Implementación de un electrocoagulador a escala laboratorio que permita la remoción de arsénico en agua.

Manchego Doncel, Iván Darío; Zabala Gutierrez, Gina Paola

Implementación de un electrocoagulador a escala laboratorio que permita la remoción de arsénico en agua.

dc.contributor.advisor	Burgos Contento, Jair Esteban	spa
dc.contributor.author	Manchego Doncel, Iván Darío	spa
dc.contributor.author	Zabala Gutierrez, Gina Paola	spa
dc.contributor.cvlac	http://scienti.colciencias.gov.co:8081/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001601714	spa
dc.contributor.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?user=3wJac4AAAAAJ&hl=es	spa
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0003-1052-971X	spa
dc.coverage.campus	CRAI-USTA Villavicencio	spa
dc.date.accessioned	2019-10-23T21:28:02Z
dc.date.available	2019-10-23T21:28:02Z
dc.date.issued	2019-10-23	spa
dc.description	La presente investigación, fue desarrollada en el Laboratorio de Toxicología de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Santo Tomás sede Villavicencio, su finalidad principal fue la construcción e implementación de un prototipo para el proceso de electrocoagulación y el tratamiento de aguas contaminadas con arsénico. La metodología se fundamentó en un diseño experimental, donde se realizó la construcción de un prototipo que tomó como base un reactor tipo Batch cuya capacidad máxima fue de 3,375 litros. La configuración seleccionada para el proceso electroquímico empleó electrodos de hierro y aluminio y la distancia usada en la prueba entre electrodos, fue de 15mm. En la etapa experimental, se realizó la construcción del montaje inicial, se preparó la solución patrón, por último, mediante el uso de la Ley de Faraday se determinó un voltaje que teóricamente era necesario para la remoción de concentración de Arsénico. Una vez realizados los ensayos de laboratorio se seleccionó 10 voltios como referencia para realizar las pruebas posteriores, debido al bajo consumo de energía y a las características que presentaron los flóculos formados. Por medio de un ensayo con la muestra patrón se observó la variación en los parámetros de concentración, conductividad, temperatura, pH, y SDT, en diferentes intervalos de tiempo aplicado (10, 20, 30 y 40 minutos). Se logró una mejor eficiencia en la muestra de 10 minutos, esto debido a que el agua tuvo contacto con los hidróxidos formados mediante coagulación in-sitú, permitiendo la adsorción eficiente del Arsénico por medio de burbujas de hidrógeno que apoyaron la flotación de los flóculos, facilitando su remoción. Finalmente, se realizó un último ensayo que consistió en la prueba de disoluciones en serie. Gracias a esto, se logró conocer las condiciones ideales de la celda de electrocoagulación para eliminar el contaminante, el resultado, determinó mejor eficiencia en el porcentaje de remoción en concentraciones entre 250mg/L a 500mg/L de arsénico. Esto hizo posible obtener una eliminación del arsénico superior al 90%, indicador que cumple con todos los parámetros establecidos en la normatividad ambiental vigente en Colombia referente a agua potable y residual. Palabras clave: electrocoagulación, arsénico, prototipo laboratorio, electroquímica, flóculos, remoción, eficiencia.	spa
dc.description.abstract	The present investigation was developed in the Toxicology Laboratory of the Faculty of Environmental Engineering at the Santo Tomás University Villavicencio. The main goal was the construction and implementation of a prototype for the electrocoagulation process and the treatment of water contaminated with arsenic. The methodology used was based on an experimental design, where the construction of a prototype was carried out based on a Lot-type reactor whose maximum capacity was 3.375 liters. The configuration selected for the electrochemical process used iron and aluminum electrodes and the distance used in the test between electrodes was 15 mm. In the experimental stage, the construction of the initial assembly was carried out an, the standard solution was prepared, finally, the use of the Faraday Law and a voltage was determined that was theoretically necessary for the removal of arsenic concentration. After laboratory tests have been carried out, 10 volts are selected as a reference for subsequent tests, due to the low energy consumption and the characteristics that affect the floc formed. Variation in the parameters of concentration, conductivity, temperature, pH, and TDS is modified, at different intervals of time applied (10, 20, 30 and 40 minutes). Was observed by means of a standard sample test, a better efficiency was achieved in the sample of 10-minute, this because the water had contact with the hydroxides formed by in-clotting situ, allowing the efficient adsorption of the Arsenic by means of hydrogen bubbles that supported the floatation of the flocs, facilitating their removal. Finally, a final test was carried out, which consisted in the testing series solutions. Due to this, it was possible to know the ideal conditions of the electrocoagulation cell to eliminate the pollutant. This resulted in a better efficiency in the percentage of removal for concentrations between 250mg / L to 500mg / L of arsenic. This made it possible to obtain an arsenic elimination of more than 90%, an indicator that complies with all the parameters established in the environmental regulations in force in Colombia regarding drinking and wastewater Keywords: electrocoagulation, arsenic, laboratory prototype, electrochemistry, flocs, removal, efficiency.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Ingeniero Ambiental	spa
dc.description.domain	http://www.ustavillavicencio.edu.co/home/index.php/unidades/extension-y-proyeccion/investigacion	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.citation	Zabala,G,P. & Manchego, D,I.(2019).Implementación de un electrocoagulador a escala laboratorio que permita la remoción de arsénico en agua. Trabajo de grado. Universidad Santo Tomás Villavicencio	spa
dc.identifier.instname	instname:Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.usta.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11634/19479
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Universidad Santo Tomás	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Ambiental	spa
dc.publisher.program	Pregrado de Ingeniería Ambiental	spa
dc.relation.references	Alarcón, M., Leal, L., Martín, I., Miranda, S., & Benavides, A. (2014). Arsénico en Agua: presencia, cuantificación analítica y mitigación. In Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Ed.), Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Primera, Vol. 2). Retrieved from https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/1056/1/Libro 2013-Arsenico en el Agua con ISBN.pdf	spa
dc.relation.references	Alonso, D. (2014). Determinación de Arsénico total y biodisponible en la zona sur-occidental del distrito minero de oro California-Vetas en el Departamento de Santander, Colombia (Universidad Nacionl de Colombia). Retrieved from http://bdigital.unal.edu.co/46037/1/80727607.2014.pdf	spa
dc.relation.references	American Public Health Association. (1992). Metals by hidrige generation. In American Public Health Association (Ed.), Standard Methods (9th ed., Vol. 4, pp. 330–348). Retrieved from https://law.resource.org/pub/us/cfr/ibr/002/apha.method.3114.1992.pdf	spa
dc.relation.references	Arango. (2014). Tratamiento de aguas residuales mediante electroagulación: desarrollo y potencial de aplicación. Ingenieria e Investigación, 3, 79–98. Retrieved from http://repository.lasallista.edu.co:8080/ojs/index.php/jet/article/download/1132/978	spa
dc.relation.references	Arango, Á. (2012). Effects of the pH and the conductivity on the electrocoagulation of waste water from dairy industries. Producción + Limpia, 7(1), 59–67 retrieved from http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1909-04552012000100006.	spa
dc.relation.references	Arboleda, J., & Herrera, P. (2015). Evaluación de un proceso de electrocoagulación en un reactor tipo Batch para la remoción de cromo hexavalente (cr6+) con electrodos de aluminio – aluminio y de hierro – aluminio en condiciones de laboratorio (Vol. 1). Santo Tomas retrieved from https://repository.usta.edu.co/handle/11634/613	spa
dc.relation.references	Balasubramanian, N., Kojima, T., Basha, A., & Srinivasakannan, C. (2009). Arsenic removal from industrial effluent through electrocoagulation. Journal of Hazardous Materials, 24(5), 519–521. https://doi.org/10.1002/1521-4125(200105)24:5<519::AID-CEAT519>3.0.CO;2-P	spa
dc.relation.references	Beltrán, K. (2015). Diseño y construcción de un electrocoagulador controlado por labview (Santo Tomas). Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/302357083_diseno_y_construccion_de_un_electrocoagulador_controlado_por_labview	spa
