coagulantes naturales para purificar el agua residual

1. CURSO: PROCESOS BIOLOGICOS EN INGENIERIA SANITARIA
DOCENTE: Blga. Polo Salazar Rosario Adiana

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INDICE
PAGINAS
I. INTRODUCCIÓN ……………………………………… 3
II. OBJETIVOS ……….…………………………….. 4
III. FUNDAMENTO TEÓRICO ……..…………………………………. 5
IV. MATERIALES Y MÉTODOS ………………………….…………….. 8
V. RESULTADOS E INTERPRETACIONES …………………………..…………… 13
VI. DISCUSIÓN …………………………….………… 18
VII. CONCLUSIONES ………….…………………………… 18
VIII. RECOMENDACIONES ..………………………………….…. 18
IX. BIBLIOGRAFÍA ………………………………………… 19
X. ANEXOS ……………………...............……….24

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INTRODUCCION
El agua es utilizada para muchos fines, entre ellos, los de consumo humano, irrigación, recreación,
procesos industriales, etc. Para cada uso, es importante conocer qué sustancias están presentes en la
fuente de agua. El agua en su forma molecular pura no existe en la naturaleza, ya que siempre contiene
sustancias que pueden estar en suspensión o en solución verdadera según el tamaño de disgregación del
material que acarrea. Las sustancias presentes en el agua; la contaminación del agua por metales tóxicos
y compuestos orgánicos sigue siendo un serio problema ambiental y de salud. Debido a esta situación, se
ha generado la necesidad de implementar nuevas tecnologías que eliminen este tipo de contaminantes
de las fuentes de agua.
El proceso de tratamiento de aguas tanto potables como residuales se basa en un tratamiento químico
inicial a base de coagulantes y floculantes para remover la mayoría de contaminantes. La coagulación -
floculación es el método más importante para la remoción de partículas coloidales y suspendidas,
además de reducir la turbidez del agua. Si el agua contiene sólidos en suspensión, la coagulación y la
floculación pueden utilizarse para eliminar gran parte del material. En la coagulación, se agrega una
substancia al agua para cambiar el comportamiento de las partículas en suspensión. Hace que las
partículas, que anteriormente tendían a repelerse unas de otras, sean atraídas las unas a las otras o
hacia el material agregado. La coagulación ocurre durante una mezcla rápida o el proceso de agitación
que inmediatamente sigue a la adición del coagulante.
El proceso de floculación que sigue a la coagulación consiste de ordinario en una agitación
suave y lenta. Durante la floculación, las partículas entran en contacto recíproco, y se unen unas a otras
para formar partículas mayores que pueden separarse por sedimentación o filtración. Teniendo en
cuenta lo anterior, es necesaria la búsqueda de alternativas de tratami ento de aguas basadas en la
utilización de coagulantes naturales en los procesos de clarificación que los detallaremos en este
presente apartado con coagulantes naturales, tales como: cascara de naranja y platano, el cactus, y para
comparar la efectividad de estos coagulantes naturales haremos la comparación con el ( sulfato de
aluminio) que es usado mayormente en la actualidad, estos tratamientos específicamente se realiza en la
etapa de coagulación-floculación que permitan que esta agua semi-purificada pase a una segunda etapa,
consistente en la aplicación de un filtro.
LOS ALUMNOS

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CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1. FORMULACION DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN
En los últimos años, el río Q U I L C A Y y e l r i o S A N T A viene soportando una fuerte
contaminación debido al vertido de aguas residuales domésticas (principalmente materia fecal),
aguas residuales industriales (desechos químicos, ácidos) y residuos sólidos (basura), que lo están
dañando seriamente y comprometiendo a la salud de la población.
Las aguas servidas domésticas que se vierten sin tratamiento representan un total de las
aguas servidas de la ciudad de HUARAZ, se observó resultados que estos valores sobrepasan
ampliamente los estándares nacionales de calidad ambiental para agua categoría 3 (riego de
vegetales y bebida de animales).
Las aguas del RIO QUILCAY Y RIO SANTA son utilizadas en distintas actividades económicas y
productivas, agrícola. Además, en los sectores rurales, sus aguas son destinadas al consumo
humano mediante un pésimo proceso de potabilización previo. Como consecuencia de ello, las
acequias que son subcorrientes del río QUILCAY Y RIO SANTA, están totalmente contaminadas
con materia fecal. En función a ello, el proyecto de investigación intenta desarrollar un sistema
que permita la purificación de esta agua para liberarlas de patógenos y metales, y que por tanto,
pueda ser utilizada.
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO PRINCIPAL
Evaluar la eficiencia de purificación de aguas contaminadas (aguas residuales domesticas)
con cactus, cascara de plátanos y cascara de naranja, para determinar su posible uso en el
tratamiento de aguas residuales domésticas como un método del tratamiento ecológico
como alternativa sustentable.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Obtener un coagulante –floculante natural a partir del cactus seco y fresco;
con cascara de plátanos y naranja.
 Evaluar la eficiencia de filtros mediante la cuantificación de remoción de
contaminantes.
 Evaluar el efecto sobre la turbidez, el antes y después del tratamiento de coagulación
natural realizada.
1.3. JUSTIFICACION
 La contaminación generada por los desechos domésticos e industriales deteriora no solo la
calidad del agua, sino también la de los suelos. En el caso de contaminación con metales pesados,
éstos, al no ser biodegradables, se acumulan. Por lo que se necesita de un sistema de tratamiento

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para la disminución de estos contaminantes.
 Con el presente estudio se utilizó los coagulantes naturales en el tratamiento de purificador de
aguas empleando las nuevas tecnologías en el uso de coagulantes naturales para este proceso.

