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Estudio de la semilla de Tara (Caesalpinia spinosa) como coagulante en el proceso de tratamiento de agua en muestras sintéticas de mediana y alta turbidez.
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Fecha
2025-07-07
Autores
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
El tratamiento de aguas para el consumo humano sigue siendo un aspecto importante por
investigar en la etapa de coagulación – floculación, con el fin de garantizar la sostenibilidad
de estas operaciones unitarias. En los últimos años el estudio de los coagulantes naturales de
origen vegetal se ha incrementado significativamente, debido a que ofrecen una alternativa
rentable, ecológica y eficiente. En este estudio se evalúo la eficiencia de un coagulante
natural derivado de la semilla de Tara (Caesalpinia spinosa) y su posterior comparación con
un coagulante sintético convencional. Las muestras de Caesalpinia spinosa fueron
caracterizadas mediante la determinación del contenido de lípidos, humedad y pH,
adicionalmente se aplicaron las técnicas de FTIR, SEM, potencial Z y HPLC. La
composición química y morfológica promueve la desestabilización de cargas coloidales y
favorece la formación de micro y macro flóculos. La optimización del proceso de
coagulación se desarrolló inicialmente mediante un diseño factorial fraccionado (25-1) y un
diseño compuesto central (CCD), siendo las variables clave el pH, nivel de turbidez y dosis
del coagulante. Los experimentos se realizaron utilizando muestras de agua turbia sintética
(ATS) y agua de río. Para condiciones de turbidez media se logró un rendimiento óptimo
con 6.0 mL de coagulante a pH 7.4, lo que resultó en una eficiencia de remoción del 96.15%
de turbidez y 95.97% de sólidos suspendidos totales (SST). En condiciones de alta turbidez
se obtuvo una remoción de 98.11% y 99.02% para SST, aplicando una dosis de 4.2 mL a pH
7.3. Los modelos estadísticos exhibieron un ajuste de R2 0.99% y CV 1%, los análisis de
diagnóstico confirman su validez. Las pruebas de jarra con agua de río (215 NTU y pH 7.24),
demostraron una eficiencia de remoción de turbidez y SST de 98.51% y 98.90%
respectivamente, con valores residuales de turbidez por debajo de los límites máximos
permisibles descritos en la legislación peruana vigente. Estos resultados subrayan el
potencial del coagulante a base de semilla de Tara como una alternativa sostenible y eficiente
en el proceso de coagulación floculación, lo cual ofrece beneficios adicionales si se compara
con coagulantes convencionales donde la presencia de sales metálicas es evidente.
Descripción
Palabras clave
Caesalpinia spinosa, Coagulación, Turbidez