“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”UNIVERSODAD NACIONAL JOSE FAUTSINO SANCHEZ CARRION INGENIERIA AGRONOMÍA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL INGENIERIA INDUSTRIAS ALIMENTARIAS COAGULANTES ORGANICOS O NATURALES EN EL TRATAMIENTO DE AGUA CICLO: VI CURSO: Tratamiento de agua DOCENTE: Ing. Edson Máx Caro INTEGRANTES: Carrillo Díaz Yosana Nycol Colonio Silvestre Yordan. Gaspar Cruz Ángel Malpartida Huertas Bryan Alexander Ramírez Domínguez Deysi HUACHO-PERÚ 2017 Tratamiento de agua INDICE INTRODUCCION…………………………………………………………..…………….…4 OBJETIVOS………………………………………………………………….……………...5 OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………...5 OBJTIVO ESPECÍFICO…………………………………………………………......5 MARCO TEORICO……………………………………………………………..……………6 COAGULACION…….………………………………………………..…………..…6 COAGULANTE…………………………………………………….………………..6 COAGULACION……………………………………………………………………………..6 PARAMETROS PARA LA COAGULACION………………………………………………7 COAGULANTES UTILIZADOS A NIVEL MUNDIAL………………….…………………7 Mezclado rápido………………………………………………………………………..7 . Mezclado lento………………………...………………………………………………8 Sedimentación……………………………………………………………………….…8 Existen dos clases de materiales usados en el proceso de coagulación-floculació…….8 COAGULANTES NATURALES…………………………………………………………..…9 DOSIS, CONCENTRACIÓN DEL MEDIO………………………………………..…9 pH, SOLUBILIDAD……………………………………………………………….…10 AGENTES NATURALES EMPLEADOS EN LA COAGULACIÓN……………………....11 2 .20 3 ..14 USO DE COAGULANTES ORGANICOS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES………………………………………………………………………………15 OTROS AGENTES NATURALES………………………………………………………….. Tratamiento de agua PRINCIPALES AGENTES VEGETALES ESTUDIADOS…………………………………12 APLICACIÓN DE TANINOS COMO COAGULANTES…………………………………..16 CONCLUSION…………………………………………………………………………….…..19 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………. Optimar la gestión de los recursos hídricos para reducir la carga de enfermedades transmitidas por vectores (como las complicaciones víricas transmitidas por los mosquitos) y asegurar la salubridad de las aguas para uso recreativo y otros. siendo necesario la búsqueda de nuevas alternativas basadas en investigaciones sobre diferentes sistemas de tratamiento de aguas que faciliten una mejor calidad y una protección adecuada de los recursos hídricos (Sánchez et al. doméstica y comunitaria mejorará la calidad de vida de millones de personas. genera un ambiente que favorece al avance de la contaminación. En este siglo. se logró reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso al agua potable antes de 2015. con consecuencias de gran alcance para la salud de niños y para el desarrollo económico y social de comunidades y naciones. Prácticamente la décima parte de la carga global de enfermedades podría prevenirse mejorando el abastecimiento de agua. química y/o biológica. Las fuentes de agua potable están bajo la amenaza creciente de la contaminación. sin embargo por lo menos el 11% de la población mundial no tiene acceso aún al agua potable (OMS. el saneamiento. la higiene y la gestión de los recursos hídricos. Los recursos hídricos del planeta están sometidos a contaminación física. agricultura. de saneamiento y de higiene es uno de los principales y más urgentes problemas relacionados con la salud. Asegurar el acceso a las poblaciones pobres a agua segura para beber. (UNICEF. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y de acuerdo con los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM). 2012). INTRODUCCION La calidad del agua es una preocupación creciente en todas partes del mundo en vía de desarrollo. ganadería. el desarrollo de las ciudades y la falta de medidas y programas para dar respuesta a dichos cambios. 2014). 2012). a un saneamiento adecuado y favorecer la higiene personal. 