química efluentes de tratamiento de aguas residuales

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

“Determinación de la eficiencia de remoción de contaminantes en

efluentes de tratamiento de aguas residuales Covicorti mediante

nanoburbujas de aire-oxigeno”

TESIS

Para optar por el Título Profesional de

Ingeniero Químico

AUTOR:

Br. DÍAZ IGLESIAS LUZ AGUEDITA

ASESOR:

Dr. CÉSAR VILLARROEL ÁVALOS

TRUJILLO –PERÚ

2019

Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación

Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/

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DEDICATORIA

A la memoria de mis padres; Luz

Iglesias y Jorge Díaz del cual guardo

infinita admiración y profundo

agradecimiento.

A mi padres y hermanos espirituales; los

esposos Sra. Blanca Salinas y Sr. Gel Álvarez, a

sus Hijos Paola y Erick. A ellos mi amor y

gratitud eterna.

A los profesores Sra. Carolina Iglesias y

Sr. Carlos Vergara; a su familia quienes

me han brindado apoyo y creyeron en

los logros que podía alcanzar.

A mis grandes amigos César Ramos, Gabriela

Torres, Lizet Quispe y Mercedes García

quienes me alentaron a continuar y me

inspiraron para la conclusión de mi tesis



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AGRADECIMIENTO

Mis más sincero agradecimiento a la Dirección y plana docente de la escuela académico

profesional de Ingeniería Química y Universidad Nacional de Trujillo, por su dedicación,

esfuerzo y consejos en nuestra formación como buenos profesionales.

Expreso mi más profundo agradecimiento al Dr. César Villarroel Ávalos, por su gentil

colaboración y orientación como Asesor de la presente tesis.

Un agradecimiento especial al mí co-Asesor Ing. Johnny Valverde por sus sugerencias e

invalorables consejos durante la elaboración del presente trabajo de investigación.

Al Ing. Victor Sachum por el permiso concedido para la toma de muestras en la planta de

tratamiento Covicorti contribuyendo con la realización de este trabajo.

También agradezco a todas las personas que de alguna manera me ayudaron a culminar

con éxito este trabajo de investigación.

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INDICE

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 12

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA ............................................................................................... 12

1.2. TRABAJOS PREVIOS .......................................................................................................... 14

1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ....................................................................................... 16

1.5. JUSTIFICACIÓN DE ESTUDIO ............................................................................................. 16

2. MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................................................... 18

2.1. Ubicación y área de estudio ......................................................................................... 18

2.2.2. Muestra .................................................................................................................... 18

2.2.3. Puntos de muestreo ................................................................................................. 18

2.2.4. Análisis Inicial de la muestra .................................................................................... 18

2.2.5. Tipo de muestreo ..................................................................................................... 19

2.2.6. Tamaño de la muestra .............................................................................................. 19

2.3. Metodología y técnicas ................................................................................................ 19

2.3.2. Etapas y técnicas para la recolección de datos ........................................................ 20

2.3.3. Diseño del equipo de nanoburbuja: ......................................................................... 21

3. RESULTADOS ............................................................................................................................ 23

3.1. Resultados de OD, DBO5 Y DQO ...................................................................................... 23

3.2. Resultados de metales pesados ....................................................................................... 28

3.3. Resultados de Coliformes Termotolerantes ..................................................................... 33

4. DISCUSIÓN ................................................................................................................................ 37

5. CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 41

6. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA .................................................................................................... 43

7. ANEXOS .................................................................................................................................... 45

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INDICE DE FIGURAS

FIGURA N° 1. DIAGRAMA DEL SISTEMA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES .......... 21

FIGURA N° 2. RESULTADOS DE DO, DQO Y DBO5 FRENTE AL TIEMPO .......................................................... 22

FIGURA N° 3. REDUCCIÓN EN LA CONTAMINACIÓN DE DO CON EL TRATAMIENTO DE NANOBURBUJAS DE AIRE-

OXÍGENO .................................................................................................................................................. 23

FIGURA N° 4. REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE DQO CON EL TRATAMIENTO DE NANOBURBUJAS DE

AIRE-OXÍGENO ......................................................................................................................................... 24

FIGURA N° 5. REDUCCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE DBO5 CON EL TRATAMIENTO DE NANOBURBUJAS DE

AIRE-OXÍGENO. ........................................................................................................................................ 25

FIGURA N° 6. BIODEGRADABILIDAD DEL AGUA RESIDUAL ............................................................................... 26

FIGURA N° 7. PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE ZN,MN,PB,CD,FE,CU, BA Y AL CON EL TRATAMIENTO DE

NANOBURBUJAS DE AIRE-OXIGENO. ......................................................................................................... 31

FIGURA N° 8. VARIACIÓN DE CONCENTRACIÓN (MG/L) DE PB,CD,FE,CU,ZN,MN,BA Y AL E CON TRATAMIENTO

DE NANOBURBUJAS DE AIRE-OXÍGENO. .................................................................................................... 31

FIGURA N° 9. INCREMENTO DE REMOCIÓN DE COLIFORMES TERMOTOLERANTES MEDIANTE EL TRATAMIENTO

DE AGUAS RESIDUALES ............................................................................................................................ 32

FIGURA N° 10. EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE DQO, DBO5,DO Y COLIFORMES TERMOTOLERANTES EN EL

TRATAMIENTO CON NANOBURBUJAS DE AIRE Y OXÍGENO. ....................................................................... 33

FIGURA N° 11. PARÁMETROS DE AGUA DESTINADAS A RECREACIÓN. FUENTE: D.S 004-2017-MINAM ......... 35

FIGURA N° 12. PARÁMETROS DE CALIDAD MICROBIOLÓGICOS. FUENTE D.S 004-2017-MINAM .................... 36

FIGURA N° 13. PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA PARA RIEGO. FUENTE D.S 004-2017-MINAM ............... 36

FIGURA N° 14. PARÁMETROS DE CALIDAD PARA METALES PESADOS FUENTE D.S 004-2017-MINAM............ 37

FIGURA N° 15. SISTEMA DE GENERACIÓN DE NANOBURBUJA CON COMPRESOR DE AIRE Y TANQUE DE OXÍGENO

MEDICINAL. ............................................................................................................................................. 46

FIGURA N° 16. LAGUNA AEREADA-FACULTATIVA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO COVICORTI-TRUJILLO .... 47

FIGURA N° 17. REACTOR DE NANOBURBUJAS CON CONEXIÓN AL CILINDRO DE OXÍGENO. ............................... 48

FIGURA N° 18. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE NANOBURBUJAS DE AIRE-OXIGENO. ................................ 49

FIGURA N° 19. GENERACIÓN DE HUMO SECO EN EL TANQUE DE SALIDA DEL GENERADOR DE NANOBURBUJAS.50

FIGURA N° 20. TRATAMIENTO DE EFLUENTE DE LA PTAR COVICORTI CON NANOBURBUJAS DE AIRE-OXIGENO.

