Tiempo de contacto de la cáscara de musa sapientum (plátano) y su tamaño de partícula sobre el pH y adsorción de Pb y Zn en las aguas residuales de laboratorios de análisis químico

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ESCUELA DE POSTGRADO. PO. SG. RA DO. UNIDAD DE POSGRADO EN INGENIERÍA. TE CA. DE. TIEMPO DE CONTACTO DE LA CÁSCARA DE Musa Sapientum (Plátano) Y SU TAMAÑO DE PARTÍCULA SOBRE EL pH Y ADSORCIÓN DE Pb Y Zn EN LAS AGUAS RESIDUALES DE LABORATORIOS DE ANÁLISIS QUÍMICO TESIS. LI O. PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRO EN GESTIÓN DE RIESGOS AMBIENTALES Y SEGURIDAD EN LAS EMPRESAS. BI B. MENCIÓN: CIENCIAS. AUTOR. :. Br. HANS ROGER PORTILLA RODRÍGUEZ. ASESOR. :. Dr. MARTÍN TABOADA NEIRA. TRUJILLO - PERÚ 2016. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RA DO. JURADO DICTAMINADOR. Dr. Segundo Seijas Velásquez. PO. SG. PRESIDENTE. Ms. Jorge Enrique Medina Rodríguez. TE CA. DE. SECRETARIO. MIEMBRO. BI B. LI O. Dr. Martín Taboada Neira. II Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DEDICATORIA. RA DO. Primeramente a DIOS que es la luz que ilumina mi camino, además fortalece mi corazón e ilumina mi mente, por haberme permitido llegar hasta este punto y haberme dado. salud para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad. SG. y amor.. A mi padre Roque por creer en mí, en todo momento. posible llegar hasta este punto.. PO. de mi vida; sin su apoyo incondicional no hubiera sido. DE. A mi madre Doris por su amor, paciencia y sus valores que los llevare a lo largo de mi vida.. TE CA. A mi hija Steysi, que es motor que impulsa mi vida y me llena de satisfacciones.. Finalmente a todas las personas que directa e. LI O. indirectamente hicieron posible llegar a lograr este objetivo, les dedico mi esfuerzo, sacrificio y constancia. BI B. plasmado en este trabajo.. Ing. Hans Roger Portilla Rodríguez. III Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RA DO. AGRADECIMIENTO A la universidad Nacional de Trujillo por ser mi alma mater y a todo el personal docente y administrativo que labora en la Escuela de Postgrado Sección de Ingeniería, por sus enseñanzas y apoyo durante el tiempo que curse la maestría.. SG. Mi más sincero agradecimiento al Dr. Ing. Martín Taboada Neira, por su asesoramiento en la ejecución del presente trabajo, así mismo mi reconocimiento a las. PO. enseñanzas y consejos impartidos, ya que también tuve el honor de que fuera mi maestro. Ingeniería Metalúrgica.. DE. cuando estudiaba en Pre Grado en mi querida Escuela Académico Profesional de. Finalmente a todos mis compañeros y amigos con quienes compartimos. BI B. LI O. TE CA. momentos de estudios y satisfacciones durante nuestras actividades de estudios.. IV Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. DEDICATORIA .......................................................................................................................iii AGRADECIMIENTO .............................................................................................................. iv INDICE.......................................................................................................................................v. RA DO. INDICE DE TABLAS ..............................................................................................................vi INDICE DE FIGURAS……………………………………………………………………..VII RESUMEN ............................................................................................................................... IX CAPITULO I ......................................................................................................................... 1 1.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 2 Marco teórico y conceptual ........................................................................................ 8. SG. 1.2. 1.2.1. Contaminación ambiental: ....................................................................................... 9 1.2.2. Aguas residuales: .................................................................................................... 10. PO. 1.2.3. Plomo:..................................................................................................................... 11 1.2.4. Zinc: ........................................................................................................................ 13 1.2.5. Cáscara de plátano: ................................................................................................. 16. DE. 1.2.6. Límites Máximos Permisibles en aguas residuales (LMP):.................................... 17 Justificación .............................................................................................................. 21 Objetivos............................................................................................................... 22. 1.4. 1.4.1. 1.4.2.. Objetivo General............................................................................................... 22. TE CA. 1.3.. Objetivos Específicos ....................................................................................... 22. 1.5.. Problema ................................................................................................................... 22. 1.6.. Hipótesis ................................................................................................................... 22. LI O. CAPITULO II ......................................................................................................................... 23 Materiales y métodos .................................................................................................... 24. 2.. Material de estudio ................................................................................................... 24. 2.2.. Instrumentos, materiales consumibles y/o fuente de datos. ...................................... 25. BI B. 2.1.. 2.2.1.. Instrumentos ..................................................................................................... 25. 2.2.2.. Otros equipos .................................................................................................... 25. 2.2.3.. Materiales consumibles .................................................................................... 26. 2.3.. Métodos y técnicas ................................................................................................... 26. 2.4.. Procedimiento y análisis de datos ............................................................................. 27. CAPITULO III ....................................................................................................................... 29 3.1.. Resultados..................................................................................................................... 30. 3.2.. Discusión……………………………………………………………………………...37 V. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. CAPITULO IV........................................................................................................................ 40 4.. Conclusiones y recomendaciones ..................................................................................... 41 4.1.. Conclusiones............................................................................................................. 