dc.relation.references	Castro, E. (2006). Natural arsenic in Groundwaters of Latin America. In Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (Ed.), Remoción del arsénico en el agua para bebida y biorremediación de suelos (p. 20). Retrieved from http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd51/remocion-agua.pdf	spa
dc.relation.references	Castruita, L., García, M., Camporredondo, J., Sifuentes, C., & Garza, M. (2011). Estudio cinético de la remoción de arsénico en un reactor electroquímico tipo filtro prensa. Prospectiva, 9(1), 7–12. Retrieved from https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/4207124.pdf	spa
dc.relation.references	Consultoria y Asesoría Conocer Ltda. (2019). Resultados laboratorio (Pruebas).	spa
dc.relation.references	Dixint, S., & Hering, J. (2003). Comparación de la absorción de arsénico (V) y arsénico (III) en minerales de óxido de hierro: implicaciones para la movilidad del arsénico. Ciencia y Tecnología Ambiental, 37, 18. Retrieved from https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/es030309t	spa
dc.relation.references	Feria, J., Escobar, A., & Marínez, J. (2014). Tratamiento de aguas residuales de origen químico mediante electrocoagulación. Avances de Investigación En Ingenieria, 11(1), 65–69 retrieved from https://revistas.unilibre.edu.co/index.php/avances/article/view/332.	spa
dc.relation.references	Galetovic, A., & Fernicola, N. (2003). Arsénico en el agua de bebida: un problema de salud pública. Revista Brasileira de Ciências Farmacêuticas, 39(4), 365–372. https://doi.org/10.1590/s1516-93322003000400003	spa
dc.relation.references	Garcés, L., & Arango, R. (2007). Diseño de una celda de electrocoagulación para el tratamiento de aguas residuales de la industria láctea. Revista Universidad EAFIT, 43(147), 56–67. Retrieved from http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/download/764/672/	spa
dc.relation.references	Garcés, L., & Ruiz, A. (2007). Diseño de una celda de electrocoagulación para el tratamiento de aguas residuales de la industria láctea. Revista Universidad EAFIT, 43(147), 56–67. Retrieved from http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/view/764/672	spa
dc.relation.references	Gilpas, E., Arbeláez, E., Sierra, L., White, C., Oviedo, C., & Restrepo, P. (2008). Aplicación de la electroquímica en el tratamiento de aguas residuales (Universidad EAFIT). Retrieved from https://repository.uniminuto.edu/bitstream/handle/10656/5304/TIND_RuizBelloPablo_2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y	spa
dc.relation.references	Guzmán, N. G., Granada, E. V., & Calderon, R. A. A. (2014). Eficiencia de remoción en sistemas de tratamiento de aguas residuales del beneficio de café (Coffea Arabica). Colombia Forestal, 17(2), 151–159 retrieve from https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/colfor/article/view/5407.	spa
dc.relation.references	Hakizimana, J. N., Gourich, B., Chafi, M., Stiriba, Y., Vial, C., Drogui, P., & Naja, J. (2017). Electrocoagulation process in water treatment: A review of electrocoagulation modeling approaches. Desalination, 404, 1–21. https://doi.org/10.1016/j.desal.2016.10.011	spa
dc.relation.references	Hansen, H., Nuñez, P., Raboy, D., Schippacasse, I., & Grandon, R. (2007). Electrocoagulación en aguas residuales que contienen arsénico: comparando diferentes diseños de procesos. Electrochimica Acta, 3464–3470. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468606010206	spa
dc.relation.references	Hernández, R., Fernández, C., & Baptista, P. (2014). Metodología de la investigación (6th ed.; MacGraw Hill, Ed.). México.	spa
dc.relation.references	Kumar, Poneselvan, F., Malviya, J., Srivastava, V., Mall, L., & Kumar, M. (2009). Tratamiento de efluentes de biodigestores por electrocoagulación con electrodos de hierro. Elservier Journal of Hazardous Materials, 15, 345 352 retrevied from https://go.gale.com/ps/anonymous?id=GALE%7CA401506852&sid=googleScholar&v=2.1&it=r&linkaccess=abs&issn=01200739&p=IFME&sw=w.	spa
dc.relation.references	Kumar, R., Shaudhari, C., Khilar, K., & Mahajan, S. (2004). Eliminación del arsénico del agua por electrocoagulación. Science Direct, 55(9), 1245–1252. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653504000591	spa
