Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

68
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO DE HIDROGENO Y SULFATO FERROSO EN LA REMOCIÓN DE LA DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO DE EFLUENTES DE CURTIEMBRE PRETRATADOS MEDIANTE COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE: INGENIERO AMBIENTAL AUTORAS: Br. AMELIA CARMELINA AGREDA GABRIEL Br. TERESA SOLEDAD DOMINGUEZ TOLENTINO ASESOR: Ms. JORGE LUIS MENDOZA BOBADILLA TRUJILLO PERÚ 2018 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/ Biblioteca de Ingeniería Química

Transcript of Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

Page 1: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO DE HIDROGENO

Y SULFATO FERROSO EN LA REMOCIÓN DE LA DEMANDA

BIOQUÍMICA DE OXÍGENO DE EFLUENTES DE

CURTIEMBRE PRETRATADOS MEDIANTE

COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN

TESIS

PARA OPTAR EL TÍTULO DE:

INGENIERO AMBIENTAL

AUTORAS:

Br. AMELIA CARMELINA AGREDA GABRIEL

Br. TERESA SOLEDAD DOMINGUEZ TOLENTINO

ASESOR:

Ms. JORGE LUIS MENDOZA BOBADILLA

TRUJILLO – PERÚ

2018

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 2: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

I

JURADO CALIFICADOR

______________________________________

Ms. Walter Moreno Eustaquio

PRESIDENTE

______________________________________

Ms. Paul Henry Esquerre Pereyra

SECRETARIO

______________________________________

Ms. Jorge Luis Mendoza Bobadilla

ASESOR

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 3: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

II

DEDICATORIA

Mi investigación está dedicada 100% a Dios y mi madre, Doña Cecilia

Gabriel, la mujer más luchadora y amorosa que conozco.

A mis hermanos Liliana, Eyder, Nicanor y Wilson, que son la base y

ejemplo para mis aprendizajes primordiales, para ser quien soy y haber

alcanzado mis logros.

Así también se lo dedico a todos mis familiares y amigos que han

colaborado desde mis inicios, tanto con su amistad, así como con

concejos valiosos para crecer y escalar hacia la cima en el día a día, a

todos aquellos que confían en mí y esperan un futuro prometedor de mi

persona, para con nuestro planeta, así como para mi pueblo (Santiago

de Chuco) donde crecí.

A mi hijo Romel Luján Agreda, que se ha convertido en mi motor y

motivo de cada día.

Amelia

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 4: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

III

DEDICATORIA

A Dios

Por estar conmigo en cada paso que doy, cuidándome y dándome fortaleza para continuar y superar todos los obstáculos

de mi carrera y la vida.

A mis queridos padres

Que con su trabajo y lucha constante han sido mi apoyo principal para alcanzar mis metas propuestas y quienes a lo

largo de mi vida han velado por mi bienestar y educación,

depositando su entera confianza en cada reto que me he

propuesto sin dudar ni un solo momento en

mi inteligencia y conocimiento.

A mis hermanas

Por el ejemplo, amor, apoyo y comprensión que me

incentivaban a superarme cada día.

Teresa

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 5: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

IV

AGRADECIMIENTO

Nuestro más sincero agradecimiento al

Ingeniero Jorge Luis Mendoza Bobadilla,

responsable del laboratorio de Investigación en

Aguas de la Escuela Profesional de Ingeniería

Ambiental quien es nuestro asesor, que nos ha

brindado su apoyo de principio a fin en la

investigación.

A todos los docentes de la Facultad de

Ingeniería Química, escuela de Ingeniería

Ambiental de la Universidad Nacional de Trujillo,

que nos han brindado sus conocimientos e

innovadoras experiencias, que serán la base

fundamental en nuestro desempeño laboral.

Las autoras

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 6: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

V

ÍNDICE

JURADO CALIFICADOR ............................................................................ I

DEDICATORIA .......................................................................................... II

AGRADECIMIENTO ................................................................................ IV

ÍNDICE ..................................................................................................... V

ÍNDICE DE TABLAS .............................................................................. VIII

ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................. IX

RESUMEN................................................................................................ X

ABSTRACT ............................................................................................. XI

I. INTRODUCCIÓN ................................................................................ 1

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA ............................................................. 1

1.2. ANTECEDENTES ............................................................................... 3

1.3. MARCO TEÓRICO.............................................................................. 5

1.3.1. INDUSTRIA DE LAS CURTIEMBRES ....................................... 5

1.3.2. ETAPAS DE LA CURTIEMBRE ................................................. 6

1.3.2.1. ETAPA DE RIBERA ............................................................ 6

1.3.2.2. ETAPA DE CURTIDO ......................................................... 7

1.3.2.3. ETAPA DE TERMINACIÓN ................................................ 9

1.3.3. IMPACTOS AMBIENTALES PRODUCIDOS POR LAS

CURTIEMBRES ..................................................................................... 9

1.3.3.1. AGUA RESIDUAL DE CURTIEMBRE ................................. 9

1.3.3.2. RESIDUOS LÍQUIDOS ..................................................... 10

1.3.4. SISTEMAS COLOIDALES ....................................................... 10

1.3.5. COAGULACIÓN ...................................................................... 11

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 7: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

VI

1.3.6. POLICLORURO DE ALUMINIO (PAC) .................................... 11

1.3.7. FLOCULACIÓN ....................................................................... 11

1.3.8. COAGULACIÓN–FLOCULACIÓN ........................................... 11

1.3.9. TEST DE JARRAS .................................................................. 12

1.3.10. PROCESO DE OXIDACIÓN AVANZADA (POA) ..................... 12

1.3.11. PERÓXIDO DE HIDRÓGENO ................................................. 13

1.4. PROBLEMA ...................................................................................... 13

1.5. HIPÓTESIS ....................................................................................... 13

1.6. OBJETIVOS ...................................................................................... 14

II. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................. 15

2.1. MATERIAL DE ESTUDIO.................................................................. 15

2.2. REACTIVOS QUÍMICOS .................................................................. 15

2.3. MATERIAL DE LABORATORIO ........................................................ 16

2.4. EQUIPOS .......................................................................................... 16

2.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO ........................................................ 17

2.5.1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ...................................... 17

2.5.1.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL DEL AGUA RESIDUAL DE

CURTIEMBRE .................................................................................. 17

2.5.1.2. ETAPA I: PRETRATAMIENTO ......................................... 18

2.5.1.3. ETAPA II: PROCESO DE OXIDACIÓN QUÍMICA

AVANZADA (FENTON) ..................................................................... 20

2.5.1.4. DETERMINACIONES ANALITICAS .................................. 20

III. RESULTADOS Y DISCUCIONES ..................................................... 23

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 8: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

VII

3.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL DE AGUA RESIDUAL DE

CURTIEMBRE EN SU ETAPA FINAL...................................................... 23

3.2. ETAPA I: PRETRATAMIENTO .......................................................... 24

3.2.1. EVALUACIÓN DE LA DOSIS DE COAGULANTE MEDIANTE

EL PROCESO DE COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN ........................... 24

3.2.2. EVALUACIÓN DEL PROCESO DE COAGULACIÓN-

FLOCULACIÓN EN LA REMOCIÓN DE DBO5 .................................... 25

3.3. ETAPAII: PROCESO DE OXIDACIÓN QUÍMICA AVANZADA

(FENTON) ............................................................................................... 26

3.3.1. EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE H2O2 EN

COMBINACIÓN DE Fe+2, EN LA REMOCIÓN DE DBO5 ...................... 26

3.3.2. EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE Fe+2 EN

COMBINACIÓN DE H2O2 EN SUS TRES CONCENTRACIONES ........ 30

3.3.3. REMOCIÓN DE DBO5 EN EL PROCESO DE OXIDACIÓN

QUÍMICA AVANZADA (FENTON) ........................................................ 33

IV. CONCLUSIONES ............................................................................. 35

V. RECOMENDACIONES ..................................................................... 37

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................. 38

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 9: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

VIII

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla N° 1: Valores Máximos Admisibles. ................................................. 2

Tabla N° 2: Combinación de Procesos Biológicos y de Oxidación

Avanzada. ................................................................................................. 4

Tabla N° 3: Métodos analíticos y equipos utilizados en la investigación. . 18

Tabla N° 4: Evaluación del coagulante con Floculante Aniónico

constante. ................................................................................................ 19

Tabla N° 5: Matriz de Diseño Experimental para evaluar el efecto. ......... 20

Tabla N° 6: Caracterización del agua residual de curtiembre tomada en la

etapa final. ............................................................................................... 23

Tabla N° 7: Resultados de la caracterización inicial de la muestra .......... 44

Tabla N° 8: Resultados de turbidez y porcentaje de remoción de turbidez

a diferentes concentraciones de PAC. ..................................................... 49

Tabla N° 9: Resultados de DBO5 de cada tratamiento de Oxidación

Química Avanzada. ................................................................................. 53

Tabla N° 10: Porcentajes de remoción de DBO5 de cada tratamiento de

Oxidación Química Avanzada. ................................................................. 53

Tabla N° 11: Resultados de las concentraciones de la relación

H2O2//Fe+2 de cada tratamiento de Oxidación Química Avanzada. ......... 53

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 10: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

IX

ÍNDICE DE FIGURAS

Gráfica N° 1: Influencia del PAC en la remoción de turbidez presente en

el efluente de curtiembre. ........................................................................ 25

Gráfica N° 2: Remoción de DBO5 mediante el proceso de coagulación-

floculación................................................................................................ 26

Gráfica N° 3: Influencia de la concentración de H2O2 en el porcentaje de

remoción de DBO5, en combinación de 0.75 mM y 1.25 mM de Fe+2. ...... 27

Gráfica N° 4: Influencia del H2O2 sobre el porcentaje de remoción de

DBO5, en combinación de 0.75 mM Fe+2. ................................................ 28

Gráfica N° 5: Influencia del H2O2 sobre el porcentaje de remoción de

DBO5, en combinación de 1.25 mM Fe+2. ................................................ 30

Gráfica N° 6: Influencia del Fe+2 en combinación de 3, 5 y 7 mL/L de H2O2

en la remoción de DBO5........................................................................... 32

Gráfica N° 7: Remoción de DBO5 en el proceso de Oxidación Química

Avanzada (Fenton). ................................................................................. 33

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 11: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

X

RESUMEN

Se estudió la influencia de las concentraciones del Peróxido de Hidrogeno

(H2O2) y Sulfato Ferroso (Fe+2) en la remoción de la Demanda Bioquímica

de Oxígeno (DBO5) de un efluente final de curtiduría, aplicando un

pretratamiento de coagulación-floculación y proceso de Oxidación Química

Avanzada (Fenton); ambos procesos se realizaron en el Test de Jarras. En

el pretratamiento, se utilizó Policloruro de Aluminio (PAC) a 2000 ppm como

coagulante en combinación de Floculante Aniónico a 40 ppm; logrando una

remoción de 92% de turbidez y 96% de DBO5. En el proceso de Oxidación

Química Avanzada (Fenton) , se utilizó H2O2 y Fe+2 a las concentraciones

de: 3 mL/L, 5 mL/L y 7 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 respectivamente

y 3 mL/L, 5 mL/L y 7 mL/L con 1.25 mM de Fe+2 respectivamente; cada

muestra tratada se trató con H2O2 y Fe+2 fue acondicionada a un pH de

6.5, determinando la remoción de DBO5 en el equipo de pruebas por un

periodo de 60 min para cada tratamiento; obteniendo la mejor remoción de

DBO5 a 7 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2, se logró remover el 99%

DBO5 de los efluentes tratados.

Palabras claves: Oxidación Química Avanzada (Fenton), Demanda

Bioquímica de Oxígeno, agua residual de curtiembre, materia orgánica,

Peróxido de Hidrogeno, Sulfato Ferroso, Policloruro de Aluminio.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 12: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

XI

ABSTRACT

The influence of the concentrations of Hydrogen Peroxide (H2O2) and

Ferrous Sulfate (Fe+2) on the removal of Biochemical Oxygen Demand

(BOD5) from a final tannery effluent was studied, applying a coagulation-

flocculation pre-treatment and process of Advanced Chemical Oxidation

(Fenton); both processes were performed in the Pitcher Test. In the

pretreatment, Aluminum Polychloride (PAC) at 2000 ppm was used as

coagulant in combination of anionic flocculant at 40 ppm; achieving a

removal of 92% turbidity and 96% BOD5. In the Advanced Chemical

Oxidation (Fenton) process, H2O2 and Fe+2 were used at the concentrations

of: 3 mL/L, 5 mL/L and 7 mL/L of H2O2 with 0.75 mM Fe+2 respectively and

3 mL/L, 5 mL/L and 7 mL/L with 1.25mM Fe+2 respectively; each treated

sample was treated with H2O2 and Fe+2 was conditioned to a pH of 6.5,

determining the removal of BOD5 in the test equipment for a period of 60

min for each treatment; Obtaining the best removal of BOD5 at 7 mL/L H2O2

with 1.25 mM Fe+2, it was possible to remove 99% BOD5 from the treated

effluents.

Keywords: Advanced Chemical Oxidation (Fenton), Biochemical Oxygen

Demand, tannery wastewater, organic matter, Hydrogen Peroxide, Ferrous

Sulfate, Aluminum Polychloride.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 13: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

1

I. INTRODUCCIÓN

1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA

Las curtiembres a nivel mundial son descritas como las más

contaminantes, por la composición final de sus efluentes, conteniendo

altas cantidades de contaminantes cómo: DQO, DBO, sólidos, Sulfuros y

Cromo en solución. En algunos países las curtiembres han migrado de

país en país al no poder cumplir con las normas ambientales, que indican

dar tratamiento a sus efluentes, mientras que otras han sido cerradas o

vendidas por sus propietarios1. Así como en varias partes del mundo los

cueros y los químicos de curtido son bienes que se negocian en el

mercado mundial2. Hace treinta y cinco años en los Estados Unidos

existían más de 300 curtiembres, en la actualidad existen menos de 90,

diez de estas curtiembres producen el 50% del cuero acabado2.

En nuestro País la contaminación por curtiembres no es ajena a lo que se

vive a nivel mundial, es una de las industrias que, así como aporta calidad

en cueros y diversidades de estos, también emiten contaminantes a la red

de alcantarillado sin tratamiento alguno. Encontramos presencia de sus

contaminantes en las Ciudades de Lima, Trujillo, Arequipa y Cajamarca.

La industria del cuero en el Perú se encuentra en estado crítico debido a

las normas ambientales exigentes y la mano de obra barata. Muchas

curtiembres formales hasta alquilan sus servicios a curtidores informales

como un medio para generar ingresos2.

En la Provincia de Trujillo encontramos la contaminación a gran escala

producida por las curtiembres tanto formales como informales, sin

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 14: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

2

conciencia alguna desembocan sus efluentes de agua residual en la red

de alcantarillado, exponiendo a la población y vecinos cercanos a

cualquier impacto negativo producido por sus contaminantes, de no contar

con un plan de tratamiento integrado, incumpliendo los Valores Máximos

Admisibles (VMA) de nuestra Legislación Peruana. En la tabla N° 1

verificamos los parámetros emitidos por SEDALIB3. Estas están ubicadas

mayormente en los distritos de: El Porvenir, Florencia de Mora, Moche y

La Esperanza. En el distrito El Porvenir se procesan aproximadamente 20

mil Kg (20 toneladas) de cuero al mes y por cada Kg de procesamiento de

cuero se utiliza medio Kg de insumos químicos”, detalló Bocanegra4.

Tabla N° 1: Valores Máximos Admisibles.

PARÁMETRO

UNIDA

D

EXPRESIÓN

VMA PARA

DESCARGAS AL

SISTEMA DE

ALCANTARILLAD

O

Demanda

Bioquímica de

Oxigeno (DBO)

mg/L DBO5 500

Demanda

Química de

Oxigeno (DQO)

mg/L DQO 1000

Sólidos

Suspendidos

Totales (SST)

mg/L SST 500

Aceites y Grasas

(A y G)

mg/L A y G 100

Cromo Total (Cr) mg/L Cr 10

Sulfuros (S) mg/L S-2 5

pH pH 6-9

Fuente: Valores Máximos Admisibles (VMA) de las descargas de aguas

residuales no domésticas en el Sistema de Alcantarillado Sanitario D.S.

N° 021-2009-Vivienda.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 15: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

3

1.2. ANTECEDENTES

Existen varios aportes en la investigación de cómo dar un tratamiento

efectivo a las aguas residuales Industriales. Con respecto a este problema

hay diferentes alternativas de solución como son: Coagulación-

floculación, Proceso de Oxidación Química Avanzada (POA), tratamientos

anaeróbicos, tratamientos aeróbicos, etc.

Aplicando la coagulación-floculación Ahmada A., Wong s., Teng T.,

Zuhairi A.5, aporta datos obtenidos de tratamiento de aguas residuales de

una papelera, con la utilización del Policloruro de Aluminio (PAC) a 500

mg/L y un pH=6, logrando una reducción de 99.9% de turbidez.

Según Vidal Gladys, Nieto Jessica, Márquez Fernando, Mansilla Héctor y

Cristian6, aporta en su investigación que en un pretratamiento mediante

POA con una relación H2O2/Fe+2 de 9 y H2O2/DQO de 4, ayuda a mejorar

la eliminación de materia orgánica, según la tabla N° 2. Se observa que

al aumentar la velocidad de la carga orgánica en un rango de 0,43 a 0,72,

aumenta la eficiencia de eliminación de materia orgánica; pero en una

velocidad de carga orgánica de 1.60 disminuye la eliminación de la

materia orgánica, esto nos indica que existe un óptimo en la velocidad de

carga orgánica.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 16: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

4

Tabla N° 2: Combinación de Procesos Biológicos y de Oxidación

Avanzada.

Fuente: Combinación de Procesos Biológicos y de Oxidación Avanzada

para el tratamiento de una corriente de proceso de la Industria de

Curtiembre, 2003.

Asimismo, Arizaca Callata L. M., Caballero Zuni C. P.7, utilizaron el POA,

utilizando concentraciones de [Fe+2]= 100 mg/L y de [H2O2]= 30%,

reportando una turbidez de 0.16 y remoción de 99.97 %. Por otro lado, Gil

Pavas Edison, Dobrosz Gómez Isabela, Gómez García Miguel Ángel8,

reportó datos obtenidos mediante la investigación por coagulación-

floculación de un 38.97% de eliminación de turbidez y la relación de

DBO5/DQO aumenta de 0.21 a 0.68 con el proceso Fenton. Estos

resultados demuestran la mejora de Biodegradabilidad.

Según las investigaciones de Papoutsakis, S., Miralles Cuevas, S.,

Gondrexon, N., Baup, S., Malato, S., Pulgarin, C.9, el hierro tiende a

formar complejos insolubles a pH superior a 4, derrochando su capacidad

catalítica. Pero si, algunos autores como Miralles Cuevas, S., Oller, I.,

Ruiz Aguirre, A., Sánchez Pérez, J.A., Malato, S.10 y Moncayo Lasso, A.,

Pulgarin, C., Benitez, N.11, han realizado con éxito la reacción de Fenton

cerca de pH neutro. La concentración de reactivos de Fenton (H2O2 y Fe+2)

también afecta directamente la eficiencia del proceso y las condiciones

óptimas, dependiendo de la naturaleza y la concentración de

Velocidad de

carga

Orgánica

Porcentaje de remoción de materia orgánica

POA BIOLÓGICO COMBINADO

DQO DBO5 DQO DBO5 DQO DBO5

(gDQO/L.d) (%) (%) (%) (%) (%) (%)

0.43 87 87 34 59 91 93

0.72 91 91 58 69 96 96

1.60 90 90 40 69 94 96

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 17: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

5

contaminantes12. Los aportes de Gil E. et al8, en su investigación nos dice

que para trabajar con el proceso Fenton se debe utilizar menor cantidad

de reactivos para lograr una mayor eficiencia. Sin embrago Byberg R.,

Cobb J., Martin L. D., Thompson R. W., Camesano T. A., Zahraa O., and

Pons M. N.13, una concentración demasiado baja de H2O2 conduce a la

reducción de la velocidad de reacción Fenton, mientras que una

concentración demasiado alta puede inducir H2O2 a competir con OH-, por

lo general hay una concentración de H2O2 bastante amplia entre ambos

extremos, donde ninguno de los dos fenómenos ocurre.

En base a los antecedentes descritos, en la presente investigación se

pretende evaluar la influencia del H2O2 y Fe+2 en la remoción de la

Demanda Bioquímica de Oxigeno de efluentes pretratados de curtiduría

mediante el proceso de coagulación-floculación utilizando el PAC.

1.3. MARCO TEÓRICO

1.3.1. INDUSTRIA DE LAS CURTIEMBRES

Las curtiembres cumplen un rol de gran importancia económica. Tanto en

Europa como en Latinoamérica, en esta actividad predomina la pequeña

y mediana empresa. Las pocas grandes empresas están en Europa, más

exactamente en Italia, y algunas excepciones en Argentina. Se presentan

geográficamente en regiones específicas de cada país, y de la misma

manera en las ciudades, se localiza en lugares particulares, lo que da

origen a la falta de alianzas con empresas que reutilicen los desechos

producidos en las diferentes etapas del manejo de las pieles14.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 18: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

6

1.3.2. ETAPAS DE LA CURTIEMBRE

1.3.2.1. ETAPA DE RIBERA

Se caracteriza por emplearse grandes cantidades de agua, de lo cual

deriva su nombre. En esta etapa el consumo de agua constituye el

aspecto ambiental de relevancia. En esta etapa se sigue diferentes

procedimientos como son.

A. Almacenamiento y recorte de pieles: La piel se somete a un

procedimiento de conservación para evitar su degradación biológica.

Los procedimientos más usados son el secado al aire y el salado con

sal común15.

B. Remojo y lavado: Las pieles se limpian con agua y detergentes de

toda materia extraña. En el caso de las pieles saladas se debe,

eliminar la mayor parte de la sal proveniente de la conservación. Esta

etapa también contribuye a devolverle a la piel la humedad perdida15.

C. Pelambre y encalado: Para eliminar el pelo presente en el cuero, éste

se somete a un ataque químico con cal (encalado) y con Sulfuro de

Sodio, o un ataque enzimático, mediante proteasas, en solución

acuosa. A veces se agrega algún agente coadyuvante del proceso de

pelambre como: agentes tenso activos, humectantes, aminas, Sulfuro

de Sodio (Na2S), Sulfhídrico de Sodio (NaHS), Hidróxido de Calcio (Ca

(OH)2) y Hidróxido de Sodio (NaOH)15.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 19: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

7

D. Descarnado: Separación de la piel de la grasa y el tejido conjuntivo,

esencial para las operaciones secuenciales posteriores hasta el

curtido, estos residuos presentan gran porcentaje de humedad15.

E. Depilado y dividido: En esta etapa se generan residuos de materia

orgánica: recortes y viruta de wet-blue, efluentes con materia orgánica

y sólidos en suspensión15.

1.3.2.2. ETAPA DE CURTIDO

Esta etapa cuenta con diferentes procedimientos:

A. Descencalado: Elimina la cal y productos alcalinos del interior del

cuero. Para este procedimiento se usan disoluciones acuosas de

ácidos para neutralizar la piel, eliminando la cal y los productos

alcalinos formados, como Ácido Clorhídrico, Sulfúrico, Fórmico, etc.

Aquí puede haber emisiones atmosféricas de amoníaco (NH3) y

efluentes con carga orgánica15.

B. Rendido (purga): Es un proceso enzimático que permite un

aflojamiento y ligera peptización de la estructura del colágeno, al

mismo tiempo que limpia la piel de restos de proteínas, pelo y grasa

que hayan quedado de los procesos anteriores15.

C. Piquelado: Se utiliza en el curtido con Cromo, con el fin de eliminar

totalmente el álcali que queda en la piel. En este proceso se acidifica

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 20: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

8

la piel lo suficiente, de manera que se evite la precipitación de sales

de Cromo insoluble en las fibras del cuero durante el curtido15.

D. Desengrasado: Se realiza en el curtido de pieles lanares, ya que

estas poseen un alto contenido de grasa. Se puede realizar con agente

tenso activo (jabones sódicos, detergentes sintéticos) o con

disolventes orgánicos (kerosene, percloroetileno)15.

E. Curtido: El curtido es la transformación de la piel en el cuero

comercial, a través de un proceso de fijación del agente de curtiembre

sobre la piel. El tiempo de curtido dependerá del tipo de producto a

obtener, el agente de curtido y el proceso en sí. Posteriormente el

cuero se lava para eliminar el exceso de curtido y luego se seca. Los

agentes de curtido más usados son las sales de Cromo y los curtientes

naturales (taninos)15.

F. Engrase: Para obtener un cuero más suave y flexible se adicionan por

impregnación aceites vegetales y animales, modificados o no y aceites

minerales15.

G. Recurtido: Consiste en el tratamiento del cuero curtido con uno o más

productos químicos con el objeto de obtener un cuero más lleno, con

mejor resistencia al agua, mayor blandura o para favorecer la

igualación de tintura que no se han podido obtener con la sola curtición

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 21: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

9

convencional. Los agentes recurtientes son: sales de Cromo y

recurtientes15.

H. Teñido: Las pieles recurtidas son teñidas en fulones mediante

colorantes ácidos o básicos15.

1.3.2.3. ETAPA DE TERMINACIÓN

El cuero teñido y seco pasa por varias sub etapas de acabado, los cuales

le dan la presentación deseada según sea el tipo de producto final. En

esta etapa los cueros pueden ser raspados, ablandados, estirados,

planchados, pintados, lacados, etc15.

1.3.3. IMPACTOS AMBIENTALES PRODUCIDOS POR LAS CURTIEMBRES

1.3.3.1. AGUA RESIDUAL DE CURTIEMBRE

En el procesamiento de cueros se utiliza abundante agua, la cual es

desechada con altos contenidos de contaminantes como: Cromo,

Sulfuros, sales, etc., utilizados en las diferentes etapas. La mayor parte

de la contaminación se basa en los procesos de precurtido y curtido,

aunque después del curtido y los pasos de acabado también contaminan

el medio ambiente. El precurtido y los procesos de curtido provocan un

aumento de DQO, DBO, TDS, SS, Cloruros y Sulfatos en efluentes

finales16,17.