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CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El tratamiento de aguas residuales consiste en aplicar una serie de procesos físicos, químicos y
biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes. El objetivo del tratamiento es producir
agua limpia o reutilizable.
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e
industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo:
tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante
una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los
esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente
sujetos a regulaciones y estándares nacionales (regulaciones y controles). A menudo, ciertos
contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de
tratamiento especializado.
Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos
grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales, empleando un sistema de
rejillas (mallas), aunque también pueden s er triturados por un equipo especial; posteriormente se
aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos, como la arena) seguido de
una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separa los sólidos suspendidos existentes
en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación. Luego
de ello, se sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica
sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa
biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada
puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc.
El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural
(corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos
biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de l a descarga
o reutilización apropiada.
2.2 CULTIVO DEL CACTUS
El CACTUS ha sido estudiado ampliamente como una alternativa para la remoción de
contaminantes. La baba contiene glucosa, la cual es soluble en el agua y, por lo tanto, atrapa los
contaminantes de la materia fecal y a su vez actúa reemplazándolos por nutrientes naturales, al
tiempo que elimina malos olores, proporciona buen sabor y regula el pH del agua. Se encuentra en

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abundancia en el departamento de ANCASH, se puede cosechar en cualquier época del año, y
es adaptable a todo tipo de terreno.
Taxonomía
Conocida como cactácea o cactus. Las cactáceas son plantas que caracterizan los paisajes de
desiertos y zonas áridas, aunque una gran diversidad de especies se encuentra en zonas
tropicales, subtropicales y templadas.
Tabla N°1. Taxonomía del Cactus
Reino: Plantae
División: Magnoliophyta
Clase: Magnoliopsida
Orden: Caryophyllales
Familia: Cactaceae
Figura N°1: Pencas de CACTUS

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Descripción física
Es un vegetal arborescente de 3 a 5 metros de alto, su tronco es leñoso y mide entre 20 y 50
cm. de diámetro. Forma artículos oblongos (pencas o cladodios) de 30 a 60 cm. de largo x 20 a
40 cm. de ancho y de 2 a 3 cm. de espesor. Sus ramas están formadas por pencas de color
verde opaco con areolas que contienen espinas más o menos numerosas, amarillas y produce
flores de 7 a 10 cm. de largo, su fruto es oval de 5 a 10 cm. de largo x 4 a 8 cm. de diámetro y
su color puede ser amarillo, anaranjado, rojo o purpúreo con abundante pulpa carnosa y
dulce
Figura Nº 2 cactus adulto
2.3. EL PLÁTANO
El plátano o banano tiene su origen en Asia meridional, siendo conocido desde el año 650, la
especie llegó a las Canarias en el siglo XV y se introdujo al continente americano en 1516.
Su cultivo comercial se inició a finales del siglo XIX y principios del XX. El plátano es una fruta
tropical originada en el sudoeste asiático, perteneciente a la familia de las musáceas (es un
híbrido triploide de Musa acuminata y Musa balbisiana).
El plátano es una planta monocotiledónea y pertenece al orden Escitaminales, a la familia
Musaceae, subfamilia Musoideae y al género Musa. El género Musa contiene entre 30 y 40
especies diploides (2n=14, 18, 20, 22). En la actualidad, solo dos especies tienen importancia
comercial: Musa acuminata (plátano) y Musa balbisiana (banano).
El plátano es considerado el principal cultivo de las regiones húmedas y cálidas. Los plátanos o
bananos tienen forma oblonga, alargada y algo curvada.
El color de la piel de los frutos puede ser amarillo verdoso, amarillo, amarillo-rojizo o rojo. El
plátano macho tiene una piel gruesa y verdosa y su pulpa es blanca; en el bananito, la pulpa es
de color marfil y la piel fina y amarilla. El plátano y el bananito destacan porque su s abor es
dulce, intenso y perfumado.

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En el plátano macho, la pulpa tiene una consistencia harinosa y su sabor, a diferencia del resto
de plátanos de consumo en crudo, no es dulce ya que apenas contiene hidratos de carbono
sencillos.
El plátano es uno de los cultivos más importante del mundo, después del arroz, el trigo y el
maíz. Además de ser considerado un producto básico y de exportación, constituye una
importante fuente de empleo e ingresos en numerosos países en desarrollo (FAO, 2010).
Contienen vitamina del plátano: A, B, C y E, así como sales minerales tales como el calcio,
magnesio, potasio, silicio, fósforo, azufre, hierro y sodio.
Figura Nº 3
Tabla 1. Composición química del plátano (100 g de parte comestible del fruto)
Componente %
Agua 61,0
Proteínas 1,1
Grasas 0,2
Carbohidratos 36,0
Fibra 0,6
Cenizas 1,0
Fuente: Jimenez et al., (1994).

