Ensayo de Coagulación-Floculación con Extracto de Opuntia Macbridei Britton & Rose para mejorar la calidad de las aguas.

Descripción del Articulo

Se evaluó la eficiencia del extracto de Opuntia macbridei Britton & Rose como coagulante-floculante para remover la turbidez del agua, donde se determinó la dosis óptima y la variación de los parámetros de turbidez, pH y conductividad eléctrica del agua. Para lograrlo, se sometió a un ensayo de...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Hoyos Delgado, Gioseppe
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2022
Institución:Universidad Nacional Autónoma de Chota
Repositorio:UNACH-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unach.edu.pe:20.500.14142/300
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Materia:Eficiencia de remoción
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description Se evaluó la eficiencia del extracto de Opuntia macbridei Britton & Rose como coagulante-floculante para remover la turbidez del agua, donde se determinó la dosis óptima y la variación de los parámetros de turbidez, pH y conductividad eléctrica del agua. Para lograrlo, se sometió a un ensayo de prueba de jarras en los laboratorios de la Universidad Nacional Autónoma de Chota, se utilizó un diseño experimental aleatorio con arreglo factorial de 6 x 6, donde cada factor estuvo conformado por 6 niveles (turbiedad inicial: 15, 50, 100, 200, 300 y 400 NTU y dosis de mucílago: 25, 50, 100, 150, 200, y 250 mg/L), en las siguientes condiciones: 100 rpm por un minuto de mezcla rápida, 30 rpm de mezcla lenta, 30 minutos de tiempo de floculación y dos horas para la sedimentación. Encontrándose que para muestras de turbidez inicial baja (15 y 50 NTU) la dosis óptima fue de 50 mg/L, para turbidez inicial media (100 y 200 NTU) fue de 100 mg/L, y para turbidez elevada (300 y 400 NTU) fue de 150 mg/L; se logró una eficiencia de remoción de turbidez entre 43,67% y 89,28%, y una turbidez residual comprendida entre 5,47 NTU y 19,94 NTU. Se observó que el uso del extracto de Opuntia macbridei como coagulante-floculante es eficiente aunque no se logra alcanzar los LMP nacionales y ECA nacionales e internacionales. El extracto utilizado como coagulantefloculante, incrementa muy ligeramente la conductividad eléctrica y no afecta significativamente el pH del agua
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Para lograrlo, se sometió a un ensayo de prueba de jarras en los laboratorios de la Universidad Nacional Autónoma de Chota, se utilizó un diseño experimental aleatorio con arreglo factorial de 6 x 6, donde cada factor estuvo conformado por 6 niveles (turbiedad inicial: 15, 50, 100, 200, 300 y 400 NTU y dosis de mucílago: 25, 50, 100, 150, 200, y 250 mg/L), en las siguientes condiciones: 100 rpm por un minuto de mezcla rápida, 30 rpm de mezcla lenta, 30 minutos de tiempo de floculación y dos horas para la sedimentación. Encontrándose que para muestras de turbidez inicial baja (15 y 50 NTU) la dosis óptima fue de 50 mg/L, para turbidez inicial media (100 y 200 NTU) fue de 100 mg/L, y para turbidez elevada (300 y 400 NTU) fue de 150 mg/L; se logró una eficiencia de remoción de turbidez entre 43,67% y 89,28%, y una turbidez residual comprendida entre 5,47 NTU y 19,94 NTU. Se observó que el uso del extracto de Opuntia macbridei como coagulante-floculante es eficiente aunque no se logra alcanzar los LMP nacionales y ECA nacionales e internacionales. El extracto utilizado como coagulantefloculante, incrementa muy ligeramente la conductividad eléctrica y no afecta significativamente el pH del aguaÍndice de contenidos CAPITULO 1.INTRODUCCIÓN...........................................................................................14 CAPITULO 2.MARCO TEÓRICO ........................................................................................17 2.1. Antecedentes....................................................................................................................17 2.2. Bases Teóricas .................................................................................................................21 2.2.1. Opuntia macbridei Britton & Rose..............................................................................21 2.2.1.1. Clasificación Taxonómica. .........................................................................................22 2.2.1.1. Composición Química del Cladodio del Género Opuntia..........................................22 2.2.1.2. Sustancia Coagulante-Floculante del Género Opuntia..............................................23 2.2.2. El Agua..........................................................................................................................24 2.2.2.1. Fuentes de Abastecimiento de Agua. ..........................................................................24 2.2.2.2. Calidad del Agua. .......................................................................................................25 2.2.2.2.1. Parámetros Físicos. .................................................................................................25 2.2.2.2.2. Parámetros Químicos. .............................................................................................26 2.2.2.2.3. Parámetros Microbiológicos. ..................................................................................28 2.2.2.3. Agua Tratada (Agua para Consumo). ........................................................................29 2.2.3. Depuración de las Aguas. ............................................................................................31 2.2.3.1. Coloides. .....................................................................................................................31 2.2.3.1.1. Tipos de Coloides.....................................................................................................31 2.2.3.1.2. Propiedades de los Coloides....................................................................................32 2.2.3.1.3. Estabilidad de los Coloides. ....................................................................................32 2.2.3.2. Coagulación................................................................................................................33 2.2.3.2.1. Mecanismos de la coagulación................................................................................34 2.2.3.2.2. Factores que Intervienen en el Proceso de Coagulación. .......................................35 2.2.3.2.3. Coagulantes Químicos.............................................................................................35 2.2.3.2.4. Coagulantes Naturales.............................................................................................36 2.2.3.3. Floculación. ................................................................................................................36 