Optimization of the flocculating capacity of natural coagulants in water treatment
Optimización de la capacidad floculante de coagulantes naturales en el tratamiento de aguas
DOI:
https://doi.org/10.15446/dyna.v87n212.80467Palabras clave:
artificial wastewater, flocculating activity, removal percentage (en)agua residual artificial, actividad floculante, porcentaje de remoción (es)
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The objective was optimize the flocculating capacity of three varities of cacti Echinopsis pachanoi (San Pedro), Neoraimondia arequipenses (Ulluquite) and Opuntia ficus (Tuna) in the artificial wastewater treatment. They were applied 1%, 2% and 3% coagulant doses of the three varieties of cactaceae extracted with 96% ethanol. It was evaluated the flocculating activity (FA) and removal percentage (%R); a significant increase was observed (p-value < 0.05) with the increase in the coagulant dose. The optimization was carried out considering as objective function the %R which were subjected to FA, pH, hardness, alkalinity and BOD5 of water treatment. Which were reported values of 99.09 %R for San Pedro variety, 92.42 %R for Ulluquite variety and 98.98 %R for tuna variety, for doses of 0.207%, 0.246% and 0.754% of coagulant respectively.
El objetivo del trabajo fue optimizar la capacidad floculante de tres variedades de Cactáceas Echinopsis pachanoi (San Pedro), Neoraimondia arequipensis (Ulluquite) y Opuntia ficus (Tuna) en el tratamiento de agua residual artificial. Se aplicaron dosis al 1%, 2% y 3% de coagulante de las tres variedades de cactáceas extraídas con etanol al 96%, se evaluó la actividad floculante (AF) y el porcentaje de remoción (%R), observándose incremento significativo (p-value < 0.05) con el aumento de dosis de los coagulantes. La optimización se realizó considerando como función objetivo el %R sujetas a las restricciones para AF, pH, Dureza, Alcalinidad y DBO5 del agua tratada, reportándose valores de 99.09 %R para la variedad San Pedro, 92.42 %R para la variedad Ulluquite y 98.98 %R para la variedad Tuna, para dosis de 0.207%, 0.246% y 0.754% de coagulante respectivamente.
Referencias
Deshmukh, S. and Hedaoo, M.N., Wastewater Treatment using Bio-Coagulant as Cactus Opuntia Ficus Indica – A Review. IJSRD, 6(10), pp. 711-717, 2018. DOI: 10.13140/RG.2.2.28932.99202
Matsuhiro B, Lillo, L., Sáenz, C., Urzúa, C., and Zárate O. Chemical characterization of the mucilage from fruits of Opuntia ficus indica. Carbohydrate Polymer., 63(2), pp. 263–267, 2006. DOI: 10.1016/j.carbpol.2005.08.062
Villabona, Á., Paz, I.C. and Martínez, J., Caracterización de la Opuntia ficus-indica para su uso como coagulante natural. Revista Colombiana de Biotecnología, 15(1), pp. 137-144, 2013.
Mumbi, W., Fengting, L. and Karanja, A., Sustainable treatment of drinking water using natural coagulants indeveloping countries: A case of informal settlements in Kenya. Water Utility Journal, 18, pp. 1-11, 2018. DOI: 10.13140/RG.2.2.21105.94563
Abidin, Z. Z., Shamsudin, N. S. M., Madehi, N. and Sobri, S., Optimisation of a method to extract the active coagulant agent from Jatropha curcas seeds for use in turbidity removal. Industrial Crops and Products, 41, pp. 319-323, 2013. DOI: 10.1016/j.indcrop.2012.05.003
Ramírez, H. and Jaramillo, J., Agentes naturales como alternativa para el tratamiento del agua. Revista Facultad de Ciencias Básicas. 11(2), pp. 136-153, 2015. DOI http://dx.doi.org/10.18359/rfcb.1303
García, S. A. Estudio de la eficiencia de eliminación de radionúclidos naturales en procesos compatibles con el de potabilización de aguas, tesis (Doctorado en Ciencias Físicas), España, Universidad de Extremadura, 2005, 246 pp.
Yin C.Y. Emering usage of plant-based coagulants for water and wastewater treatment. Process Biochem., 45(9), pp. 437-1444, 2010. DOI: 10.1016/j.procbio.2010.05.030
Haaroff, J. and Cleasby, J., Comparing aluminum and iron coagulants for in line filtration of cold waters. J. Am. Water Works Assoc,, 80(4), pp. 168-175, 1988. DOI: 10.1002/j.1551-8833.1988.tb03022.x
Matilainen, A.; Vepsäläinen, M.; Sillanpää, M., Natural Organic Matter Removal by Coagulation during Drinking Water Treatment: A Review. Adv. Colloid Interface Sci., 159(2), pp. 189–197, 2010. DOI: 10.1016/j.cis.2010.06.007
Vara, S., Screening and evaluation of innate coagulants for water treatment: a sustainable approach. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 3(1), pp. 2-11, 2012. DOI: 10.1186/2251-6832-3-29
Dujardin, E., Laszio, P. and Sacks, D., The chlorophylls. An experiment in bio-inorganic chemistry. Journal of Chemical Education, 52(11), pp. 742-748, 1975. DOI: 10.1021/ed052p742
Sánchez S, Untiveros G. Determinación de la actividad floculante de la pectina en soluciones de hierro (III) y cromo (III). Rev. Soc. Quím. Perú, 70(4), pp. 201-208, 2004.
