Coagulantes naturales en sistemas de flujo continuo, como sustituto del Al2(SO4)3 para clarificación de aguas

• Autores: Natalia Fuentes Molina, Emiro José Molina Rodríguez, Patricia Ariza Velasco
• Localización: Producción + Limpia, ISSN-e 1909-0455, Vol. 11, Nº. 2, 2016, págs. 41-54
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Coagulantes naturais em sistemas de fluxo continuo, como substituto do Al2(SO4)3 para clarificação de águas
  • Natural coagulants in continuáis flow systems as a substitute of Al2(SO4)3 for water clarification
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    RESUMEN Introducción. El agua superficial es de vital importancia como fuente de abastecimiento, sin embargo no todas son aptas para el consumo, haciéndose necesario su tratamiento, mediante la combinación de procesos físicos y químicos que requieren el uso de coagulantes como el sulfato de aluminio; sustancia que cumple eficientemente su función, pero es bio-acumulada por los humanos afectando la salud. Objetivo. Evaluar la eficiencia de los coagulantes naturales Moringa Oleífera, Cactus Opuntia, Algas Marinas y Almidón, para la clarificación de las aguas de consumo humano, como sustituto al sulfato de aluminio en sistemas batch y continuos. Materiales y métodos. Se analizaron muestras de agua del Rio Cesar, durante periodos seco y lluvioso, representando baja y alta turbiedad. Las biomasas fueron analizadas con y sin pre-tratamientos químicos (Ca(OH)2, CaCL2, NaOH y NaCl). Se efectuaron pruebas mediante dos sistemas simulando las fases de coagulación y floculación, utilizando varias dosificaciones. Las variables de control fueron color, turbiedad, OD, ST, conductividad DQO y pH. Resultados. Las mayores eficiencias de remoción se presentaron con pre-tratamientos excepto el cactus; encontrándose 88.26% para moringa usando Ca(OH)2, 79.73 % para almidón con NaOH; 81.14 % para algas con CaCL2 y 98.41 % para cactus siendo la más eficiente. Se obtuvo un eficiente comportamiento del sistema continuo con condiciones similares a las obtenidas del sistema batch. Conclusiones. Se determinaron las condiciones óptimas de los coagulantes naturales, demostrando que son eficientes, seguros y económicos para el tratamiento de aguas, con menor generación de lodos, gracias a los mecanismos de adsorción y neutralización de cargas.

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    RESUMO Introdução. A água superficial é de vital importância como fonte de abastecimento, mas não todas são aptas para o consumo, fazendo necessário seu tratamento, mediante a combinação de processos físicos e químicos que requerem o uso de coagulantes como o sulfato de alumínio; substância que cumpre eficientemente sua função, mas é bio-acumulada pelos humanos afetando a saúde. Objetivo. Avaliar a eficiência dos coagulantes naturais Moringa Oleífera, Cactos Opuntia, Algas Marinhas e fécula, para a clarificação das águas de consumo humano, como substituto ao sulfato de alumínio em sistemas batch e contínuos. Materiais e métodos. Se analisaram amostras de água do Rio Cesar, durante períodos seco e chuvosos, representando baixa e alta turvação. As biomassas foram analisadas com e sem pré-tratamentos químicos (Ca(OH)2, CaCL2, NaOH e NaCl). Se efetuaram provas mediante dois sistemas simulando as fases de coagulação e floculação, utilizando várias dosagem. As variáveis de controle foram cor, turvação, OD, ST, condutividade DQO e pH. Resultados. As maiores eficiências de remoção se apresentaram com pré-tratamentos exceto o cactos; encontrando-se 88.26% para moringa usando Ca(OH)2, 79.73% para fécula com NaOH; 81.14% para algas com CaCL2 e 98.41% para cactos sendo a mais eficiente. Se obteve um eficiente comportamento do sistema contínuo com condições similares às obtidas do sistema batch. Conclusões. Se determinaram as condições ótimas dos coagulantes naturais, demostrando que são eficientes, seguros e económicos para o tratamento de águas, com menor geração de lodos, graças aos mecanismos de adsorção e neutralização de cargas.

  • English

    ABSTRACT Introduction. Surface water is most important as a source for supply, but not all of it is suitable for consumption. It is necessary to treat it by combining physical and chemical processes that require the use of coagulants such as the aluminum sulfate, a substance that is efficient but it is also harmful for health, as human beings bio-accumulate it. Objective. Evalúate the efficiency of the natural coagulants: Moringa Oleífera, Opuntia cactus, seaweed and starch, to clarify human consumption water, as a substitute of the aluminum sulfate in batch and continuous systems. Materials and methods. Water samples from the Cesar river were analyzed during sunny and rainy periods, representing low and high turbidity. The biomasses were analyzed with and without chemical pre-treatments (Ca(OH)2, CaCL2, NaOH y NaCl). Tests were performed by means of two systems that simulated the coagulation and flocculation stages, with several doses. The control variables were color, turbidity, OD, ST, conductivity, COD and pH. Results. The highest removal efficiencies were found with pre-treatments, except with the cactus, finding 88.26% for moringa using Ca(OH)2, 79.73% for starch with NaOH; 81.14% for algae with CaCL2 and 98.41% for cactus, which is the most efficient. An efficient behavior was obtained from the continuous system with similar conditions to those obtained from the batch system. Conclusions. The optimal conditions of the natural coagulants were determined, demonstrating their efficiency, safety and economy for water treating, with less mud generation, thanks to the adsorption and load neutralization mechanisms.