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INDICE DE TABLAS

TABLA N° 1. ANÁLISIS FISICOQUÍMICO Y BACTERIOLÓGICO DE LA MUESTRA INICIAL. ..................................... 18

TABLA N° 2. MÉTODO DE ANÁLISIS EN LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS ........................................................... 20

TABLA N° 3. RESUMEN DE RECOLECCIÓN DE DATOS ....................................................................................... 20

TABLA N° 4.DO, DQO, DBO5 FRENTE AL TIEMPO .......................................................................................... 23

TABLA N° 5. DO, ∆𝐷𝑂, PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE DO CON NANOBURBUJAS DE AIRE OXÍGENO ............. 24

TABLA N° 6.DQO, DQO, PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE DQO EN EL TRATAMIENTO CON NANOBURBUJAS DE

AIRE-OXÍGENO ......................................................................................................................................... 25

TABLA N° 7.DBO5, DBO5, PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE DQO EN EL TRATAMIENTO CON NANOBURBUJAS DE

AIRE-OXÍGENO ......................................................................................................................................... 26

TABLA N° 8. RELACIÓN DQO Y DBO ............................................................................................................ 27

TABLA N° 9. VALORES DE METALES PESADOS EN LA MUESTRA INICIAL ........................................................... 28

TABLA N° 10. CONCENTRACIÓN DE PB Y PORCENTAJE DE REMOCIÓN CON EL TRATAMIENTO DE

NANOBURBUJAS DE AIRE-OXÍGENO. ......................................................................................................... 28

TABLA N° 11. RESULTADOS DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL CADMIO (CD) CON EL TRATAMIENTO DE

NANOBURBUJAS DE AIRE-OXÍGENO .......................................................................................................... 29

TABLA N° 12. RESULTADOS DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL HIERRO(FE) CON EL TRATAMIENTO DE

NANOBURBUJAS DE AIRE-OXÍGENO………………………………………………………………………..29

TABLA N° 13. RESULTADOS DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL COBRE (CU) CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 14. RESULTADO DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL ZINC (ZN) CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 15.RESULTADO DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL MANGANESO (MN) CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 16.RESULTADO DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL BARIO(BA)CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 17. RESULTADO DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DEL ALLUMINO(AL) CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 18. VARIACIÓN DE REMOCIÓN DE CROMO, MERCURIO Y PLATA CON EL TRATAMIENTO DE


TABLA N° 19. VARIACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE COLIFORMES TERMOTOLERANTES RESPECTO AL TIEMPO.

................................................................................................................................................................ 33

TABLA N° 20. COMPARACIÓN DEL PORCENTAJE DE REMOCIÓN DE DO, DQO, DBO5 Y COLIFORMES

TERMOTOLERANTES. ............................................................................................................................... 34

TABLA N° 21. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS LAS CONCENTRACIONES CON TRATAMIENTO

FRENTE A LOS LMP SEGÚN D.S 004-2017 PARA ACTIVIDADES RECREATIVAS. ........................................ 35

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TABLA N° 22. CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS LAS CONCENTRACIONES CON TRATAMIENTO

FRENTE A LOS LMP SEGÚN D.S 004-2017 PARA ACTIVIDADES DE RIEGO. ............................................... 36

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PRESENTACIÓN

Señores miembros del jurado:

En cumplimiento de las normas establecidas en el reglamento para el otorgamiento del grado

de título profesional del Ingeniero Químico de la Universidad Nacional de Trujillo, presento

ante ustedes la tesis titulada: “DETERMINACIÓN DE LA EFICIENCIA DE

REMOCIÓN DE CONTAMINANTES EN EFLUENTES DE TRATAMIENTO DE

AGUAS RESIDUALES COVICORTI MEDIANTE NANOBURBUJAS DE AIRE-

OXIGENO”, la misma que someto a vuestra consideración y evaluación, ameritando de

esta manera su aprobación.

La autora:

Luz Aguedita Díaz Iglesias

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RESUMEN

Existen notables problemas medioambientales vinculados al uso y la gestión del agua, es por

esto que las industrias buscan tecnologías limpias e innovadoras con mayor eficiencia en la

descontaminación en el tratamiento de aguas residuales. Por ello el objetivo de esta

investigación se basa principalmente en la aplicación de nanoburbujas aire-oxígeno en

laboratorio, determinando la eficiencia en la remoción de contaminantes en el tratamiento

de aguas residuales de Covicorti en la Ciudad de Trujillo y comparar los valores obtenidos

con los límites máximos permisibles, según la Normativa Peruana referente a aguas usada

para uso recreativo y para cultivo. La experimentación del trabajo de investigación se realizó

con una muestra del efluente de la Laguna Aereada-Facultativa Covicorti las cuales fueron

tratadas en laboratorio, en un sistema generador de nanoburbujas compuesta por una bomba

de 0.5 HP, generador de aire con conexión al cilindro de oxígeno medicinal con 110 psi. Se

analizó el efecto de las nanoburbujas de aire-oxígeno sobre las concentraciones de OD,

DQO, DB𝑂5, coliformes termotolerantes y metales pesados

(Pb,Cd,Fe,Cu,Zn,Cr,Mn,Ba,Al,Hg). Los resultados obtenidos, mostraron que el tratamiento

con nanoburbujas de aire-oxígeno durante un tiempo de 20 minutos, disminuyó la

concentración de OD en 66,68%, de DQO en 64,76%, DB𝑂5 en 66,66%, metales pesados

en un 28,08% y coliformes termotolerantes en 63,10%.