Se sabe que las etapas de rivera y curtido, el agua se contamina a un

90%, presentando un pH alcalino y sales entre el 15% al 40% (w/w) que

se utilizan para la preservación de pieles, sales que son removidas en el

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 22: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

10

proceso de remojo. Así mismo en la sub etapa de pelambrado

convencional, el agua presenta un 84% de DBO, 75% de DQO y un 92%

de SS, por la utilización de cal y Sulfuro de Sodio. Las aguas

contaminadas al ser descargadas en flujos ecológicos pueden variar su

funcionamiento a gran escala causado por los contaminantes químicos

que contiene18.

1.3.3.2. RESIDUOS LÍQUIDOS

Los procesos más importantes para convertir una piel en cuero, se

efectúan en medios acuosos. Cada etapa del proceso va generando

residuos industriales líquidos con distintos grados de contaminación,

siendo la más importante en términos de carga orgánica expresada en

DBO5, la etapa de ribera19.

1.3.4. SISTEMAS COLOIDALES

Son partículas muy pequeñas que tienen el área superficial

extremadamente grande. Son más grandes que los átomos y los iones,

pero tan pequeños que no son visibles a simple vista su tamaño varía de

0.001 a 10 um. Estas partículas en su mayoría tienen una superficie que

está cargada negativamente, causando que se repelan unas a otras y

formen un sistema disperso estable; su tasa de sedimentación es muy

lenta, por lo tanto, su remoción en agua residual por simple sedimentación

es imposible20.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 23: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

11

1.3.5. COAGULACIÓN

Es el proceso de desestabilización de partículas coloidales causadas por

la adición de un reactivo químico (coagulante) seguido por una agitación

intensa, comúnmente definida como mezclado rápido, donde, se da la

neutralización de cargas electrostáticas formando partículas más grandes

unidas entre sí21, 22. Dentro de los coagulantes más usados tenemos el

Policloruro de Aluminio (PAC).

1.3.6. POLICLORURO DE ALUMINIO (PAC)

El PAC es un coagulante inorgánico pre-hidrolizado. Se prepara mediante

la reacción de una solución Hidróxido de Sodio (NaOH) o Carbonato de

Sodio (Na2CO3) con una solución concentrada de Cloruro de Aluminio

(AlCl3) bajo una velocidad de reacción y temperatura leve controlada5.

1.3.7. FLOCULACIÓN

Es la aglomeración de partículas desestabilizadas en aglomerados

voluminosos llamados floculos23.

La floculación optimiza la tasa de contacto entre las partículas

desestabilizadas, por lo tanto, aumenta la tasa de colisión y provoca la

unión y agregación de las partículas en flóculos más grandes y más

densos que facilita la sedimentación20.

1.3.8. COAGULACIÓN–FLOCULACIÓN

Las operaciones de coagulación-floculación desestabilizan los coloides y

consiguen su sedimentación23. El coagulante anula la fuerza de repulsión

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 24: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

12

entre las partículas coloidales, iniciando la formación de microflóculos,

mientras el floculante engloba estos microflóculos aumentando su tamaño

y densidad, de modo que sedimentan más fácil y rápidamente24.

1.3.9. TEST DE JARRAS

La prueba de Jarras es la técnica más extensamente usada para

determinar la dosis de químicos y otros parámetros. En ella se tratan de

simular los procesos de coagulación, floculación y sedimentación a nivel

de laboratorio. En este proceso influyen factores químicos e hidráulicos.

Entre éstos tenemos25:

pH

Temperatura

Concentración de coagulante

Secuencia de aplicación de las sustancias químicas

Grado de agitación

Tiempo de sedimentación

1.3.10. PROCESO DE OXIDACIÓN AVANZADA (POA)

Se realiza mediante procesos físicos químicos capaces de producir

cambios profundos en la estructura química de los contaminantes debido

a que involucran la generación y uso de especies transitorias con un

elevado poder oxidante como el radical hidroxilo (OH-). Este radical puede

experimentar distintas reacciones. Posee alta efectividad para la

oxidación de materia orgánica, en especial aquella que no es

biodegradable26.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 25: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

13

1.3.11. PERÓXIDO DE HIDRÓGENO

Es un compuesto químico con características de un líquido altamente

polar, fuertemente enlazado con el Hidrogeno tal como el agua, que por

lo general es más viscoso que esta. A temperatura ambiente es un líquido

incoloro con color penetrante e incluso desagradable y sabor amargo. Es

un poderoso oxidante, se descompone en presencia de catalizadores, no

es inflamable y puede causar combustión al tener contacto con materia

orgánica o algunos metales27.

1.4. PROBLEMA

¿De qué manera las condiciones iniciales del proceso de Oxidación

Química, concentración de Peróxido de Hidrógeno y Sulfato Ferroso

influyen en la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de

efluentes pretratados de curtiduría?

1.5. HIPÓTESIS

Las condiciones iniciales del proceso de Oxidación Química,

concentración de Peróxido de Hidrógeno y Sulfato Ferroso influyen en la

remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de efluentes pretratados

de curtiduría.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 26: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

14

1.6. OBJETIVOS

Determinar si las condiciones iniciales del proceso de Oxidación

Química, concentración de Peróxido de Hidrógeno y Sulfato Ferroso

influyen en la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de

efluentes pretratados de curtiduría.

Remover la turbidez mediante coagulación-floculación, utilizando PAC y

Floculante Anicónico, como pretratamiento.

Establecer la influencia de la concentración del Peróxido de Hidrógeno

en la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de efluentes

pretratados de curtiduría.

Evaluar la influencia la concentración de Sulfato Ferroso en la remoción

de la Demanda Bioquímica de Oxígeno de efluentes pretratados de

curtiduría.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 27: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

15

II. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1. MATERIAL DE ESTUDIO

La muestra de agua residual utilizada en la presente investigación

pertenece a la curtiembre Junior S.A.C.; ubicada en el Parque Industrial

La Esperanza-Trujillo. El agua residual fue tomada de la etapa final de la

curtiembre, la cual se compone por efluentes de cuatro etapas que son:

remojo, pelambre, curtido y recurtído.

Se realizaron 12 ensayos experimentales de 2 L cada uno para la

determinación de concentración de coagulante (PAC) en el

pretratamiento, necesitando 30 L de agua final de curtiduría como mínimo.

Seguido a la determinación de coagulante se realizaron 6 ensayos

experimentales de 2000 mL cada uno para el proceso de Oxidación

Química Avanzada (Fenton), necesitando 20 L de agua final de curtiduría

como mínimo.

El volumen total de la muestra fue de 50 L, trasladado en baldes de 18 L

al Laboratorio de Investigación en Aguas de Ingeniería Ambiental de la

Universidad Nacional de Trujillo, donde se realizaron todos los ensayos

correspondientes.

2.2. REACTIVOS QUÍMICOS

Se utilizó los reactivos siguientes:

Coagulante: Policloruro de Aluminio (PAC).

Floculante: Floculante Aniónico.

Acido para bajar el pH: Ácido Clorhídrico, grado técnico.

Oxidante: Peróxido de Hidrógeno (H2O2), comercial.

Catalizador: Sulfato Ferroso (Fe+2), grado técnico.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 28: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

16

Hidróxido de Potasio Pellets Pastillas, grado técnico.

Nutriente Buffer para la DBO.

2.3. MATERIAL DE LABORATORIO

Pipetas de 1 mL, 5 mL y 10 mL

Probetas de 10 mL, 20 mL, 50 mL y 100 mL

Matraz de Erlenmeyer de 250 mL

Vasos de precipitación de 100 mL, 250 mL, 1000 mL y 2000 mL

Fiolas de 10 mL, 25 mL, 50 mL, 100 mL y 1000 mL

Jeringas de 10 mL y 20 mL

Pisetas

Papel filtro

Embudos

Crisoles

Pastillas magnéticas

Frascos de BODTrack ll

Cintas de pH

Agua destilada

2.4. EQUIPOS

Test de Jarras (PHIPPS & BIRDS, modelo: PB-900)

Turbidímetro (HACH 2100Q Portable Turbidimeteer)

Estufa Eléctrica (ECOCELL LSIS – B2V/EC111)

Balanza Digital (BOECO Germany, Modelo: BAS 31 plus)

Equipo respirométrico para análisis de BODTrackTM II (HACH)

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 29: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

17

Incubadora (SHELDON MANUFACTURING, INC, 300 N, 26TH

CORNELIUS, OR 97113, modelo: SR13-2)

Agitador Magnético (Thermo Scientific, modelo N° SP131010 -3)

2.5. METODOLOGÍA DE TRABAJO

La metodología de trabajo se desarrolló experimentalmente en:

obtención de la muestra, caracterización inicial, etapa l: pretratamiento y

etapa ll: oxidación química avanzada.