2011). entre otras). El avance de la actividad humana (industria. Debido a esto las medidas que se deben tomar para descontaminar los efluentes debe ser cada vez más urgente. el crecimiento demográfico. podría salvar muchas vidas y tiene unos beneficios directos e indirectos muy importantes que van desde la perspectiva micro-económica de las familias a la perspectiva macro-económica de las economías nacionales (OMS. Tratamiento de agua 1. 4 . la falta de agua segura para el consumo humano. OBEJTIVO GENERAL Dar a conocer sobre los coagulantes orgánicos o naturales en el tratamiento de agua 2.OBJETIVO ESPECIFICO Definir los coagulantes orgánicos o naturales en el tratamiento de agua. OBJETIVO 2.1. Definir los agentes vegetales empleados en los procesos de coagulación.2. Tratamiento de agua 2. 5 . favoreciendo el crecimiento de los coágulos. Tratamiento de agua 3. 6 . dependen ampliamente de las propiedades de hidratación y los estados de carga superficial de un coloide. COAGULANTE Son sustancias naturales o artificiales. MARCO TEORICO 3. son precursoras de generar la afinidad entre ellas.2. formaran los flóculos y estos decantaran en la etapa de sedimentación. que dosificadas adecuadamente en una masa homogénea de agua que contiene partículas en suspensión (turbidez). Estos coágulos convenientemente tratados.culas orgánicas que ocurren naturalmente adoptan una carga negativa y la presencia de carga superficial en una partícula influyen ampliamente en su estabilidad relativa. 3. varios tipos de partí.1 COAGULACION En los sistemas de agua. La ciencia detrás de la estabilidad coloidal y la eficacia de los procesos de coagulación y floculación. La floculación consiste en la agregación de partículas para formar flóculos más grandes. incluyendo los sólidos debidos a la contaminación y los sólidos generados por los químicos. contribuyendo a la agregación de partículas para formar microflóculos. 5 COAGULANTES UTILIZADOS A NIVEL MUNDIAL La coagulación reduce la carga negativa. 2009). temperatura. 4 PARAMETROS PARA LA COAGULACION En términos de estabilidad termodinámica. reducir las fuerzas repulsivas entre las partículas. La floculación depende de la temperatura y el pH del agua. ayuda de coagulante. También llamado mezclado flash. en el cual las ayudas de coagulación y floculación y las sustancias de ajuste de pH son añadidos a la muestra de agua. la coagulación depende de varios factores. y floculante (Norde. La sedimentación comprende la precipitación de sólidos. velocidad de corte y concentraciones relativas de coagulante. y se efectúa mezclado rápido. El objetivo es dispersar los químicos en el agua. El proceso de CF involucra los siguientes pasos: 5. tales como el pH. 7 . Tratamiento de agua En el proceso de coagulación se firman pequeñas partículas gelatinosas mediante la adición de coagulantes al agua y la aplicación de energía de mezclado.1. Mezclado rápido. es decir permitir la coagulación. 2010). que desestabiliza las partículas suspendidas por neutralización de cargas coloides cargados negativamente (Cogollo. 2.2. El mezclado es suspendido. taninos. 5. alginatos entre otros (Portilla. Existen dos clases de materiales usados en el proceso de coagulación- floculación: 5.1.4. Sedimentación. Tratamiento de agua 5.3. polímeros anfotéricos e hidrofóbicamente modificados y floculantes naturales como almidón. polímeros no iónicos. para promover la precipitación del floc (Ebeling et al. sales metálicas como cloruro férrico o sulfato de aluminio. metales pre-hidrolizados como policloruro de aluminio y polielectrolitos o coagulantes per se. goma guar. Mezclado lento. es decir floculación. Coagulantes inorgánicos y orgánicos que incluyen aditivos minerales como sales de calcio. 5. 2005). 2013).1. 5.1.1.4. 8 .4. El objetivo es mantener los componentes de agua mezclados y promover la formación de flóculos largos. Floculantes orgánicos que incluyen polielectrolitos catiónicos y aniónicos. El mezclado se efectúa a velocidad moderada. : 1 Coagulación según el mezclado y sedimentado 6 COAGULANTES NATURALES Depende: • Dosis • La concentración del medio • Solubilidad • pH 9 . Tratamiento de agua Fig. Tratamiento de agua 6. DOSIS.: 2 % sedimentación 6.2.1. CONCENTRACIÓN DEL MEDIO Fig.: 3 El pH según la actividad de coagulación 10 . SOLUBILIDAD Fig. pH. 2009). 