Palabras Clave: Nanoburbujas aire-oxígeno, efluente, laguna facultativa,

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ABSTRACT

There are notable environmental problems related to the use and management of water,

which is why industries seek clean technologies with greater efficiency in decontamination

and with a minimum investment such as the application of nanobubbles in the treatment of

wastewater. Therefore, the objective of this research isbased mainly on the application of

air-oxygen nanobubbles in the laboratory, determining the efficiency in the removal of

contaminants in the treatment of Covicorti wastewater in the City of Trujillo and to make a

comparasion with the maximum permissible limits, form Peruvian Normative about water

used as a recreational zone or irrigation.The experimentation of the research work was

carried out with a sample of the effluent of the Aereated-facultative Lagoon from Covicorti,

these waters were treated in the laboratory, in a nanobubble generating system composed of

a 0.5 HP pump, air generator and medicinal oxygen connection at 0.5 psi. The effect of the

air-oxygen nanobubble about the OD,DQO,DBO5, thermotolerant coliforms and heavy

metal (Pb,Cd,Fe,Cu,Zn,Cr,Mn,Ba,Al,Hg) concentrations was analized. The results showed

that the treatment with air-oxygen nanobubbles managed to improve the quality of the water

at 20 minutes, reducing the concentration of OD in 66.68%, of COD in 64.76%, DBO5 in

66.66% and metals heavy at 28.50%.

Keywords: Air-oxygen nanobubbles, effluents, facultative lagoon, heavy metals

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1. INTRODUCCIÓN

El motivo principal de tratar las aguas residuales es defender la salud pública y el

medio ambiente. Si las aguas residuales no son tratadas y se vierten directamente

a ríos, lagos o mares, es bastante probable introducir elementos de contaminación

que acaben produciendo importantes daños ecológicos en el entorno ambiental y

enfermedades de salud pública (causadas por virus y bacterias) en las personas y

comunidades que entren en contacto con esas aguas contaminadas. Los

contaminantes en el agua tienen diferentes consecuencias en el ser humano, la

presencia de microorganismos patógenos como: Bacterias coliformes, Virus,

protozoos y otros organismos que transmiten enfermedades cómo el cólera, tifus,

gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. (ENERGIVERDE, 2016) Mientras que

cada región tiene sus propias necesidades correspondientes a métodos de

tratamiento de aguas particulares, cierto número de opciones tradicionales y

modernas de tratamientos se encuentran disponibles (A.Reynolds, 2002).

El presente trabajo de investigación, evalúa el grado de contaminante a través de

los diferentes análisis realizados, con el objetivo de determinar el porcentaje de

remoción mediante la aplicación de nanoburbujas de aire-oxígeno en efluentes

Municipales de la ciudad de Trujillo.

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

Actualmente las aguas tratadas residuales son dispuestas al canal de riego más

cercano, así como también al mar (SEDALIB S.A, 2009). El tratamiento

anaeróbico en las aguas residuales, es generalmente lento debido a la presencia

de contaminantes no biodegradables y en algunos caso muy tóxicos. Por otra

parte los procesos físico-químicos pueden producir un lodo altamente tóxico.

Las características de estas aguas residuales con alto nivel de toxicidad, con altas

concentraciones de contaminantes se deben a la generación de efluentes durante

actividades industriales que son arrojados al alcantarillado sin previo tratamiento

y estos a través de un sistema de alcantarillado son transportados a la planta



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Municipal de tratamiento en Trujillo. Por lo cual no pueden ser eliminados en su

mayoría por estos procesos convencionales. Siendo esta una preocupación por

parte de la población del distrito de Trujillo, pues las descargas en sus mayores

porcentajes son desembocadas en el mar, generando impactos negativos al

medioambiente, pues en la mayoría se realizan actividades de recreación, pesca,

etc.

Con la aprobación del D.S. N° 003-2010-MINAM entraron en vigencia, a partir

del 17 de marzo del 2010, los Límites Máximos Permisibles para efluentes de

PTAR. Este decreto establece la obligatoriedad de los titulares de las PTAR a

realizar el monitoreo de sus efluentes. Este debe especificar la ubicación de los

puntos de control, los métodos y las técnicas adecuadas, así como los parámetros

y frecuencia de muestreo para cada uno de ellos (OMA, 2013). De acuerdo a esta

norma, los métodos tradicionales de tratamiento no son suficientemente

eficientes como para eliminar por completo en menos tiempo los contaminantes

emergentes y poder cumplir con los estrictos estándares nacionales de calidad

ambiental para el agua.

Entre las diversas tecnologías emergentes, el avance de la nanotecnología es

potencialmente increíble para la remediación de aguas residuales y otros

problemas medioambientales (Gelover, 2015). La aplicación de la

nanotecnología se ha citado, en diferentes literaturas, como uno de los procesos

más avanzados para el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto por medio de

este trabajo de investigación se comprobará que la nanotecnología a través

nanoburbujas de aire-oxígeno puede disminuir los agentes contaminantes.



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1.2. TRABAJOS PREVIOS

En el tratamiento de aguas residuales por sistema de infiltración aireado y no

aireado; Jian et al (s.f.), encontraron que la aireación mejoró la eliminación de

DQO en un 91,6% y Nitrógenos Totales en un 85,9%.

Una investigación con aireación presurizada en el tratamiento de lodos, mejoró

la eficiencia en la remoción del Carbón Orgánico Total (Zhang et al,

2016).Además Wang y Lieyu (2017); obtuvieron porcentajes altos de remoción

de DQO y Fósforos Totales de 95,12% y 99,98%, mediante aireación con finas

burbujas respectivamente.

Asimismo, para un buen tratamiento de las aguas residuales de los viñedos,

Litaor et al, (2015) emplearon unas celdas de aireación secuencial, alcanzando

una eficiencia de eliminación de 90%-95% de DQO.

Salas (2008); separó los contaminantes en aguas residuales provenientes de la

industria de harina y aceites de pescado, mediante flotación con aire disuelto

(DAF) reduciendo el DBO en 90%. A su vez, la flotación con aire disuelto

(DAF) en el campo de tratamiento de aguas residuales de mataderos ha

demostrado ser el sistema de separación de fases más eficientes, reduciendo el

𝐷𝐵𝑂5 en 80%, DQO en 75% y grasas y aceites en 95% (Condorhuamán, 2008).