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• VARIEDADES DE PLÁTANO
Se distinguen 2 variedades: las finas y las criollas. Entre las primeras se encuentran los
plátanos conocidos como dominico, dominico hartón y hartón, ellas son producidas en sistemas
altamente tecnificados para exportación o para un mercado interno seleccionado. Las criollas
están conformadas por plátano topocho o cachaco con varios clones o subclones
tolerantes a condiciones ambientales adversas y de consumo domestico a nivel de finca
(CORPOICA, 2013).
CULTIVO DE NARANJA
1.2.1 GENERALIDADES DE LA CÁSCARA DE NARANJA
La naranja específicamente conocida como Citrus Sinensis, es una de las más
exquisitas frutas subtropicales del mundo. El fruto es globoso y achatado, con una
anchura de 6,5 a 9,5 cm. El epicarpio exterior es de color naranja cuando está
maduro, mientras que el mesocarpio interno es blanco y esponjoso y no
aromático.
Tradicionalmente, las cáscaras de naranja eran procesadas para obtener las
fracciones volátiles y no volátiles de los aceites esenciales y aromas en las bebidas
gaseosas, helados, pasteles, ambientadores, perfumes y los productos cosméticos.
Hoy en día, se han reportado diversas aplicaciones en el ámbito farmacéutico,
gracias a sus propiedades antioxidantes germicida. Sin embargo, la aplicación de
estos componentes es limitada debido a que la demanda global de estos productos
con valor agregado es relativamente insignificante. Como se puede observar en la
siguiente tabla, la cáscara de naranja está compuesta básicamente de
hemicelulosa, celulosa azucares esencialesy pectina.
 CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO COMO ADSORBENTE DE LA
CÁSCARA DE NARANJA
La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es una medida de la suma total de cationes
intercambiables que tiene un material adsorbente. Los resultados obtenidos en la
determinación por triplicado de este parámetro indicaron un valor promedio del mismo de
8,04 (meq/100g muestra). Este valor se puede comparar con los valores obtenidos para

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otros tipos de materiales utilizados como adsorbente, aunque comparativamente
corresponde a un valor intermediocon relación a los otros materialesreportados.
2.4. TRATAMIENTO DE PURIFICACIÓN DE AGUAS
Los tratamientos para la purificación de agua superficial son de suma importancia para la sociedad,
ya que de estos depende la calidad del agua para consumo humano, doméstico y usos de diferente
índole. Si los tratamientos se aplican de manera correcta cada comunidad podría satisfacer un
requerimiento esencial para la vida. Las grandes ciudades dependen de abastecimiento superficial y
en la mayoría de los casos sus fuentes son corrientes, lagos o embalses (Guerrero 1962). Para lograr
la clarificación del agua, es necesaria la utilización de agentes coagulantes así como coadyuvantes
de coagulación, que permiten eliminar un
porcentaje significativo de las partículas en suspensión (típicamente entre 80 y 90 %); este proceso es
conocido como coagulación-floculación.(CEPIS,1983;Solís etal 2012).
Además de los agentes convencionales basados en sales metálicas, se emplean polímeros utilizados
como coadyuvantes de coagulación los cuales se clasifican en dos categorías: naturales y
sintéticos. Los polielectrolitos naturales importantes incluyen polímeros de origen biológico, y los
derivados del almidón,dela celulosay alginatos.
2.5. COAGULACION-FLOCULACION
Generalidades
La pequeña dimensión de las partículas coloidales presentes en el agua, así como la existencia de
cargas negativas repartidas en su superficie, dan lugar a una gran estabilidad de las
suspensiones coloidales. En el campo del tratamiento de aguas, la coagulación es, por
definición, el fenómeno de desestabilización de las partículas
coloidales, que puede conseguirse especialmente por medio de la neutralización de sus cargas
eléctricas. Se llama coagulante al producto utilizado para esta neutralización (Sociedad
Degrémont, 1979).
La agrupación de las partículas descargadas, al ponerse en contacto unas con otras, constituye la
floculación, que da lugar a la formación de flóculos capaces de ser retenidos en una fase posterior
del tratamiento del agua. Algunos productos pueden favorecer la formación del flóculo. A éstos
se les llama floculantes. La separación sólido-líquido, del flóculo formado y del agua, puede
hacerse por filtración, por decantación o flotación, seguidas o no de filtración (Mendoza,
Montañés y Palomares, 1998).