2011. el frijol. Figura: 4 Coagulación y floculación de una suspensión coloidal al agregar un sistema de coagulante. la Tuna. siendo este último el objeto de estudio de este trabajo (Nieto y Orellana. son considerados ambientalmente amigables en comparación con los agentes orgánicos e inorgánicos debido a su biodegradabilidad (Diamadopoulos. 2009).floculante natural luego de su mezcla. son biodegradables y seguros para la salud humana. extraídos a partir de microorganismos. Entre el grupo de sustancias conocidas que poseen estas propiedades aglomerantes se encuentran algunos compuestos orgánicos de origen vegetal. tejidos de plantas o animales. Tratamiento de agua 7. (Fuente: Nieto y Orellana. maíz y el quitosano. adaptación propia). AGENTES NATURALES EMPLEADOS EN LA COAGULACIÓN El creciente desarrollo y uso de coagulantes naturales. los cuales pueden obtenerse del tallo o las semillas de una enorme variedad plantas como la moringa oleífera. principalmente polisacáridos. carbohidratos y proteínas. como el alumbre (Sciban et al. generando cantidades que van entre el 20-30 %. 2011). Algunos de los coagulantes de origen natural son almidones y polisacáridos naturales. producen menos volumen de lodos. con la deposición posterior de la red a flocular. 11 . tales como la celulosa. mucho menores a las generadas por el empleo de agentes coagulantes metálicos. Los agentes coagulantes y floculantes naturales. reducido aumento en la carga iónica del agua tratada. Yin et al. En comparación con el alumbre (KAl(SO4 ) 2 • 12H2 O). extraídos de árboles y de plantas (Pritchard et al. 2009). Para cada prueba se usaron 4 muestras con 300 ml de agua con diferentes turbidez inicial. principalmente polisacáridos. Los agentes coagulantes y floculantes naturales. reducido nivel de aluminio en el agua tratada y economías en el costo de 25–30%. Según Ghimici y Nichifor. Plantago psyllium.5 y 70 NTU. de cortezas o savia. volumen más pequeño de lodo. PRINCIPALES AGENTES VEGETALES ESTUDIADOS En los últimos años científicos de todo el mundo han intentado hallar. 2009). se realizaron varios ensayos de jarras. Opuntia ficus-indica. Motivados por esta situación investigadores serbios estudiaron las semillas de bellota europea y varias especies de roble. Malva sylvestris e Hibiscus esculentus (Diamadopoulos et al. Con el fin de cuantificar la actividad coagulante de cada extracto preparado. Los sacáridos más empleados son de dos tipos: los exopolisacáridos como los mucílagos provenientes de Cactus lefaria. 12 . algunas de las ventajas de los polímeros en el tratamiento del agua son los bajos requerimientos en la dosis del coagulante. son considerados ambientalmente amigables en comparación con los agentes orgánicos e inorgánicos debido a su biodegradabilidad (Diamadopoulos et al. debido a que además de poseer propiedades coagulantes también poseen propiedades antimicrobianas (Akinnibosun et al. Tratamiento de agua 8. para remover las partículas suspendidas en las aguas superficiales y residuales. La mayoría de los extractos naturales se derivan de semillas. de hojas. solamente cuatro tipos son bien conocidos entre la comunidad científica. especies endémicas capaces de remover con eficiencia las impurezas presentes en el agua destinada para consumo humano. 2009). entre 17. 2008). entre la flora y la fauna. a saber. (2010) los polímeros orgánicos se han empleado en la coagulación /floculación en la últimas cuatro décadas. (2009) plantean que el uso de polielectrólitos naturales como alternativas de bajo costo. donde la mezcla rápida se realizó a 300 rpm por 1 minuto. de raíces y de frutas. manteniendo velocidad coagulación de 80 rpm por 30 min y la sedimentación duro 1 hora (Martinez y Gonzalez 2012). Aunque se han reportado muchos coagulantes de origen vegetal. Existen evidencias que el uso de extractos de especies de plantas y semillas son seguros para la salud humana en el proceso de potabilización de las aguas. 