Eficiencia de coagulantes orgánico, inorgánico y mixto, en la recuperación ex situ de la calidad del agua de la laguna San Martín del cantón Girón (Ecuador)
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Date
2026-02-19
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Publisher
Universidad de Cuenca. Facultad de Ciencias Químicas
Abstract
This study was conducted in San Martin Lagoon, canton Girón (Ecuador), with the objective of evaluating the efficiency of organic, inorganic, and mixed coagulants applied ex situ, analyzing their effect on turbidity, color, dissolved oxygen, pH, biochemical oxygen demand (BOD), electrical conductivity, nitrates, and phosphates. The methodology included an initial physicochemical characterization through sampling at eight points and, subsequently, the application of the jar test with four formulations: organic (banana peel powder), inorganic (aluminum sulfate), and two mixtures (75 % organic - 25 % inorganic and 25 % organic - 75 % inorganic), evaluated at doses of 33.33 mg/L and 250.5 mg/L. Removal efficiency was determined through analysis of variance, complemented by a cost analysis per cubic meter treated. The technical-economic analysis determined that treatment feasibility depends on the balance between performance and cost. The organic coagulant at low dose was the most economical (0.0262 USD/m3) but showed technical efficiencies with negative results in color, nitrates, and BOD. In contrast, the inorganic coagulant at 33.33 mg/L presented the best cost-benefit balance (0.0443 USD/m3), achieving phosphate removals exceeding 97 % and BOD reduction of 80.17 %, without significantly altering pH or conductivity and avoiding the high costs of elevated doses. Finally, it is concluded that the lagoon presents marked seasonal degradation; in this context, the use of inorganic coagulants at low doses or mixed formulations optimizes treatment efficiency and improves water quality.
Resumen
El presente estudio se desarrolló en la laguna San Martín, cantón Girón (Ecuador), con el objetivo de evaluar la eficiencia de coagulantes orgánicos, inorgánicos y mixtos aplicados ex situ, analizando su efecto sobre turbidez, color, oxígeno disuelto, pH, DBO₅, conductividad eléctrica, nitratos y fosfatos. La metodología incluyó una caracterización fisicoquímica inicial mediante muestreos en ocho puntos y, posteriormente, la aplicación de la prueba de jarras con cuatro formulaciones: coagulante orgánico (polvo de cáscara de plátano), inorgánico (sulfato de aluminio) y dos mezclas (75 % orgánico–25 % inorgánico y 25 % orgánico–75 % inorgánico), evaluadas a dosis de 33.33 y 250.5 mg/L. La eficiencia de remoción se determinó mediante análisis de varianza, complementado con un análisis de costos por metro cúbico tratado. El análisis técnico-económico evidenció que la viabilidad del tratamiento depende del balance entre desempeño y costo. El coagulante orgánico a dosis baja fue el más económico (0.0262 USD/m³), pero mostró ineficiencias técnicas con resultados negativos en color, nitratos y DBO₅. En contraste, el coagulante inorgánico a 33.33 mg/L presentó el mejor equilibrio costo-beneficio (0.0443 USD/m³), alcanzando remociones de fosfatos superiores al 97 % y una reducción de DBO₅ del 80.17 %, sin alterar significativamente el pH ni la conductividad y evitando los altos costos de dosis elevadas. Finalmente, se concluye que la laguna exhibe una degradación estacional marcada; en este contexto, el uso de coagulantes inorgánicos a dosis bajas o formulaciones mixtas optimiza la eficiencia del tratamiento y mejora la calidad del agua.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Tratamiento de agua, Remediación ambiental
Citation
Código de tesis
TIA; 293
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental