Diseño de biofiltro con un coagulante natural para clarificar las aguas residuales en el distrito de Yarabamba, Arequipa 2024 - Sanchez Caceres, Claudia Maria (2025)
La presente investigación tuvo como objetivo diseñar un biofiltro empleando coagulantes naturales para clarificar aguas residuales domiciliarias en el distrito de Yarabamba, Arequipa, 2024. En el Capítulo I, se planteó la problemática de la contaminación por aguas grises, destacando la necesidad de soluciones sostenibles y de bajo costo. Se formularon los objetivos, hipótesis y variables, priorizando la eficiencia de coagulantes naturales como alternativa de tratamiento. En el Capítulo II, se desarrollaron las bases teóricas relacionadas con la calidad del agua, el tratamiento de aguas residuales, los procesos de coagulación y floculación, el uso de coagulantes naturales como el almidón de maíz, la moringa y la cáscara de papa, así como los fundamentos del diseño de biofiltros. En el Capítulo III, se describió la metodología experimental aplicada. Se recolectaron aguas grises de origen doméstico y se sometieron a tratamientos con tres coagulantes naturales. Se analizaron los parámetros: coliformes totales, aceites y grasas, pH y sólidos totales suspendidos (SST), antes y después del tratamiento. Posteriormente, se diseñó un biofiltro funcional en Autodesk Revit, se estimaron los costos de implementación y se propuso una metodología de uso para contextos rurales. En el Capítulo IV, se presentan los resultados. El agua gris inicial mostró un elevado nivel de contaminación, con coliformes totales de 1,400,000,000 NMP/100 mL, aceites y grasas de 149.2 mg/L, pH de 5.6 y SST de 131 mg/L. Tras aplicar los tratamientos, el almidón de maíz fue el coagulante más eficiente, reduciendo los coliformes a 17,000 NMP/100 mL, aceites y grasas a 29.2 mg/L, SST a 62 mg/L y ajustando el pH a 6.5. La moringa redujo coliformes a 1,400,000 y SST a 82 mg/L, pero no cumplió con los LMP en pH ni aceites. La cáscara de papa fue efectiva solo en aceites y grasas (8.3 mg/L), pero incrementó SST (1075 mg/L) y mantuvo altos niveles de coliformes. El análisis estadístico y comparativo evidenció que ningún coagulante cumplió con todos los Límites Máximos Permisibles (LMP), pero el almidón de maíz destacó como el más equilibrado. Se concluyó que su uso es viable en zonas con infraestructura sanitaria limitada. El modelo de biofiltro propuesto es de bajo costo y fácil implementación, lo cual refuerza su aplicabilidad en entornos rurales.