41. 4.2.. Recomendaciones. .................................................................................................... 42. CAPITULO V ......................................................................................................................... 43 Referencias ....................................................................................................................... 44. RA DO. 5.. INDICE DE TABLAS. Tabla 1.1. Parámetros de las lagunas de tratamiento…………………………………………..5. SG. Tabla 1.2. Efectos del Plomo en la Sangre……………………………………........................11. PO. Tabla 1.3. Límites Máximos Permisibles ................................................................................. 18 Tabla 1.4. Valores Máximos Admisibles en aguas residuales.................................................. 18 Tabla 1.5. Escala de pH ............................................................................................................ 20. DE. Tabla 2.1. Parámetros físico-químicos de las aguas residuales. ............................................... 24 Tabla 2.2. Diseño Experimental Bifactorial. ............................................................................ 25. TE CA. Tabla 3.1. Concentraciones de Pb y Zn en función al tiempo y a la malla 100. ....................... 30 Tabla 3.2: Concentraciones de Pb y Zn en función al tiempo y a la malla 200....................... 31 Tabla 3.3. Valores de pH del agua residual a malla 100……………………………................32. LI O. Tabla 3.4. Valores de pH del agua residual a malla 200……………………...............33 Tabla II.1. Niveles de la variables independientes…...................................................49. BI B. Tabla II.2. Estadísticos descriptivos de las variables independientes y dependientes.49 Tabla II.3. Contrastes multivariados……………………………………………… …52 Tabla II.4. Pruebas de los efectos inter-sujetos……………………………………….53. Tabla II.5. Estimaciones con respecto a la variable tiempo de contacto……………...55 Tabla II.6. Comparación de las variables por pares…………………………………..56 Tabla II.7. Contrastes multivariados………………………………………………….58. VI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla II.8. Contrastes univariados……………………………………………………59 Tabla II.9. Estimaciones con respecto al tamaño de partícula………………………..60 Tabla II.10. Comparación de las variables por pares…………………………………61 Tabla II.11. Contrastes multivariados………………………………………………...62. RA DO. Tabla II.12. Contrastes univariados……………………………………………..…….62 Tabla II.13. Comparación de las variables dependientes tiempo de contacto*tamaño de partícula……………………………………………………………………………….63 Tabla II.14. Subconjuntos homogéneos para concentración de plomo……………….65. SG. Tabla II.15. Subconjuntos homogéneos para concentración de zinc………………....65. PO. Tabla II.16. Subconjuntos homogéneos para pH……………………………………..66. DE. INDICE DE FIGURAS Figura Nº 2.1. Diagrama del procedimiento experimental……………………………27. TE CA. Figura N°3.1. Variación de la concentración de plomo en función al tiempo de contacto para las mallas 100 y 200……………………………………………………34 Figura N°3.2. Variación de la concentración de zinc en función al tiempo de contacto. LI O. para las mallas 100 y 200……………………………………………………………..35. BI B. Figura N°3.3. Variación del pH en función al tiempo de contacto para las mallas 100 y 200…………………………………………………………………………………….36 Figura I.1. Reporte de análisis de Pb y Zn de laboratorio de servicios a la comunidad e investigación LASACI……………………………………………………………….48 Figura II.1. Diagrama de dispersión por nivel de concentración de plomo…………..67 Figura II.2. Diagrama de dispersión por nivel de concentración de zinc………….…67 VII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Figura II.3. Diagrama de dispersión por nivel de pH………………………………....68 Figura III.1. Muestra de agua residual inicial de laboratorio químico para tratamiento……………………………………………………………………...69 Figura III.2. Pesado de cáscara de plátano a malla 100 para iniciar el tratamiento….69. RA DO. Figura III.3. Pesado de cáscara de plátano a malla 200 para iniciar el tratamiento….70 Figura III.4. Adición de cáscara de plátano malla 100 y malla 200 a las muestras de. SG. aguas residuales de laboratorio químico……………………………………………...70 Figura III.5. Tratamiento de las aguas residuales de laboratorio químico con cáscara de. BI B. LI O. TE CA. DE. PO. plátano a malla 100 y malla 200………………………………………………………71. VIII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN El presente trabajo tuvo como propósito la solución de dos problemas ambientales marcados en el Perú. El primero es la disminución de residuos sólidos en este caso la cáscara de plátano que vemos como las personas después de comer el fruto las arrojan por las calles, mercados, etc. El segundo problema es el contenido de metales. RA DO. pesados que están presentes en las aguas residuales, debido a que muchos laboratorios como los químicos entre otros, al realizar sus análisis y/o procesos; sus efluentes contienen altas concentraciones de estos metales que son vertidos al sistema de alcantarillado lo que provoca una contaminación ambiental que puede causar daños en la salud en las personas al no contar con un PTAR.. SG. Se utilizó la cáscara de plátano (Musa Sapientum) para el tratamiento de aguas residuales de laboratorio, se logró disminuir los niveles de concentraciones iniciales de. PO. Pb y Zn de 1,759 y 12,0 mg/L o ppm respectivamente hasta 0,337 y 4,103; quedando estas concentraciones por debajo de los límites máximos permisibles, establecidos según la normativa Peruana para aguas residuales, así mismo se precisa que para la mayor. DE. adsorción de las concentraciones de Pb y Zn, se debe trabajar a 32 horas de tratamiento de las aguas residuales con la cáscara de plátano (Musa Sapientum). También se logró. TE CA. determinar experimentalmente que trabajando a malla 200 (0,074 mm), se obtuvo mayor adsorción de Pb y Zn en las aguas residuales de laboratorio químico usando la cáscara de plátano (Musa Sapientum). Después de tratar el agua residual de laboratorio químico usando la cáscara de plátano (Musa Sapientum) los porcentajes de remoción en el caso de Plomo a malla 100 (0,147 mm) fue de 71,86% y de Zinc 56,04%. Con respecto a. LI O. malla 200 (0,074 mm) los porcentajes de remoción para Plomo 86,64% y de Zinc 65,79%. Se determinó la variación de pH desde un rango ácido de 5,5 que tenía. BI B. inicialmente el agua residual de laboratorio hasta un valor promedio de 7,17 trabajando a malla 100 (0,147 mm) y un valor promedio de 8,24 trabajando a malla 200 (0,074 mm) después de las 32 horas de tratamiento de las aguas residuales con cáscara de plátano (Musa Sapientum). Por lo tanto este tratamiento es una alternativa viable y de bajo costo para la eliminación metales pesados en aguas residuales.. Palabras clave: PTAR, metales pesados, residuo sólido, tiempo de contacto, tamaño de partícula, pH.. ABSTRACT IX Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. With the present work is to give part of the solution to two environmental problems in Peru. The first is the reduction of solid waste, in this case the banana peel that are thrown into the streets, markets. The second problem