Evaluación de la cáscara de plátano (AAB SIMMONDS) como coagulante natural para la clarificación de aguas

El uso de los coagulantes químicos representa altos costos de adquisición, producción de grandes volúmenes de lodo y la alteración del pH del agua tratada, como es el caso del sulfato de aluminio, que, a pesar de su excelente eficiencia en la remoción de materiales orgánicos y microorganismos, su uso se asocia a diversas enfermedades óseas, así como al Alzheimer y el cáncer; razón por lo cual es necesaria la búsqueda de alternativas como son los coagulantes de origen natural. En esa búsqueda se encontraron diversos estudios que reportan el gran potencial de algunas fuentes naturales en su uso como coagulantes y floculantes en la clarificación de aguas, incluso de residuos vegetales y los beneficios de estos frente a los coagulantes tradicionales como el alumbre. Entre estos coagulantes y floculantes naturales se han evidenciado varios tipos de vegetales con altas concentraciones de almidón, como son la yuca, la papa y el banano. Dadas las características de las diferentes partes de los plátanos (fruto, cáscara, desechos de biomasa, pseudotallo) en sus diversas variedades, como potencial coagulante, gracias a sus concentraciones de almidón y a las características propias coagulantes reportadas por diversos autores y también a su amplia zona de siembra y producción que abarca la casi totalidad del territorio Colombiano, que hace de este un recurso de fácil adquisición y bajo costo; se tomó la cáscara de este vegetal en la variedad (Musa AAB Simmonds), que es la más común comercializada en Colombia, como óptima para la revisión de un posible sustituto o coadyuvante orgánico de los coagulantes tradicionales, en tratamientos de agua, en el territorio Colombiano. Se realizaron ensayos de jarras con una solución generada a partir de la cáscara de plátano siguiendo metodologías de estudios similares; como resultado de estos ensayos se evidencio que, en ninguna de las aguas, con ninguna de las concentraciones de coagulante natural a base de cáscara de plátano se formó floc, eliminando de tajo la hipótesis planteada; sin embargo al realizar ensayos en aguas con concentraciones de hierro de 200 mg/L, se encontró que la solución a base de cáscara de plátano tiene propiedades bioadsorbentes, para la eliminación de hierro (Fe) en soluciones acuosas con pH mayores a 8,0, reduciendo hasta en un 99,99% la concentración de hierro en el agua, viéndose un mejor comportamiento con la concentración de 90 mg/L de la solución bioabsorbente.
The use of chemical coagulants represents high acquisition costs, production of large volumes of sludge and the alteration of the pH of the treated water, as is the case of aluminum sulfate, which, despite its excellent efficiency in the removal of organic materials and microorganisms, its use is associated with various bone diseases, as well as Alzheimer's and cancer; which is why it is necessary to search for alternatives such as coagulants of natural origin. In this search, various studies were found that report the great potential of some natural sources in their use as coagulants and flocculants in the clarification of water, including plant residues and the benefits of these compared to traditional coagulants such as alum. Among these natural coagulants and flocculants, several types of vegetables with high concentrations of starch have been found, such as cassava, potatoes and bananas. Given the characteristics of the different parts of bananas (fruit, peel, biomass waste, pseudostem) in their various varieties, as potential coagulants, thanks to their starch concentrations and the coagulant characteristics reported by various authors and also to their wide planting and production area that covers almost the entire Colombian territory, which makes this a resource of easy acquisition and low cost; The peel of this vegetable was taken in the variety (Musa AAB Simmonds), which is the most common marketed in Colombia, as optimal for the review of a possible substitute or organic adjuvant of traditional coagulants, in water treatments, in the territory Colombian. Jar tests were performed with a solution generated from the banana peel following similar study methodologies; As a result of these tests, it was evidenced that, in none of the waters, with any of the concentrations of natural coagulant based on banana peel floc was formed, eliminating the hypothesis raised; However, when carrying out tests in water with iron concentrations of 200 mg / L, it was found that the banana peel-based solution has bioadsorbent properties, for the elimination of iron (Fe) in aqueous solutions with a pH greater than 8.0 , reducing the iron concentration in the water by up to 99.99%, seeing a better performance with the concentration of 90 mg / L of the bioabsorbent solution.
Maestría
Magíster en Ingeniería Civil con Énfasis en Recursos Hidráulicos y Medio Ambiente