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La coagulación y la floculación intervienen generalmente en el tratamiento de aguas destinadas al
abastecimiento público y en la preparación de aguas industriales de fabricación. Con estos
procedimientos se consigue la neutralización de los coloides del agua y su absorción en la
superficie de los precipitados formados en el proceso de floculación. También pueden adsorberse
sobre el flóculo ciertas sustancias disueltas (materia orgánica, contaminantes diversos, etc). En el
tratamiento de aguas residuales urbanas, con frecuencia, es tal la concentración de materia en
suspensión, que puede conseguirse una floculación mediante simple agitación. Con el fin de
favorecer la eliminación de la contaminación coloidal, puede introducirse un coagulante
(Sociedad Degrémont, 1979).
Las aguas residuales industriales presentan composiciones muy variables, según la industria
considerada. En algunos casos, el agua contiene un constituyente capaz de flocular por simple
agitación o mediante la adición de un floculante. Otras veces, es necesario utilizar un coagulante
que de origen a un precipitado que pueda flocularse a continuación (Sociedad Degrémont,
1979).
 Coagulación
La coagulación se refiere al proceso de desestabilización de las partículas suspendidas, de
modo que se reduzcan las fuerzas de separación entre ellas, debido a las reacciones que suceden
al agregar un reactivo químico (coagulante) al agua, originando productos insolubles. El reactivo
químico agregado al agua debe de ser capaz de, en fracciones de segundo, neutralizar la carga de
los coloides generalmente electronegativos, presentes en el agua, y formar un precipitado.
Los coagulantes principalmente utilizados son sales de aluminio o de hierro. En algunos casos,
pueden utilizarse igualmente productos de síntesis, tales como los polielectrólitos catiónicos
(Valderrama, 2007). La sal metálica actúa sobre los coloides del agua por medio del catión,
que neutraliza las cargas negativas antes de precipitar. Al polielectrólito catiónico se le llama así
porque lleva cargas positivas que neutralizan directamente los coloides negativos. Los
polielectrólitos catiónicos se emplean generalmente junto con una sal metálica, en cuyo caso
permiten una importante reducción de la dosis de dicha sal que habría sido preciso utilizar.
Puede llegarse incluso a suprimir completamente la sal metálica, con lo que se consigue
reducir notablemente el volumen de fango producido
(Sociedad Degrémont, 1979).
 Floculación.
La floculación es el proceso mediante el cual las moléculas ya desestabilizadas entran en contacto
debido a los fenómenos de transporte dentro del líquido. Esto implica la formación de
puentes químicos entre partículas, de modo que se forme una malla de coágulos, tridimensional y

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porosa, agrandando las partículas aglutinadas en pequeñas masas, llamadas flocs, que facilitan la
precipitación (Soto, 2001).
 Modelos teóricos de coagulación y de floculación.
La coagulación y floculación son dos procesos dentro de la etapa de clarificación del agua.
Ambos procesos se pueden resumir como una etapa en la cual las partículas se aglutinan en
flocs, tal que su peso específico supere a la del agua y puedan precipitar (Soto, 2001).
Existen dos modelos de coagulación. El modelo físico o de doble capa, basado en fuerzas
electrostáticas de atracción y repulsión. El otro modelo es químico, llamado “puente químico”,
que relaciona una dependencia entre el coagulante y la superficie de los coloides (Soto,
1974).
Para la floculación existen también dos modelos, según sea el tamaño de las partículas
desestabilizadas (en general todas las partículas se ven afectadas por ambos mecanismos). El
primero es llamado ortocinético, el cual es promovido por agitación externa principalmente, que
influye partículas de tamaño superior al micrón y tiene relación con los gradientes de
velocidad del líquido. El segundo modelo se llama pericinético y se diferencia del primero en que
su fuente de agitación es interna. Principalmente importarán el movimiento browniano y la
sedimentación. Su efecto es principalmente sobre partículas de tamaño inferior a 1 micrón (Soto,
2001).
Las partículas pequeñas (<1um) están sometidas a floculación pericinética, motivada por el
movimiento browniano, mientras que las que presentan un tamaño mayor, están afectadas
principalmente por el gradiente de velocidad del líquido, predominando en ella la floculación
ortocinética (Soto, 2001).
2.6. FILTRACION
La filtración en medios granulares es la forma más económica y eficiente de separar sólidos
suspendidos que no son removidos por sedimentación. La filtración es una operación unitaria de
gran importancia dentro de un sistema de tratamiento y acondicionamiento de aguas. Generalmente
la filtración se efectúa después de la separación de la mayoría de los sólidos suspendidos por
sedimentación, aunque dependiendo de las características del agua, es posible que ésta entre
directamente a la etapa de filtración, sin ser sedimentada previamente (Rocha, 2010).
Esto puede presentarse dependiendo de la cantidad y naturaleza de los sólidos en suspensión. Si la
cantidad de sólidos no es muy grande puede pasarse directamente a la etapa de filtración. Si la
cantidad de sólidos suspendidos en el agua a tratar es muy grande y se pasa directamente a la