Painmanakul et al. (2010); observaron que la eficiencia de eliminación de aguas

residuales con tensoactivos aniónicos es más eficiente que el proceso normal de

flotación por aire inducido al utilizar coagulantes. Asimismo; Rodrigo (2013)

obtuvieron buenos resultados entre el 85%-90% de remoción de grasas y grasas

al utilizar reactivos químicos (coagulantes y floculantes) en el tratamiento de

aguas residuales mediante flotación en aire disuelto (DAF).

Hung (2017) estudió el uso de la tecnología de burbuja ultrafina en combinación

con gas de ozono para el tratamiento de aguas contaminadas con E.Coli. Las



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burbujas ultrafinas burbujearon durante 60 minutos en el tratamiento,

desinfectando el agua eficazmente con un generador de nanobubujas.

Complementariamente, Zheng et al. (2015) demostraron que las microburbujas

de ozono tuvieron mayor efectividad de degradación de componentes como

DQO en un 25%, más que en el proceso de tratamiento de aguas residuales por

macroburbujas de ozono.

Jincai et al. (2013), concluyeron que al disminuir el diámetro de las burbujas se

puede obtener como resultado un aumento en la eficiencia de remoción de

aceites a un 97,03% durante 25 minutos de flotación. Es por esto que en una

investigación similar los resultados del experimento realizado con petróleo, dio

como resultado que las microburbujas de 350 um, se unen más a la capa de aceite

en comparación a las macroburbujas de 1000 um. (Lim et al., 2016).

Poh et al. (2014), utilizaron microburbujas para el tratamiento de efluentes de

una planta de aceites de palma, obteniendo una eliminación del 57,3% de sólidos

totales suspendidos y 74,5% de aceite; mejorando la remoción de DQO con 53,7

% y DBO con 77%, en un tiempo de 12,5 minutos.

Liu et al. (2010), en su estudio muestran que las microburbujas de coagulación,

obtuvieron más del 99% de eficiencia en la eliminaciónde aceite y más del 85%

en la eliminación de DQO en el pretratamiento de aguas residuales de tintorería.

Sharifuzzaman et al. (2017), utilizaron micro-nanoburbujas para reducir

fluoruros, mostrando mejores porcentajes de eliminación que los de

electrooxidación y pretratamiento con ozono. Ellos obtuvieron una eliminación

de fluor del 76,7%, mientras que sin pretratamiento la eficiencia de las

micronanoburbujas fue de 69,6% y en DQO alcanzó un porcentaje de 63,6%, y

sin pretratamiento obtuvieron un 54,9% en la eliminación de DQO.

Abate (2016), encontró; en las playas de Lima, presencia de coliformes totales

(1400nmp/100mL) excediendo a los valores ECA’s. El tratamiento con

micronanoburbujas de aire-ozono disminuyó la presencia de coliformes



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termotolerantes al 94%. Para la eliminación de coliformes totales, Reyes (2016),

utilizó micro-nanoburbujas logrando una eficiencia de 66,21%.

Cipiran (2012); obtuvo una disminución en grasas entre 80,13% y 91,57% y de

un 69,67% a 83,67% en sólidos suspendidos totales, mediante flotación por

nanoburbujas. A su vez, Morikawa (2012), mediante un sistema de

nanoburbujeo y biofiltro, logró reducir el nivel contaminante en DQO de 1380

mg/L a 79,5 mg/L; nitrógenos totales de 167 mg/L a 23,7 mg/L y fósforos totales

de 10,5 mg/L a 2,5 mg/L del Humedal-Cascajo.

Finalmente, Etchepare at al, (2017), realizaron una investigación acerca de la

separación de petróleo en aguas salinas mediante tratamiento con microburbujas

y nanoburbujas, obteniendo la más alta eficiencia en la remoción de petróleo en

más del 99%.

1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿En qué medida es eficiente la remoción de contaminantes en efluente de aguas

residuales Covicorti mediante nanoburbujas de aire-oxígeno?

1.4. HIPÓTESIS

A medida que se insufla nanoburbujas de aire-oxígeno en las aguas residuales

Covicorti , aumenta la eficiencia de remoción de contaminantes en el tratamiento

de estas aguas en un 50%.

1.5. JUSTIFICACIÓN DE ESTUDIO

La operación y mantenimiento de las aguas residuales tienen notables problemas

medioambientales, de la cual el sistema de infiltración de nanoburbuja tiene

especial información.



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Mediante la aplicación de nanoburbujas de aire-oxígeno en el tratamiento de

aguas residuales de la Ciudad de Trujillo, las cuales son descargadas al mar, se

pretende disminuir contaminantes tales como: materia orgánica, SST, coliformes

fecales, metales pesados, etc., para cumplir con los límites máximos permisibles

que la normativa peruana exige. Para esto, se debe obtener una eficiencia

remoción alta en un corto tiempo.

La razón de este proyecto se basa principalmente en el análisis de la eficiencia

de nanoburbujas aire-oxígeno relacionada con un alto porcentaje de remoción de

agentes contaminantes en un tiempo de 20 minutos. Además, está investigación

será útil en la profundización del estudio de nanoburbujas y la reducción de la

contaminación ambiental.

1.6. OBJETIVOS

1.6.1. OBJETIVO GENERAL

- Determinar la eficiencia del uso de nanoburbujas aire-oxígeno en la remoción

de contaminantes en el tratamiento de aguas residuales de Covicorti en la

ciudad de Trujillo.

1.6.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Determinar el porcentaje total de remoción la DBO, DQO, metales pesados y

coliformes fecales.

- Determinar el porcentaje de remoción la DBO, DQO, metales pesados y

coliformes fecales con diferente tiempo.

- Comparar los valores obtenidos con los límites máximos permisibles, según

la normativa Peruana.



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2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. Ubicación y área de estudio

La investigación se desarrolló en la Planta de Tratamiento Covicorti, ubicado

al sur oeste de la Ciudad de Trujillo, donde se acondiciona los desechos del

Porvenir, Trujillo y Víctor Larco.

