Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos

Electrocoagulation as an Alternative Treatment for Mixed Wastewater Originated in the Dairy and meat Processing Industry

Autores/as

Palabras clave:

Industrial wastewater, Electro-coagulator , Electrodes number, Treatment time (en).

Palabras clave:

aguas residuales industriales, electrocoagulador, número de electrodos, tiempo de tratamiento (es).

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Resumen (es)

Contexto: La electrocoagulación (EC) se ha convertido en un proceso viable que permite reutilizar las aguas residuales industriales, mediante un reactor eléctrico. Esta técnica aplica los fundamentos de la coagulación y floculación permitiendo la reutilización de estas aguas.

Objetivo: Este estudio pretende evaluar la eficiencia de la técnica de EC para el tratamiento de aguas residuales mixtas provenientes de la industria de lácteos y cárnicos (ARLC).

Metodología: El agua residual utilizada para esta investigación fue obtenida del efluente de la planta de productos lácteos y cárnicos de la Universidad Popular del Cesar (UPC). Se investigó el efecto de dos variables de diseño de un electrocoagulador tipo Bach rectangular, sobre las características fisicoquímicas de las ARLC durante el proceso de EC: número de electrodos y tiempo de tratamiento. Las características del agua residual utilizadas como indicadores de la eficiencia de tratamiento del electrocoagulador fueron DQOtotal, DQOsoluble, conductividad eléctrica, pH y turbiedad. La variable de diseño del electrocoagulador referente a número de electrodos consistió en tres montajes de 3, 6 y 13 electrodos de hierro conectados en paralelo, energizados con una fuente de corriente directa (DC) de 360 W, a un voltaje constante de 12 V. La variable de tiempo de tratamiento fue máxima de 60 minutos con evaluación de los indicadores de las aguas residuales cada 15 minutos.

Resultados: Durante los experimentos de EC, la configuración de 13 electrodos en paralelo fue la mejor para el tratamiento de las ARLC, lo que permitió la remoción de DQOtotal, DQOsoluble, y turbiedad, con eficiencia máxima de reducción de 96 %, 95 % y 94 %, respectivamente. Contrariamente, la EC aumentó los valores de conductividad eléctrica, corriente y pH, de los cuales se obtuvieron valores medios finales de 2785 µS cm-1, 11,6 A y 12,63, respectivamente.

Conclusiones: El sistema de electrocoagulación tipo Bach rectangular demostró ser eficiente durante su operación con 13 electrodos y 60 minutos de retención durante el tratamiento de las ARLC.

Financiamiento: Universidad Popular del Cesar (UPC), Grupo de Investigación Estudios Sanitarios y Ambientales (ESA).

Resumen (en)

Context: Electrocoagulation (EC) has become a viable process that allows minimizing the contaminant loadings in the industrial wastewater, through electrodes arranged on an electrical reactor. This technique applies the coagulation-flocculation fundaments, allowing water reuse on an industrial scale.

Objective: This study seeks to assess the efficiency of the EC technique for the treatment of mixed wastewater originated in the dairy and meat industry (DMWW).

Materials and Methods: The wastewater used in the study was obtained from meat and dairy products plant effluents of the Popular University of Cesar (UPC). The effect of two design variables of the rectangular Bach-type electrocoagulation system was assessed on the physicochemical characteristics of the DMWW during the EC process: the number of electrodes and treatment time. The wastewater characteristics used as indicators of the treatment efficiency from electro-coagulator were CODtotal, CODsoluble, electric conductivity, pH, and Turbidity. The design variable of the electrocoagulation system related to the number of electrodes consisted of three configurations, 3, 6, and 13 iron electrodes connected in parallel. The electrodes were energized with a source of direct current (DC) to 360 Watts and a constant voltage of 12 V. The treatment time variable was a maximum of 60 minutes with evaluation of the wastewater indicators every 15 minutes.

Results: During the EC experiments, the design configuration of 13 parallel electrodes and 60 minutes was the best for the DMWW treatment. This electrocoagulation design configuration system allowed the reductions of CODtotal, CODsoluble, and turbidity with maximum reduction efficiency of 96%, 95%, and 94%, respectively.  On the other hand, EC increased the electrical conductivity, current, and pH values, obtaining final mean values of 2785 µS cm-1, 11,6 A y 12,63, respectively.