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filtración, el filtro se satura rápidamente y es necesaria su continua limpieza, ya que los ciclos de
filtración son de poca duración.
Si previamente se separan los sólidos sedimentables, la carga en el filtro disminuye, y se tiene una
mejor operación y un proceso de remoción de sólidos suspendidos es más eficiente (Rocha,
2010).
El filtro más ampliamente usado para remover sólidos suspendidos es el filtro de grava y arena y se
le llama así precisamente porque es un lecho de grava y arena el que retiene las partículas
suspendidas en el agua. El mecanismo de remoción de estos sólidos es de diferente naturaleza. En el
proceso intervienen fuerzas de cohesión entre el material formado y las partículas en suspensión,
aunque también se manifiestan fuerzas de atracción electrostática del tipo de fuerzas de London y de
Van Der Waals (Rocha, 2010).
2.7. POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES
Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domésticas, son los sólidos
suspendidos y disueltos que consisten en materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y
grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos. Los desechos humanos sin un tratamiento
apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de
infección parasitaria (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias
enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la
fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana puede contener los mismos
contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas.
Cuando las aguas servidas son recolectadas, pero no tratadas correctamente antes de su eliminación
o reutilización, existen los mismos peligros para la salud pública en las proximidades del punto de
descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarán peligrosos efectos adicionales
(p.ej. el hábitat para la vida acuática y marina es afectada por la acumulación de los sólidos; el
oxígeno es disminuido por la descomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y
marinos pueden ser perjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta
los organismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias). Si la
descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes
puede ocasionar la eutrofización (la aparición de algas y plantas), con molesta vegetación que puede
afectar a las pesquerías y áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las
aguas servidas (grava, cerniduras, y fangos primarios y secundarios) pueden contaminar el suelo y
las aguas si no son manejados correctamente. Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin
de evitar o aliviar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente

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humano y natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es
positivo.
Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la salud pública en el área
de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos
de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalación de un sistema de recolección y tratamiento de
las aguas servidas posibilita un control más efectivo de las aguas servidas industriales mediante su
tratamiento previo y conexión con el alcantarillado público, y ofrece el potencial para la reutilización
beneficiosa del efluente tratado y de los fangos.
Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisión de sitios de
servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesquerías, mayores actividades y
rentas turísticas y recreativas, mayor productividad agrícola y forestal o menores requerimientos
para los fertilizantes químicos, en caso de ser reutilizado el efluente y los fangos, y menores
demandas sobre otras fuentes de agua como resultado de la reutilización del efluente.

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Tabla N°1. Estándares nacionales de calidad ambiental para agua, categoría 3, parámetros para
riego de vegetales de tallo bajo y tallo alto
PARÁMETROS PARA RIEGO DE VEGETALES DE TALLO BAJO Y TALLO ALTO
PARÁMETROS UNIDAD VALOR
Fisicoquímicos
Bicarbonatos mg/L 370
Calcio mg/L 200
Carbonatos mg/L 5
Cloruros mg/L 100-700
Conductividad (uS/cm) <2000
Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 15
Demanda Química de Oxígeno mg/L 40
Fluoruros y Fosfatos - P mg/L 1
Nitratos (NO3-N) mg/L 10
Nitritos (NO2-N) mg/L 0,06
Oxígeno Disuelto mg/L >=4
pH Unidad de pH 6.5-8.5
Sodio mg/L 200
Sulfatos mg/L 300
Sulfuros mg/L 0.05
Inorgánicos
Aluminio mg/L 5
Arsénico mg/L 0.05
Bario total mg/L 0.7
Boro mg/L 0.5-6
Cadmio mg/L 0.005
Cianuro Wad mg/L 0.1
Cobalto mg/L 0.05
Cobre mg/L 0.2
Cromo (6+) mg/L 0.1
Hierro mg/L 1
Litio mg/L 2.5
Magnesio mg/L 150
Manganeso y Níquel mg/L 0.2 c/u
Mercurio mg/L 0.001
Plata, Plomo, Selenio mg/L 0.05
Zinc mg/L 2
Orgánicos
Aceites y Grasas mg/L 1
Fenoles mg/L 0.001
S.A.A.M.(detergentes) mg/L 1
Plaguicidas
Aldicarb ug/L 1
Aldrín (CAS 309-00-2) y Endrin ug/L 0.004

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Clordano (CAS 57-74-9) ug/L 0.3
DDT ug/L 0,001
Dieltrín (N° CAS 72-20-8) ug/L 0.7
Endosulfán ug/L 0.02
Heptacloro (N°CAS 76-44-8) Y heptacloripoxido ug/L 0.1
Lindano ug/L 4
Paratíón ug/L 7.5
Tabla N°2. Estándares nacionales de calidad ambiental para agua categoría 3, parámetros para
bebidas de animales
PARÁMETROS PARA BEBIDAS DE ANIMALES
PARÁMETROS UNIDAD VALOR
FisicoquímicosConductividad Eléctrica (uS/cm) <=5000
Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L <=15
Demanda Química de Oxígeno mg/L 40
Fluoruro mg/L 2
Nitratos (NO3-N) mg/L 50
Nitritos (NO2-N) mg/L 1
Oxígeno Disuelto mg/L >5
pH Unidades de pH 6.5-8.4
Sulfatos mg/L 500
Sulfuros mg/L 0.05
Inorgánicos
Aluminio mg/L 5
Arsénico y Berilio mg/L 0.1c/u
Boro mg/L 5
Cadmio mg/L 0.01
Cianuro WAD mg/L 0.1
Cobalto mg/L 1
Cobre mg/L 0.5
Cromo (6+) y Hierro mg/L 1c/u
Litio mg/L 2.5
Magnesio mg/L 150
Manganeso mg/L 0.2
Mercurio mg/L 0.001