2.2. Material de Estudio

2.2.1. Población

Lo constituye todo el efluente que sale de las celdas de las lagunas facultativas

y que son desembocadas al mar.

2.2.2. Muestra

Se tomó una muestra de 15 L, del efluente a la salida de las lagunas

facultativas que son dispuestos al canal de riegos más cercanos o

desembocados al mar, para la realización del tratamiento piloto y su estudio

respectivo en laboratorio.

2.2.3. Puntos de muestreo

El generador de nanoburbujas consta de una entrada y una salida, como

puntos de muestreo para los análisis respectivos de las muestras

2.2.4. Análisis Inicial de la muestra

Tabla N° 1. Análisis fisicoquímico y bacteriológico de la muestra inicial.

Parámetro Unidad Valores Físico-Químicos

Demanda de Oxigeno mg/L 19,33

Demanda Química de Oxigeno mg/L

139,67

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) mg/L

77,31



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Inorgánicos

Plomo mg/L 0,0128

Cadmio mg/L 0,0085

Hierro mg/L 0,0115

Cobre mg/L 0,0252

Zinc mg/L 0,275

Cromo mg/L <0.001

Manganeso mg/L 0,028

Bario mg/L 0,056

Aluminio mg/L 0,112

Mercurio mg/L < 0.001

Plata mg/L < 0.001

Microbiológicos y Parasitológicos

Colifromes Termotolerantes NMP/100 L 84x

Fuente: Adaptado a D.S 004-2017 MINAM

2.2.5. Tipo de muestreo

Debido a que el tamaño de la población es grande y no se puede obtener una muestra

representativa, el muestreo aplicado es de forma sistemática.

2.2.6. Tamaño de la muestra

El tamaño de cada muestra a la cual se han hecho los análisis correspondientes

es de 500 ml para los análisis físico-químicos y Microbiológicos. Estas muestras,

luego del tratamiento con nanoburbujas de aire oxígeno se recolectaron en

frascos de propileno estériles y herméticos de boca ancha para su traslado.

Posteriormente fueron llevados a un laboratorio para sus respectivos análisis.

2.3. Metodología y técnicas

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2.3.1. Métodos de análisis

La metodología analítica que se usó para determinar parámetros

Fisicoquímicos y microbiológicos se muestran en la tabla N°2.

Tabla N° 2. Método de análisis en los parámetros estudiados

N° PARÁMETROS METODOLOGÍA

1 Demanda de Oxígeno METODO WINKLE.APHA-AWWA-WPFC(1999)

2 Demanda Química de

Oxígeno MÉTODO DICROMATO.APHA-AWWA-WPFC(1999)

3 Demanda Bioquímica de Oxígeno

MÉTODO WINKLER.APHA-AWWA-WPFC(1999)

4 Metales pesados ABSORCIÓN ATÓMICA.APHA-AWWA-WPFC(1999)

5 Coliformes termotolerantes MÉTODO DE RECUENTO POR DILUCIÓN EN TUBO

NMP. SMEWW-APHA-AWWA-WEF(2017)

FUENTE: Elaboración propia

2.3.2. Etapas y técnicas para la recolección de datos

Tabla N° 3. Resumen de Recolección de datos

ETAPA FUENTES TÉCNICA RESULTADO

S

Recolección de muestra.

Análisis de los

parámetros de pre-

tratamiento.

Efluente de la

lagunas facultativas

aereadas de la

PTAR –

“COVICORTI

Experimentaci

ón

Reporte del

estado del agua

Análisis inicial de

laboratorio

Muestras realizas en

el campo

Observación Reporte de

análisis

fisicoquímicos y

bacteriológicos.

Aplicación de

nanoburbujas de aire-

oxígeno

Muestras obtenidas

del equipo de

nanoburbujas

Experimentaci

ón

Mejorar el

tratamiento de

las aguas

residuales.

Determinar la

eficiencia del



Bibliot

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. Quím

ica

21

tratamiento con

nanoburbujas

Análisis de resultados Resultados finales

obtenidos del

Laboratorio.

Técnica

Documental

Se demostró

mediante

estadística los

resultados que es

favorable la

aplicación de

nanoburbujas.

Fuente: Elaboración propia (2019)

2.3.3. Diseño del equipo de nanoburbuja:

La investigación será realizada a escala laboratorio, donde todo el

sistema será primeramente ensamblado al generador para usar las

nanoburbujas de aire y oxígeno en el efluente extraído de una planta de

tratamiento de aguas municipales. Se usará la patente obtenida por

Valverde (2016) para la generación de nanoburbujas de aire-oxigeno.

En su investigación Valverde, 2016, indica que el diámetro de la

nanoburbuja generada en el reactor de nanoburbujas tiene un diámetro

menor a 1 um en un campo de fluido con carga negativa. La infiltración

de las nano-burbujas tiende a romper y a crear un incremento de

temperatura cuyo propósito es romper las moléculas contaminantes en

pequeñas partes, considerándose más propenso a ser un tratamiento

químico. Sharifuzzaman et al. (2017). En la figura 1. Se muestra un

diagrama del aparato experimental para la generación de nanoburbujas.



Bibliot

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22

Figura N° 1. Diagrama del Sistema para el tratamiento de aguas residuales municipales

Fuente: Valverde (2016)

2.4. Método de análisis de datos

2.4.1. Excel 2013

Este programase utilizó para la recolección de datos y la generación de

gráficos, que permitan obtener mejor los resultados durante el desarrollo

de la investigación.

2.4.2. Aspectos éticos

Se contó con la aprobación y autorización del Ingeniero Victor Sachun,

Jefe de sistemas de aguas Residuales de SEDALIB. S.A.C, con la

finalidad de obtener datos necesarios y poder realizar la investigación.

Dicha información, fue proporcionada con carácter confidencial, es decir

no hacer uso de los datos para otros fines. El permiso quedo corroborado,

mediante una carta de permiso emitida por la Facultad de Ingeniería

Química de la Universidad Nacional de Trujillo.