13 .1. por lo general están constituidos por varios tipos de polisacáridos y proteínas. lo que hace aún más interesante su cultivo y explotación (Sáenz. 2010).floculante natural luego de su mezcla.: 3 ácido poligalacturónico Fuente: Chun . adaptación propia) Los polímeros naturales se producen de manera espontánea. Algunos de ellos tienen propiedades coagulantes o floculantes y en muchos lugares son utilizados en forma empírica por los nativos para aclarar el agua turbia con muy buenos resultados. taninos. Coagulación y floculación de una suspensión coloidal al agregar un sistema de coagulante. 2006). 2006). Sin embargo. Moringa oleifera. y cactus (Yin.CACTUS ESTUDIADOS EN EL PROCESO DE CLARIFICACION DEL AGUA El cactus es la más conocida de las plantas suculentas y se caracteriza por la presencia de púas y de tejido pulposo para conservar el agua en los tallos. Tratamiento de agua semillas de Nirmali (Strychnos potatorum). (Fuente: Nieto y Orellana. hojas y raíces cuando tienen que soportar períodos de sequía (Sáenz. Pocas especies vegetales tienen la versatilidad de transformación que ofrecen los cactus para el consumo humano. con la deposición posterior de la red a flocular.Yang (8 8. debido a reacciones bioquímicas que ocurren en animales y plantas. Poseen una compleja estructura química. Fig. 2011. sus posibilidades industriales son muchas. 2011). los taninos se utilizan en la industria del curtido de pieles. la mayoría de los cuales aparecen en la naturaleza asociados a los metabolitos secundarios de las plantas. En este sentido. la Acacia mearnsii de wild se ha constituido desde hace algún tiempo en la primera fuente de taninos.: 4 Fotografía de la Tuna 9. APLICACIÓN DE TANINOS COMO COAGULANTES El término taninos engloba a una multitud de compuestos químicos. aunque sus múltiples propiedades los hacen interesantes para muchas aplicaciones de la química ligera (farmacia. por su origen natural. 14 . de estructura química compleja. Tratamiento de agua Tabla 3. frutos. En su mayoría pueden clasificarse en taninos hidrolizables y taninos condensados (Sánchez et al.). cosmética. etc. dietética. cortezas. y se encuentran presentes en la mayoría de las hojas. De modo tradicional. La presencia de taninos es muy abundante. etc. Taxonomía de la Tuna Fig. de un gran número de árboles. Los extractos tanínicos son. Considerando las soluciones de Moringa. Diversos estudios han demostrado que la actividad coagulante de las semillas de Moringa es comparable con la obtenida por el uso de sulfato de aluminio (Ridwan et al. 15 . y se encuentran presentes en la mayoría de las hojas.03%) y agua de mar (90. Tratamiento de agua 10. (2011) reportaron en su trabajo el uso de semillas de Surjana (Moringa). Moringa Oleífera no cambiaron las propiedades quí. Taninos El término taninos engloba a una multitud de compuestos químicos. En este sentido. la mayoría de los cuales aparecen en la naturaleza asociados a los metabolitos secundarios de las plantas.02%). USO DE COAGULANTES ORGANICOS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Moringa oleífera. cortezas. etc. la eficiencia de eliminación de turbidez fue mayor cuando se utilizaron soluciones con cloruro de sodio (92.micas del agua tratada. responsables de la coagulación. 