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Níquel mg/L 0.2
Plata mg/L 0.05
Plomo mg/L 0.05
Selenio mg/L 0.05
Zinc mg/L 24
Orgánicos
Aceites y grasas mg/L 1
Fenoles mg/L 0.001
S.A.A.M. (detergentes) mg/L 1
Fuente: Decreto Supremo N° 002 -2008–MINAM
NOTA:
Vegetales de tallo alto: Son plantas cultivables o no, de porte arbustivo o arbóreo y tienen una buena
longitud de tallo. Las especies leñosas y forestales tienen un sistema radicular pivotante profundo (1
a 20 metros).
Ejemplo: forestales, árboles frutales, etc.
Vegetales de tallo bajo: Son plantas cultivables o no, frecuentemente porte herbáceo. Debido a su
poca longitud de tallo alcanzan poca altura. Usualmente, las especies herbáceas de porte bajo tienen
un sistema radicular difuso o fibroso, poco profundo (10 a 50 cm).
Ejemplo: hortalizas y verduras de tallo corto como ajo, lechuga, fresas, col, repollo, apio, arveja, etc.
Animales mayores: Entiéndase como animales mayores a vacunos, ovinos, porcinos, camélidos y
equinos.
Animales menores: Entiéndase como animales menores a caprinos, cuyes, aves y
conejos.
SAAM: Sustancias activas de azul de metileno.

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CAPITULO III
MATERIALES Y METODOS
3.1. LUGAR DE EJECUCION
La etapa de laboratorio de la presente investigación se llevó a cabo en los laboratorios Ubicado en Av.
Universitaria s/n – Shancayan en el área de laboratorios de la Ciudad Universitaria.
3.2. MATERIALES
3.2.1. Material biológico
• CACTUS (FRESCO Y SECO)
• CASCARA DE PLATANOS
• CASCARA DE NARANJA
• MUESTRA DE AGUAS RESIDUAL DEL RÍO QUILCAY Y RIO SANTA.
3.2.2. REACTIVOS
• Kit electrostático
• Sulfato de Aluminio
3.2.3. Materiales de Laboratorio
• Agua destilada
• Fotómetro
• Papel filtro
• Tubos de ensayo
• Pipetas
• bureta
• Frascos de vidrio
• Espátula
• baldes
3.2.4. Equipos de laboratorio
• Bomba de vacío
• Balanza
• horno
3.3 METODOLOGIA
3.3.1. Obtención de las muestras del Agua residual Domestica del RIO QUILCAY Y RIO SANTA.
Figura Nº 1 toma de muestra a tratar
- Se utilizaron frascos previamente esterilizados.
- Se sumergieron las botellas boca abajo a una profundidad aproximada de 20 a 30 cm,
luego se giró la boca de la botella hacia la corriente de agua.

20. 20
20
31
Figura nº 2 toma de muestra
- Se dejó una porción del recipiente sin llenar (1/4 de frasco), de manera que el aire contenido
en esa zona asegure un adecuado suministro de oxígeno para los microorganismos que lo
necesiten hasta el momento del análisis.
- Se guardaron los frascos.
- Se trasladaron las muestras al laboratorio para su análisis antes de las 24 horas luego de la
recolección de la muestra.
- Estas fueron recolectadas en envases separados, dependiendo del análisis. Para la
determinación y llevadas inmediatamente al laboratorio.
• Determinación de parámetros fisicoquímicos
Se determinaron parámetros, TURBIDEZ e iones; para lo cual la muestra fue recolectada en
frasco de plástico de capacidad de 1,000 ml. La muestra fue llevada al laboratorio. Para
determinar mediante el uso del equipo de Multiparámetro.

21. 21
21
3.3.4. Obtención del cactus y cascara de plátanos
PARA EL CACTUS
Para la obtención de este coagulante-floculante natural, se empleó como materia prima a las
pencas del cactus, para lo cual primero se realizó la recolección de las pencas. Luego, las
pencas fueron lavadas con agua de caño, para posteriormente proceder a retirar las espinas y
realizando otro lavado con agua, en la cual fue cortada en pequeños trozos, llevándolo a
secado durante 24 horas para luego ser molido. Y también se utilizó en el momento del
proceso de coagulación el cactus fresco.
Figura Nº 5 Fotografía del retiro de las espinas del cactus
Figura Nº 6 Fotografía del corte en cuadros del cactus

22. 22
22
PARA LA CASCARA DE PLATANOS
Lavado con agua potable, se procede a pelar los plátanos, que ayudaron los compañeros que
estaban en el laboratorio, luego se procedió a cortar y secar durante 24 horas
aproximadamente, se molió y se tamizo.
Figura Nº 7 plátanos seco
PARA LA CASCARA DE NARANJA
Se consiguió las cascaras en los puestos de jugo de naranja, en la cual se llevo al laboratorio y
previo a su secado, se lavó con agua potable, se procedió a llevarlo al horno para su secado
durante 24 horas aproximadamente, se molió.
Figura Nº 8 cascara de naranja para su secado
.3.8. Evaluación de la eficiencia del sistema
Para determinar si el filtro elaborado es eficiente en cuanto a la remoción de contaminantes, se realizó
la medición de parámetros fisicoquímicos como:
• Turbidez
• Iones

