“Elaboración y evaluación de la efectividad de carbón activado en base de semillas de moringa sobre el agua residual de la curtiembre “Mansiche” - Trujillo durante los meses de mayo – julio 2017”

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FACULTAD DE INGENIERÍA[pic 4]

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

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Autor:

CHUQUILLANQUI SOTO, JUAN

CHIZA ORRILLO, NILTON

DULANTO MENDOZA, YENNER

TOVAR CARBAJAL, KYOSHI

ALVARADO ALCANTARA, Melanie

ESPINOZA DAVALOS, LENIA

Curso:

Química Ambiental

Docente:

ELENA GELDRES

TRUJILLO – PERÚ

2017-1

“Elaboración y evaluación de la efectividad de carbón activado en base de semilla de moringa sobre el agua residual de la curtiembre “Mansiche” - Trujillo durante los meses de mayo – julio 2017”

1. INTRUDUCCIÓN:

1. REALIDAD PROBLEMÁTICA:

Hoy en día se ha determinado variedad de compuestos de cromo, en forma de óxidos, cromatos y dicromatos son contaminantes ambientales presentes en agua, suelos y efluentes de industrias, debido a que dicho metal es ampliamente utilizado en distintas actividades manufactureras, tales como: cromado electrolítico, fabricación de explosivos, curtido de pieles, aleación de metales, fabricación de colorantes y pigmentos, anticorrosivos, etc. El cromo es uno de los elementos que pueden encontrarse en las aguas residuales, su toxicidad depende del estado de oxidación y concentración en que se encuentra, siendo de especial importancia la eliminación de cromo hexavalente presente en los sistemas acuosos, por su reconocido carácter cancerígeno. El cromo puede encontrarse como Cr (III) o Cr (VI), aunque también puede encontrarse como óxido de cromo, sulfato de cromo, trióxido de cromo, ácido crómico y dicromato (Acosta, I.; Sandoval, P.; Bautista, D.; Hernández, N.; Cárdenas, F.; Martínez, M., 2012) 

En los sistemas acuosos, el cromo se encuentra de manera dominante en estado de oxidación (+3) y/o (+6). El cromo trivalente Cr (III) es un elemento esencial potencialmente requerido en cantidades traza para el metabolismo de los mamíferos, ya que es parte del metabolismo de glucosa, el colesterol y los ácidos grasos, aunque la exposición a altas concentraciones del mismo puede ser sumamente tóxica. El Cr (VI) o cromo hexavalente es la forma química más tóxica, de manera que Cr (VI) y sus compuestos están clasificados por la IARC (International Agency for Research on Cancer) en el grupo I (carcinógenos confirmados en humanos) ya que existen suficientes evidencias como para relacionar la exposición a cromo hexavalente con el desarrollo de cáncer de pulmón (Remtavares, 2015).

En el instante que aparecieron las primeras poblaciones estables, la eliminación de los residuos ha constituido un problema primordial y de gran importancia para las sociedades humanas, ya que surgió la necesidad de deshacerse tanto de las excretas como de los restos de alimentación. Durante las últimas décadas de este siglo, el mundo ha venido observando con inquietud, analizando y tratando de resolver una serie de problemas relacionados con la disposición de los residuos líquidos procedentes del uso doméstico, agrícola e industrial. Las zonas receptoras, es decir, ríos y corrientes subterráneas, lagos, estuarios y el mar, en la mayoría de las ocasiones, especialmente en las zonas más pobladas y desarrolladas, han sido incapaces, por sí mismas, para absorber y neutralizar la carga que tales residuos imponen. De esta forma, han venido perdiendo sus condiciones naturales de apariencia física y su capacidad para sustentar una vida acuática adecuada, que responde al equilibrio ecológico que de ellas se espera para preservar nuestras masas hídricas de manera sostenible y sustentable. Como producto de esto, en numerosas ocasiones pierden aquellas condiciones mínimas que les son exigidas para su racional y adecuado aprovechamiento como fuentes de abastecimiento de agua, como vías de transporte o aún como fuentes de energía. Los problemas causados no son sólo de índole física o estética, sino que trascienden al campo de la sanidad, ya que las comunidades humanas necesitan recurrir a diversos recursos de agua superficiales para su abastecimiento de agua de bebida, y si éstos están contaminados con los productos de desecho humanos o industriales, pueden dar lugar a problemas epidemiológicos graves. Con este progresivo deterioro, el uso de técnicas y modelos para predecir la conducta de los organismos indicadores de la calidad del agua, ha llegado a ser cada vez más importante. En la mayoría de las naciones, los programas de control de la contaminación, se han iniciado restringiendo las descargas, estableciendo limitaciones para determinados compuestos químicos y parámetros, y se han identificado algunos productos químicos tóxicos en las aguas residuales, para los que se han fijado límites de vertido. Algunos de los siguientes metales pesados se pueden encontrar en las aguas residuales confiriéndoles un carácter tóxico: cobre, cromo, boro, plomo (causante de saturnismo y acumulación en moluscos), plata (puede producir argüiría), arsénico (melanodermia del pie y acumulación en mariscos), antimonio (efecto cancerígeno), bario (efectos sobre el corazón, vasos sanguíneos y nervios), flúor (fluorosis) y selenio produce cáncer y caries). (Espigares. M y Pérez. J. s.f).