2.5.1. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

2.5.1.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL DEL AGUA RESIDUAL DE

CURTIEMBRE

Se realizó una caracterización físico-química de la muestra, utilizando los

métodos normalizados24. Los cuales se detallan en la siguiente tabla.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 30: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

18

Tabla N° 3: Métodos analíticos y equipos utilizados en la investigación.

PARAMETROS MÉTODO REFERENCIA

pH Indicador de pH

DBO5 Respirométrico

Turbidez Nefelométrico Estándar

Methods APHA,

2130-B24

Sólidos

suspendidos

(SS)

Evaporación Estándar

Methods APHA,

2540-D24

Sólidos

disueltos totales

(SDT)

Evaporación Estándar

Methods APHA,

2540-C24

Sólidos totales

(ST)

Evaporación Estándar

Methods APHA,

2540-B24

Fuente: Elaboración propia.

2.5.1.2. ETAPA I: PRETRATAMIENTO

En esta etapa se realizó el pretratamiento mediante coagulación-

floculación con la finalidad de remover los SS.

A. Descripción del proceso de coagulación-floculación

Los experimentos se llevaron a cabo en el Test de Jarras de 2 L de

capacidad por jarra; el volumen de muestra empleado fue de 2 L,

utilizando diferentes concentraciones de PAC como coagulante en

combinación de Floculante Aniónico constante, sometidas a las

siguientes condiciones:

Velocidad de mezclado para el proceso de coagulación: 150 rpm.

Tiempo de mezclado para el proceso de coagulación: 3 min.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 31: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

19

Velocidad de mezclado para el proceso de floculación: 40 rpm.

Tiempo de mezclado para el proceso de floculación: 5 min.

B. Evaluación del Proceso de coagulación-floculación

Se utilizó diferentes concentraciones de PAC, para encontrar la mejor

dosificación, en la remoción de turbidez.

Tabla N° 4: Evaluación del coagulante con Floculante Aniónico

constante.

Ensayos

(ppm)

Floculante

Aniónico (ppm)

PAC

200 40

400 40

600 40

800 40

1000 40

1200 40

1400 40

1600 40

1800 40

2000 40

2400 40

Fuente: Elaboración propia.

Cada muestra fue dejada en reposo por 8 min después del proceso

de coagulación-floculación, para luego separar el sobrenadante de

los lodos, posteriormente se le dio 15 min de reposo al

sobrenadante para la determinación de la turbidez.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 32: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

20

2.5.1.3. ETAPA II: PROCESO DE OXIDACIÓN QUÍMICA AVANZADA

(FENTON)

Con el mejor resultado del pretratamiento se procedió a realizar la

oxidación con H2O2 al 30 % en combinación de Fe+2 como catalizador, a

6.5 de pH, en el mismo Test de Jarras que se utilizó en el pretratamiento.

Se trabajó con un volumen de 2 L por muestra, sometidas a las siguientes

condiciones:

Velocidad de agitación: 40 rpm.

Tiempo de agitación: 60 min.

Las concentraciones de H2O2 y Fe+2 aplicadas a cada muestra del

efluente final de curtiduría, se detallan en la siguiente tabla.

Tabla N° 5: Matriz de Diseño Experimental para evaluar el efecto.

Fuente: Elaboración propia.

2.5.1.4. DETERMINACIONES ANALITICAS

A. Medición de DBO5

Para medir DBO5, se utilizó el método respirométrico con el equipo

BODTRACKTM ll HACH, cumpliendo el procedimiento establecido

para el equipo.

Dosis de Fe+2

H2O2

B1 (0.75

mM)

B2 (1.25 mM)

A1 (3 mL/L) A1B1 A1 B2

A2 (5 mL/L) A2B1 A2B2

A3 (7 mL/L) A3B1 A3B2

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 33: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

21

B. Turbidez

Para la medición de la turbidez se utilizó el turbidímetro HACH 2100Q

Portable Turbidimeteer.

C. Sólidos suspendidos

Para la determinación de SS presentes en las muestras, se tomó una

muestra homogénea y se filtró en papel filtro previamente secado a

105 °C por un periodo de 3 horas. Una vez filtrada la muestra, el papel

filtro se colocó en la estufa a 105°C por un periodo de 3 horas, al

finalizar se pesó y calculó utilizando la formula siguiente:

𝑆𝑇 =(𝐴−𝐵)∗1.000

𝑣𝑜𝑙.𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑚𝐿) (1)

A: Peso de filtro más residuo seco (mg).

B: Peso del filtro (mg).

D. Sólidos Disueltos Totales

Se filtra una muestra homogénea en papel filtro; posteriormente se el

filtrado se evapora a 180 °C, en una capsula de porcelana hasta

obtener peso constante.

𝑆𝑇 =(𝐴−𝐵)∗1.000

𝑣𝑜𝑙.𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑚𝐿) (2)

A: Peso de residuo seco más capsula de porcelana (mg).

B: Peso de la capsula de porcelana (mg).

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 34: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

22

E. Sólidos Totales

Se tomó una muestra homogénea y se colocó en capsula de porcelana

previamente secados a 105 °C, luego se colocó en la estufa a 105 °C

hasta peso constante y se calculó con la siguiente formula.

𝑆𝑇 =(𝐴−𝐵)∗1.000

𝑣𝑜𝑙.𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑚𝐿) (3)

A: Peso del residuo seco más capsula de porcelana (mg).

B: Peso de la capsula de porcelana (mg)

F. Ajustar pH

Para obtener un pH de 6.5 en las muestras de agua residual se utilizó

Ácido Clorhídrico al 5 % en peso.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 35: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

23

III. RESULTADOS Y DISCUCIONES

En la presente investigación se detallan los resultados obtenidos,

realizados a los efluentes de la etapa final de la curtiembre Junior S.A.C.,

comprendidos en dos etapas: pretratamiento para la remoción de SS

presentes en el efluente y proceso de Oxidación Química Avanzada

(Fenton) a diferentes dosificaciones de H2O2 y Fe+2.

3.1. CARACTERIZACIÓN INICIAL DE AGUA RESIDUAL DE

CURTIEMBRE EN SU ETAPA FINAL

En la siguiente tabla se detalla los datos obtenidos en la medición de los

diferentes parámetros de su caracterización inicial del agua final de la

curtiembre Junior S.A.C., en comparación con los VMA.

Tabla N° 6: Caracterización del agua residual de curtiembre tomada en

la etapa final.

PARAMETROS Resultados VMA

pH 10 6-9

DBO5 (mg/L) 4845 500

Turbidez (NTU) 5685

Sólidos suspendidos

Totales (mg/L)

12243 500

Sólidos disueltos totales

(mg/L)

35721 …

Sólidos totales (mg/L) 47964 …

Fuente: Elaboración propia.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 36: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

24

3.2. ETAPA I: PRETRATAMIENTO

En esta etapa se presentan los resultados experimentales del

pretratamiento del efluente final de curtiembre.

3.2.1. EVALUACIÓN DE LA DOSIS DE COAGULANTE MEDIANTE EL

PROCESO DE COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN

En la evaluación de la dosis de coagulante se utilizó diferentes

concentraciones de PAC (200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 14000, 1600,

1800, 2000, 2200 y 2400 ppm), en combinación con Floculante Aniónico

a 40 ppm de concentración, trabajadas a un pH de 9.6, evaluando la

remoción de SS presentes en el efluente, siendo el mayor porcentaje de

remoción de turbidez el determinante de la concentración de coagulante

utilizado para trabajar en el pretratamiento. El mejor resultado se obtuvo

a 2000 ppm de coagulante, obteniendo un porcentaje de remoción de 92%

de turbidez, tal como se muestra en la gráfica N°1; resultados similares a

los que obtuvo Rodríguez y Zapata28 en su investigación, utilizando PAC

a 1200 ppm en agua de remojo, obteniendo una remoción de 79% de

turbidez; esto puede atribuirse a la caracterización de las aguas de

curtiduría, por presentar abundantes SS. Cabe mencionar que, al

sobrepasar los 2000 ppm de concentración de coagulante, el porcentaje

de remoción de turbidez disminuye, causado por el exceso de coagulante

que compite en la formación de coágulos, formando coágulos muy

pequeños los cuales se vuelven a estabilizar.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 37: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

25

Gráfica N° 1: Influencia del PAC en la remoción de turbidez presente

en el efluente de curtiembre.

3.2.2. EVALUACIÓN DEL PROCESO DE COAGULACIÓN-FLOCULACIÓN

EN LA REMOCIÓN DE DBO5

En el proceso de coagulación-floculación, se logró remover una gran parte

de la DBO5 de agua residual de la etapa final de curtiduría, tal como se

muestra en la gráfica N° 2.

