Hola amigos de steemit, hoy les traigo la segunda parte que les debía de lo que fue mi investigación de tesis de pre-grado. Antes de dar algunos resultados, quiero dejar algunas definiciones que nos ayudaran a entender un poco mas sobre este proceso de tratamiento de aguas.

Palabras claves

• Partículas coloidales: como su nombre lo indica son pequeñas partículas en suspensión encargadas de dar color y turbiedad al agua, estas pueden llegar a medir entre 10^-3 µm(micrómetro) hasta 0,1m (en este intervalo se clasifican entre sales disueltas, coloides y suspensiones) y pueden llegar a ser eliminadas por métodos de filtración o decantación(sedimentación)
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• Coagulación: este método se encarga de facilitar la aglomeración de las partículas que se encuentran en suspensión, mediante la adición de un producto químico encargado de desestabilizar dichas partículas. Generalmente este proceso ocurre aplicando energía de mezclado llamado mezcla rápida (1 a 10 minutos) dependiendo el tipo de coagulante. Para sales metálicas el proceso es de 1 minuto máximo, pero para polímeros naturales puede llegar a durar hasta 10 minutos.
• Floculación: este se encarga de aglutinar las partículas desestabilizadas en el proceso anterior, esto con el fin de ayudar a la sedimentación y así poder eliminarlos. Este proceso tiene un tiempo aproximado para todos los floculantes de 20 minutos máximo.

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Algunos productos actuan como coagulantes-floculantes, es el caso del polímero natural QUITOSANO

Es importante saber o definir con que tipo de agua se estará tratando. Para este efecto, se usó un cuerpo de agua natural donde actualmente desembocan mas de 40 desagües aproximadamente, entre industrias y aguas domésticas. Antes de comenzar con la comparación de los coagulantes-floculantes, se realizó una caracterización del agua a utilizar, clasificándose como un agua doméstica no apta para consumo humano de tipo 1B según decreto 883 (aplica para VENEZUELA).
Una vez caracterizado el agua a tratar se debe plantear el método de dosificación, es decir, determinar la dosis correcta a usar para ambos coagulantes-floculantes, esto se hace mediante un diseño de prueba de jarras.

Prueba de jarras

También llamada Test de jarra es una técnica encargada de determinar la dosis de coagulantes y floculantes mediante una simulación a nivel de laboratorio (investigación) en el tratamiento de agua. Para llevar a cabo este proceso se realizan los siguientes pasos:

• Mezcla rápida: el agua a clarificar se coloca en diferentes vasos de precipitado adicionando el coagulante manteniendo una agitación de 100 a 150 RPM durante 1 a 10 minutos (dependiendo del coagulante a usar), en el caso de la sal metálica sulfato de aluminio fue de 1 min por su rápida acción en la desestabilización de coloides, para el quitosano siendo un polímero natural su acción demora aproximadamente de 5 a 10 minutos. Sin embargo es un tiempo prudencial para ambos ya que no excede los limites para este proceso.
• Mezcla lenta: posteriormente se reduce la agitación de 35 a 60 RPM durante 10 a 20 minutos, generalmente se adiciona un polímero como ayudante del coagulante, pero en este caso se omitió este paso ya que el objetivo principal era comparar los coagulantes-floculantes solos sin ayudantes de mezclado.
• Sedimentación: luego de la ultima fase se desconectan los agitadores, mientras se van depositando los flóculos en el fondo del envase, este proceso puede variar entre 5 a 40 minutos.

Luego de este proceso, se toman pequeñas muestras aproximadamente a 4 cm por debajo de la superficie o sobrenadante, posteriormente se procede a determinar los diferentes parámetros que permitan dar una idea del grado de clarificación del agua, como lo son DQO, DBO, turbidez, color, sólidos suspendidos (SS), sólidos totales (ST), etc....

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Resultados

Para finalizar, después de haber realizado todos los procedimientos y cálculos necesarios se reflejan los siguientes resultados:

• Para el estudio con quitosano se determinaron parámetros de concentración de
  5ppm, un pH de 5 unidades y un tiempo de sedimentación de 20 minutos.
• La mejor dosis para el estudio con sulfato de aluminio que arrojó una excelente
  remoción fue a una concentración de 1ppm, un pH de 5 unidades y un tiempo
  de sedimentación de 40 minutos.
• La estadística descriptiva aplicada para el coagulante-floculante sulfato de
  aluminio describe un mejor comportamiento en la remoción de sólidos totales
  en el parámetro de tiempo de sedimentación obteniendo un promedio de
  370,68 mg/L y una desviación ±168,79.
• Para la variación de turbidez y DQO en el coagulante-floculante quitosano el
  mejor comportamiento se obtuvo en el tiempo de sedimentación arrojando
  valores promedio de 1,18 NTU y 11,75 mg/L y desviaciones de ±0,71 y ±10,29
  respectivamente.
• El coagulante-floculante sulfato de aluminio presento mayor remoción de
  sólidos reduciéndolos en un rango desde un 10% a un 40%.
• El uso del coagulante-floculante quitosano logra reducir valores de turbidez en
  un rango entre 83% hasta un 96%, y valores de DQO en un rango
  comprendido entre 50% hasta un 95%.

Finalmente

El coagulante-floculante quitosano es mejor es la remocion de turbidez y DQO, mientras que el sulfato de aluminio remueve un poco mejor algunos sólidos totales. Sin embargo es de considerar que el uso prolongado de ciertas sales metálicas como el sulfato de aluminio puede llegar a producir enfermedades como el mal de alzheimer, pérdida de capacidad motora, entre otras, esto según estudios que se han realizado a nivel mundial. Es por ello que los polímeros naturales son una excelente alternativa en el tratamiento de agua.

Me despido pidiendo disculpa al equipo de #stem-espanol ya que en el post anterior cometí algunos errores que luego no pude corregir, sin embargo espero que este pueda cumplir con los estándares de publicacion y sobre todo pueda llegar a ser de agrado de todos.