La finalidad de este estudio es determinar los efectos del carbon activado de semilla de moringa en la en la remoción de cromo en aguas residuales de la cuenca de Curtiembre del Porvenir- Trujillo basados en la evaluación de propiedades e influencia sobre la absorción de metales pesados.  

1. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:

¿Cuál es el efecto del carbón activado elaborado a base de semillas de moringa sobre el agua residual de la curtiembre “Mansiche” - Trujillo durante los meses de mayo – julio 2017 ?

1. JUSTIFICACIÓN:

La realización del proyecto tiene por finalidad, reducir la contaminación generada por el proceso del curtido. Ya que las curtiembres generan importantes volúmenes de residuos, sólidos con una combinación extremadamente compleja de compuestos orgánicos e inorgánicos que hace que el sector sea altamente contaminante y ocasionan daños irreversibles.

Además todos estos residuos de cromo son botados a los lagos ríos, mares, y con la remediación natural se evitara .Porque estos pueden contaminar el agua con el cromo, agente cancerígeno, reconocidos efectos en el hígado y pulmón, impidiendo el acceso al agua potable de la población cercana a la curtiembre, nausea, mareos, vómitos, excemas en la piel, desmayos son algunos de los síntomas típicos de quienes se ven afectados por los residuos de los insumos químicos de la curtiembre.

Del distrito de El Porvenir, provincia de Trujillo las aguas residuales se van cargando con proteínas solubles liberadas por los cueros y con remanentes químicos de los productos utilizados, que afectan el medio ambiente de distinta forma.

1. LIMITACIONES:

Adquisición de ácido nítrico y semilla de moringa

1. OBJETIVOS:

1. OBJETIVOS GENERALES

• Elaborar carbón activado a base de semillas de moringa para el tratamiento de aguas residual de curtiembre.

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Medir los parámetros: cromo total, pH, conductividad, turbidez, s.s y salinidad, iniciales y despues de usar el carbon activado en el agua de curtiembre.
• Determinar la eficacia y la eficiencia de la elaboración de carbón activado a partir de semillas de moringa.

1. MARCO TEÓRICO:

ANTECEDENTES: 

• García-Arnal et al (2012) “Estudio de la descontaminación de efluentes líquidos con elevada concentración de metales pesados mediante bioadsorbentes de moringa oleífera” El presente trabajo muestra los resultados preliminares obtenidos del estudio de la cáscara y el carbón activo de la Moringa oleífera como bioadsorbente para la eliminación de Ni, Cu y Cd de agua sintética. Se estudiaron los efectos de las principales variables de operación tales como el tiempo de contacto, dosis de adsorbente, pH y temperatura. Para las condiciones óptimas de ensayo se alcanzaron, con ambos adsorbentes, porcentajes de eliminación superiores al 93%, 96% y 95% para Ni, Cu y Cd, respectivamente. Los datos de adsorción de equilibrio experimentales se analizaron usando los modelos de las isotermas de Langmuir y Freundlich. Finalmente, se ajustaron los datos experimentales a modelos cinéticos de pseudo-primer-orden y pseudo-segundo-orden. Los resultados obtenidos muestran el gran potencial de la utilización de los bioadsorbentes obtenidos a partir de Moringa oleífera en la descontaminación de efluentes líquidos con elevada concentración de metales pesados.