dc.relation.references	Lee, S. Y., & Gagnon, G. A. (2014). Review of the factors relevant to the design and operation of an electrocoagulation system for wastewater treatment. Environmental Reviews, Vol. 22, pp. 421–429. https://doi.org/10.1139/er-2014-0009	spa
dc.relation.references	Lizarazo, J., & Orjuela, M. (2013). Sistema de tratamientos de aguas residuales en Colombia (Universidad Nacional de Colombia). Retrieved from http://bdigital.unal.edu.co/11112/1/marthaisabelorjuela2013.pdf	spa
dc.relation.references	Mandal, Badal, K., & Suzuki, Kazuo, T. (2002). Arsenic round the world: a review. Talanta, 58(1), 201–235. https://doi.org/10.1016/S0039-9140(02)00268-0	spa
dc.relation.references	Meng, X. (2000). Efectos del silicato, sulfato y carbonato en el arsénico: Eliminación por cloruro férrico. Pergamon-Elsevier Science, 34(4), 1255–1261 retrieved http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd51/remocion-agua.pdf.	spa
dc.relation.references	Mercado, I., Reyes, A., & Morante, G. (2006). La electroquímica en función de la ingeniería ambiental . Método de electrocoagulación aplicado a un flujo continuo de residuos líquidos. Electroquimica, 12, 4. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/280577547_La_Electroquimica_en_Funcion_de_la_Ingenieria_Ambiental_Metodo_de_Electrocoagulacion_Aplicado_a_un_Flujo_Continuo_de_Residuos_Liquidos	spa
dc.relation.references	Mollah, A., Morkovsky, P., Gomes, J., Kesmez, M., Parga, J., & Cocke, D. (2004). Fundamentos, perspectivas actuales y futuras de la electrocoagulación. Science Direct, 114, 199–210. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389404004170	spa
dc.relation.references	Molllah, M., & Yousuf, A. (2001). Electrocoagulación (CE) - Ciencia y aplicaciones. Journal of Hazardous Materials, 84–1, 29–41.	spa
dc.relation.references	Monsalve, J., & Cardona, S. (2014). Electrocoagulación para reuso de aguas residuales del proceso de impresión en la industria papelera (Universidad Pontificia Bolivariana; Vol. 3). https://doi.org/http://dx.doi.org/110.21043/equilibrium.v3i2.1268	spa
dc.relation.references	Morales, P., & Rojas, R. (2018). Evaluación de la presencia y distribución de arsénico y cadmio en el río Ocoa, municipio de Villavicencio, Meta, (Santo Tomas). Retrieved from https://repository.usta.edu.co/bitstream/handle/11634/13700/2018paulamorales.pdf?sequence=1&isAllowed=y	spa
dc.relation.references	Nidheesh, P. V., & Singh, T. S. A. (2017). Arsenic removal by electrocoagulation process: Recent trends and removal mechanism. Chemosphere, 181, 418–432. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.04.082 retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653517306173	spa
dc.relation.references	Ojeda, A., Hing, R., & Gonzalez, Y. (2012). Estudio de la factibilidad del proceso de electrocoagulación para la obtención de sólidos a partir de la vinaza Feasibility study of the electrocoagulation process to obtain solids from vinasse. Revista CENIC. Ciencias Químicas, 43 retrieved from https://www.redalyc.org/pdf/1816/181628775006.pdf.	spa
dc.relation.references	Organización Mundial de la Salud. (2018). Arsénico. Retrieved from https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/arsenic	spa
dc.relation.references	Palacios, A. (2015). Remoción de contaminantes de aguas residuales urbanas del colector agua de las Virgenes por electrocoagulación, a nivel de laboratorio, utilizando como fuente energetica un papel fotovoltaico (Universidad Nacional del Centro del Perú). Retrieved from http://repositorio.uncp.edu.pe/bitstream/handle/UNCP/4171/Riccio Yauri.pdf?sequence=1&isAllowed=y	spa
dc.relation.references	Pérez, V. (2013). Recuperación / Eliminación de metales pesados en aguas residuales mediante tecnología electroquímica. Universidad de Alicante, 7. Retrieved from https://sgitt-otri.ua.es/es/empresa/documentos/ot-0737-recuperacion-eliminacion-metales-pesados.pdf	spa
dc.relation.references	Prieto, F., Callejas, J., Reyes, V., & Marmolejo, Y. (2012). Electrocoagulación: Una Alternativa para depuracipon de lactosuero residual. Revista AIDIS de Ingeniería y Ciencias Ambientales, 5(3), 51–77 retrieved from http://www.revistas.unam.mx/index.php/aidis/article/view/34727.	spa
dc.relation.references	Restrepo, A., Arango, Á., & Gardes, L. (2006). Electrocoagulation: Challenges and opportunities in water treatment Artículo de Revisión. 20. Retrieved from http://repository.lasallista.edu.co/dspace/bitstream/10567/514/1/pl_v1n2_58-77_electrocoagulacion.pdf	spa