2.2.3.3.1. Mecanismos de Transporte en la Floculación.........................................................36 2.2.3.3.2. Factores que Influyen en la Floculación .................................................................37 6 2.3. Marco Conceptual...........................................................................................................38 CAPITULO 3.MARCO METODOLÓGICO .........................................................................40 3.1. Ubicación .........................................................................................................................40 3.2. Población y Muestra .......................................................................................................42 3.2.1. Población.......................................................................................................................42 3.2.2. Muestra. ........................................................................................................................42 3.3. Equipos, Materiales e Insumos......................................................................................42 3.4. Metodología de la Investigación ....................................................................................42 3.4.1. Tipo de Investigación...................................................................................................42 3.4.2. Enfoque de Investigación. ...........................................................................................42 3.4.3. Variables de Estudio....................................................................................................42 3.4.4. Diseño de Investigación ...............................................................................................43 3.4.5. Preparación del Extracto Coagulante-Floculante (Mucílago) de Opuntia macbridei. ...............................................................................................................................44 3.4.6. Preparación de las Muestras de Agua a Tratar. .......................................................44 3.4.7. Dosificación con el Extracto Coagulante-Floculante ................................................45 3.4.8. Ensayo en Laboratorio para Determinar la Eficiencia del Extracto de Opuntia macbridei Mediante el Jar Test............................................................................................45 3.4.9. Análisis Fisicoquímico del Agua.................................................................................46 3.4.9.1. Determinación de la Turbiedad por Nefelometría......................................................46 3.4.9.2. Análisis de la Conductividad por Conductimetría......................................................46 3.4.9.3. Potencial de hidrógeno por Potenciometría...............................................................47 3.5. Análisis Estadístico .........................................................................................................47 CAPITULO 4.RESULTADOS Y DISCUSIÓN .....................................................................48 4.1. Caracterización del Agua Preparada: pH y Conductividad.......................................48 4.2. Evaluación de los Parámetros Fisicoquímicos Residuales del Agua..........................48 4.2.1. Turbidez Residual y Eficiencia de Remoción de Turbidez ......................................49 4.2.1.1. Resultados para una Turbidez Inicial de 15 NTU. .....................................................49 4.2.1.2. Resultados para una Turbidez Inicial de 50 NTU. .....................................................51 4.2.1.3. Resultados para una Turbidez Inicial de 100 NTU. ...................................................52 4.2.1.4. Resultados para una Turbidez Inicial de 200 NTU. ...................................................53 7 4.2.1.5. Resultados para una Turbidez Inicial de 300 NTU. ...................................................55 4.2.1.6. Resultados para una Turbidez Inicial de 400 NTU. ...................................................57 4.2.1.7. Resultados de Turbidez Residual Aplicando las Dosis Óptimas. ...............................59 4.2.2. pH residual ...................................................................................................................62 4.2.3. Conductividad Eléctrica Residual..............................................................................63 4.3. Análisis Estadístico .........................................................................................................64 4.3.1. Prueba de Normalidad ................................................................................................64 4.3.2. Coeficiente de Variabilidad (CV) y Prueba de Homogeneidad de Varianzas........66 4.3.3. Análisis de Varianza y Método de Diferencia Significativa Honesta de Tukey .....66 4.3.3.1. Análisis de Varianza . .................................................................................................66 4.3.3.2. Prueba de Diferencia Significativa Honesta de Tukey (HSD Tukey). ........................68 4.3.3.2.1. HSD Tukey para las Variables Dependientes Turbiedad Residual y Eficiencia de Remoción de Turbidez (%)........................................................................................68 4.3.3.2.2. HSD Tukey para la Variable Dependiente de pH Residual.....................................73 4.1..1.1. HSD Tukey para la Variable Dependiente Conductividad Residual. .......................74 4.3.4. Modelo de Regresión Múltiple Cuadrático................................................................75 CAPITULO 5.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..............................................78 5.1. Conclusiones....................................................................................................................78 5.2. Recomendaciones............................................................................................................78 CAPITULO 6.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...........................................................80 ANEXOS..................................................................................................................................95application/pdfspaUniversidad Nacional Autónoma de ChotaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Eficiencia de remociónCoagulante-floculantehttp://purl.org/pe-repo/ocde/ford#4.01.02Ensayo de Coagulación-Floculación con Extracto de Opuntia Macbridei Britton & Rose para mejorar la calidad de las aguas.info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionreponame:UNACH-Institucionalinstname:Universidad Nacional Autónoma de Chotainstacron:UNACHSUNEDUIngeniero Forestal y AmbientalUniversidad Nacional Autónoma de Chota. 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