Yagual M.G., Análisis comparativo del proceso de floculación-coagulación en la potabilización de agua de río, usando como fuente de captación el Río Daule y el Río Babahoyo en la Provincia del Guayas, Tesis (Licenciatura en Ingeniería Química), Ecuador, Instituto de Ciencias Químicas y Ambientales, 2012, 159 pp.
APHA, Standard methods for the examination of water and wastewater, 22nd ed.). Washington, DC, USA: American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) and Water Environment Federation (WEF), 2012.
Quirós, N., Vargas, M., and Jiménez J., Desarrollo de coagulantes y floculantes para la remoción del color en aguas de consumo humano; el rio Humo, reserva forestal rio Macho [en línea], Costa Rica: Instituto tecnológico de Costa Rica, Centro de Investigación en protección ambiental; 2010 [Consulta 22 diciembre de 2018]. Available at: https://repositoriotec.tec.ac.cr/handle/2238/2930
Mgombezi, D., Maheswara, V., Hamad, S. and Singh, S., An Investigation On Effectiveness Of Cactus Materials (Opuntia Spp.) As Adsorbentsfor Hard Water Treatment. International Journal of Scientific & Technology Research, 6(10), pp. 239–244, 2017.
Solís, R., Laines, J. and Hernández J.R., Mezclas con potencial coagulante para clarificar aguas superficiales. Revista internacional de contaminación ambiental, 28(3), pp. 229-236, 2012.
Miranda, R., Ttito, S., Palacios, R., and Alvarez, A., Tratamiento de aguas residuales minero metalúrgico por floculación y sedimentación con uso de floculantes naturales mejorados, Tesis (Licenciatura en Ingeniería Química), Puno, Perú, Universidad Nacional del Altiplano; 2012, 160 pp.
Choque-Quispe, D., Choque-Quispe, Y., Solano-Reynoso, A.M. and Ramos-Pacheco, B.S., Capacidad floculante de coagulantes naturales en el tratamiento de agua. Tecnología Química, 38(2), 298-309, 2018.
Arismendi, W.A. (2016), Evaluación y comparación de la capacidad floculante de taninos modificados (quebracho, acacia, castaño) y su aplicación en el tratamiento de aguas residuales, Tesis (Maestría en Ciencias Biológicas), Bogotá, Colombia, Pontificia Universidad Javeriana, 2016, 110 pp.
Jiménez, J., Vargas, M. and Quirós, N., Evaluación de la tuna (Opuntia cochenillifera) para la remoción del color en agua potable. Tecnología en Marcha, 25(4), pp 55–62, 2012. DOI: 10.18845/tm.v25i4.619
Ferreira, M.T., Ambrosio, E., Andrade, C., Formicoli, T.K., Briola, L., Cinque, V. and Garcia, J.C., The use of a natural coagulant (Opuntia ficus-indica) in the removal for organic materials of textile effluents. Environ Monit Assess., 186(8), pp. 5261–5271, 2014. DOI: 10.1007/s10661-014-3775-9
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CrossRef Cited-by
1. Francis Eduardo Ambrosio Rosales, Ingrid Lucia Artica Cardenas, Leslie Alison Vargas Cordova, Steve Dann Camargo Hinostroza. (2024). Environment and Renewable Energy. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. , p.101. https://doi.org/10.1007/978-981-97-0056-1_9.
2. Carlos A. Ligarda-Samanez, David Choque-Quispe, Henry Palomino-Rincón, Betsy S. Ramos-Pacheco, Elibet Moscoso-Moscoso, Mary L. Huamán-Carrión, Diego E. Peralta-Guevara, Mirian E. Obregón-Yupanqui, Jimmy Aroni-Huamán, Eyner Y. Bravo-Franco, Wilbert Palomino-Rincón, Germán De la Cruz. (2022). Modified Polymeric Biosorbents from Rumex acetosella for the Removal of Heavy Metals in Wastewater. Polymers, 14(11), p.2191. https://doi.org/10.3390/polym14112191.
3. Md. Habibur Rahman Bejoy Khan, Tahmeed Ahmed, Amimul Ahsan, Md. Rezaul Karim, Fuad Bin Nazrul, Chowdhury Sakif Ahbab, Md. Wali Ullah Riman, Md. Tajbiul Haque Auni, Md. Reduan Rahman. (2025). Optimization of rice husk ash, Moringa oleifera powder, biochar, and okra seed powder for turbidity and color removal in the Turag and Buriganga Rivers using response surface methodology. Results in Engineering, 26, p.104778. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104778.
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