2011). la Acacia mearnsii de wild se ha constituido desde hace algún tiempo en la primera fuente de taninos. La presencia de taninos es muy abundante. Patel et al. debido a que la presencia de iones promueve una mayor separación de proteínas solubles.72%) que cuando se usó agua destilada como disolvente (56. y Chitosan como una alternativa ideal a los recientes métodos de coagulación para la remoción del colorante Rojo Congo. frutos. de un gran número de árboles. semillas de Maíz. 2003). hojas y flores de Malvaviscus arboreus (San Joaquín. (2009) evaluaron la capacidad de los extractos de semilla de las especies de castaña y bellota como coagulantes naturales en el tratamiento de agua para potabilización. Quitosán Es un producto de la desacetilación de quitina. (López y Osorio. En el proceso de tratamiento de aguas se utilizan diferentes compuestos. tales como el camarón y el cangrejo. mas conocido producido a partir del taninode Acácia negra. Tratamiento de agua Tanfloc Es uno de los polímeros catiónicos orgánicos. 16 . un biopolímero extraído del exoesqueleto de crustáceos. de coagulación siendo ampliamente utilizado el de origen químico como lo es el sulfato de aluminio. 2013). de Turquía. tales como: roble común. Heliocarpus popayanensis (Pestaña de mula) que actúa como floculante para la clarificación de la panela e Hylocereus undatus (Pitahaya silvestre). El quitosán ha sido estudiado extensamente en el tratamiento de aguas residuales industriales y en mucho menor grado en el tratamiento de agua para potabilización 11. Sciban et al. Los componentes activos fueron extraídos de semillas del castaño y bellota de algunas especies de la familia de las Fagaceae. coagulante de origen vegetal. que teniendo una eliminación incorrecta de ser perjudicial para el medio ambiente (Zolett y Jabur. OTROS AGENTES NATURALES Entre los coagulantes vegetales no maderables usados por la sabiduría tradicional de las poblaciones ribereñas se destacan los tallos. que trae como consecuencia la generación de lodos con presencia de metales. Tabla 4 Resumen de coagulantes naturales 17 . Los extractos estudiados presentaron capacidad de coagulación y sus cantidades dependieron de los valores de pH y turbidez inicial. Tratamiento de agua rojo del Norte y castaña Europea. Tratamiento de agua 18 . en las últimas décadas su estudio ha profundizado generando nuevas alternativas mediante el uso de agentes origen vegetal o animal. sin embargo. Es de suma importancia la clarificación del agua para el consumo humano con la utilización de los coagulantes naturales en las zonas rurales y barrios marginales de las ciudades. La aplicación de estos coagulantes naturales favorece positivamente en la cosecha y evita enfermedades. La adición de compuestos natrales de coagulantes permite la aglomeración de partículas formando los denominados floc los cuales van a decantar en el fondo del agua debido a su mayor peso específico. haciendo la clarificación del agua. Tratamiento de agua Fig. es una técnica muy antigua. De esta forma aportamos a las condiciones económicas de cada ciudadano. 19 . 12. CONCLUSION El empleo de los agentes naturales para el tratamiento del agua cruda.: 5 y 6 ensayo de jarras. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Evaluación de la eficiencia de la utilización de semillas de Moringa oleífera como una alternativa de biorremediación en la purificación de aguas superficiales del caño Cola de pato ubicado en el sector rural del municipio de Acacias. Tarón A. Tesis de pregrado. Colombia. Duitama. B & K (Piperaceae) on three Gramnegative bacteria isolates. Science World Journal. y German B. Utilización del polvo de semilla de Cañafístula (cassia fistula) como agente coagulante natural en el tratamiento de agua potable [tesis]. Ainnibosun F. Facultad de Ingeniería 20 . Tesis de especialización. 2008. Akinnibosun H. 2007. 2012. Universidad Nacional Abierta y a Distancia Villavicencio. “Uso de las cáscaras de papa como coagulante natural en el tratamiento de aguas potables de la planta La Diana”. Tratamiento de agua 13. Cartagena: Universidad de Cartagena. Guzmán L. Antibacterial activity of aqueous and Ethanolic leaf extracts of Pegeromic pellucida (L) H. 51-60. 2013. 3(4): 33-361. BIBLIOGARFIA Melo G. Alvarado L. y Turriago F. Director: Oscar Javier Olarte. y Núñez A.
Report "Coagulación Organica o Natrual Para El Tratamiento de Agua"