplicación de Sulfato de Aluminio como coagulante en la potabilización del agua, ya sea causa de la cantidad remanente de Aluminio en el agua potable o por la concentración final de este compuesto en los lodos. En el presente proyecto se muestran las operaciones empleadas para la extracción de los agentes coagulantes, a los cuales se les determinó su densidad, pH, viscosidad y color a una concentración del 5 %. Seguidamente, se plasman los resultados recopilados durante las pruebas de jarras realizadas en los laboratorios de Química ubicados en la Unidad Central del Valle del Cauca; y finalmente para el análisis de datos un diseño experimental que permitió obtener información con 95% de confiablidad de las eficiencias de remoción de Turbiedad y Color, y el comportamiento del pH y la Alcalinidad tanto para los coagulantes naturales Linaza (Linum Usitatissim) y Guácimo (Guazuma Ulmifolia) como para el coagulante químico Sulfato de Aluminio. Además, se compararon los resultados de los parámetros mencionados anteriormente con los valores mínimos aceptados por las normativas vigentes en Colombia (Decreto 1575 del 2007) para las muestras de agua cruda preparadas artificialmente con caolín a turbiedades iniciales constantes 20 y 200 NTU. Cabe desatacar que en el objetivo de esta investigación no se aborda la sustitución total de los coagulantes químicos, sino que se proyecta la implementación de los coagulantes extraídos del Guácimo y Linaza como Coadyuvantes del Sulfato de Aluminio de tal forma que contribuyan a minimizar la porción de coagulante químico usado en el proceso de potabilización.

GLOSARIO / INTRODUCCIÓN / 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA / 2. JUSTIFICACIÓN / 3. OBJETIVOS / 3.1 OBJETIVO GENERAL / 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS / 4. MARCO REFERENCIAL / 4.1 MARCO TEÓRICO / 4.1.1 Tratamiento Convencional de Potabilización / 4.1.3 Coagulantes Naturales / 4.1.4 Generación de Lodos / 4.1.5 Efectos del Aluminio en la Salud Humana / 4.1.6 Efectos de Aluminio en el Medio Ambiente / 4.2 MARCO NORMATIVO / 4.3 ESTADO DEL ARTE / 4.4 MARCO CONCEPTUAL / 4.5 MARCO HISTÓRICO / 5. METODOLOGÍA / 5.1 CRITERIOS DE SELECCIÓN DE ESPECIES VEGETALES / 5.1.1 Información Teórica / 5.1.2 Recolección de Especies Vegetales / 5.1.3 Extracción de Coadyuvantes Naturales / 5.1.4 Matriz de Calificación / 5.2 PREPARACIÓN DEL AGUA TURBIA / 5.3 PREPARACIÓN DE SOLUCIONES / 5.3.1. Solución de Sulfato de Aluminio / 5.3.2 Solución de Coadyuvante natural / 5.4 DOSIFICACIONES / 5.5 PRUEBAS DE JARRAS / 5.6 DISEÑO EXPERIMENTAL / 5.6.1 Primer Diseño: Comparación entre los coagulantes de origen vegetal con el Sulfato de Aluminio como coagulante primario / 5.6.2 Segundo Diseño: Mezcla de Coagulación Sulfato de Aluminio + coadyuvante de origen natural / 5.7 ANALISIS ESTADISTICO / 5.7.1Tabulación y organización de los datos / 7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN / 7.1 EVALUACIÓN DE CINCO ESPECIES VEGETALES CON PROPIEDADES COAGULANTES / 7.1.1 Recolección de Especies Vegetales / 7.1.2 Extracción de Coagulantes Naturales / 7.1.3 Matriz de Calificación / 7.1.4 Extracción de coadyuvante natural de las dos especies seleccionadas en diferentes presentaciones / 7.1.5 Caracterización fisicoquímica de los Coadyuvantes de origen vegetal / 7.2 IDENTIFICACIÓN DE LAS MEJORES DOSIS DE MEZCLA SULFATO DE ALUMINIO + COADYUVANTE / 7.2.1 Preparación del Agua Turbia / 7.2.2 Preparación de Soluciones / 7.2.3 Prueba de Jarras / 7.3 DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA MEZCLA DE COAGULANTE + COADYUVANTE Y DISMINUCIÓN DEL USO DE SULFATO DE ALUMINIO) ALUMINIO / 7.3.1 Análisis Estadístico con Statgraphics Centurion Primera Fase / 7.3.2 Porcentaje de Remoción de dos Parámetros y Gráficos de la Información Primera Fase / 7.3.3 Análisis Estadístico con Statgraphics Centurion Segunda Fase / 7.3.4 Porcentaje de Remoción de los Parámetros y Gráficos de la Información Segunda Fase Mezcla / 8. CONCLUSIONES / 9. RECOMENDACIONES / 10. BIBLIOGRAFÍA / 10.1 ARTICULOS DE REVISTA / 10.2 LIBROS / 10.3 TESIS, TRABAJOS DE GRADO Y CASOS / 10.4 REUNIONES Y CONFERENCIAS / 10.5 INFORMAES CIENTIFICOS / 10.6 NORMAS JURIDICAS / 10.7 ARTÍCULO WEB / ANEXOS /