dc.relation.references	Reyes, & Mercado, I. (2003). Estudio de tratabilidad por electrocoagulación de los lixiviados del Relleno Sanitario La Esmeralda (Universidad Nacional de Colombia; Vol. 14). Retrieved from http://bdigital.unal.edu.co/1069/1/deisyreyesavila.2003.pdf	spa
dc.relation.references	Reyes, Y. C., Vergara, I., Torres, O. E., Díaz, M., & González, E. E. (2016). Contaminación Por Metales Pesados: Implicaciones En Salud, Ambiente Y Seguridad Alimentaria. Ingeniería Investigación y Desarrollo, 16(2), 66–77. https://doi.org/10.19053/1900771x.v16.n2.2016.5447	spa
dc.relation.references	Reyes, Y., Vergara, I., Torres, O., Díaz, M., & González, E. (2016). Contaminación por metales pesados: implicaciones en salud, ambiente y seguridad alimentaria. Revista Ingeniería Investigación y Desarrollo, 16, 66–77 retrieved from https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria_sogamoso/article/view/5447.	spa
dc.relation.references	Ruiz, P. (2017). Prototipo de una celda de electrocoagulación abastecida con energía fotovoltaica para tratamiento de aguas residuales en la industria minera (Universidad Minuto de Dios). Retrieved from https://repository.uniminuto.edu/bitstream/handle/10656/5304/TIND_RuizBelloPablo_2017.pdf?sequence=1&isAllowed=y	spa
dc.relation.references	Sarria, V., Parra, S., Rincón, A., Torres, R., & Pulgarín, C. (2005). Nuevos Sistemas Electroquímicos Y Fotoquímicos Para El Tratamiento De Aguas Residuales Y De Bebida New Electrochemical and Photochemical Systems for Water and Wastewater Treatment. Revista Colombiana de Quimica, 34(2), 161–173. Retrieved from http://www.scielo.org.co/pdf/rcq/v34n2/v34n2a06.pdf	spa
dc.relation.references	Singh, R., Singh, S., Parihar, P., Singh, V. P., & Prasad, S. M. (2015). Arsenic contamination, consequences and remediation techniques: A review. Ecotoxicology and Environmental Safety, 112, 247–270. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.10.009	spa
dc.relation.references	Song, P., Yang, Z., Zeng, G., Yang, X., Xu, H., Wang, L., … Ahmad, K. (2017). Electrocoagulation treatment of arsenic in wastewaters: A comprehensive review. Chemical Engineering Journal, 317, 707–725. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.02.086	spa
dc.relation.references	Tsouris, D., DePaoli, J., Shor, M., Hu, M., & Ying, T. (2001). Electrocoagulación para Siembra magnética de partículas coloidales. 177, 223–233 retrieved from http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/cuadernos-investigacion/article/download/1279/1158.	spa
dc.relation.references	Walton, F., & Reyes, J. (2005). Análisis químico e instrumental (Primera; Reverte, Ed.). Retrieved from https://books.google.com.co/books?id=htRP2dHJkXgC&pg=PA54&dq=arsenito+de+sodio&hl=es-419&sa=X&ved=0ahUKEwiz5bC5orXjAhXOzlkKHTOPAcQQ6AEILjAB#v=onepage&q=arsenito de sodio&f=false	spa
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia	*
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia	*
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/	*
dc.subject.keyword	electrocoagulation	spa
dc.subject.keyword	arsenic	spa
dc.subject.keyword	laboratory prototype	spa
dc.subject.keyword	electrochemistry	spa
dc.subject.keyword	flocs	spa
dc.subject.keyword	removal	spa
dc.subject.keyword	efficiency	spa
dc.subject.lemb	Agua	spa
dc.subject.lemb	Analisis electroquimico	spa
dc.subject.lemb	Electroquímica	spa
dc.subject.lemb	Laboratorios	spa
dc.subject.lemb	Arsenico	spa
dc.subject.lemb	Electrocoagulación	spa
dc.subject.lemb	Ingeniería ambiental	spa
dc.subject.lemb	Tesis y disertaciones académicas	spa
dc.subject.proposal	electrocoagulación	spa
dc.subject.proposal	arsénico	spa
dc.subject.proposal	prototipo laboratorio	spa
dc.subject.proposal	electroquímica	spa
dc.subject.proposal	floculos	spa
dc.subject.proposal	remoción	spa
dc.subject.proposal	eficiencia	spa
dc.title	Implementación de un electrocoagulador a escala laboratorio que permita la remoción de arsénico en agua.	spa
dc.type	bachelor thesis
dc.type.category	Formación de Recurso Humano para la Ctel: Trabajo de grado de Pregrado	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.drive	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.local	Tesis de pregrado	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion