11. Introducción. El agua es un líquido vital que permite la sobrevivencia del ser humano en el planeta y dependemos de este vital líquido. Sin embargo se encuentra dispuesto sobre la superficie terrestre en diferentes estados de materia y en proporciones desiguales; el agua que se dispone de manera superficial y subterránea es usada por el hombre para abastecer a la población, en alguno de los casos el agua empleada presenta turbidez; y para remover esta coloración se utiliza la clarificación, la cual por medio de un proceso de coagulación-floculación logra llevar el agua a condiciones deseadas en la potabilización. La razón del presente trabajo es indagar y divulgar las experiencias obtenidas en clarificación del agua por métodos naturales, usando coagulantes de origen natural , permitiendo de ese modo conocer las ventajas que se presentan en cuanto los costos y beneficios que se podrían obtener al emplear estos coagulantes. Se presenta a continuación la terminología básica correspondiente al proceso de clarificación del agua, los coagulantes artificiales empleados a mayor escala, los coagulantes de origen natural (semilla de durazno, Cactus lefaria, Mandioca, Moringa Oleífera y Samanea saman) con alto potencial para ser empleados en reemplazo de los coagulantes artificiales, los modos de uso y se establece de modo teórico la metodología a emplear en la comparación y uso de los coagulantes naturales. 2 2. El agua y sus propiedades Líquido del compuesto de hidrógeno y oxígeno H2O. Abunda en la naturaleza, y más o menos pura, forma la lluvia, los ríos y los mares, posee propiedades únicas, es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia, o sea, sólido, líquido y gas. El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad, el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse. Como muchos otros líquidos, el agua puede existir en estado sobreenfriado, es decir, que puede permanecer en estado líquido aunque su temperatura esté por debajo de su punto de congelación; se puede enfriar fácilmente a unos -25 °C sin que se congele. Sus propiedades físicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura. 3. Fuentes de agua. El agua como sólido o hielo se encuentra en los glaciares y los casquetes polares, así como en las superficies de agua en invierno; también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales de hielo. Existe en estado líquido en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua, y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes. El vapor atmosférico se mide en términos de humedad relativa, que es la relación de la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada respecto a la máxima que puede contener a esa temperatura. El agua está presente también en la porción superior del suelo, en donde se adhiere, por acción capilar, a las partículas del mismo. En este estado, se le denomina agua ligada y tiene unas características diferentes del agua libre. Por influencia de la gravedad, el agua se acumula en los intersticios de las rocas debajo de la superficie terrestre formando depósitos de agua subterránea que abastecen a pozos y manantiales, y mantienen el flujo de algunos arroyos durante los periodos de sequía. el 97. De allí es conducida a los decantadores. para uso agrícola o industrial. (el 0.14% de la cantidad total del agua superficial. se agrega los productos químicos y se produce el mezclado rápido. El resto de este agua dulce es agua subterránea (el 0. floculador y decantador. De toda el agua que hay en la tierra.3 4. en la naturaleza no se encuentra nunca en ese grado de pureza sino que está siempre impurificada con una serie de componentes inorgánicos y orgánicos. etc. Para las cantidades que vienen recogidas en las cuestiones planteadas anteriormente. Calidad y cantidad del agua El término calidad del agua es relativo. sólo el 2. o es agua fácilmente accesible en lagos. A pesar de la definición química del agua como una sustancia constituida exclusivamente por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. se concluye que menos del 1% del agua suministrada sobre la tierra puede ser usada como agua potable [3].592%). De este 2. De acuerdo con lo anterior. El floculador posee paletas mecánicas que son las encargadas de mezclar íntimamente el agua con los productos químicos y formar así los flóculos. referido a la composición del agua en la medida en que esta es afectada por la concentración de sustancias producidas por procesos naturales y actividades humanas. que al cobrar tamaño y peso precipitarán al fondo del decantador. es un término neutral que no puede ser clasificado como bueno o malo sin hacer referencia al uso para el cual el agua es destinada. para mantener la calidad ambiental.014%).59% otro porcentaje está atrapado en forma de casquetes polares.59% es agua dulce. El proceso de potabilización se inicia por medio de potentes bombas. etc. aguas corrientes. que son grandes piletas compuestas de dos partes. 5. que impulsan el agua a través de una tuberías hasta el establecimiento. Potabilización del agua. tanto los criterios como los estándares y objetivos de calidad de agua variarán dependiendo de si se trata de agua para consumo humano (agua potable). que es 2%. Como tal. pasa por un canal transportador donde sé afora. ríos. Este tiene una tolva que es . para recreación. Primero. 6. terminado aquí el proceso de potabilización ya que se encuentra en condiciones óptimas para el consumo humano. de modo que acumulan las partículas en formas más grandes llamadas flóculos. Por esta canaleta el agua es conducida a filtros compuestos por mantos de arena de distinta granulometría. Agua que es tratada con la clarificación puede contener algunos sólidos suspendidos y por lo tanto necesita un tratamiento adicional [2]. que es una cisterna subterránea de quinientos mil litros en donde se la agrega cloro para su desinfección. Eliminación de substancias productoras de sabor y olor en algunos casos y de precipitados químicos suspendidos o compuestos orgánicos entre otros.2 Coagulación-floculación de las impurezas del agua. Los coagulantes reducen la carga de iones. comenzando con arena fina hasta terminar con piedra. 6. Se llama coagulación-floculación al proceso por el cual las partículas se aglutinan en pequeñas masas con peso superior al del agua llamadas floc.4 encargada de eliminar el barro floculado. El agua tarda dos horas en recorrer estas piletas donde al final es recogida por una canaleta donde cae en forma de lluvia para incorporarle oxígeno. Remoción de color verdadero y aparente Eliminación de bacterias. Los flóculos se depositan por gravedad en tanques de filtración o se quitan mientras que el agua atraviesa un filtro de gravedad. este proceso se hace diariamente. Las partículas más grandes que 25 micras son quitadas con eficacia por la clarificación. Dicho proceso se usa para: • • • • • Remoción de turbiedad orgánica o inorgánica que no puede sedimentar rápidamente. 6. Clarificación del agua.1 Definición y propósitos. virus y organismos patógenos susceptibles de ser separados por coagulación. . se agregan los coagulantes. Destrucción de algas y plancton en general. de los filtros el agua pasa a la reserva. Es un proceso de multi-pasos para quitar los sólidos suspendidos. La coagulación comienza en el mismo instante en que se agregan los coagulantes al agua y duran solamente fracciones de segundo. necesario observar que la velocidad de sedimentación de las partículas coaguladas no . que anteriormente tendían a repelerse unas de otras. sean atraídas las unas a las otras o hacia el material agregado.5 Hay que distinguir dos aspectos fundamentales en la coagulación-floculación del agua: • • La desestabilización de loas partículas suspendidas. en los polímeros. la superficie de las partículas. básicamente consiste en una serie de reacciones físicas y químicas entre los coagulantes. sin embargo. 6. El transporte de ellas dentro del liquido para que hagan contacto. después de lo cual viene la etapa de adsorción por los coloide presente en la fase acuosa. o sea la remoción de las fuerzas que las mantienen separadas. 6. generalmente estableciendo puentes entre si y formando una malla tridimensional de coágulos porosos.3. se agrega una sustancia al agua para cambiar el comportamiento de las partículas en suspensión. la alcalinidad del agua y el agua misma y la floculación es el fenómeno por el cual las partículas ya reestabilizadas chocan unas con otras para formar coágulos mayores. la polimerización se inicia cuando se pone al coagulante en el agua.3 proceso de coagulación En la coagulación. La coagulación ocurre durante una mezcla rápida o el proceso de agitación que inmediatamente sigue a la adición del coagulante. Los coagulantes los podemos clasificar en dos grupos: los poli electrólitos o ayudantes de coagulación y los coagulantes metálicos. Hace que las partículas. en los segundos. Es. Ambos grupos básicamente actúan como polímeros además de la carga eléctrica que poseen.1 Coagulantes artificiales. la cadenas poliméricas están ya formadas cuando se los agrega al agua. • Al primer aspecto los autores suelen referirse como a coagulación y al segundo como a floculación. • Dosis: en tratamiento de aguas residuales. Los coagulantes principalmente utilizados son las sales de aluminio y de hierro.Sulfato férrico (Fe2(SO4)3) • Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 7. y mayor de 8. . según el tipo de agua residual y la exigencia de calidad. • Dosis: se necesitan de 200 a 400 g/m3 de reactivo comercial FeS04 7H2O * Con cal. entre las que se tiene: Sulfato de aluminio (también conocido como sulfato de alúmina) (Al2(SO4)3) : • Rango de pH para la coagulación óptima: 5-7. - Sulfato ferroso (FeSO4) • Rango de pH para la coagulación óptima. de 100 a 300 g/m3.5.6 depende en forma exclusiva de los coagulantes usados. • Dosis: de 5 a 160 g/m3 de reactivo comercial FeCl3 6H2O * Con cal La selección del coagulante y la dosis exacta necesaria en cada caso. sino también del peso de las partícula que se trata de sedimentar. • Dosis: de 10 a 150 g/m3 de reactivo comercial Fe2(SO4)3 9H2O * Con cal - Cloruro férrico (FeCl3) • Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 6.5. y mayor de 9. sólo puede ser determinada mediante ensayos de laboratorio (Jar-Test).[8] . alredededor de 9. las partículas entran más en contacto recíproco. sedimentación y filtración. el polvo de pepas de durazno.1. En estudios realizados en la universidad del Zulia se evaluó el uso del Cactus lefaria como coagulante natural. las .1 Penca de tuna Con el propósito de sustituir el sulfato de aluminio en el proceso de la clarificación del agua.4 Proceso de floculación. el cual ha sido utilizado ampliamente en las zonas rurales de los Estados Lara y Falcón. se unen unas a otras para formar partículas mayores que pueden separarse por sedimentación o filtración. Durante la floculación. semilla de durazno entre otros.7 6. Clarificación natural del agua La clarificación elimina la materia orgánica. penca de tuna y una de las más antiguas es la fariña obtenida de la planta conocida como mandioca o yuca [1]. turbidez y color del agua. quedando las partes sólida y gelatinosa. desde hace algunos años se ha implementado el uso de coagulantes de origen orgánico como el Cactus lefaria. 7. tipos de arcilla tales como la bentonita. en este caso la coagulación es causada por adición de coagulantes de origen natural como moringa. Incluye esta operación a la coagulación. incluyen semillas en polvo del árbol Moringa olifeira.1 Coagulantes naturales Son de diversos tipos. 7. las habas. El proceso de floculación que sigue a la coagulación. las cuales fueron secadas independientemente a 103°C durante tres horas. posteriormente fueron pulverizadas y tamizadas hasta obtener una granulometría menor o igual a 600 µm. A continuación les describimos algunos de los coagulantes mencionados: 7. maíz. El alumbre (sulfato de aluminio) es un coagulante que se utiliza tanto al nivel de familia como en las plantas de tratamiento del agua [1]. consiste de ordinario en una agitación suave y lenta. para ello fue removida la corteza del Cactus lefaria. mandioca. d) Remueva durante un minuto. donde la mejor remoción de turbidez se obtuvo al tratar el cactus con metanol y acetato de etilo logrando niveles bajos de turbidez. tiene hojas palmeadas y flores en racimos. siguiendo la metodología establecida en el libro “Tecnologías Apropiadas en Agua Potable y Saneamiento Básico” (Pan American Health Organization (PAHO) / Organización Panamericana de la Salud (OPS)). utilizando diferentes solventes (metanol. (turbidez de 20-150 NTU). f) Utilice la parte superior del volumen de agua.1. para asegurar la separación completa de las impurezas presentes en el cactus. luego la agua turbia sintética fue preparada de acuerdo con la composición obtenida en el agua cruda que entra a una planta de potabilización de agua ubicada en la ciudad de Maracaibo. vierta 5 gramos (1/2 cucharadita) del producto machacado. Existen dos clases de mandioca. grande y carnoso.2 Mandioca La mandioca o yuca es un arbusto originario de América. c) Considerando un recipiente de 20 litros. con la finalidad de separar la sustancia activa del polvo crudo del cactus. para