Electrocoagulación

“REMOCIÓN DE CONTAMINANTES DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS DEL COLECTOR PARRA DEL RIEGO POR EL MÉTODO DE ELECTROCOAGULACIÓN MEDIANTE PANELES FOTOVOLTAICOS, A NIVEL DE LABORATORIO”

CORONEL HUAMÁN, Kateri Sofía1

VILA VERA, Gerson Eduardo2

RESUMEN

El objetivo de la presente investigación fue remover los contaminantes de las aguas residuales urbanas del colector Parra del Riego variando la densidad de corriente y el tiempo de residencia por el método de electrocoagulación mediante paneles fotovoltaicos, a nivel de laboratorio. La electrocoagulación es una aplicación de la electroquímica, cuyo fundamento radica en que las partículas que se hallan en suspensión en el agua tienen un carácter eléctrico que las hacen recolectoras de iones de carga opuesta, formando agregados más grandes llamados flóculos, los cuales por su mayor peso sedimentan por gravedad. Para llevar a cabo el proceso de electrocoagulación se utilizó energía generada mediante los paneles fotovoltaicos con el fin de contribuir a la protección del medio ambiente.

Se trató un volumen de 1,8 L de agua residual, utilizando también electrodos de aluminio y fierro con una separación de 1 cm y un área superficial de contacto entre los electrodos y la muestra de 0,08253 m2, se determinó una densidad de corriente de 32,72 A/m2 y un tiempo de tratamiento de 20 minutos, obteniendo a estas condiciones los mayores porcentajes de remoción los cual fueron: 86,33% de DBO5, 78,89% de DQO, 92,94% de turbiedad, 96,32% de aceites y grasas, 50,44% de conductividad eléctrica, 52,91% de sólidos totales, 88,62% de sólidos suspendidos, 86,65% de dureza total, 83,04% de dureza cálcica, 99,92% de coliformes totales y 99,98% de escherichia coli.

Finalmente con los datos obtenidos de los porcentajes de remoción y su respectiva comparación con los límites máximos permisibles especificados en el decreto supremo 003-2010-MINAM, podemos afirmar que el proceso de electrocoagulación mediante paneles fotovoltaicos es una alternativa viable para el tratamiento de aguas residuales urbanas.

ABSTRACT

The objective of this investigation was remove pollutants from urban wastewater from Parra del Riego collector varying the current density and the residence time by electrocoagulation method through photovoltaic panels, to scale of laboratory. Electrocoagulation is an application of electrochemistry, whose basis lies in that the particles are suspended in the water have an electrical character that make collectors of ions of opposite charge, forming larger aggregates called flocs, which due to being heavier sediment by gravity. To carry out the process of electrocoagulation was used energy generated by photovoltaic panels with the purpose to contribute to environmental protection.

Was treated a volume of 1,8 L of wastewater, also was used iron and aluminum electrodes with a separation of 1 cm and a surface area of contact between the electrodes and the sample of 0,08253 m2, was determined a current density of 32,72 A/m2 and a treatment time of 20 minutes, obtaining to these conditions the highest percentages of removal of which were: 86,33% of BOD5, 78.89% of COD, 92,94% of turbidity, 96,32% of oils and fats, 50,44% of electrical conductivity, 52.91% of total solids, 88,62% of suspended solids, 86,65% of total hardness, 83,04% of calcium hardness, 99,92% of total coliforms and 99,98% of Escherichia coli.

Finally, with the data obtained from the removal percentages and their respective compared with maximum permissible limits specified in Supreme Decree 003-2010-MINAM, we can say that the electrocoagulation process using photovoltaic panels is a viable alternative for wastewater treatment urban.

PALABRAS CLAVE (KEY WORDS)

Electrocoagulation

Wastewater

Aluminum electrode

INTRODUCCIÓN

El desarrollo actual de las aplicaciones electroquímicas de la electricidad en diversos campos, se debe principalmente por ser una tecnología limpia y esta característica hace que contribuya a la protección del medio ambiente es por eso que motivados en el uso de tecnologías limpias se desarrolló esta investigación para la remoción de los contaminantes de las aguas residuales urbanas por el método de electrocoagulación mediante paneles fotovoltaicos.

Así mismo el trabajo de investigación que presentamos está compuesto por tres capítulos, el capítulo I contiene los antecedentes, el marco teórico que consta de cuatro partes; la primera hace referencia a la problemática en torno al agua, sus propiedades y características, la segunda describe las aguas residuales, sus propiedades y sus principales indicadores de la contaminación, la tercera parte detalla el funcionamiento del proceso de electrocoagulación y por último se hizo mención sobre la generación de energía eléctrica mediante los paneles fotovoltaicos.

En el capítulo II se detalla la parte experimental, donde se realizaron las pruebas en la celda electrolítica tipo bach; teniendo como variables la densidad de corriente, el tiempo de residencia y la remoción de los contaminantes de las aguas residuales.

Finalmente en el capítulo III se presenta el análisis y la discusión de resultados obtenidos en todo el proceso experimental.

Esperamos que el presente trabajo de investigación contribuya a la descontaminación del recurso hídrico y evite la contaminación que produce la generación de energía eléctrica de forma convencional.

MATERIALES Y MÉTODO

Los equipos y materiales utilizados en todo el proceso de electrocoagulación son los siguientes:

EQUIPOS E INSTRUMENTOS

Rectificador de Corriente

Voltímetro

Amperímetro

Celda Electrolítica

Paneles fotovoltaicos

MATERIALES UTILIZADOS

02 Probetas graduadas

01 Balanza analítica

01 Termómetro de 0 a 110 ºC

01 Cronómetro

02 Pipetas

02

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