is the content of heavy metals that is present in wasterwater, because many laboratories chemicals among others, to perform their analyzes and/or processes; effluents contain high concentrations of these metals that are discharged into the sewer system which causes. RA DO. environmental pollution can cause health damage in people to not have a wastewater treatment plant.. Using the banana peel (Musa Sapientum) for wastewater treatment laboratory achieved lower levels of initial concentrations of Pb and Zn of 1,759 y 12,0 mg/L o ppm. SG. respectively up 0,337 y 4,103 these concentrations being below the maximum permissible limits, established by Peruvian regulations for wastewater, Likewise it is stated that for the higher adsorption concentrations of Pb and Zn, It should work to 32. PO. hours of treatement of wastewater with the banana peel (Musa Sapientum). It was also possible to determine experimentally that working 200 mesh (0,074. DE. mm), greater adsorption was obtained of Pb and Zn in the wasterwater of chemical laboratory using banana peel (Musa Sapientum).After treating of wastewater from chemical laboratory using banana peel (Musa Sapientum).the percentages of removalin. TE CA. in the case of Lead to 100 mesh (0.147mm) was of 71,86% and of Zinc 56,04%. With respect to 200 mesh (0,074mm) the removal percentages for Lead 86,64% and Zinc 65,79%. Finished tha variation of PH from an acidic range of 5,5 had initially laboratory wastewater to an average value of 7.17 to 100(0.147 mm ) mesh working and an average. LI O. value of 8.24 to 200 ( 0.074 mm ) mesh working after 32 hours of treatment of wastewater with banana peel (Musa Sapientum).Therefore this treatment is a viable and. BI B. inexpensive for heavy metals in wastewater disposal alternative.. Keywords: PTAR, heavy metals, solid residue, time of contac, particle size, PH.. X Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) PO. SG. RA DO. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. BI B. LI O. TE CA. DE. CAPITULO I. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.1. INTRODUCCIÓN Actualmente a nivel nacional e internacional es mínimo el tratamiento que se le da a las aguas residuales en las universidades, muchas optan por eliminarlas directamente sin ningún tipo de tratamiento que pueda mermar el contenido de iones de metales pesados en las mismas. Son pocas las universidades en las cuales emplean un mecanismo o proceso para. RA DO. poder disminuir el contenido de iones de metales pesados en su composición. A continuación menciono algunas de las pocas universidades en el mundo que realizan este proceso según el país, estado o ciudad de procedencia.. En Los Estados Unidos de Norteamérica; tenemos: La Universidad de California. SG. en Davis (UCD), localizada en Davis, California, al oeste de Sacramento la capital del estado de California, posee dentro de su campus en la zona sur, tomando ya una planta de tratamiento de aguas residuales. Esta fue inaugurada en marzo de 2000 a un costo de. PO. 15,3 millones de dólares. Sus instalaciones cuentan con luz ultravioleta como parte del proceso de desinfección. En ellas sobresale el digestor anaeróbico de fase sólida,. DE. construido con la finalidad de aprovechar los residuos sólidos orgánicos los cuales se convierten en electricidad y productos de fibra. Esta planta puede procesar hasta 2,8 millones de galones de desechos por día, al finalizar el proceso el agua es probada para. TE CA. asegurarse que cumpla con las normas y estándares estimados. En resumen la planta de la UC Davis, genera aproximadamente 1,6 millones de galones de aguas residuales por día. La universidad cuenta con un sistema de recolección de alcantarillado sanitario, a través del campus, transporta aguas residuales de las oficinas en los edificios,. LI O. laboratorios, viviendas, instalaciones de servicio de alimentos. Gran parte de las aguas residuales generadas en el campus son aguas residuales. domésticas, provenientes de los baños y los grifos de las habitaciones que hay en el. BI B. plantel). Sin embargo, las aguas residuales de laboratorio desagües y otras fuentes de aguas residuales no domésticas también desemboca en el alcantarillado sanitario. Si bien la política del campus no permite la eliminación de productos químicos peligrosos a las alcantarillas, la Universidad reconoce el potencial de descarga de materiales inadecuados en el alcantarillado sanitario. De acuerdo con ello, la Universidad ha puesto en marcha programas para ayudar a prevenir eliminación de alcantarillado inadecuado y monitorear la eficacia de estos programas. La Universidad opera su planta de tratamiento de aguas residuales con un permiso expedido por el Estado y la Junta Regional de Control de Calidad del Agua (RWQCB). El permiso especifica la cantidad 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de aguas residuales tratadas que pueden ser descargadas en el arroyo, donde y cuando las muestras deberán ser recogidas para su respectivo monitoreo, y los análisis se van a ejecutar. Las muestras se recogen muchas veces cada semana para monitorear las aguas residuales tratadas antes de su descarga en Putah Creek (afluente o arroyo cercano al campus).También se toman muestras directamente de Putah Creek, tanto aguas arriba como aguas debajo de la salida de la planta de tratamiento, para monitorear los impactos. RA DO. negativos en la calidad del agua. La Planta de Tratamiento de U.C. Davis trata el agua vertida de los laboratorios, pero estos laboratorios tienen reglamentos relativos a la cantidad de productos químicos que disponen de a través del drenaje. Según la página web Fondo de UC Davis, los laboratorios no pueden disponer de agua que contiene. SG. aluminio superior a 87 partes por mil millones, sin adición de cobre permitido, y aguas residuales de cianuro no puede contener más de 20 partes por mil millones. Por otra parte, nadie puede disponer de tratamiento de agua de vertidos que descarguen salmuera.. PO. El U.C. Planta de tratamiento de aguas residuales Davis es agua tratada terciaria que significa que el efluente es lo suficientemente limpia para ser descargado de nuevo en. DE. el medio ambiente. Lo que separa a un tratamiento terciario de tratamiento secundario es que en el tratamiento terciario, los nutrientes tales como nitratos y fosfatos se reducen ya sea por procesos biológicos o químicos. Existe un efluente que va desde la planta de. TE CA. tratamiento de aguas residuales hacia los humedales construidos empleando mayormente la Typha latifolia. Esta es una de las plantas más utilizadas para flujo subsuperficial en humedales artificiales, debido a su alto consumo de Nitrógeno. Typha no sólo la ingesta de nitrógeno y fósforo, también retiene el nitrógeno y el fósforo a. LI O. través de su sistema de raíces. Sobre la base de estudios de investigación y diferentes casos, la remoción de nitrógeno en el pico de la biomasa instantánea será de aproximadamente 10%, lo que se trata 50-60 g N.M-2. La remoción de nitrógeno será. BI B. superior a través de la cosecha que se puede esperar sólo para los humedales de carga ligera. Con la adición del estanque al final del humedal artificial el porcentaje de nitrógeno y fósforo se incrementará. Esto es porque las plantas flotantes tienen una mayor capacidad de ingesta de nitrógeno. Por otra parte, la poca profundidad del agua, 1 pie de profundidad, facilitará la ingesta de nitrógeno y fósforo. En Sudáfrica, el Instituto Tecnológico del Agua y Aguas Residuales con sede en la Universidad de Tecnología de Durban (DUT). Este se ha convertido en un "centro de excelencia" y la competencia. El enfoque se basa en gran medida en el desarrollo y la optimización de la tecnología para el tratamiento de agua y aguas residuales y para 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. satisfacer las necesidades de la industria y la comunidad. En sus laboratorios, se seleccionan los proyectos de investigación, diseñados en estrecha consulta con los socios industriales. Los proyectos se dirigen principalmente a ayudar a las industrias mantienen niveles aceptables de las descargas de efluentes, reduciendo así el impacto ambiental negativo y comercialización de productos generados a partir de los flujos de residuos. La fortaleza del Instituto radica en el desarrollo de las habilidades esenciales. RA DO. a través de la formación de los estudiantes, para satisfacer las necesidades de recursos humanos tan necesarios del sector del agua (incluida la industria) en Sudáfrica.. En Perú, solo contamos con el Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos - CITRAR-UNI de la Universidad Nacional de. SG. Ingeniería (UNI), esta se inicia en el año 2011 lo que hasta entonces era la Planta Piloto de Tratamiento de Aguas residuales de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNITRAR), que entro en funcionamiento en enero de 1996. CITRAR-UNI tiene el. PO. propósito de propiciar la investigación científica, con tendencia a buscar alternativas técnicas de solución de bajo costo a la problemática del tratamiento, disposición y reúso inadecuado de las aguas residuales y residuos peligrosos en el Perú. CITRAR-UNI se. DE. encuentra ubicado en la parte norte del Campus Universitario, sector “T” en un área de 4,5 Ha, al lado derecho de la Avenida Túpac Maru en el Distrito de Rímac (Lima, Perú).. TE CA. El sistema de lagunas de la planta UNITRAR está constituido por dos lagunas del tipo facultativo y dispuesto en serie. La primera laguna es rectangular y tiene casi el doble de volumen (7500 m3) que la segunda que es cuadrada (3750 m3). El efluente ingresa a la primera laguna, a través de tres entradas distanciadas proporcionalmente a lo ancho. LI O. de la laguna. El efluente sale por medio de tres dispositivos en los que se pueden realizar la medición de caudales a través de vertederos triangulares. Estas salidas se unen posteriormente para repartir el caudal nuevamente hacia tres entradas en la 2da laguna. BI B. (con similares características que las de la laguna secundaria). El modelo hidráulico de ambas lagunas es de flujo disperso. Los procesos desarrollados en las lagunas son: sedimentación; digestión de lodos; estabilización aerobia de la materia orgánica; fotosíntesis con formación de algas y producción de O2 y consumo de CO2; y remoción. de bacterias y organismos patógenos. Los parámetros de construcción de ambas se muestran en la Tabla 1.. Tabla 3.1. Parámetros de las lagunas de tratamiento.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Primera Laguna 0,52. Segunda Laguna 0,26. Relación largo/ancho. 2. 1. Largo en espejo de agua (m). 102. 51. Ancho en espejo de agua (m). 52. 51. Periodo de retención (días). 10. 6. Profundidad (m). 1,5. 1,5. Relación de talud. 2,1. Volumen. RA DO. Parámetros Área Superficial (ha). 2,1. 7500. Fuente: UNITRAR.. SG. http://es.scribd.com/doc/74685512/cuerpo-de-unitrar. 3750. CITRAR-UNI tiene una capacidad de tratamiento de 10 Lps. Este caudal es. PO. captado de la red de alcantarillado de SEDAPAL, proveniente de los asentamientos humanos El Ángel y El Milagro del distrito de Independencia. En la planta se logran niveles de remoción de Coliformes Termotolerantes de hasta 99,9999%, DB05 de hasta. DE. 96,25% y remoción de parásitos del 100%. De esta manera el agua producida es apta para el riego de parques y jardines. Además de ello, en nuestro medio social, las plantas. TE CA. de tratamiento de aguas residuales se encuentran en los distintos departamentos y sus vertimientos de aguas sobre estas son supervisados y controlados por la Autoridad Nacional del Agua (ANA) y administrados por la Entidad Prestadora de Servicios (EPS) correspondiente. Solo en la capital, que es el distrito de mayor población tenemos las siguientes plantas de tratamiento de aguas residuales, en Lima: a) Zona Norte: Ancón,. LI O. Santa Rosa, Ventanilla, Taboada, Puente Piedra. a) Zona Centro: Sede Central - La Atarjea, Carapongo, San Antonio de Carapongo, Cieneguilla, Manchay. b) Zona Sur:. BI B. Punto A, La Chira, San Juan, José Gálvez, Huáscar-Parque 26, Nuevo Lurín, Julio C. Tello, San Pedro de Lurín, Punta Hermosa, San Bartolo, Pucusana. En el Perú se genera aproximadamente 2 217 946 m3 por día de aguas residuales. descargadas a la red de alcantarillado. El 32% de estas recibe tratamiento. Por tanto cada habitante en el Perú genera 142 litros de aguas residuales al día. Lima genera aproximadamente 1 202 286 m3 por día de aguas residuales descargadas a la red de. alcantarillado de las EPS. El 20,5% de estas recibe tratamiento. Por tanto cada habitante en Lima genera 142 litros de aguas residuales al día. Los volúmenes de aguas tratadas según el tipo de tecnología usada en la PTAR (m3/día) son: lagunas de oxidación (12 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 701 m3/día); lagunas aireadas (116 640 m3/día), lodos activados (53 827 m3/día), sistemas anaerobios-aerobios (71366 m3/día), filtro percolador (12701 m3/día) - OEFA. El agua y la contaminación minera: 1. La minería utiliza aproximadamente 207 MMC/año de agua (6,6m3/s).. RA DO. 2. Existen aproximadamente 257 plantas de beneficio, 164 se localizan en la cuenca del pacífico. 3. Procesan120111959TM/año de mineral.. SG. 4. Generan pasivos ambientales (relaves mineros, aguas ácidas, suelos de gradados, etc.). PO. 5. Genera conflictos sociales.. La contaminación causada por la actividad minera es más peligrosa tanto para la salud de la población como para los ecosistemas acuáticos. Porque la contaminación. DE. minera aporta metales pesados y otras sustancias tóxicas, entre ellos: Hierro, Cobre, Zinc, Mercurio, Plomo, Arsénico, Cianuro, etc.. TE CA. Las cáscaras de plátano pueden usarse para purificar el agua con metales pesados como cobre, plomo entre otros. Los investigadores del Instituto de Biociencias de Botacatu (Brasil), han desarrollo un método para descontaminar el agua utilizando precisamente las cáscaras, que funciona incluso mejor que los purificadores convencionales como el óxido de aluminio, celulosa y sílice. Estos materiales tienen. LI O. efectos secundarios potencialmente tóxicos y son costosos. El método creado por el equipo de científicos sigue la línea de trabajos anteriores que han mostrado que ciertas. BI B. partes de plantas, como desechos de manzana y de caña de azúcar, fibras de coco y cáscaras de maní, pueden extraer toxinas del agua.. Según la químico Milena Boniolo (2011). Las cáscaras de plátano se colocan en. bandejas y se secan al sol durante casi una semana. Este material luego es triturado y se pasa por un tamiz especial para asegurar que las partículas sean uniformes. El resultado es un polvo fino que se añade al agua contaminada en una proporción de 5 mg de polvo de plátano por cada 100 mL de agua contaminada con metales pesados, esto debido a que la cáscara de plátano posee un gran número de moléculas con carga negativa. Estas 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. moléculas tienen un gran poder de atracción sobre la carga positiva de los metales pesados. Según Caballero (2012) en su tesis titulada “Evolución del uso de la cáscara de banano (Musa AAA) variedad Williams para la remoción de arsénico en el agua para el consumo humano”. El uso de medio filtrante de cáscara de banano (Musa AAA). RA DO. variedad Williams, para la remoción de arsénico en agua de consumo humano, es eficiente hasta un 80% en muestras de agua con concentraciones no mayores de 0.05 mg/l, para cumplir con la norma salvadoreña de agua potable NSO 13.07.01:04. Aun cuando la cáscara de banano (Musa AAA) Williams, aporta color al agua al usarse como medio filtrante para remover arsénico, de su corto tiempo de carrera, es posible. SG. considerarla como una opción en casos de emergencia.. Según Portilla y Paredes (2012) en su tesis titulada “Influencia del tiempo de. PO. contacto en un humedal artificial aeróbico sobre el pH y la remoción del contenido de metales pesados (Fe, Cu y Pb) de los efluentes del relave de la planta concentradora virgen de la puerta Motil – Otuzco”. Se llegó a determinar experimentalmente que a las. DE. 16 horas de tiempo de contacto el pH se incrementó desde 5,5 hasta 7,5, llegando hasta las 80 horas a un rango alcalino de 8,5. Asimismo, las concentraciones finales de metales pesados (hierro, cobre y plomo) después de 80 horas de tiempo de contacto, el. TE CA. hierro alcanzó 0,02 ppm, el cobre 0,12 ppm y el plomo 0,04 ppm. Las concentraciones finales de los metales pesados (Fe, Cu y Pb) se encuentran por debajo de los límites máximos permisibles según la ley general de aguas, decreto ley Nº 17752, para clases tipo II (Fe < 0,3 ppm, Cu < 1 ppm y Pb < 0,05 ppm) y Tipo III (Fe < 1 ppm, Cu < 0,5. LI O. ppm y Pb < 0,1 ppm).Los porcentajes de remoción obtenidos para cada metal pesado fueron: para el hierro 98,76 %, cobre 83,56 % y plomo 98,99 %. Según Alvarado y Gómez (2013) en su tesis titulada “Estudio preliminar de la. BI B. retención de plomo en agua a partir de cáscaras de Musa Sapientum (plátano) utilizadas como filtro”. La posible presencia de compuestos orgánicos, como los carbohidratos, en los filtros obtenidos se les realizo un pre-tratamiento para eliminarlos, pues su presencia podía alterar la funcionalidad del equipo y la lectura de cada uno de los filtrados. La retención de plomo en el filtro demostró ser efectiva utilizando la cantidad de 10,0 gramos debido a que este posee propiedades de absorción por intercambio iónico para el plomo pues se obtuvieron concentraciones menores de 0,02ppm en filtros obtenidos. El porcentaje de retención al utilizar 10,0 gramos de cáscara de Musa Sapientum 7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. (plátano) seca y pulverizada fue de 92,82%, esto refleja que al utilizar una mayor cantidad de polvo de cáscara de Musa Sapientum (plátano) aumenta el porcentaje de retención de plomo.. 1.2. Marco teórico y conceptual. RA DO. 1.2.1. Contaminación ambiental:. Es la introducción de cualquier sustancia o forma de energía que puede provocar algún desequilibrio, irreversible o no, en el medio inicial. Para que exista contaminación, la sustancia contaminante deberá estar en cantidad relativa suficiente. SG. como para provocar ese desequilibrio. La contaminación ambiental supone la presencia de sustancias indeseables en contacto con el medio y que pueden provocar efectos nocivos sobre la biosfera.. PO. El aumento continuo de la población, su concentración progresiva en grandes centros urbanos y el desarrollo industrial ocasionan, día a día, más problemas al medio. DE. ambiente conocidos como contaminación ambiental. Ésta consiste en la presencia de sustancias (basura, pesticidas, aguas sucias) extrañas de origen humano en el medio ambiente, ocasionando alteraciones en la estructura y el funcionamiento de los. TE CA. ecosistemas.. Efectos en la contaminación:. Los efectos se manifiestan por las alteraciones en los ecosistemas; en la generación y propagación de enfermedades en los seres vivos, muerte masiva y, en casos. LI O. extremos, la desaparición de especies animales y vegetales; inhibición de sistemas productivos y, en general, degradación de la calidad de vida (salud, aire puro, agua. BI B. limpia, recreación, disfrute de la naturaleza, etc.). Causantes de la contaminación: Los causantes o contaminantes pueden ser químicos, físicos y biológicos. Los. contaminantes químicos se refieren a compuestos provenientes de la industria química. Pueden ser de efectos perjudiciales muy marcados, como los productos tóxicos minerales (compuestos de fierro, cobre, zinc, mercurio, plomo, cadmio), ácidos (sulfúrico, nítrico, clorhídrico), los álcalis (potasa, soda cáustica), disolventes orgánicos (acetona), detergentes, plásticos, los derivados del petróleo (gasolina, aceites, 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. colorantes, diesel), pesticidas (insecticidas, fungicidas, herbicidas), detergentes y abonos sintéticos (nitratos, fosfatos), entre otros.· Los contaminantes físicos se refieren a perturbaciones originadas por radioactividad, calor, ruido, efectos mecánicos, etc.· Los contaminantes biológicos son los desechos orgánicos, que al descomponerse fermentan y causan contaminación. A este grupo pertenecen los excrementos, la sangre, desechos. RA DO. de fábricas de cerveza, de papel, aserrín de la industria forestal, desagües, etc. 1.2.2. Aguas residuales:. Son aquellas aguas cuyas características originales han sido modificadas por actividades humanas y que por su calidad requieren un tratamiento previo, antes de ser. SG. reusadas, vertidas a un cuerpo natural de agua o descargadas al sistema de alcantarillado. Aguas residuales industriales:. PO. Son aquellas que resultan del desarrollo de un proceso productivo, incluyéndose a las provenientes de la actividad minera, agrícola, energética, agroindustrial, entre. DE. otras. Aguas residuales municipales:. Son aquellas aguas residuales domésticas que pueden estar mezcladas con aguas. TE CA. de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial previamente tratadas, para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado. Aguas residuales domésticas: Son aquellas de origen residencial y comercial que contienen desechos. LI O. fisiológicos, entre otros, provenientes de la actividad humana, y deben ser dispuestas adecuadamente.. BI B. 1.2.3. Plomo: Es un metal de color gris azulado que se encuentra ampliamente distribuido en la. corteza terrestre, de una forma natural y como consecuencia de su empleo industrial. El plomo como contaminante: Las partículas de plomo se emiten al aire a partir de las distintas fuentes y se depositan en el polvo, el suelo, el agua y los alimentos. El plomo se libera al aire desde los volcanes activos y por actividades humanas. Loa alimentos y las bebidas puedes 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. contener plomo, si el polvo que contiene plomo llega a las cosechas durante su crecimiento, sobre todo cuando se utilizan fertilizantes que contienen fangos cloacales. Las plantas pueden recoger el plomo del suelo, como el que podría encontrarse en un sitio de desechos peligrosos o cerca de áreas con un elevado tránsito automotriz. Las fuentes principales del plomo liberadas al agua son las tuberías y accesorios de plomo, y la soldadura en las casas, escuelas, el polvo y el suelo que contienen plomo. RA DO. transportados al agua por las lluvias y los vientos, el agua residual de las industrias que utilizan el plomo. Reacción con el agua:. En condiciones normales el plomo no reacciona con el agua. Sin embargo,. SG. cuando el plomo se pone en contacto con aire húmedo, la reactividad con el agua aumenta. En la superficie del metal se forma una pequeña capa de óxido de plomo. PO. (PbO); en presencia de oxígeno y agua, el plomo metálico se convierte en hidróxido de cromo Pb(OH)2.. Efectos del Plomo:. DE. 2Pb(s) + O2(s) + 2H2 O(l) → 2Pb(OH)2(s). TE CA. El plomo ingresa al torrente sanguíneo y se almacena en órganos, tejidos, huesos y dientes. La exposición a esta toxina durante periodos más prolongados y más seguidos puede causar: . Retraso en el desarrollo en los niños.. LI O. . Daño permanente al sistema nervioso central, especialmente al cerebro.. Cambios de comportamiento en los niños.. . Disminución en la producción de glóbulos rojo (anemia).. . Problemas de audición.. . Daño en el sistema reproductivo en hombres y mujeres.. . Enfermedades renales (en el riñón).. . Epilepsia (convulsiones).. . Coma.. BI B. . Una vez que está en el cuerpo, son los mismo independientes de como entra al cuerpo. Los niños son más susceptibles que los adultos, se ha documentado la presencia de retraso en el desarrollo, problemas de aprendizajes, trastornos en la conducta, 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. alteraciones del lenguaje y de la capacidad auditiva, anemia, vómito y dolor abdominal recurrente Tabla 1.4. Efectos del Plomo en la Sangre.. Efectos. Nivel del plomo. Daños severos al cerebro(encefalopatía). RA DO. en la sangre (mcg/dL). 100. Dolores de cabeza, problemas de concentración y de memoria,. SG. dificultades con el sueño, cambios de carácter repentinos Anemia. PO. Dolores de estómago, estreñimiento, diarrea, falta o pérdida de apetito. 60-70. 60 50-70. 50. Problemas en el sistema reproductivo en los hombres; daños en el. 40. riñón Los reflejos se vuelven lentos. DE. Problemas en el sistema nervioso; reducción de glóbulos rojos. 10-15. TE CA. Efectos dañinos al feto; presión arterial alta. 30. Fuente: Toxicological Profile for Lead (http://www.state.ma.us/dos/leaddocs/Lead-. LI O. plomo.htm). BI B. Efectos medioambientales del Plomo en el Agua: El plomo y los compuestos de plomo son generalmente contaminantes tóxicos.. Las sales de plomo II y los compuestos orgánicos del plomo son dañinos desde un punto de vista toxicológico. Las sales de plomo tienen en el agua un peligro de clase 2, y por lo tanto son dañinas. Lo mismo se aplica a otros compuestos como el acetato de plomo, óxido de plomo, nitrato de plomo y carbonato de plomo. El plomo limita la síntesis clorofílica de las plantas. No obstante las plantas pueden absorber del suelo altos niveles de plomo, hasta 500 ppm. Concentraciones más 11. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. altas perjudican el crecimiento de las plantas. Mediante la absorción por parte de las plantas, el plomo se introduce en la cadena alimenticia. Consecuentemente, la aplicación de pesticidas de plomo está prohibida en la mayor parte de los países. El plomo se acumula en los organismos, en los sedimentos y en el fango. El plomo en el agua residual proviene principalmente de los tejados y de las calles.. RA DO. El plomo existe en forma de 4 isótopos estables, y no en menos de 26 isótopos inestables. 1.2.4. Zinc:. El zinc es un metal, clasificado como metal de transición, aunque estrictamente. SG. no lo sea, que presenta cierto parecido con el magnesio y el berilio además de con los elementos de su grupo. Se trata de un metal de color blanco azulado, lustroso, moderadamente duro y buen conductor de calor y de electricidad. Además presenta una. PO. gran resistencia a la deformación plástica en frío, aunque en caliente disminuye progresivamente, lo que obliga a laminarlo por encima de 100º C.. DE. Zinc como contaminante:. El cinc entra al aire, el agua y el suelo como resultado tanto de procesos naturales. TE CA. como actividades humanas. La mayor parte del Zinc que entra al ambiente es el resultado de la minería, la refinación de minerales de Zinc, plomo y cadmio, la producción de acero, la incineración de carbón y de desperdicios. Estas actividades pueden aumentar los niveles de cinc en la atmósfera. Los desagües de industrias químicas que manufacturan productos de cinc u otros metales, desagües domésticos y. LI O. flujos provenientes de terrenos que contienen cinc pueden descargar cinc a corrientes de agua. El nivel de cinc en el suelo aumenta principalmente a causa de la disposición de. BI B. residuos de Zinc por industrias que manufacturan metales y de cenizas de carbón generadas por plantas de electricidad. El lodo y los abonos también contribuyen al aumento de los niveles de cinc en el suelo. En el aire, el cinc está presente principalmente en forma de partículas finas de polvo. Este polvo eventualmente se deposita sobre la tierra y el agua. La lluvia y la nieve ayudan a remover el cinc del aire. La mayor parte del Zinc en lagos y ríos se deposita en el fondo. Sin embargo, una pequeña cantidad puede permanecer disuelta en el agua o suspendida en forma de partículas finas. La cantidad de cinc disuelta en el agua puede aumentar a medida que la acidez del agua aumenta. Los peces pueden incorporar en el cuerpo cinc del agua en 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. que nadan y de los alimentos que consumen. La mayor parte del cinc en el suelo está adherido al suelo y no se disuelve en agua. Sin embargo, dependiendo del tipo de suelo, cierta cantidad de cinc puede alcanzar el agua subterránea. El Zinc ha contaminado el agua potable en sitios de desechos peligrosos. El Zinc puede ser incorporado por animales que comen tierra o toman agua que contiene cinc. El Zinc, en pequeñas. Reacción con el Agua:. RA DO. cantidades, es un elemento nutritivo esencial necesario para todos los animales.. El cinc elemental no reacciona con las moléculas de agua. El catión de cinc forma una capa protectora e insoluble de hidróxido de cinc Zn(OH)2, según la reacción: Zn2+ + 2OH-. SG. Zn(OH)2(s). El cinc reacciona con iones H+ de acuerdo con el siguiente mecanismo de. Zn(s) + 2H+. PO. reacción:. Zn2+(ac) + H2(g). DE. Esta reacción libera hidrógeno, el cual reacciona fuertemente con el oxígeno. Las sales de cinc causan turbidez cuando están presentes en grandes cantidades en el agua. Adicionalmente, el cinc añade al agua un sabor desagradable. Esto sucede a. TE CA. partir de concentraciones de 2 mg Zn2+.. Efectos del zinc:. LI O. El consumo de muy poco cinc es un problema a la salud tan importante como el. consumo de demasiado cinc.. BI B.  Falta de apetito  Puede afectar al sistema inmunológico  Enzimático de los niños  Cicatrización lentas de la heridas  Pérdida del gusto. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Efectos medioambientales del zinc en el agua: Al cinc no se le atribuye nivel de clasificación de riesgo para el agua, puesto que no supone un gran peligro. No obstante esto sólo se refiere al cinc elemental, ya que algunos derivados del cinc, como arseniato de cinc y cianuro de cinc, pueden ser extremadamente peligrosos.. RA DO. El cinc es un mineral alimenticio para seres humanos y animales. La ingestión de cantidades excesivas de cinc pueden perjudicar la salud de ambos, por encima de cierto nivel resulta ser tóxico. La toxicidad suele ser baja para animales y personas, pero no debe descartarse la fitotoxicidad.. SG. El lodo que proviene de las plantas de tratamiento de aguas residuales se aplica en agricultura, horticultura y silvicultura, y por lo tanto las concentraciones de cinc no deben sobrepasar los límites de 3 g/kg. Las pruebas ecotoxicológicas establecen como. PO. niveles de cinc disuelto, concentraciones de 50 μg/L PNEC, es decir concentraciones totales de 150-200 μg/L de cinc en agua. Este valor PNEC representa la concentración. Concentration).. DE. máxima con la cual no se producen efectos en el medioambiente (Preddicted No Effect. Las emisiones industriales de cinc disminuyeron considerablemente en las. TE CA. décadas pasadas. Los valores actuales del cinc no suponen un gran riesgo ambiental. Las concentraciones de cinc en el Rin han alcanzado valores óptimos, pero desafortunadamente todavía hay lugares contaminados históricamente en este aspecto. Un total de cinco isótopos del cinc están presentes en la Naturaleza de forma. LI O. estable, entre ellos se encuentran 64Zn, 66Zn en 68Zn. Además se conocen otros quince isótopos del cinc inestables. El 65Zn se presenta los refrigerantes de reactores nucleares,. BI B. y también se aplica en medicina. 1.2.5. Cáscara de plátano: Además de todas las propiedades nutritivas y medicinales que el banano posee; se. ha descubierto que puede resultar útil para diversas actividades, como son la alimentación animal, fabricación de plásticos, purificación del agua, etc., esto se debe a la composición de la cáscara. El nombre de plátano, banano, cambur o guineo agrupa un gran número de plantas herbáceas del género Musa, tantos híbridos obtenidos horticulturalmente a partir de las especies silvestres del género Musa acuminada, 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Clasificado originalmente por Carlos Linneo como Musa paradisíaca en 1753, la especie tipo del género Musa. El banano tiene su origen en Asia meridional, siendo conocido en el Mediterráneo desde el año 650 D.C. La especie llegó a Canarias en el siglo XV y desde allí fue llevado a América en el año 1516. Su cultivo se ha extendido a muchas regiones de Centroamérica y Sudamérica, así como de África subtropical; constituyendo la base de la alimentación de muchas regiones tropicales. El banano es el cuarto cultivo. RA DO. de frutas más importante del mundo. Los países latinoamericanos y del Caribe producen el grueso de los bananos que entran en el comercio internacional, unos 10 millones de toneladas, del total mundial de 12 millones de toneladas. Es considerado el principal cultivo de las regiones húmedas y cálidas del sudoeste asiático.. SG. Composición química de la cáscara de plátano:. La cáscara de banano transforma alrededor del 90% de su almidón a azúcares. PO. aproximadamente 12 días después de su cosecha; un contenido de hasta 14,6 de azúcares en base seca ha sido encontrado. El contenido de fibra en la cáscara es de 13% en base seca: Los principales componentes de la cáscara son: celulosa (25%), hemicelulosa. DE. (15%) y lignina (60%).La cáscara de banano tiene una propiedad de adsorción. La cáscara molida tiene la capacidad para extraer iones de metales pesados del agua y de. TE CA. los parámetros que intervienen en este proceso. La adsorción de la cáscara de plátano se debe en gran parte a la lignina que son polímeros insolubles, presenta un elevado peso molecular, que resulta de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos (cumarílico, coniferílico y sinapílico). El acoplamiento aleatorio de estos radicales da. LI O. origen a una estructura tridimensional, polímero amorfo, característico de la lignina. 1.2.6. Límites Máximos Permisibles en aguas residuales (LMP): Los LMP miden la concentración de elementos, sustancias, parámetros físicos,. BI B. químicos y biológicos, se encuentran presentes en las emisiones, efluentes o descargas generadas por una actividad productiva (industria, minería, electricidad, pesquería etc.), que al exceder causa daño a la salud humana y al ambiente. Es el artículo 32º de la Ley General del Ambiente, el que define el marco conceptual del “Límite Máximo Permisible” (LMP), es la medida de la concentración. o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un efluente o una emisión, que al ser excedida causa o puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su determinación corresponde al 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Ministerio del Ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por el Ministerio del Ambiente y los organismos que conforman el Sistema Nacional de Gestión Ambiental. Los criterios para la determinación de la supervisión y sanción serán establecidos por dicho Ministerio. El LMP guarda coherencia entre el nivel de protección ambiental establecido para una fuente determinada y los niveles generales que se establecen en los ECA. La implementación de estos instrumentos debe asegurar que no se exceda la. RA DO. capacidad de carga de los ecosistemas, de acuerdo con las normas sobre la materia”. Complementariamente en el país tenemos legislación vigente sobre Límites Máximos Permisibles a nivel sectorial en los ámbitos de Producción, Energía y Minas,. TE CA. DE. PO. SG. Transportes y Comunicaciones y Vivienda, Construcción y Saneamiento.. Tabla 1.5. Límites Máximos Permisibles. LI O. Parámetro (mg L-1). Ríos uso en riego agrícola. BI B. Promedio mensual. Arsénico Cadmio Cobre Cromo Mercurio Níquel Plomo Zinc. 0.2 0.2 4 1 0.01 2 0.5 10. Ríos uso público urbano. Prome dio diario. Promedio mensual. Promedio diario. 0.4 0.4 6 1.5 0.02 4 1 20. 0.1 0.1 4 0.5 0.01 2 0.2 10. 0.2 0.2 6 1 0.01 4 0.4 20. Aguas Naturales (EPA 1986). Riego agrícola (SEDUE 1989). Fuente de abastecimiento de agua potable (SEDUE 1989). Recreativo e Industrial (SEDUE 1989). 0.05 0.01 1.5 0.1 0.002 0.632 0.0015 5. 0.1 0.01 0.2 1 0.2 5 2. 0.05 0.01 1 0.05 0.01 0.05 5. 0.01 0.1 0.1 0.1 -. Fuente: José A. Padilla Sobrados.. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 1.6: Valores Máximos Admisibles en aguas residuales Expresión. Aluminio Arsénico Boro Cadmio Cianuro Cobre Cromo hexavalente Cromo total Manganeso Mercurio Níquel Plomo Sulfatos Sulfuros Zinc Nitrógeno amoniacal pH Sólidos sedimentables Temperatura Fuente: SEDAPAL.. mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Unidad mg/L °C. Al As B Cd CNCu Cr+6 Cr Mn Hg Ni Pb SO42S-2 Zn NH4+ pH S.S. T. VMA para descargas Al sistema de alcantarillado. 10 0,5 4 0,2 1 3 0,5 10 4 0,02 4 0,5 500 5 10 80 6,5-8,5 8,5 <35. RA DO. Unidad. TE CA. DE. PO. SG. Parámetro. 1.2.7. Calidad Ambiental del agua. LI O. De acuerdo al artículo 113, correspondiente a calidad ambiental dice: 113.1 Toda persona natural o jurídica, pública o privada, tiene el deber de. BI B. contribuir a prevenir, controlar y recuperar la calidad del ambiente y de sus componentes. 113.2 Son objetivos de la gestión ambiental en materia de calidad ambiental: a. Preservar, conservar, mejorar y restaurar, según corresponda, la calidad del aire, el agua y los suelos y demás componentes del ambiente, identificando y controlando los factores de riesgo que la afecten.. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. b. Prevenir, controlar, restringir y evitar según sea el caso, actividades que generen efectos significativos, nocivos o peligrosos para el ambiente y sus componentes, en particular cuando ponen en riesgo la salud de las personas. c. Recuperar las áreas o zonas degradadas o deterioradas por la contaminación ambiental.. RA DO. d. Prevenir, controlar y mitigar los riesgos y daños ambientales procedentes de la introducción, uso, comercialización y consumo de bienes, productos, servicios o especies de flora y fauna.. e. Identificar y controlar los factores de riesgo a la calidad del ambiente y sus. SG. componentes.. f. Promover el desarrollo de la investigación científica y tecnológica, las. PO. actividades de transferencia de conocimientos y recursos, la difusión de experiencias exitosas y otros medios para el mejoramiento de la calidad ambiental.. DE. 1.2.8. Potencial de Hidrógeno. El pH es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia. Ésta medida es necesaria porque muchas veces no es suficiente decir que el agua está. TE CA. caliente, o en ocasiones, no es suficiente decir que el jugo de limón es ácido, al saber que su pH es 2,3 nos dice el grado exacto de acidez. Necesitamos ser específicos. El pH del agua (molécula de H2O), tiene iones libres de Hidrógeno (H+). Ese conjunto de iones tiene un peso, ése peso define el valor del pH. El pH es una medida de la acidez o de la. LI O. alcalinidad de una sustancia. Esos iones libres de Hidrógeno pueden ser negativos de radical hidroxilo (OH-, aniones) o positivos de Hidrógeno (H+, cationes). El agua neutra está igualada en peso de aniones y cationes.. BI B. La escala pH, se da con los números a partir del 0 al 7 en la escala indican las. soluciones ácidas, y 7 a 14 indican soluciones alcalinas. Cuanto más ácida es una sustancia, más cercano su pH estará a 0; cuanto más alcalina es una sustancia, más cercano su pH estará a 14. Algunas soluciones no son ni altamente ácidas ni altamente alcalinas sino que están más cercanas al punto neutro, pH = 7 que es el pH de la solución del agua del grifo. Cuando el pH está entre 6,5 y 8,5 es favorable para la vida acuática en su hábitat. Tabla 1.7. Escala de pH 18. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) RA DO. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Fuente: HSNBlog: Nutrición Salud y deporte. (Mario Muñoz). El pH del agua varía según factores como: - El tipo de sustrato (suelo),. SG. - Cantidad de plantas y peces, etc.. Hay rocas que pueden alcalinizar el agua excesivamente.. PO. Una manera simple de determinar si un material es un ácido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color de rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en. DE. una solución alcalina. Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son. TE CA. adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.. El pH se define como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de. BI B. LI O. los iones hidrógeno:. El pH en la Salud: Para garantizar el adecuado funcionamiento de los procesos metabólicos y el. envío de oxígeno a todos los órganos, nuestro cuerpo necesita que el pH de la sangre se encuentre en un estado neutro (entre 7,34 - 7,45). El exceso de ácido en el cuerpo crea un ambiente en el que se favorece la descomposición celular, debilitando todos los sistemas del cuerpo, y permitiendo prosperar a enfermedades (menos defensas biológicas). 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Por ejemplo, si nuestra sangre aumenta su acidez descendiendo el pH a 6,5, nuestro cuerpo comenzará a buscar la manera de abastecerse de minerales (principalmente calcio, carbonato y magnesio) para lograr recuperar la neutralidad. El inconveniente es que para hacer esto, extraerá estos minerales de nuestros huesos (osteoporosis) y vasos sanguíneos (arteriosclerosis asociada).. RA DO. Los extremos de pH en el cuerpo humano: A diferencia de lo que muchos podrían pensar, el pH humano no es exactamente neutro (pH = 7) sino que estamos más a gustito con un pH un poco alcalino, rondando sus cifras normales entre 7,35 y 7,45. Por debajo de valores de 6,7 y valores por encima de 8 de pH en sangre la muerte no tarda en aparecer. Los principales causantes de esta drástica variación del pH suelen ser por. SG. enfermedades respiratorias o por causas metabólicas (la más frecuente, cuando los riñones dejan de funcionar (insuficiencia renal). Justificación. PO. 1.3.. Esta investigación se realiza con el fin de aportar a la comunidad científica de la ciudad de Trujillo y al público en general un nuevo tratamiento natural de agua residual. DE. que permite disminuir la contaminación por metales pesados (Pb, Zn) que corresponde a un riesgo ambiental mediante la adsorción de estos metales pesados en la cáscara de la. TE CA. plátano. Así mismo, con esta investigación se pretende también solucionar. contaminación por residuos sólidos que se genera por el consumo de Musa Sapientum (plátano), que se ingiere como parte de nuestra dieta para cumplir con el buen funcionamiento del organismo.. LI O. 1.4. Objetivos 1.4.1.. Objetivo General. Disminuir los niveles de concentración de metales pesados (Pb, Zn) en las aguas. BI B. residuales de laboratorios de análisis químico, aplicando el tratamiento de agua con cáscara de plátano pulverizado. 1.4.2.. Objetivos Específicos.  Precisar el tiempo de contacto para la mejor adsorción de Pb y Zn.  Determinar el tamaño de partícula adecuado de la cáscara de plátano para la mejor adsorción de Pb y Zn.  Obtener porcentajes de remoción para Pb y Zn.  Determinar la variación de pH. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 1.5.. Problema ¿En qué medida influye el tiempo de contacto de la cáscara de Musa Sapientum. (plátano) y su tamaño de partícula sobre el pH y la adsorción de Pb y Zn en las aguas residuales de laboratorios de análisis químico? Hipótesis. RA DO. 1.6.. A medida que aumenta el tiempo de contacto del polvo de cáscara de plátano en las aguas residuales, disminuye la concentración Zn, Pb y a medida que disminuye el tamaño de partícula de la cáscara de plátano en contacto, disminuye la concentración de Zn, Pb asimismo se logra neutralizar el pH en las aguas residuales de laboratorios de. BI B. LI O. TE CA. DE. PO. SG. análisis químico.. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. BI B. LI O. TE CA. DE. PO. SG. RA DO. CAPITULO II. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.