lo cual se mezcló la cantidad de 1 g de cactus pulverizado con 10 mL de cada solvente por 5 minutos. se efectuó la prueba de jarras para determinar la dosis óptima de coagulante. posteriormente se centrifugó a 3500 rpm. 7. posteriormente se realizaron extracciones sólido-líquido. un tubérculo blanco. una dulce y otra amarga: . e) Deje sedimentar por espacio de dos horas. [6] Procedimiento: a) Corte en trozos cuadrados de cuatro centímetros de longitud la penca de tuna.Venezuela. durante 5 minutos por tres veces consecutivas. b) Proceda a machacarla sobre piedras planas.8 muestras fueron almacenadas en un desecador hasta su utilización. acetato de etilo y éter de petróleo). que abunda en la zona tropical. [7] En localidades rurales o apartadas se emplea el cactus como un clarificador natural. es la parte comestible de la planta. harina y tapioca. La raíz. contiene almidón. Mide de dos a tres metros de altura. la cual se diluye en un recipiente que pueda cerrarse. la que debe ser finamente molida. quitándoles la cáscara y dejando una pequeña "almendra" blanquecina. luego se pulveriza. entre otros nombres. disponibles en la región latinoamericana. san jacinto. Se reproduce por estacas o semillas. como: terebinto. La utilización de las semillas de moringa molidas ha dado muy buenos resultados en países asiáticos y africanos para la clarificación de aguas y la remoción de bacterias. se filtra para eliminar gruesos y el producto pasado. Seguidamente. Para tratar agua de río con turbiedad moderada. Así se obtiene la harina que se conoce con el nombre de fariña y que constituye un alimento muy apreciado y de mucho consumo en la Amazonía peruana. Sus características más importantes son presentadas a continuación: • • • • Las bayas o vainas deben madurarse en el árbol y se recolectan cuando están secas. teberinto. por eso para comerla es necesario primero tostarla. se requieren de 150 a 300 mg de semilla molida por litro de agua turbia. Se agita muy bien por 5 minutos. es venenosa. chinto borrego. arango. narango. 7.9 la primera se puede comer asada o cocida sin ningún peligro. para que pierda sus propiedades nocivas. . alcanzando hasta 4 m de altura [1]. Brasil y Paraguay. Es una planta de rápido crecimiento.3 Moringa Oleífera En procura de utilizar coagulantes naturales. varios investigadores han analizado plantas como la Moringa Oleífera. se coloca en el agua a tratar.1. pero crece muy bien en la América tropical. Con agua limpia y semillas molidas se hace una pasta. según algunos autores los nativos ya la consumían antes de la llegada de los españoles. La moringa es una planta nativa del norte de India. perla de la India o rábano picante. El cultivo de la mandioca es antiquísimo. otros en cambio aseguran que se les enseñó su cultivo y la forma de hacerla comestible e inofensiva [1]. árbol de las perlas. el noreste argentino. jacinto. la segunda en cambio. Las semillas deben abrirse. paraíso blanco. Donde es conocida. Antes se conocía a la fariña con el nombre de harina de palo. marango. Volumen de agua ( litros) 10 20 gramos 5 10 Cucharadita 1/2 1 . Tabla 1.5 gramos de cualquiera de los productos por cada litro de agua a tratar. e) Mantenga el agua en reposo durante dos horas para que sedimenten las partículas al fondo del recipiente. Dosis a emplear para la clarificación del agua por medio del las semillas de duraznos y habas.1. siguiendo la metodología establecida en el libro “Tecnologías Apropiadas en Agua Potable y Saneamiento Básico” (Pan American Health Organization (PAHO) / Organización Panamericana de la Salud (OPS)). se procede a agitar todo el volumen por 2 minutos y se deja en reposo por una hora. Cantidad de polvo molido de pepas de durazno y habas para clarificar por litro de agua. f) Utilice la parte superior del volumen de agua. 7. b) Muela en forma separada cada uno de los productos. d) Remueva durante un minuto con una paleta de agitación en forma circular.4 Semilla de durazno y habas En localidades rurales o apartadas se emplea las semillas de durazno y habas como un clarificador natural. tratando de obtener polvo. [6] Procedimiento: a) Seque las pepas de durazno y las habas. c) Adicione 0. El agua clarificada puede hacerse pasar por un filtro de arena para completar el proceso de limpieza.10 • Colocada la solución preparada con las semillas de moringa en el agua a tratar. El material exudado se separó manualmente de los pedazos de