Conclusions: The rectangular Bach-type electrocoagulation system proved to be efficient during its operation with 13 electrodes and 60 minutes of retention for the DDWW treatment.

Funding: Popular University of Cesar (UPC) / Research group of Sanitary and Environmental studies – E.S.A.

Biografía del autor/a

Yim James Rodríguez Díaz, Autor

Ingeniero del Medio Ambiente, magíster en Ingeniería Ambiental. Docente de la Universidad Popular del Cesar. Valledupar, Colombia

Miguel David Fuentes Guevara, Universidad Federal de Pelotas (UFPEL)

Ingeniero Ambiental y Sanitario, magíster en Manejo y Conservación del Suelo y del Agua. Candidato a doctor del Programa de Posgraduación en Manejo y Conservación del Suelo y del Agua, de la Universidad Federal de Pelotas (UFPEL), Pelotas/RS, Brasil. Docente de la Universidad Federal del Pampa (Unipampa), Campus Caçapava do Sul/RS, Brasil

Óscar David Beleño Díaz, Universidad Popular del Cesar.

Ingeniero Ambiental y Sanitario. Investigador de la Universidad Popular del Cesar. Valledupar, Colombia.

Luis Hernando Montoya Armenta, Universidad Popular del Cesar

Doctor en Ingeniería Ambiental, ingeniero Químico. Docente de la Universidad Popular del Cesar. Aguachica, Colombia

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Rodríguez Díaz, Y. J., Fuentes Guevara, M. D. ., Beleño Díaz, Óscar D. ., & Montoya Armenta, L. H. . (2021). Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos. Tecnura, 25(67). https://doi.org/10.14483/22487638.15769

ACM

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Rodríguez Díaz, Y.J., Fuentes Guevara, M.D. , Beleño Díaz, Óscar D. y Montoya Armenta, L.H. 2021. Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos. Tecnura. 25, 67 (may 2021). DOI:https://doi.org/10.14483/22487638.15769.

ACS

(1)
Rodríguez Díaz, Y. J.; Fuentes Guevara, M. D. .; Beleño Díaz, Óscar D. .; Montoya Armenta, L. H. . Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos. Tecnura 2021, 25.

ABNT

RODRÍGUEZ DÍAZ, Y. J.; FUENTES GUEVARA, M. D. .; BELEÑO DÍAZ, Óscar D. .; MONTOYA ARMENTA, L. H. . Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos. Tecnura, [S. l.], v. 25, n. 67, 2021. DOI: 10.14483/22487638.15769. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15769. Acesso em: 15 jun. 2021.

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Rodríguez Díaz, Yim James, Miguel David Fuentes Guevara, Óscar David Beleño Díaz, y Luis Hernando Montoya Armenta. 2021. «Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos». Tecnura 25 (67). https://doi.org/10.14483/22487638.15769.

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Rodríguez Díaz, Y. J., Fuentes Guevara, M. D. ., Beleño Díaz, Óscar D. . y Montoya Armenta, L. H. . (2021) «Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos», Tecnura, 25(67). doi: 10.14483/22487638.15769.

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Y. J. Rodríguez Díaz, M. D. . Fuentes Guevara, Óscar D. . Beleño Díaz, y L. H. . Montoya Armenta, «Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos», Tecnura, vol. 25, n.º 67, may 2021.

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Rodríguez Díaz, Y. J., M. D. . Fuentes Guevara, Óscar D. . Beleño Díaz, y L. H. . Montoya Armenta. «Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos». Tecnura, vol. 25, n.º 67, mayo de 2021, doi:10.14483/22487638.15769.

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Rodríguez Díaz, Yim James, Miguel David Fuentes Guevara, Óscar David Beleño Díaz, y Luis Hernando Montoya Armenta. «Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos». Tecnura 25, no. 67 (mayo 26, 2021). Accedido junio 15, 2021. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15769.

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Rodríguez Díaz YJ, Fuentes Guevara MD, Beleño Díaz Óscar D, Montoya Armenta LH. Electrocoagulación como proceso de tratabilidad de aguas residuales de una planta de lácteos y cárnicos. Tecnura [Internet]. 26 de mayo de 2021 [citado 15 de junio de 2021];25(67). Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/Tecnura/article/view/15769

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