La carga orgánica en aguas residuales de curtiembre se encuentra en su

mayoría en los SS del efluente, por lo que al ser removidos mediante

coagulación-floculación facilita los tratamientos posteriores. Del mismo

modo en la investigación se logró un 96% de remoción de DBO5 (ver

anexo III-Tabla N°7), resultados corroborados en la investigación que

realizó Monteros29, mediante el proceso de coagulación-floculación en

aguas residuales de hilatura, tintorería y tejeduría en lanas y cueros,

obtuvo una remoción de 75.71% de DBO5 y la investigación que realizó

Rodriguez y Zapata28 utilizando coagulación-floculación en afluente de la

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 38: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

26

etapa de remojo de curtiduría, obtuvo 69% de DBO5 removido; el alto

porcentaje de DBO5 removido se debe que en la coagulación-floculación

se elimina la mayor cantidad de SS.

Gráfica N° 2: Remoción de DBO5 mediante el proceso de coagulación-

floculación.

3.3. ETAPAII: PROCESO DE OXIDACIÓN QUÍMICA AVANZADA

(FENTON)

En esta etapa se presentan los datos obtenidos de DBO5 medidos a

diferentes concentraciones de H2O2 y Fe+2.

3.3.1. EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE H2O2 EN

COMBINACIÓN DE Fe+2, EN LA REMOCIÓN DE DBO5

En la etapa anterior con el pretratamiento de coagulación-floculación se

logró resultados favorables en cuanto a la remoción de DBO5 del efluente,

que posteriormente fue tratado con H2O2 y Fe+2, antes de realizar el

proceso de Oxidación Química Avanzada (Fenton), las muestras se

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 39: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

27

acondicionaron a pH 6.5, teniendo una DBO5 de 195 mg/L tal como se

aprecia en la gráfica N° 2. Se evaluó la influencia del H2O2 a tres

concentraciones; 3 mL/L, 5 mL/L y 7 mL/L, cada concentración fue

suministrada a las muestras del efluente final de curtiduría en

combinación de 0.75 mM Fe+2 y 1.25 mM Fe+2 cada una por separado tal

como se evidencian en la gráfica N° 3.

Gráfica N° 3: Influencia de la concentración de H2O2 en el porcentaje

de remoción de DBO5, en combinación de 0.75 mM y 1.25 mM de Fe+2.

A concentraciones de 3 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A1B1) ), con

relación de concentraciones H2O2/Fe+2 de 4.8 (ver anexo III-Tabla N° 11);

se obtuvo un 86% de DBO5 removido; asimismo a 5 mL/L de H2O2 con

0.75 mM de Fe+2 (A2B1), con relación de concentraciones H2O2/Fe+2 de

7.9 (ver anexo III-tabla N° 11); se obtuvo una remoción de 89% de DBO5,

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 40: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

28

tal como se muestra en la gráfica N° 4 y a concentraciones de 7 mL/L de

H2O2 con 0.75 mM de Fe+2(A3B1), con relación de concentraciones

H2O2/Fe+2 de 11.1 (ver anexo III-Tabla N° 11); se obtuvo una remoción de

98% de DBO5.

Gráfica N° 4: Influencia del H2O2 sobre el porcentaje de remoción de

DBO5, en combinación de 0.75 mM Fe+2.

En cuanto a la eficiencia de remoción de 3 mL/L y 5 mL/L de H2O2 con

0.75 mM de Fe+2, las dosificaciones de H2O2 queda limitado; provocando

que la materia orgánica no se oxide por completo, según Byberg et al13

afirma que, a bajas concentraciones de H2O2, no se da una mayor

producción de radicales OH-, que son los responsables de la oxidación de

la materia orgaica, una concentración muy baja de H2O2 conduce a la

reducción de la velocidad del proceso. De los tres tratamientos a 3, 5 y 7

mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2, es importante resaltar que, a medida

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 41: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

29

que, aumenta la concentración de H2O2 se logra mayor remoción de

DBO5. De hecho, la mayor eficiencia de degradación de la materia

orgánica se logró con 7 mL/L de H2O2.

Con respecto a concentraciones de: 3 mL/L y 5 mL/L de H2O2 con 1.25

mM de Fe+2 (A1B2 y A2B2 respectivamente), con relaciones de

concentraciones H2O2/Fe+2 de 2.9 y 4.8 respectivamente (ver anexo III-

Tabla N° 11); se obtuvo una remoción de DBO5 de 46% y 84%

respectivamente, como se evidencia en la gráfica N° 5, del mismo modo,

al utilizar 7 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A3B2), con relaciones de

concentraciones H2O2/Fe+2 de 6.7 (ver anexo III-Tabla N° 11); se

removido un 99% de DBO5, tal como se aprecia en la gráfica N° 5. Es

notable que, en el tratamiento a concentraciones de 3 mL/L de H2O2 con

1.25 mM de Fe+2 (A1B2) y 5 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A2B2), la

remoción de DBO5 es 53% y 15% respectivamente menos que a 7 mL/L

de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A3B2); esto se debe a la concentración baja

de H2O2 (ver anexo III-Tabla N° 10), la dosificación de H2O2 debe ser

exacta, según Byberg et al13 afirman que, sí se encuentra limitado no hay

generación de OH- que son los responsables de acelerar la velocidad de

reacción de la materia orgánica. Hay que destacar que a 7 mL/L de H2O2

con 1.25 mM de Fe+2 (A3B2), con relación de concentraciones H2O2/Fe+2

de 6.7, se logró la mayor remoción de DBO5.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 42: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

30

Gráfica N° 5: Influencia del H2O2 sobre el porcentaje de remoción de

DBO5, en combinación de 1.25 mM Fe+2.

3.3.2. EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE Fe+2 EN COMBINACIÓN

DE H2O2 EN SUS TRES CONCENTRACIONES

En lo concerniente a, las concentraciones de 0.75 y 1.25 mM de Fe+2 en

combinación con 3 mL/L de H2O2 (A1B1 y A1B2), se obtuvo 86% y 46% de

remoción de DBO5 respectivamente como se muestra en la gráfica N° 6;

dado que en 3 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A1B2) la relación 2.9

de H2O2/Fe+2 es baja, con respecto a 3 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de

Fe+2 (A1B1) que tiene una relación de H2O2/Fe+2 de 4.8; es importante

notar que, la variación de concentración del Fe+2 influye en la remoción

de DBO5, de hecho, en 3 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A1B1) y 3

mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A1B2) hay un exceso de Fe+2, por esta

razón, conforme a lo reportado por Martínez y López30, se produce un

exceso de radicales en el medio, disminuyendo la eficiencia en el proceso

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 43: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

31

y favoreciendo a las reacciones competitivas, en las que los radicales no

reaccionan con la materia orgánica, por otro lado, según Modirshahla et

al31 y Gil y Gomes 32, los excesos de Fe+2 aumentan la turbidez en el

efluente. También es importante notar en los tratamientos de 3 mL/L de

H2O2 con 0.75 y 1.25 mM de Fe+2 respectivamente, al aumentar la

concentración de Fe+2 la remoción de DBO5 disminuye.

Por otra parte, a concentraciones de 0.75 y 1.25 mM de Fe+2 en

combinación con 5 mL/L de H2O2 (A2B1 y A2B2), con relaciones de

concentraciones H2O2/Fe+2 de 7.9 y 4.8 respectivamente, se obtuvo 89%

y 84% de remoción de DBO5, notamos que a mayor relación de H2O2/Fe+2,

la eficiencia de remoción de DBO5 es mejor. sin embargo las relaciones

de H2O2/Fe+2 de 5 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A2B1) y 5 mL/L de

H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A2B2) son mayores con respecto a las

relaciones de H2O2/Fe+2 de 3 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A1B1) y

3 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A1B2), de igual manera los

porcentajes de remoción son mayores. Los resultados obtenidos se deben

a la generación de radicales OH-, por el aumento de H2O2. Según Salas33,

la oxidación de la materia orgánica tiene lugar con una elevada relación

de H2O2 respecto del hierro, en estas condiciones, los radicales OH- se

producen muy rápido, y al reaccionar con la materia orgánica provocan

una rápida disminución de está.

Con respecto a concentraciones de 0.75 y 1.25 mM de Fe+2 en

combinación con 7 mL/L de H2O2 (A3B1 y A3B2), con relaciones H2O2/Fe+2

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 44: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

32

de 11.1 y 6.7 respectivamente, se obtuvo 98% y 99% de remoción de

DBO5 respectivamente, resultados realmente contradictorios a los

resultados de los tratamientos a 3 y 5 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de

Fe+2 y 3 y 5 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2, dado que en estos

tratamientos la mayor eficiencia de remoción de DBO5 se da a mayor

relación de H2O2/Fe+2, esto puede atribuirse que a 7 mL/L de H2O2 con

1.25 mM de Fe+2 (A3B2), la relación H2O2/Fe+2 se encuentra en equilibrio,

donde no hay exceso de ninguno de los reactivos. La mejora significativa

en la calidad del efluente final de curtiduría, equivalente a 99% de

remoción de DBO5, fue observado a 7 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2

de dosificación, resultados obtenidos contradicen al aporte de Edison8,

que en su investigación afirma, que, para trabajar con estos reactivos en

agua residual textil, se deben utilizar a menor cantidad para lograr una

mayor eficiencia.

Los resultados antes detallados se confirman en la siguiente gráfica.

Gráfica N° 6: Influencia del Fe+2 en combinación de 3, 5 y 7 mL/L de

H2O2 en la remoción de DBO5.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 45: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

33

3.3.3. REMOCIÓN DE DBO5 EN EL PROCESO DE OXIDACIÓN QUÍMICA

AVANZADA (FENTON)

En el efluente final de la curtiembre Junior S.A.C., inicialmente se obtuvo

la DBO5 en 4845 mg/L (ver anexo I-Tabla N° 7), que sobrepasa 8 veces

más los VMA; con el pretratamiento mediante coagulación-floculación se

logró remover el 96% de DBO5 del efluente de curtiduría, por ende, el

efluente cumple con los parámetros establecidos en los VMA, como se

aprecia en la gráfica N° 7. Sin embargo, al aplicar el proceso de Oxidación

Química Avanzada, se buscó remover la DBO5 en su totalidad.

Gráfica N° 7: Remoción de DBO5 en el proceso de Oxidación Química

Avanzada (Fenton).

Para descargar un efluente de curtiduría con bajas concentraciones de

DBO5 a la red de alcantarillado, se deben tener en cuenta que

tratamientos aplicar al efluente. Con el proceso de Oxidación Química

Avanzada (Fenton) se logró obtener resultados de DBO5 cercanos a cero;

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 46: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

34

en los tratamientos de 3 mL/L de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A1B1), 3

mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A1B2), 5 mL/L de H2O2 con 0.75 mM

de Fe+2(A2B1) y 5 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2 (A2B2), la remoción

de DBO5 fue menor al 90% (ver grafica N° 6), por el contrario, a 7 mL/L

de H2O2 con 0.75 mM de Fe+2 (A3B1) y a 7 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de

Fe+2 (A3B2, el porcentaje removido de DBO5 fue casi al 100% (ver gráfica

6), siendo está la mejor concentración para remover la DBO5 de efluente

final de curtiduría, en su mayoría

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 47: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

35

IV. CONCLUSIONES

En la presente investigación, se trabajó con el efluente final de una

curtiembre, aplicando un pretratamiento mediante coagulación-

floculación, seguido de un proceso de Oxidación Química Avanzada

(Fenton), llegando a las siguientes conclusiones:

El pretratamiento mediante coagulación-floculación permitió remover la

mayor cantidad de sólidos presentes en el efluente, lo cual se debió a la

desestabilización de los coloides que posteriormente fueron

sedimentados; lográndose remover 92% de turbidez y 96% de DBO5,

usando PAC y Floculante Aniónico en cantidades de 2000 ppm y 40

ppm, respectivamente.

La concentración de H2O2 influyó directamente en la remoción de DBO5

de los efluentes finales pretratados de curtiduría, debido a su alto poder

oxidante, por lo que se determinó que a 7 mL/L de H2O2 se logró

alcanzar un 99% de remoción de DBO5.

La concentración de Fe+2 influye directamente en la remoción de DBO5,

de efluentes finales pretratados de curtiduría, el mismo que actuó como

catalizador permitiendo aumentar la velocidad de reacción,

obteniéndose el mejor resultado de remoción de DBO5 a 1.25 mM de

Fe+2.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 48: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

36

Al aplicar el proceso Fenton se logró remover un 99% de DBO5 a una

concentración de 7 mL/L de H2O2 con 1.25 mM de Fe+2, esto se puede

atribuir a un equilibrio de la relación H2O2/Fe+2 que logra mayor

generación de radicales OH- para la oxidación de la materia orgánica.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 49: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

37

V. RECOMENDACIONES

Se recomienda continuar la investigación utilizando Fenton a

concentraciones mayores.

Considerar la factibilidad de realizar una investigación estudiando la

influencia de las concentraciones de H2O2 y Fe+2 a un pH diferente a 6.5.

Evaluar la influencia de velocidad y tiempo en el equipo de Jarras para

la remoción de la DBO5.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 50: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

38

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Stuart Miller. Informe para el Ministerio de Industria, Turismo, Integración

y Comercio Internacional (MITINCI). 1999.

2. Mera Rivera. Gestión Ambiental para minimizar la contaminación

generada por la industria de curtiembre en el distrito de El Porvenir. Tesis,

Universidad Nacional de Trujillo, Fac. Ingeniería Agroindustrial. 2010; 120.

3. Diario la Republica. Disponible en: http://larepublica.pe/archivo/867874-

curtiembres-procesan-20-toneladas-de-cuero-al-mes-con-insumos-

toxicos.

4. SEDAPAL. Valores Máximos Admisibles (VMA) de las descargas de

aguas residuales no domésticas en el Sistema De Alcantarillado Sanitario

D.S. N° 021-2009-Vivienda.

5. Ahmada A., Wong s., Teng T., Zuhairi A. Improvement of alum and PACI

coagulation by polyacrylamides (PAMs) for the treatment of pulp and

paper mil wastewater. Chemical Engineering Journal. 2008;137:510-517.

6. Vidal Gladys, Nieto Jessica, Márquez Fernando, Mansilla Héctor y

Cristian. Bornhardt Combinación De Procesos Biológicos Y De Oxidación

Avanzada para el Tratamiento de una Corriente de Proceso de La

Industria de Curtiembre. 2003.

7. Arizaca Callata L. M., Caballero Zuni C. P. Aplicación de Modelos

Matemáticos en el Tratamiento de Efluentes Provenientes de la Industria

utilizando el Proceso de Oxidación Avanzada Fenton. 2015.

8. Gil Pavas Edison, Dobrosz Gómez Isabela, Gómez García Miguel Ángel.

Coagulation-Floculation sequential with Fenton or Photo-Fenton

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 51: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

39

processes as an alternative for the inductrial textile wastewater treatment.

2017.

9. Papoutsakis S., Miralles Cuevas S., Gondrexon N., Baup S., Malato S.,

Pulgarin, C. Coupling between high-frequency ultrasound and solar photo-

fenton at pilot scale for the treatment of organic contamiinants: an initial

approach. 2015;22:527-534.

10. Miralles Cuevas S., Oller I., Ruiz Aguirre A., Sánchez Pérez J.A., Malato

S. Removal of pharmaceuticals from MWTP effluent by nanofiltration and

solar photo-Fenton using two diffeent iron complexes at neutral pH. Water

Res. 2014;64:23-31.

11. Moncayo Lasso A., Pulgarin C., Benitez N. Degradation of DBP’s

precursors in river wáter before and alter show filtration by photo-Fenton

process at pH 5 in a solar CPC reactor. 2008;42:4125-4132.

12. Malato S., Ferynández Ibáñez P., Maldonado M.I., Blanco J., Gernjak W.

Decontamination and disinfection of water by solar photocatalysis: recent

overview and trends. Catal. 2009;147:1-59.

13. Byberg R., Cobb J., Martin L. D., Thompson R. W., Camesano T. A.,

Zahraa O., and Pons M. N., Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2013; 20(6),

3570.

14. Martínez Buitrago S. Y. y Romero Coca J. A. Revisión del estado de la

industria de las curtiembres en sus procesos y productos: un análisis de

su competitividad. 2016.

15. Industria de curtiembres disponible en:

http://bombascompresoresencurtiembres.blogspot.com/p/blog-page.html

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 52: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

40

16. Dixit S., Yadav A., Premendra D., Mukul D. Toxic hazards of lather industry

and technologies to combat threat: a review. Journal of Cleaner

Production. 2015;87:39-49.

17. Lofrano G., Meric S., Zegin G., Orhon D. Chemical and Biological

treatment technologies for leather tannery Chemicals and wastewaters: a

review. Science of the Total Enviroment. 2013;461-462:265-281.

18. Marsal A., Cot J., Boza E.G., Celma P.J., Manich A.M. Oxidizing unhairing

process with hair recovery. Part I: experiments on the prior hair

immunization. J. Soc. Leather Technol. Chem. 1999;83-310e315.

19. Comisión Nacional del Medio Ambiente. Guia para el control y prevención

de la contaminación industrial: curtiembre. Santiago de Chile. 1999.

20. Lawrence K., Yung Tse H., Nazih K. Physicochemical Treatment

Processes – 4: Coagulation and flocculation Handbook of environmental

engineering. 2004;3:103-138.