madera. Se tomaron 2 g de la goma de Samanea saman y se agregaron en 1 L de agua de chorro hasta su uso como coagulante.11 30 40 50 60 70 15 20 25 30 35 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 Fuente: http://cidbimena. aplicando dosis progresivas del coagulante natural. La metodología incluye la determinación de la dosis óptima con el método de prueba de jarro.hn/docum/ops/publicaciones/who91s/who91s. secos y cerrados herméticamente para ser trasladados al laboratorio a una temperatura de 23°C. el cual se pasó a un tamiz mecánico (Thomas Scientific J-IR). . hasta inhibir su actividad. A las plantas de Samanea saman se le hicieron heridas en forma de surcos a nivel del tallo.htm#B. disminuyendo progresivamente durante los períodos lluviosos. determinando los parámetros físico-químicos. Una vez que la goma se colectó. color y microorganismos. otras investigaciones refieren que los árboles exhiben su mayor productividad de goma durante la estación seca. procesado en el laboratorio con un molino eléctrico de rotación (Grinding 4E). obteniendo un exudado gomoso con un rendimiento promedio de 53. a una velocidad de 89 rpm hasta obtener un polvo muy fino.3.1. usando una serie de tamices de medidas ASTM de especificación No. usando agua turbia sintética (caolina) con sustancia que generen las condiciones físico-químicas similares a las aguas crudas naturales. 11 y tipo 25 –30 con mallas de 710 y 600 µm. El polímero exudado se colectó durante los meses de sequía (Noviembre a Abril.3.5 Samanea saman.10 g/semana/espécimen. 2003). se almacenó en frascos de vidrio.484.desastres.4.3 7. se mantuvo a 35°C durante 3 días. bacteriológicos y la capacidad de remoción de turbidez. 2 Instrumentos. • • • • • • • • • Semilla de Moringa Oleífera (polvo) Sulfato de Alumínio (Al2(SO4)3(s)) Muestra 1 L.5 L Turbidímetro pHmetro Agitador para prueba de jarro Balanza electrónica. este comportamiento indica que el exudado gomoso de Samanea saman es conveniente como coagulante primario cuando se aplica en dosis bajas. [10] 8.1 Materiales y equipos. a) preparación de la semilla de Moringa Oleífera . Sin embargo. Demostración experimental de la clarificación del agua por métodos naturales 8. Marcador 8. • • • 2 Pipeta de 1 ml 8 Beaker de 1000 ml 1 pipeta de 50 ml 8.3 Metodología. se observaron valores de pH que no cumplen con los estándares de calidad para el agua potable. las cuales son requeridas cuando se usa el sulfato de aluminio para evitar el incremento de la acidez del agua.12 Los resultados de esta investigación demostraron la eficiencia de los exudados gomosos como coagulantes primarios sin la adición de sustancias químicas. menores de 50 mg/L. que la hace peligrosamente corrosiva . cuando se incrementa la dosis del coagulante (100-500 mg/L) para todos los niveles de turbidez. Agua destilada 0. d) procedimiento del ensayo. • • • • Disponer en un Beaker de 1000 ml 100 gramos de Sulfato de Aluminio (Al2(SO4)3(s)) Agregar agua destilada hasta completar un volumen de 1000 ml. Con la ayuda de la pipeta añadir profundamente junto a la paleta del agitador el coagulante en dosis progresivas en cada Beaker tal como se muestra en la siguiente tabla 2: Tabla 2. Agitar la suspensión. para esto se tomaran 10 ml de la solución patrón y se completa con agua destilada hasta llegar a 100 ml. . introducir debajo de los agitadores y poner a funcionar a 100 rpm. para esto se tomaran 10 ml de la solución patrón y se completa con agua destilada hasta llegar a 100 ml. quitándoles la cáscara y dejando una pequeña "almendra" blanquecina. Para la prueba se necesitara preparar una solución al 1%. Agregar agua destilada hasta completar un volumen de 1000 ml. Las semillas deben abrirse. c) preparación de la solución de Moringa Oleífera patrón de al (10%).13 • • • Las bayas o vainas deben madurarse en el árbol y se recolectan cuando están secas. la que debe ser finamente molida. • • • • Disponer en un Beaker de 1000 ml 100 gramos de Moringa Oleífera. Almacenar en seco el polvo de la semilla de Moringa Oleífera. Para la prueba se necesitara preparar una solución al 1%. la turbiedad y el pH. Agitar la suspensión. Dosificación del coagulante. Disponer la muestra de agua en los Beakers (1 litro por cada uno). b) preparación de la solución patrón de Sulfato de Aluminio (Al2(SO4)3(s)) al (10%). • • • Determinar la temperatura de la muestra. Se observa el tamaño del floc producido y se le evalúa cualitativamente según sus características. • • Se somete a mezcla rápida (100 rpm) por un tiempo de 60 segundos.5 2.5 Fuente: Manual de operación y mantenimiento de la planta potabilizadora la Quiracha. a) tamaño del floc producido.).0 1. Puede expresarse su tamaño en mm de acuerdo con el comparador .0 2.14 Descripción Beaker 1 Beaker 2 Beaker 3 Beaker 4 Beaker 5 Beaker 6 Volumen a agregar (ml) 1.5 3.0 3. luego se disminuye la velocidad hasta 40 rpm y se deja flocular el agua por 15 minutos. Trascurrido el tiempo de floculación se retiran las paletas de los agitadores y se deja sedimentar (15 min.4 Determinaciones cualitativas. 8. Ninguno signo de aglutinación Visible. Fuente: Teoría y práctica de la purificación del agua Tabla 3. Claro. es uno de los sistemas para calificar la velocidad de la reacción. Determinar el tiempo. La iluminación de la base del agitador ayuda en la determinación. Floc que se deposita fácil pero completamente. Comparador para estimar el tamaño del floc producido en la coagulación. Fuente: Jorge Arboleda Valencia. Bueno. En esta evaluación debe tenerse en cuenta la diferencia de tiempo con que se agregaron los coagulantes a los Beakers. el coagulante debe agregarse con intervalos de 10 a 30 segundos en cada Beaker. Floc bien formado pero uniformemente distribuido. Floc muy pequeño. dado que el floc que el floc recién formado suele ser incoloro. Floc que se deposita todo dejando el agua cristalina. (Sedimenta muy lentamente o no sedimenta). Teoría y práctica de la purificación del agua. el floc que se forma más rápidamente no necesariamente es el mejor. Esto se muestra en la tabla 4. Excelente. Disperso. Figura 1.15 desarrollado por el Water Research Institute of Inglatere (Figura 1. en segundos. Índice de Floculación de willcomb Numero del Índice 00 02 04 06 08 10 Descripción Floc coloidal. Floc de tamaño relativamente claro pero que precipita con lentitud. en que tarda en aparecer el primer inicio de formación de floc. b) tiempo inicial de formación de floc.) o según el índice de Willcomb que se incluye en la siguiente tabla 3. Por otra parte. . casi imperceptible para un observador no entrenado. pero aun así resulta difícil. Para la presentación de los resultados se emplean formulario o panillas.5 Determinaciones físico-químicas. De igual modo se evaluara la concentración de iones H+ (pH) en cada una de las muestras obtenidas de los Beakers. Para poder realizar las determinaciones físico-químicas se debe extraer muestras del sobrenadante después de un periodo de decantación no menor a 10 minutos para medirle la turbiedad.0 2. hasta que se note el primer indicio de floc. 8. 8.5 3.5 Tiempo de adición (s) 00 10 20 30 40 50 El tiempo de aparición del primer floc será igual al tiempo inicial de aplicación del coagulante al primer Beaker. menos el tiempo que tardo en hacerse la aplicación al Beaker considerado.0 3. Tiempo de adición de coagulante en cada Beaker. a fin de llevar un registro y control de los parámetros obtenidos. Descripción Beaker 1 Beaker 2 Beaker 3 Beaker 4 Beaker 5 Beaker 6 Volumen a agregar (ml) 1.16 Tabla 4.6 Resultados. a continuación se muestra un modelo de planilla a emplear: . a fin de hacer una exacta evaluación de la remoción de partículas que se obtuvo durante la sedimentación.5 2.0 1. 17 Hoja 1 Beaker Muestra Turbiedad: (NTU) pH Dosificación Mezcla rápida Tiempo: (min) Velocidad: (rpm) Coagulante: Observaciones visuales Volumen de BeaKers: (ml) a b c Agua sedimentada Floculación Tiempo: 15 min Velocidad: (rpm) Sedimentación Tiempo: 15 min 1 2 3 4 5 6 a = tiempo de formación del floc (seg) b = comparador para estimar el tamaño del floc c = índice de Willcomb Indice de Willcomb 00 = Floc coloidal. . Floc de tamaño relativamente claro pero que precipita con lentitud.50 – 0. Floc que se deposita todo dejando el agua cristalina.5 mm Otras observaciones: Temperatura del agua: ºC 9.75 – 1. 10= Excelente.00 mm F = 2. 08 = Bueno. Actualmente los coagulantes usados para la clarificación del agua son de tipo inorgánico lo cual acarrea desventajas tanto ambientales como económicas ya que los lodos generados están constituidos por sustancias inorgánicas que alteran los procesos naturales presentes en las fuentes de aguas a las cuales son vertidos. (Sedimenta muy lentamente o no sedimenta). estos lodos se generan en las etapas de floculación-coagulación y sedimentación.75 mm E = 1. Floc muy pequeño. pues se trata de un compuesto químico que contienen electrolitos los cuales van a desestabilizar las cargas eléctrica de las partículas que traiga el agua a ser tratada. 