23. 23
23
CAPITULO IV
PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
A continuación, se presentan los principales resultados de esta primera etapa, la cual comprende la
evaluación de los contaminantes presentes en el AGUA RESIDUAL DOMESTICA DEL RIO QUILCAY Y
RIO SANTA, la evaluación del sistema a nivel de laboratorio.
4.1. Obtención de las muestras
El monitoreo de estos parámetros se realizó separando en cuatro baldes 1L de muestra en cada
balde y 10g de cada coagulante, dejando reposar de 5 a 10 min a que reaccione los coagulantes ; se
toma 50ml de muestra de cada balde para proceder a su filtrado; para el rio QUILCAY se hecho
carbón activado para la remoción del color.
Para rio santa se realizó al igual que la muestra de rio QUILCAY sin echar carbón activado para su
filtración.
Para comparar coagulante químico con coagulante natural se hecho a las dos muestras de rio el
sulfato de aluminio.
4.2. Análisis Fisicoquímico
Se realizó a su vez las mediciones de algunos parámetros fisicoquímicos en el laboratorio, turbidez e
iones.
Medición de iones y turbidez antes de los coagulantes
RIO
QUILCAY
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.03 0.001 0.002 0.01 0.01 0.13
TURBIDEZ 2 UNF

24. 24
24
DESPUES DE COLOCAR LOS COAGULANTES SE FILTRO Y SE MIDIO LA TURBIDEZ PARA EL COLOR
TURBIDEZ DE LA TUNA SECA 24 UNF
TURBIDEZ DEL PLATANO 31 UNF
TURBIDEZ DE LA NARANJA 63 UNF
Después de pasar el filtro se hecho carbón activado y se volvió a filtrar.
TUNA
SECA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.15 0.014 0.022 0.83 2.70 0.06
TURBIDEZ 6 UNF
TUNA
FRESCA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.03 0.010 0.002 0.56 1.74 0.06
TURBIDEZ 3 UNF
PLATANO
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.21 0.019 0.033 1.08 3.1 0.15
TURBIDEZ 23 UNF
NARANJA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.20 0.51 0.92 0.117 1.5 0.91
TURBIDEZ 44 UNF

25. 25
25
Muestra original RIO SANTA
RIO
SANTA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.40 0.003 0.42 0.05 0.14 0.49
TURBIEDAD 11 UNT
Análisis y resultados después del filtrado (rio santa)
TUNA
SECA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.10 0.012 0.011 0.8 2.4 0.40
turbiedad 11 UNT
TUNA
FRESCA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
1.81 0.007 0.013 0.83 2.56 0.10
turbiedad 15 UNT
PLATANO
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.17 0.008 0.046 0.99 3.10 0.22
turbiedad 33 UNT
NARANJA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
0.05 0.035 0.047 0.7 2.15 0.11
turbiedad 27 UNT

26. 26
26
PRUEBA FINAL CON SULFATO DE ALUMINIO EN LA CUAL SE UTILIZA LAS DOS MUESTRAS DE LOS
RIOS Y LOS IONES
RIO
QUILCAY
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
2.56 0.096 0.181 0.27 0.80 0.38
turbiedad 79 UNT
RIO
SANTA
NH4
(mg/L)
H2S
(mg/L)
NO2
(mg/L)
P
(mg/L)
PO4
(mg/L)
Fe
(mg/L)
1.41 0.042 0.084 0.30 0.88 0.34
turbiedad 32 UNT
TABLAS
MEDICION DE IONES ANTES DE UTILIZAR LOS CUAGULANTES NATURALES
INTERPRETACION:
En el rio Quilcay se encuentran en mínimas cantidades los iones analizados, entre estos encantándose
con mayor concentración el NH4 y Fe, y en el rio Santa se encuentra mayor cantidad de concentración
Fe, NO2 y NH4, comparando entre estos dos ríos, hay más presencia de iones en el rio santa, esto sucede
porque hay más efluentes que en el rio Quillcay.
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
RIO QUILCAY RIO SANTA
NH4
H2S
NO2
P
PO4
Fe

27. 27
27
INTERPRETACION:
El Rio Santa presenta mayor turbidez que el Rio Quilcay ,por haber mayores descargas de efluentes
MUESTRA CON CUAGULANTES NATURALES PARA RIO QUILCAY
INTERPRETACIÓN: Entre los iones analizados los que no se removieron son los fosfatos y fosforo, es
decir, la eficiencia de remoción que presenta es la tuna fresca a comparación del resto de los
coagulantes.
0
2
4
6
8
10
12
RIO QUILLCAY RIO SANTA
TURBIDEZ
TURBIDEZ
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
NH4
H2S
NO2
P
PO4
Fe

28. 28
28
MUESTRA CON CUAGULANTES NATURALES PARA RIO SANTA
INTERPRETACIÓN: Desde el punto de vista de los coagulantes, la cáscara de naranja es la que presenta
mayor eficiencia de remoción de iones (porque tiene su propiedad adsorbente de metales pesados), y
desde el punto de vista de iones removidos son los nitritos y sulfuros; los que no se removieron son los
fosfatos y fosforo (por no ser metales) y por reaccionar con otros compuestos que sean específicamente
de los coagulantes utilizados.
MUESTRA ORIGINAL ANTES DE HECHAR SULFATO DE ALUMINIO
SULFATO DE ALUMINIO
Interpretación: con el sulfato de aluminio no hubo remoción alguna en el ion amonio del rio Quilcay y
rio santa,
NH4
H2S
NO2
P
PO4
Fe
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
NH4
H2S
NO2
P
PO4
Fe
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
RIO QUILCAY RIO SANTA
MUESTRA ORIGINAL DERIO
NH4 NO2 P PO4 H2S Fe