21. Bajza Z., Hitree P., Mu Sic M. Influence of diffrent concentrations of

Al2(SO4)3 and anionic polyelectrolytes on tannery wastewater floculation.

Desalination. 2004;71:13-20.

22. Kumar A., Roshan R., Bhunia. A review on Chemical coagulation/

floculation techonologies for removal of colour from textile wastewater”.

Journal of environmental Managament. 2012;93:154-168.

23. Tema 5: coagulación-floculación”. disponible en:

http://www3.uclm.es/../tema5.pdf

24. Pérez F., Urrea M. Abastecimiento de aguas – Tema 6 Coagulación y

Floculación, universidad Politécnica de Cartagena. Disponible en:

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 53: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

41

http://www.civilgeeks./2012/02/18/manual-completo-de-abastecimiento-

de aguas-universidad-politécnica-de-Cartagena/

25. Prueba de Jarras disponible en:

http://www.gemini.udistrital.edu.com/comunidad/grupos/fluoreciencia

26. Ray M. B., Paul C.J., Lawrence K. W., Simo O.P. Advanced Oxidation

Processes. Humana Press. Advanced Physicochemical Treatment

Processes. Handbook of Environmental Engineering. 2006;4:463-481.

27. Yaguûe Sánchez Cristina. Eliminación de color en aguas de industrias de

acabado de piel mediante tecnologías de oxidación. Tesis de Doctorado.

Universidad de Alicante, España. Facultad de ciencias. 2001.

28. Rodriguez Ramirez C. L. y Zapata Jáuregui C. Influencia del pH,

concentración de coagulante y floculante en la Remoción de Sulfuros,

Sólidos Suspendidos, Demanda Química y Bioquímica de Oxigeno de

efluentes de rivera en curtimbres. Tesis, Universidad Nacional de Trujillo,

Fac. Ingeniería Química. 2015.

29. Monteros Vaca Danny Alexander. Comparación de tratamientos físico-

químicos para aguas residuales de la empresa textil “PARIS QUITO”,

sector Tambillo, zona industrial Miraflores bajo. Tesis, Universidad Central

Del Ecuador, Fac. Ingeniería En Geología, Minas, Petróleos y Ambiental.

2017.

30. Martínez E.C. y López G.D. Tratamiento químico de contaminantes

orgánicos: el proceso Fenton. Ingeniería Química. 2001;375,149-153.

31. Modirshahla, N., Behnajady M.A. y Ghanbary F. Decolorization y

mineralization of C.I. Acid Yellow 23 by Fenton y photo-Fenton processes.

Dyes y Pigments. 2007;73:305-310.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 54: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

42

32. Gil Pavas Edison y Gómez García Miguel Ángel. Multifactorial optimization

of the decolorisation parameters of wastewaters resulting from dyeing

flowers. Water Science & Technology—WST. 2009;59(7): 1361–1369.

33. Salas C. G. Tratamiento por Oxidación Avanzada (Reacción Fenton) de

aguas residuales de la Industria Textil. 2010;3: 30-38.

34. Guía para citar y referenciar Estilo Vancouver. Disponible en:

http://www2.unavarra.es/gesadj/servicioBiblioteca/tutoriales/Citar_refere

nciar_%28Vancouver%29.pdf

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 55: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

43

ANEXOS I

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 56: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

44

CARACTERIZACIÓN INICIAL DE LA MUESTRA DEL EFLUENTE

FINAL DE CURTIDURIA

Tabla N° 7: Resultados de la caracterización inicial de la muestra

DBO5

MUESTRAS MUESTRA1 MUESTRA 2 PROMEDIO % DE REMOCIÓN

MUESTRA INICIAL

5110 mg/L 4580 mg/L 4845 mg/L 96 %

MUESTRA PRETRATADA

193 mg/L 197 mg/L 195 mg/L

Fuente: Elaboración propia.

GALERÍA DE IMÁGENES DE LA CARACTERIZACIÓN INICIAL

En las imágenes N° 1, N° 2, N° 3 y N° 4 se muestra los tipos de agua de

los que está compuesta los efluentes finales de curtiduría.

Imagen N° 1: Agua residual de remojo

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 57: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

45

Imagen N° 2: Agua residual de pelambre.

Imagen N° 3: Agua residual de curtido.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 58: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

46

Imagen N° 4: Agua residual de recurtido.

En la imagen N° 5 se muestra la preparación de la muestra inicial con

adición de nutriente Buffer y Hidróxido de Potasio pellets pastillas, para la

determinación de la DBO5 inicial.

Imagen N° 5: Reparación de la muestra inicial para la DBO5.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 59: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

47

En la imagen N° 6 se muestra la lectura de la DBO5 de la muestra inicial

en el equipo BODTrackTM II

Imagen N° 6: lectura de la DBO5 de la muestra inicial.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 60: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

48

ANEXO II

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 61: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

49

ETAPA I: PRETRATAMIENTO

Tabla N° 8: Resultados de turbidez y porcentaje de remoción de

turbidez a diferentes concentraciones de PAC.

PAC (ppm) TURBIDEZ

(NTU)

% DE

REMOCIÓN DE

TURBIDEZ

200 478 77.2

400 424 79.8

600 355 83.1

800 344 83.6

1000 298 85.8

1200 256 87.8

1400 234 88.9

1600 193 90.8

1800 170 91.9

2000 160 92.4

2200 192 90.9

2400 217 89.7

Fuente: Elaboración propia.

GALERÍA DE IMÁGENES DEL PRETRATAMIENTO

En la imagen N° 7 se muestra en el Test de Tarras las muestras de agua

final de curtiduría sin tratamiento, para la realización del pretratamiento.

Imagen N° 7: Efluente final de curtiduría sin tratamiento.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 62: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

50

En la imagen N° 8 se aprecia la muestra del efluente final de curtiduría

con adición de coagulante.

Imagen N° 8: Efluente con coagulante.

En la imagen N° 9 se aprecia la muestra del efluente final de curtiduría

con adición del Floculante Aniónico.

Imagen N° 9: Efluente con floculante

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 63: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

51

En la imagen N° 10 se aprecia los sólidos removidos en el pretratamiento

mediante coagulación-floculación del efluente final de curtiduría.

Imagen N° 10: sólidos removidos en el pretratamiento.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 64: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

52

ANEXO III

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 65: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

53

ETAPA II: PROCESO DE OXIDACIÓN AVANZADA (FENTON)

Tabla N° 9: Resultados de DBO5 de cada tratamiento de Oxidación

Química Avanzada.

Dosis de Fe+2

H2O2

B1 (0.75 mM) B2 (1.25 mM)

A1 (3 mL/L) 28 mg/L 105 mg/L

A2 (5 mL/L) 22 mg/L 30 mg/L

A3 (7 mL/L) 3.1 mg/L 1.8 mg/L

Fuente: Elaboración propia.

Tabla N° 10: Porcentajes de remoción de DBO5 de cada tratamiento de

Oxidación Química Avanzada.

Dosis de Fe+2

H2O2

B1 (0.75 mM) B2 (1.25 mM)

A1 (3 mL/L) 86 % 46 %

A2 (5 mL/L) 89 % 84 %

A3 (7 mL/L) 98 % 99 %

Fuente: Elaboración propia.

Tabla N° 11: Resultados de las concentraciones de la relación

H2O2//Fe+2 de cada tratamiento de Oxidación Química Avanzada.

Dosis de Fe+2

H2O2

B1 (0.75 mM) B2 (1.25 mM)

A1 (3 mL/L) 4.8 2.9

A2 (5 mL/L) 7.9 4.8

A3 (7 mL/L) 11.1 6.7

Fuente: Elaboración propia

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 66: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

54

En las imágenes N° 11 y N° 12, se parecía a las muestras de agua de la

etapa final de curtiduría pretratados, con adición de los tratamientos con

H2O2 y Fe+2.

Imagen N° 11: muestra del efluente final de curtiduría pretratados antes

de la adición de H2O2 y Fe+2.

Imagen N° 12: muestras del efluente final de curtiduría con adición de

H2O2 y Fe+2

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 67: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

55

En la imagen N° 13 se aprecia las muestras de agua final de curtiduría

preparadas para la lectura de la DBO5 en el BODTrack II.

Imagen N° 13: muestras del efluente final de curtiduría para el

BODTrack II.

En la imagen N° 14 se aprecia las muestras del efluente final de

curtiduría en la lectura de DBO5 dentro de la incubadora en el equipo

BODTrack II.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica

Page 68: Química INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE PERÓXIDO …

56

Imagen N° 14: muestras en el equipo BODTrack II.

En la imagen N° 15 se aprecia la lectura de la DBO5 de la muestra

después del tratamiento con H2O2 y Fe+2.

Imagen N° 15: lectura de DBO5 después del tratamiento con H2O2 y

Fe+2.

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/

Bibliot

eca d

e Ing

enier

ía Quím

ica