Bibliot

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23

3. RESULTADOS

3.1. Resultados de OD, DBO5 Y DQO

Tabla N° 4. Resultados de OD, DQO, DBO5 frente al tiempo


TIEMPO OD MG/L DQO MG/L DBO5 MG/L

0 19,33 139,67 77,31

10 12,89 94,43 51,54

15 8,05 61,03 32,21

20 6,44 49,21 25,77

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20 25

Co

nce

ntr

ació

n m

g/L

Tiempo en minutos

DO, DQO Y DBO5 Vs Tiempo

DO mg/L

DQO mg/L

DBO5 mg/L

Figura N° 2. Remoción de OD, DQO y DBO5 frente al tiempo.




Bibliot

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24

Tabla N° 5. OD, ∆𝑂𝐷, Porcentaje de Remoción de OD con nanoburbujas de aire oxígeno


TIEMPO ∆ TIEMPO OD mg/L ∆OD mg/L % Remoción OD ∆%Remoción OD

0 0 19,33 0 0,00 0,00

10 10 12,89 6,44 33,32 33,32

15 5 8,05 4,84 58,35 25,04

20 5 6,44 1,61 66,68 8,33

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 5 10 15 20 25

Po

rcen

taje

de

rem

oci

ón

Tiempo, min

%Remoción DO vs Tiempo

Tiempo(min) vs DO mg/L

%Remoción de DO respectotiempo (min)

Figura N° 3. Reducción en la contaminación de DO con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno.




Bibliot

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25

Tabla N° 6.DQO, DQO, Porcentaje de remoción de DQO en el tratamiento con nanoburbujas de aire-oxígeno

TIEMPO ∆ TIEMPO DQO mg/L ∆DQO mg/L

% Remoción DQO ∆%Remoción DQO

0 0 139,67 0 0,00 0,00

10 10 94,43 45,24 32,39 32,39

15 5 61,03 33,4 56,30 23,91

20 5 49,21 11,82 64,77 8,46


0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20 25

Po

rcen

taje

de

rem

oci

ón

Título del eje

%Remoción DQO vs Tiempo

Tiempo(min) vs DQO mg/L

%Remoción de DQO respectotiempo

Figura N° 4. Reducción de la contaminación de DQO con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno.




Bibliot

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26

Tabla N° 7.DBO5, DBO5, Porcentaje de remoción de DQO en el tratamiento con nanoburbujas de aire-oxígeno

TIEMPO ∆ TIEMPO DBO5 mg/L

∆DBO5 mg/L

% Remoción DBO5 ∆%Remoción DBO5

0 0 77,31 0 0,00 0,00

10 10 51,54 25,77 33,33 33,33

15 5 32,21 19,33 58,34 25,00

20 5 25,77 6,44 66,67 8,33

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 5 10 15 20 25

Po

rcen

taje

de

rem

oci

ón

Título del eje

%Remoción DBO5 vs Tiempo

Tiempo(min) vs DBO5 mg/L

%Remoción de DBO5 respectotiempo

Figura N° 5. Reducción de la contaminación de DBO5 con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno.




Bibliot

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27

Tabla N° 8. Relación DQO Y DBO


TIEMPO DBO5 mg/L DQO mg/L DQO/DBO5

0 77,31 139,67 1,81

10 51,54 94,43 1,83

15 32,21 61,03 1,89

20 25,77 49,21 1,91

1.80

1.82

1.84

1.86

1.88

1.90

1.92

0 5 10 15 20 25

DQ

O/D

BO

5

Tiempo, min

Relación DQO/DBO5

Figura N° 6. Biodegradabilidad del agua residual




Bibliot

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3.2. Resultados de metales pesados

Tabla N° 9. Valores de metales pesados en la muestra inicial


Tabla N° 10. Concentración de Pb y porcentaje de Remoción con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno.

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,0128 0 0 0

10 10 0,0115 0,0013 10,15625 10,15625

15 5 0,0103 0,0012 19,53125 9,375

20 5 0,0099 0,0004 22,65625 3,125


Metales pesados RESULTADO INICIAL(mg/L)

Plomo 0,0128

Cadmio 0,0085

Hierro 0,0115

Cobre 0,0252

Zinc 0,275

Cromo <0.001

Manganeso 0,028

Bario 0,056

Aluminio 0,112

Mercurio < 0.001

Plata < 0.001



Bibliot

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29

Tabla N° 11. Resultados del porcentaje de remoción del Cadmio (Cd) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-

oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,0085 0 0 0

10 10 0,0080 0,0005 5,88 5,88

15 5 0,0075 0,0005 11,76 5,88

20 5 0,0072 0,0003 15,29 3,53


Tabla N°12. Resultado del porcentaje de remoción del Hierro (Fe) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,0115 0 0 0

10 10 0,0106 0,0009 7,826 7,83

15 5 0,0103 0,0003 10,435 2,61

20 5 0,0091 0,0012 20,870 10,43


Tabla N°13. Resultado del porcentaje de remoción del Cobre (Cu) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,0252 0 0 0

10 10 0,0242 0,001 3,97 3,97

15 5 0,0236 0,0006 6,35 2,38

20 5 0,0230 0,0006 8,73 2,38




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Tabla N°14. Resultado del porcentaje de remoción del Zinc (Zn) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,275 0 0 0

10 10 0,0242 0,2508 91,2 91,20

15 5 0,0236 0,0006 91,4 0,22

20 5 0,0230 0,0006 91,6 0,22


Tabla N° 15. Resultado del porcentaje de remoción del Manganeso (Mn) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-

oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,028 0 0 0

10 10 0,018 0,01 35,71 35,71

15 5 0,018 0 35,71 0,00

20 5 0,009 0,009 67,86 32,14


Tabla N°16. Resultado del porcentaje de remoción del Bario (Ba) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,056 0 0 0

10 10 0,024 0,032 57,14 57,14

15 5 0,019 0,005 66,07 8,93

20 5 0,011 0,008 80,36 14,29




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Tabla N°17. Resultado del porcentaje de remoción del Aluminio (Al) con el tratamiento de nanoburbujas de aire-

oxígeno

Tiempo(min)

∆Tiempo(min)

Concentración mg/L

∆Concentración

%Remoción

∆%Remoción

0 0 0,112 0 0 0

10 10 0,096 0,016 14,29 14,29

15 5 0,095 0,001 15,18 0,89

20 5 0,093 0,002 16,96 1,79


Tabla N° 18. Variación de remoción de Cromo, Mercurio y Plata con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno

Tiempo Concentración Cr mg/L Concentración Hg mg/L Concentración Ag mg/L

0 <0.001 <0.001 <0.001

10 <0.001 <0.001 <0.001

15 <0.001 <0.001 <0.001

20 <0.001 <0.001 <0.001




Bibliot

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32

0.001

0.021

0.041

0.061

0.081

0.101

0.121

0.141

0.161

0.181

0.201

0.221

0.241

0.261

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Co

nce

ntr

ació

n m

g/L

Tiempo,min

Concentración de metales pesados Vs TiempoConcentración dePb(mg/L)

Concentración Cd(mg/L)

ConcentraciónFe(mg/L)

ConcentraciónCu(mg/L)

ConcentraciónZn(mg/L)

ConcentraciónMn(mg/L)

ConcentraciónBa(mg/L)

ConcetraciónAl(mg/L)

Figura N° 7. Variación de concentración (mg/L) de Pb,Cd,Fe,Cu,Zn,Mn,Ba y Al e con tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno.


Figura N° 8. Porcentaje de Remoción de Zn,Mn,Pb,Cd,Fe,Cu, Ba y Al con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxigeno. Fuente: Elaboración propia (2019)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20

%R

emo

ció

n

Tiempo, min

%Remoción de metales pesados vs Tiempo

%Remoción Zn

%Remoción Mn

%Remoción Plomo

%Remoción Cadmio

%Remoción Hierro

%Remoción Cobre

%Remoción Bario

%Remoción Aluminio



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3.3. Resultados de Coliformes Termotolerantes

Tabla N° 19. Variación de la concentración de Coliformes Termotolerantes respecto al tiempo.

Tiempo Coliformes Termotolerantes

(NMP/100ml)

%Remoción de coliformes

termotolerantes

0 8,40E+06 0

10 7,90E+06 5,95

15 5,30E+06 36,90

20 3,10E+06 63,10


0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25

%R

emo

ció

n

Tiempo,min

%Remoción de coliformes

Figura N° 9. Incremento de remoción de Coliformes Termotolerantes mediante el tratamiento de aguas residuales




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Tabla N° 20. Comparación del porcentaje de remoción de OD, DQO, DBO5 y Coliformes Termotolerantes.

TIEMPO % Remocion DQO

% Remocion DBO5

% Remocion OD

%Remoción de Coliformes

Termotolerantes

10 32,39 33,33 33,32 6,0

15 56,30 58,34 58,35 36,9

20 64,77 66,67 66,68 63,1


10 15 20

% Remoción DQO 32.39 56.30 64.77

%Remoción DBO5 33.33 58.34 66.67

%Remoción DO 33.32 58.35 66.68

%Remoción ColiformesTermotolerantes

6.0 36.9 63.1

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

%R

emo

ció

n

%Remoción de DQO,DBO5,DO y Coliformes Termotolerantes

Figura N° 10. Eficiencia de Remoción de DQO, DBO5,OD y Coliformes Termotolerantes en el tratamiento con nanoburbujas

de aire y oxígeno.




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35

Subcategoría B: Aguas superficiales destinadas para recreación

PARÁMETROS ENTRADA SALIDA LMP: D.S 004-2017

FÍSICO-QUÍMICOS

OD 19,33 mg/L 6,44 mg/L >=5 mg/L

DQO 139,67 mg/L 49,21 mg/L 30 mg/L

DBO5 77,31 mg/L 25,77 mg/L 5 mg/L

INORGÁNICOS

Plomo 0,013 mg/L 0,01 mg/L 0,01 mg/L

Cadmio 0,009 mg/L 0,01 mg/L 0,01 mg/L

Hierro 0,012 mg/L 0,01 mg/L 0,3 mg/L

Cobre 0,025 mg/L 0,02 mg/L 2 mg/L

Zinc 0,275 mg/L 0,22 mg/L 3 mg/L

Cromo <0.001 <0.001 0,05 mg/L

Manganeso 0,028 mg/L 0,01 mg/L 0,1 mg/L

Bario 0,056 mg/L 0,01 mg/L 0,7 mg/L

Aluminio 0,112 mg/L 0,09 mg/L 0,2 mg/L

Mercurio < 0.001 < 0.001 mg/L 0,001 mg/L

Plata < 0.001 < 0.001 mg/L 0,01 mg/L

MICROBIOLÓGICOS Y PARASITOLÓGICOS

Coliformes Termotolerantes 8400000

NMP/100ml 310000

NMP/100ml 1000

NMP/100ml Fuente: Elaboración propia (2019)

Tabla N° 21 Cuadro Comparativo de los resultados las concentraciones con tratamiento frente a los LMP

según D.S 004-2017 para actividades recreativas



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36

Tabla N° 22 Cuadro Comparativo de los resultados las concentraciones con tratamiento frente a los LMP

según D.S 004-2017 para actividades de riego.

Categoría 3: Riego de vegetales y bebida de animales

PARÁMETROS ENTRADA SALIDA LMP: D.S 004-2017

FÍSICO-QUÍMICOS

OD 19,33 mg/L 6,44 mg/L >=4 mg/L

DQO 139,67 mg/L 49,21 mg/L 40

DBO5 77,31 mg/L 25,77 mg/L 15

INORGÁNICOS

Plomo 0,013 mg/L 0,01 mg/L 0,05

Cadmio 0,009 mg/L 0,01 mg/L 0,01

Hierro 0,012 mg/L 0,01 mg/L 5

Cobre 0,025 mg/L 0,02 mg/L 0,2

Zinc 0,275 mg/L 0,22 mg/L 2

Cromo <0.001 <0.001 0,1

Manganeso 0,028 mg/L 0,01 mg/L 0,2

Bario 0,056 mg/L 0,01 mg/L 0,7

Aluminio 0,112 mg/L 0,09 mg/L 5 mg/L

Mercurio < 0.001 < 0.001 mg/L 0,001 mg/L

Plata < 0.001 < 0.001 mg/L 0,01 mg/L

MICROBIOLÓGICOS Y PARASITOLÓGICOS

Coliformes Termotolerantes 8400000 NMP/100ml

310000 NMP/100ml 1000 NMP/100ml




Bibliot

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37

4. DISCUSIÓN

Según Poh et al., Cuando el burbujeo se prolonga existe una mejor eficiencia de remoción;

es decir una reducción máxima de DQO. Como en la tabla N°6 y figura N°4 se puede

corroborar que a más tiempo de burbujeo de nanoburbujas el DQO incrementa en su

porcentaje de remoción, donde en el tiempo de 20 minutos alcanzó una eficiencia de

remoción de 64,77%.

En los resultados representados en la tabla N°7 y figura N° 5, se observa que el tratamiento

con nanoburbuja alcanzó mayor eliminación de DBO5 durante los 20 minutos, con una

eficiencia de remoción del 66,67%.

El tratamiento experimental de nanoburbujas de aire-oxigeno (tabla N°4 y figura N°2),

muestra que la variación de concentración de OD, DQO y DBO5 disminuye respecto al

tiempo, pues se debe a la determinación de oxidación generada a través de suministro de

oxígeno.

La relación entre la DBO5 y la DQO indica la importancia de los vertidos dentro de las aguas

residuales y su posibilidad de biodegradación. (Raffo y Ruiz, 2014). Los valores de la Tabla

N°8 y la figura N°6 nos indica que a más tiempo de tratamiento con nanoburbujas de aire-

oxigeno, el agua incrementa su característica biodegradable.

Se observa en la figura N°7 y N°8, que lo niveles de concentración de Zn, Ba y Mn

disminuyeron notoriamente, obteniendo un porcentaje de remoción del 91,6%; 80,36% y

67,6% respectivamente.

En la figura N°9 y tabla N° 19, se observa que a más tiempo de tratamiento con las

nanoburbujas de aire-oxígeno, la concentración de Coliformes disminuye por el efecto de

las burbujas tiene un efecto positivo en la eliminación de materia orgánica.



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38

Se observa altas concentraciones de DQO y DBO5 inicialmente (Tabla N°8), mostrando un

excedente de 109 mg/L de DQO y 67mg/L DBO5. Los niveles de concentración obtenidos

a los 20 minutos con el tratamiento de nanoburbujas de aire-oxígeno aún no están dentro de

los parámetros de calidad (Tabla N°22).

Figura N°11. Parámetros de agua destinadas a recreación.

Fuente: D.S 004-2017-MINAM



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39

Los resultados de análisis de Coliformes termotolerantes, durante el tratamiento indican

niveles de concentraciones en NMP/100L mayores a los parámetros de calidad para esta

subcategoría (Figura N°12).

Figura N°12. Parámetros de calidad microbiológicos.

Fuente D.S 004-2017-MINAM

El valor obtenido del porcentaje de la remoción de Colifomes Termotolerantes (Tabla N°20)

fue de 66%,1, un valor menor al porcentaje de remoción de Coliformes con nanoburbujas de

aire-ozono (Abate, 2016). Como se sabe el ozono es un oxidante fuerte por lo cual reducirá

la concentración de E. coli más que otro gas (Hung, 2017)

Figura N°13. Parámetros de Calidad de agua para riego.




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40

Estos resultados obtenidos para los estándares de calidad de agua referentes a actividades de

riego (Figura N°14), tuvieron concentraciones de DBO5, OD Y Coliformes Termotolerantes

mayores a lo establecido según Tabla N° 22. Las concentraciones de DQO disminuyeron de

77,31 mg/L a 25,77mg/L durante los 20 minutos, obteniendo un nivel de concentración de

acuerdo a los estándares de calidad.

Según Tabla N°17 el nivel de concentración de los metales pesados analizados

Pb,Cd,Fe,Cu,Zn,Mn,Ba, Al, Cr, Hg y Ag, cumplen con los estándares de calidad(D.S. N°

004-2017- MINAM), tanto para cuando estos efluentes son desembocados al mar o

distribuidos a algún canal de riego cercano (Figura N°15).

Figura N° 14 Parámetros de calidad para metales pesados




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Los niveles de concentraciones Coliformes termotolerantes hasta los 20 minutos con

tratamiento de nanoburbujas de aire-oxigeno lograron un porcentaje de remoción

menor al 94% reportados por Abate (2016).

Los resultados del efluente tratado con nanoburbujas de aire-oxígeno tuvieron un

porcentaje de remoción de DQO mayor al 53,7 % reportados por Poh et al. (2014).

5. CONCLUSIONES

1. Es posible la reducción de contaminantes DQO, DBO5, Coliformes termotolerantes

y metales pesados a partir de los 15 minutos (Figura N°10), tiempo en el que

comienza a incrementarse el porcentaje de remoción.

2. Los efluentes tratados con las nanoburbujas de aire-oxígeno obtuvieron un porcentaje

de remoción total para OD de 66,68%; de DQO de 64,77%, DBO5 de 66, 67% y

coliformes termotolerantes de 63,1%; durante los 20 minutos.

3. Se logró un porcentaje de remoción de total 28 %, para los metales pesados. El

porcentaje de remoción obtenido para el Pb es de 22,65%; Cd es de 15,29%; Fe es

de 20,87%; Cu es de 8,73%, Zn es de 91,6%; Mn es de 67,86%; Ba es de 80,36 y del

Al de 16,96%.

4. La relación de DBO5/DQO dio un valor promedio de 1,86 lo cual indica que el

efluente tiene características biodegradables.



Bibliot

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6. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

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ANEXOS



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ANEXO I

FOTOGRAFÍAS DE LA

INVESTIGACIÓN



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Figura N°15 Sistema de generación de nanoburbuja con compresor de aire y

tanque de oxígeno medicinal.



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Figura N°16. Laguna aereada-facultativa de la planta de tratamiento

Covicorti-Trujillo



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Figura N° 17. Reactor de nanoburbujas con conexión

al cilindro de oxígeno.



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Figura N°18. Funcionamiento del Sistema de Nanoburbujas

de aire-oxigeno.



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Figura N° 19. Generación de humo seco en el tanque de

salida del generador de nanoburbujas.



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FIGURA N°20 Tratamiento de efluente de la PTAR Covicorti con

nanoburbujas de aire-oxigeno



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ANEXO II

REPORTES DE LABORATORIO



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ANEXO III D.S 004-2017-MINAM



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química efluentes de tratamiento de aguas residuales

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