Coagulantes naturales de Punica granatum y Cicer arietinum para reducción de turbidez y sólidos suspendidos totales en efluentes de curtiembre
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Date
2025
Authors
Castillo Rosas, Anderson Nelson
Sanchez Pinedo, Dhamar Stefany
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Nacional de Trujillo. Fondo Editorial
Abstract
En este estudio, se analizó el empleo de las especies Punica granatum “granada” y Cicer arietinum
“garbanzo” en calidad de coagulantes de origen natural para la reducción de los parámetros turbidez
y SST en efluentes de una empresa de curtido ubicada en el distrito La Esperanza. Para ello, se
recolectaron 24 L de desechos líquidos resultantes del proceso de teñido y engrase, y se realizaron
evaluaciones de los parámetros fisicoquímicos iniciales de turbiedad, SST, pH y temperatura.
Asimismo, se aplicó un diseño factorial multinivel 23
(screening) a cada coagulante en el programa
estadístico STATGRAPHICS Centurion, se llevaron a cabo 8 tratamientos, cada uno con 2 réplicas,
resultando en 24 tratamientos por coagulante natural; en donde se tomaron como variables
dependientes los SST y la turbidez, mientras que, las variables independientes, que cuentan con dos
niveles (bajo y alto), fueron concentración del coagulante natural (2,0х103 - 2,4x103 mg/L para la
Punica granatum y 2,6х103
- 3,6x103 mg/L para la Cicer arietinum), velocidad de agitación rápida (100
- 200 RPMpara la Punica granatum y 140 - 200 RPM para la Cicer arietinum) y velocidad de agitación
lenta (siendo tanto para la Punica granatum como para la Cicer arietinum 40 - 50 RPM). Para emular
el procedimiento de coagulación-floculación se empleó el Test de Jarras, estableciéndose como
condición un pH de 9 en la muestra de agua a tratar. En adición, se realizó una caracterización del
polvo de ambos coagulantes mediante el método de FTIR para dilucidar los grupos funcionales
existentes. Estos análisis revelaron la presencia de enlaces O-H, C-H, C=O, N-H, C-C, C-O, los cuales
se encuentran con frecuencia en proteínas, polisacáridos y ácidos grasos. Por otra parte, las
eficiencias de remoción más altas fueron, para la Punica granatum, 78,81% y 89,83% en relación a
los parámetros turbidez y SST, respectivamente cuando se trabajó con 2,4x103 mg/L de dosis de
coagulante, 100 RPM de V.A.R. y 50 RPM de V.A.L.; mientras que, para la Cicer arietinum fueron
50,07% en remoción de turbiedad al trabajarse con una concentración de 3,6x103 mg/L, 200 RPM de
V.A.R y 40 RPM de V.A.L; y 93,92% en remoción de SST al trabajarse con dosis de 3,6x103 mg/L de
coagulante, 200 RPM de V.A.R. y 50 RPM de V.A.L. De ello, se concluye, el efecto significativo de
ambos coagulantes naturales para reducir la turbidez y SST.
Palabras claves: coagulante natural, Punica granatum, Cicer arietinum, espectroscopía, turbidez,
SST, agua residual de curtiembre.
ABSTRACT
In this study, the use of Punica granatum “pomegranate” and Cicer arietinum “chickpea” species as
coagulants of natural origin was analyzed for the reduction of turbidity and TSS parameters in effluents
from a tanning company located in the La Esperanza district. For this purpose, 24 L of liquid wastes
resulting from the dyeing and fatliquoring process were collected, and evaluations of the initial
physicochemical parameters of turbidity, TSS, pH and temperature were carried out. Likewise, a
multilevel 23 factorial design (screening) was applied to each coagulant in the statistical program
STATGRAPHICS Centurion, 8 treatments were carried out, each with 2 replicates, resulting in 24
treatments per natural coagulant; where TSS and turbidity were taken as dependent variables, while
the independent variables, which have two levels (low and high), were the concentration of the natural
coagulant (2,0х103
- 2,4x103 mg/L for Punica granatum and 2,6х103
- 3,6x103 mg/L for Cicer
arietinum), fast stirring speed (100 - 200 RPM for Punica granatum and 140 - 200 RPM for Cicer
arietinum) and slow stirring speed (being for both Punica granatum and Cicer arietinum 40 - 50 RPM).
To emulate the coagulation-flocculation procedure, the Jar Test was used, establishing as a condition
a pH of 9 in the water sample to be treated. In addition, a powder characterization of both coagulants
was performed using the FTIR method to elucidate the existing functional groups. These analyses
revealed the presence of O-H, C-H, C=O, N-H, C-C, C-O bonds, which are frequently found in proteins,
polysaccharides and fatty acids. On the other hand, the highest removal efficiencies were, for Punica
granatum, 78,81% and 89,83% in relation to the turbidity and TSS parameters, respectively when
working with 2,4x103 mg/L coagulant dosage, 100 RPM of V.A.R. and 50 RPM of V.A.L.; while, for
Cicer arietinum, the turbidity removal rate was 50,07% when working with a concentration of 3,6x103
mg/L, 200 RPM of V.A.R and 40 RPM of V.A.L.; and 93,92% in TSS removal when working with doses
of 3,6x103 mg/L of coagulant, 200 RPM of V.A.R. and 50 RPM of V.A.L. From this, it is concluded, the
significant effect of both natural coagulants to reduce turbidity and TSS.
Keywords: natural coagulant, Punica granatum, Cicer arietinum, spectroscopy, turbidity, TSS, tannery
wastewater
Description
Keywords
TECHNOLOGY::coagulante natural, Punica granatum, Cicer arietinum, espectroscopía, turbidez, SST, agua residual de curtiembre