29. 29
29
INTERPRETACIÓN: En la gráfica exactamente no hay una buena eficiencia de remoción de iones, debido a que
el sulfato de aluminio es un coagulantepara disminuir laturbiedad,y no exactamente de los iones analizados.
TURBIDEZ ANTES Y DESPUES DEL FILTRADO (CARBON ACTIVADO)
INTERPRETACIÓN: En la gráfica se observa que la turbiedad aumenta, esto es debido al color propio de los
coagulantes utilizados.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
RIO QUILCAY RIO SANTA
SULFATO DE ALUMINIO
NH4 NO2 P PO4 H2S Fe
TURBIDEZ A
TURBIDEZ D0
10
20
30
40
50
60
70
TUNA
FRESCA TUNA SECA
PLATANOS
NARANJA
TURBIDEZ A
TURBIDEZ D

30. 30
30
RIO SANTA SIN CARBON ACTIVADO Y DESPUES DE LOS COAGULANTES
INTERPRETACIÓN: La turbiedad aumenta debido al color propio de los coagulantes utilizados, a excepción de
tuna fresca que diminuye su turbiedad, esto porque los mucílagos de la tuna adsorbey lo sedimenta.
0
5
10
15
20
25
30
35
TUNA FRESCA TUNA SECA PLATANOS NARANJA
TURBIDEZ I
TURBIDEZ D

31. 31
31
TURBIDEZ DESPUES DE HECHAR ELSULFATO DE ALUMINIO
INTERPRETACION: En la gráfica se observa que la turbiedad aumenta, debido a que el sulfato de
aluminio dio un color blanco lechosos y esto hace que aumente su turbiedad, pero turbiedad propia de
los ríos se sedimentaron.
5.0 CONCLUSIONES
5.1. Las tablas anteriores demuestran la efectividad que tiene el sistema.
5.2. El grado de contaminación del agua residual domestica es alto ya que en las pruebas
realizadas en el laboratorio nos indican resultados de
coliformes=1.100x102NMP/100ml.
5.3. Con respecto a los parámetros de turbidez y pH, estos fueron los únicos sin diferencia
significativa, los datos altos obtenidos en la turbidez pueden ser el resultados de una
turbidez inicial muy alta dada por la muestra patrón.
5.4. Para el color, si hubo diferencia significativa, aunque los datos sobre el color no fueron
satisfactorios, es posible que se obtengan mejores resultados si se aplica un tratamiento
de filtración luego del proceso de coagulación floculación.
5.5. En cuanto al olor el de cascara de plátanos, se pueden apreciar como aceptables, pero el
cactus le faltaría un proceso de coagulacion floculación.
5.6. Otra condición que se debe tener en cuanta dado los resultados obtenidos es el pH, ya que
haciendo una variación en este se podría cambiar los efectos.
5.7. Las mejores muestras se evaluaron de acuerdo a los datos reportados, teniendo en cuenta
costo-beneficio, una vez tratada disminuyo considerablemente.
5.8. El tratamiento de las aguas residuales domestica del Rio Quilcay de huaraz fue eficiente,
por la buena remoción de microorganismos encontrados en el agua residual.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
RIO QUILCAY RIO SANTA
TURBIDEZ I
TURBIDEZ D

32. 32
32
5.9. El análisis señala un alto contenido de sólidos por ser aguas residuales domestica, el cual
nos indica otra razón más para aplicar un tratamiento biológico, por lo que los sólidos son
fuente de alimenticio para los microorganismos.
6.0 RECOMENDACIONES
6.1. En huaraz el cactus es ampliamente cultivado. La mayoría de los cultivos son destinados
a la producción de la cochinilla, pero una vez retirada la cochinilla, estas pencas son
cortadas y desechadas en el suelo esperando a que se descompongan. Recolectar las
pencas cultivadas en el borde del río, ayudaría a cubrir la demanda para la
producción del coagulante y floculante natural a partir del cactus. En ese sentido, si se
tendría una política de restauración el costo de tratamiento saldría mínimo.
6.2. Resulto que la cascara de plátanos con un poder coagulante bajo, por lo cual es necesario
realizar estudio en donde se utilice con coadyuvantes en mezclas con coagulantes, o
realizar otro tratamiento posterior al de floculación coagulación que permita una mayor
remoción de color y turbidez en el agua.

33. 33
33
7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
 EWEIS, Jet All Principios de biorrecuperación. Ed. Mac Graw
Hill. (1999).
 ITGE Contaminación y depuración de suelos.
(1995)
 PEÑAFIEl, B; y DONOSO, M. “Evaluación de diferentes dosis de
microorganismos eficientes (EM) en el cultivo
de pepino (Cucumis sativus) híbrido atar ha-
435” Facultad de Ingeniera en Mecánica y
Ciencias de la Producción, Escuela Superior
Politécnica del Litoral (2004).