•  Losada, Sotto y Artunduaga (2015) “Remoción de cromo hexavalente utilizando cáscara de moringa oleífera como bio-adsorbente” El presente trabajo, muestra los resultados obtenidos del estudio de la cáscara de la Moringa oleífera como bioadsorbente para la eliminación de Cromo (Cr) de una solución de Dicromato de Potasio (K2Cr2O7). Se estudiaron los efectos de las principales variables de operación tales como el tiempo de contacto, dosis de adsorbente, pH y temperatura. Para las condiciones óptimas se alcanzó porcentajes de eliminación del 90%, para Cr a un pH de 3. Los datos de adsorción se analizaron usando el método colorimétrico Difenilcarbazida. Los resultados obtenidos muestran el gran potencial de la utilización de los bioadsorbentes obtenidos a partir de Moringa oleífera en la descontaminación de efluentes líquidos con elevada concentración de metales pesados.
• Vázquez (2016) “Biosorción de arsénico por hoja de moringa” Este trabajo muestra la capacidad de hoja de moringa para remover arsénico (As) en aguas contaminadas. Se analizó las aguas de pozo de la ciudad de Torreón, Coahuila, México. Para determinar la concentración de arsénico se realizaron las lecturas en el aparato Arsenator medidor digital portátil. La concentración de As en el agua disminuyo de 100 µg/L a un promedio de 9.89 µg/L en el agua tratada. Los tratamientos con polvo de hoja de moringa fueron similares con valores para las dosis de hoja de moringa de 0.25, 0.50 y 0.75 gr/L con una concentración de arsénico del agua tratada de 10.13, 9.81 y 9.75 µg/L respectivamente. Estos tratamientos redujeron hasta un 89.0% la cantidad de arsénico (As) presente en el agua contaminada.
• Turriago y Vargas (2012) “Evaluación de la eficiencia de la utilización de semillas de moringa oleífera como una alternativa de biorremediacion en la purificación de aguas superficiales del caño cola de pato ubicado en el sector rural del municipio de acacias” La investigación trata acerca del tratamiento de aguas superficiales a través de la utilización de un producto coagulante natural a partir de las semillas de la especie Moringa Oleífera Lam, asumiendo la problemática de las condiciones socio-económicas y políticas actuales de nuestro país que solo hace posible satisfacer menos del 50% de la demanda nacional de agua potable, lo cual, hace generar alternativas naturales eficientes para el tratamiento de aguas superficiales a un bajo costo y dentro del marco de la sostenibilidad ambiental. Teniendo en cuenta las experiencias exitosas en África, Asia y Europa donde han sido utilizadas las semillas de la planta Moringa oleífera, se realizó el análisis con dos (2) muestras de agua de la microcuenca denominada Cola de pato en el municipio de Acacias, en el sector correspondiente a la Universidad Nacional abierta y a Distancia UNAD. Las muestras (tratadas con moringa y sin tratamiento) fueron enviadas al laboratorio para ser analizadas y como resultado fundamental de este trabajo se encontró la determinación de la eficiencia del uso de las semillas de Moringa oleífera como coagulante natural, en el proceso de clarificación y purificación de aguas superficiales.

1. BASES TEÓRICAS:

CARBÓN ACTIVADO

El carbón activado es un material que se produce a partir de materiales de base carbonosos, tales como el carbón, coco, cáscaras de nuez, turba, madera, y lignito. La materia prima principal que se utiliza para el carbono activado es cualquier material orgánico con un alto contenido de carbono. El material a base de carbono se convierte en carbón activado a través de la modificación física y descomposición térmica en un horno, bajo una atmósfera controlada y temperatura.(JHON SHERBONDY; JOHN MICKLER, 2017)

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