04 = Disperso.50 – 0. Floc bien formado pero uniformemente distribuido.50 mm B = 0.25 – 3. Desde el punto de vista económico los coagulantes inorgánicos son mas costosos. Comparador para estimar el tamaño del floc A = 0. Ninguno signo de aglutinación 02 = Visible.00 – 4.30 – 0.00 – 1.50 mm D = 1. casi imperceptible para un observador no entrenado. Floc que se deposita fácil pero completamente.25 mm C = 0. 06 = Claro. Balance de costo y beneficio para los coagulantes empleados en la clarificación del agua.00 mm G = 3. si bien menos accesibles. Por otra parte los coagulantes naturales son de bajo costo. además se generan residuos que causan contaminación al medio ambiente. 10. Ventajas: • Permite la remoción de la turbiedad orgánica o inorgánica que no puede sedimentar rápidamente • Remoción del color verdadero y aparente • Eliminación de bacterias virus y organismos patógenos susceptibles de ser separados por coagulación´ • Destrucción de algas y plantón en general • Eliminación de sustancias productoras de sabor y olor en algunos casos y de precipitados químicos suspendidos o compuestos orgánicos entre otros Desventajas: • Alteración del pH del agua .1 Coagulantes artificiales. limitaciones y eficiencias de los coagulantes empleados en la clarificación del agua. desventajas. permiten la implementación de métodos naturales para el tratamiento de los lodos generados. lo que se traduce en costos de producción. Ventajas. Pues son componentes naturales que van a actuar en el agua sin alterar sus propiedades químicas originales. 10. Sin embargo estos coagulantes no son usados a escala mayores o en tratamientos para plantas potabilizadoras que sean para poblaciones grandes sino que son aplicados para acueductos regionales o como investigaciones de universidades. Estos coagulantes no poseen ninguna repercusión en la salud del ser humano lo que trae una mayor ventaja frente a los coagulantes inorgánicos. Es necesario conocer sus características potenciales para que sean aplicadas por las empresas hidrológicas.18 en su proceso de fabricación se consumen energía y materia. 19 • Incremento del consumo de cal. • Alteración del pH del agua • Incremento del consumo de cal. • Permite la remoción de la turbiedad orgánica o inorgánica que no puede sedimentar rápidamente • Remoción del color verdadero y aparente • Eliminación de bacterias virus y organismos patógenos susceptibles de ser separados por coagulación • Costos bajos de producción. poca facilidad para su ubicación. • Incremento de los costos en el proceso de potabilización. el cual puede ser tratado con mayor eficiencia y facilidad. • Incremento de los costos en el proceso de potabilización. para estabilizar el pH después de la coagulación. Ventajas: • Genera un lodo de origen natural. 10. • Depende de la velocidad de agitación del agua. • Dependencia de las características físico químicas del agua. • Requiere de personal para recolección. • Destrucción de algas y plantón en general • Eliminación de sustancias productoras de sabor y olor en algunos casos y de precipitados químicos suspendidos o compuestos orgánicos entre otros. • Dependencia de las características físico químicas del agua • Depende de la velocidad de agitación del agua. . Desventajas: • Distribución puntual.2 coagulantes naturales. para estabilizar el pH después de la coagulación. • Se requieren dosis mayores para obtener una eficiencia de clarificación deseada. [10]. • Estudios realizados en la isla de cuba sobre una solución factible para la clarificación de aguas para consumo humano (Moringa Oleífera) [9]. [7] • Estudio presentado en la vigésima conferencia de abastecimiento de agua y saneamiento económico. sulfato ferroso. se han realizado investigaciones sobre el efecto de esta semilla sobre las aguas residuales. En Venezuela y a nivel mundial la clarificación del agua se lleva a cabo empleando coagulantes inorgánicos como el sulfato de aluminio. reduciendo de este modo el impacto generado por los residuos (lodos) que resultan del proceso de coagulación-floculación del agua. realizada en (20th WEDC Conference affordable water . causan variaciones en el pH del agua. sobre el uso de las coagulantes naturales: • Estudios realizados por la facultad de ingeniería en la universidad del Zulia sobre el uso del exudado gomoso producido por Samanea saman en la potabilización de las aguas. haciendo necesario el uso de sustancias reguladoras o estabilizadoras del pH. también en la universidad del Los Andes Mérida. sulfato férrico y cloruro férrico. [11] • sobre Estudios realizados por la facultad de ingeniería en la universidad del Zulia la eficiencia del Cactus lefaria para su uso como coagulante en la clarificación de aguas.20 11. Usos en Venezuela y a nivel mundial de los coagulantes. los cuales por su naturaleza química. A continuación se lista algunos de las investigaciones realizados en Venezuela y en otras regiones del mundo. en la actualidad se esta trabajando en investigaciones a fin de emplear sustancias de origen natural como coagulantes en el proceso de clarificación del agua. como la cal sosa. materia orgánica y color aparente del agua. Estos garantizan el mismo resultado que los coagulantes artificiales además de ser beneficiosos desde el punto de vista ambiental ya que son biodegradables. • Cabe mencionar los diversos coagulantes naturales que proporcionan las propiedades de remover el color aparente del agua como lo es: la penca de tuna. el Samanea saman y la Moringa oleífera. siguiendo métodos de adición de compuestos químicos como coagulantes que permitan la aglomeración de partículas formando los denominados floc los cuales van a decantar en el fondo del agua debido a su mayor peso especifico. [12] 12. ambiental y humano. la semilla de durazno. para así garantizar su calidad.21 supply and sanitation) Colombo. Conclusiones. trae consigo desde su lugar de origen. la mandioca. • La clarificación es uno de los pasos a seguir para remover del agua las partículas suspendidas que causan la turbidez en la misma. • Los coagulantes para la clarificación del agua son de gran importancia ya que gracias a estos podemos eliminar gran parte de la turbidez presente en el agua. puesto que en el agua no se alterarían las condiciones físicas. para así proporcionar un beneficio económico. químicas y biológicas que . • La potabilización del agua esta compuesta por una serie de proceso que permite entregar el líquido en condiciones aptas para el consumo humano siguiendo los lineamientos referidos en la ley de aguas. 1994. eliminando a su vez microorganismos patógenos presentes en el agua reduciendo de este modo el uso de desinfectantes como el cloro. • La clarificación natural del agua consiste en la adición de coagulantes naturales que permitan remover la turbidez. sobre el uso de Moringa Oleífera como coagulante natural. Sri Lanka. 13. así lo demuestran los resultados de los parámetros medidos en investigaciones realizadas a nivel nacional e internacional donde la mejor dosis obtenida en la clarificación de aguas de altas y medias turbiedades se encuentra alrededor de los 60 a los 70 mg/L. pues con estos disolventes se obtuvo más eficiencia en la remoción de turbidez presente en el agua. . demostrando su efectividad comparable con la alúmina. • El Samanea saman solo se puede obtener en mayores proporciones en la época de sequia. y causan menos impacto sobres los cuerpos de aguas receptores de los lodos originados en los decantadores.22 • El uso de coagulantes de origen naturales son nuevas alternativas que deberían ser aplicados en el procesos de clarificación. • Las semillas de Moringa Oleífera actúan como coagulantes primarios. Es recomendable su uso en dosis pequeñas dado que en concentraciones mayores a 50 g/L hace incrementar el pH del agua. siendo el principal inconveniente la ubicación y distribución de los mismos a lo largo de la geografía terrestre. • La Moringa oleífera actúa como coagulante y también contribuye a la remoción de bacterias por lo que su uso es más eficaz. debido a que estos son mas económicos. Recomendaciones • Se recomienda disolver la penca de tuna ya seca y triturada en una solución de metanol y acetato de etilo. Y es conveniente que la extracción de la semilla se realice después que la vaina este completamente seca sin cortar del árbol. Referencias.desastres.com/espanol/pasos-en-purificacion-del-agua.pdf. 152 p.ops-oms. (consultada: Abril 2008) .wikibooks.23 14. [1] http://www.3. (consultada: Enero 2008) [3] http://www.484.com/espanol/FAQ-cantidad-agua. (consultada: Enero 2008) [2] http://www. (consultada: Enero 2008) [4] Jorge Arboleda Valencia. 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