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Extracción de coagulantes de cactáceas por liofilización para el tratamiento de agua de consumo humano
Fecha
2021-05-31Autor
Choque Quispe, Yudith
Institución
Resumen
El objetivo de la investigación fue extraer coagulantes de cactáceas por liofilización para
el tratamiento de agua de consumo humano. Se utilizaron dos variedades de cactáceas
pencas de Nopal (Opuntia ficus) y San Pedro (Echinopsis pachanoi), las pencas fueron
picadas y sometidas a liofilización y molidas hasta 250 micras; se preparó una solución de
agua potable con caolín al 0.15% (agua artificial); se utilizo un arreglo factorial 3x2x2, tres
niveles para el factor 1 (dosis de coagulante, 30, 40 y 50 mg/L), dos niveles para el factor
2 (velocidad de agitación, 30 y 40 RPM ) y 2 niveles para el factor 3 (variedad del
coagulante, Nopal y San Pedro), obteniéndose 12 tratamientos, los cuales fueron
analizados en un test de prueba de jarras de marca Phipps & Bird; se evaluó la capacidad
clarificante atravez de la actividad floculante (AF) por absorbancia y el Porcentaje de
Remoción (%R), así mismo se determinó los parámetros fisicoquímicos del agua tratada
como el pH y la Conductividad (con electrodo selectivo), turbidez y Dureza (método
colorimétrico); Los datos fueron reportados por triplicado, analizándose la normalidad, se
aplicó un análisis de varianza y una prueba de comparación de medias de Tukey al 5% de
significancia, a través del software Statgraphics . Los resultados obtenidos para el
rendimiento de extracción del coagulante liofilizado fue de 3.29 ± 0.25 % para la variedad
San Pedro y 7.13 ± 0.32 %; para la variedad Nopal, El efecto de la velocidad de agitación,
dosis y variedad de coagulante de cactáceas en la capacidad clarificante fue evaluada a
través de la actividad floculante y el Porcentaje de Remoción, respecto a la actividad
floculante se observó que existe diferencia significativa entre los tratamientos, por otra
parte el efecto de la variedad Nopal, mayor dosis de coagulante y menor velocidad de
agitación presento mejor actividad floculante, del mismo modo el Porcentaje de Remoción
presento diferencia significativa entre los tratamientos, además el efecto de la variedad
Nopal, mayor dosis de coagulante y menor velocidad de agitación presentaron un mayor
Porcentaje de Remoción (99.35%) de remoción de sólidos. El efecto de la velocidad de
agitación, dosis y variedad de coagulante de cactáceas en los parámetros fisicoquímicos
del agua tratada fue evaluado atravez del pH, Turbiedad, Dureza y Conductividad; el pH
disminuyo considerablemente respecto a su valor inicial, sin embargo empleando una
menor dosis de coagulante, menor velocidad de agitación y variedad San pedro el pH se
mantiene casi neutro, en cambio la Turbiedad reporto valores altos comparados con el valor
inicial, sin embargo a mayor dosis, mayor velocidad y variedad Nopal se obtiene valores
cercanos al inicial, por otra parte la Dureza y la Conductividad disminuyeron
considerablemente respecto al valor inicial. The objective of the research was to extract coagulants from cacti by lyophilization for the
treatment of water for human consumption. Two varieties of Nopal (Opuntia ficus) and San
Pedro (Echinopsis pachanoi) cacti were used. The leaves were minced and subjected to
freeze-drying and ground to 250 microns; A drinking water solution with 0.15% kaolin
(artificial water) was prepared; A 3x2x2 factorial arrangement was used, three levels for
factor 1 (coagulant dose, 30, 40 and 50 mg / L), two levels for factor 2 (stirring speed, 30
and 40 RPM) and 2 levels for factor 3 (variety of the coagulant, Nopal and San Pedro),
obtaining 12 treatments, which were analyzed in a test test of Phipps & Bird brand jars;
The clarifying capacity was evaluated through the flocculant activity (AF) by absorbance
and the removal percentage (% R), likewise the physicochemical parameters of the treated
water were determined such as pH and Conductivity (with selective electrode), turbidity
and Hardness (colorimetric method); The data were reported in triplicate, analyzing
normality, an analysis of variance and a Tukey mean comparison test at 5% significance
was applied, through the Statgraphics software. The results obtained for the extraction
performance of the lyophilized coagulant were 3.29 ± 0.25% for the San Pedro variety and
7.13 ± 0.32%; For the Nopal variety, the effect of the agitation speed, dose and variety of
cactus coagulant on the clarifying capacity was evaluated through the flocculant activity
and the removal percentage, with respect to the flocculant activity it was observed that
there is a significant difference between The treatments, on the other hand, the effect of
the Nopal variety, higher coagulant dose and lower agitation speed presented better
flocculant activity, in the same way the removal percentage presented a significant
difference between the treatments, in addition the effect of the Nopal variety, greater
Coagulant dose and lower stirring speed showed a higher percentage of removal (99.35%
removal of solids. The effect of stirring speed, dose and variety of cactus coagulant on the
physicochemical parameters of the treated water was evaluated through pH, Turbidity,
Hardness and Conductivity; the pH decreased considerably with respect to its initial value,
if However, using a lower dose of coagulant, lower stirring speed and Nopal variety, the
pH remains almost neutral, on the other hand, Turbidity reported high values compared to
the initial value; however, at higher doses, higher speed and Nopal variety, close values
are obtained. to this, on the other hand, Hardness and Conductivity decreased
considerably with respect to the initial value.