Proceso de electrocoagulación en el tratamiento de aguas superficiales del río Sinú como estrategia de abastecimiento en comunidades vulnerables: optimización de condiciones y costos energéticos de operación

Este trabajo evaluó la viabilidad de la electrocoagulación (EC) como alternativa para el tratamiento de aguas superficiales del río Sinú, utilizando un diseño experimental Box-Behnken para la optimización de parámetros operativos clave. El proceso se llevó a cabo en un sistema de flujo continuo con...

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Autores:
Fuentes Flórez, Ángel Manuel
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Córdoba
Repositorio:
Repositorio Institucional Unicórdoba
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/9051
Acceso en línea:
https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9051
https://repositorio.unicordoba.edu.co/
Palabra clave:
Electrocoagulación
Agua superficial
Tratamiento de aguas
Costo operativo
Electrocoagulation
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Operating cost
Rights
embargoedAccess
License
Copyright Universidad de Córdoba, 2025
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description Este trabajo evaluó la viabilidad de la electrocoagulación (EC) como alternativa para el tratamiento de aguas superficiales del río Sinú, utilizando un diseño experimental Box-Behnken para la optimización de parámetros operativos clave. El proceso se llevó a cabo en un sistema de flujo continuo con una celda electrolítica de diseño cilíndrico, construida a partir de recipientes plásticos reciclados con un volumen efectivo de 1000 mL. Los electrodos de aluminio utilizados como anodo se sacrificio fueron fabricados a partir de latas recicladas, promoviendo un enfoque sostenible y de bajo costo. Las condiciones óptimas alcanzaron una remoción máxima de 96,4% para el color y 96,8% para la turbidez, con alta concordancia entre los resultados experimentales y los predichos. El agua tratada mostró mejoras significativas en parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, incluyendo la remoción completa de coliformes fecales, cumpliendo en gran medida los estándares normativos. El análisis económico estimó un costo operativo de $6600/m³. En general, los resultados posicionan a la electrocoagulación como una propuesta técnica, económica y ambientalmente viable para el tratamiento de agua superficial en comunidades vulnerables, con perspectivas prometedoras para su implementación en escalas mayores o sistemas piloto.
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Los electrodos de aluminio utilizados como anodo se sacrificio fueron fabricados a partir de latas recicladas, promoviendo un enfoque sostenible y de bajo costo. Las condiciones óptimas alcanzaron una remoción máxima de 96,4% para el color y 96,8% para la turbidez, con alta concordancia entre los resultados experimentales y los predichos. El agua tratada mostró mejoras significativas en parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, incluyendo la remoción completa de coliformes fecales, cumpliendo en gran medida los estándares normativos. El análisis económico estimó un costo operativo de $6600/m³. En general, los resultados posicionan a la electrocoagulación como una propuesta técnica, económica y ambientalmente viable para el tratamiento de agua superficial en comunidades vulnerables, con perspectivas prometedoras para su implementación en escalas mayores o sistemas piloto.Introducción1. Planteamiento del Problema1.1 Pregunta problema1.2 Justificación1.3 Objetivos1.3.1 Objetivo general1.3.2 Objetivos específicos2. Marco Teórico Conceptual2.1 Generalidades2.2 Aguas Superciales2.2.1 Aguas superficiales naturales2.2.2 Aguas superficiales artificiales2.2.3 Aguas superficiales modificadas2.2.4 Aguas lénticas2.2.5 Aguas lóticas2.3 Fundamento De La Electrocoagulación2.4 Tratamiento De Aguas Por Electrocoagulación2.5 Tipos De Reactores2.5.1 El reactor tipo batch2.5.2 Reactor de lecho fluidizado2.5.3 Reactor de electrodo cilíndrico rotativo2.5.4 Reactor tipo filtro prensa2.5.5 Reactor catalítico2.6 Aplicaciones De La Elctrocoagulaión2.7 Ventajas De La Electrocoagulación2.8 Reacciones Involucradas En La Electrocoagulación2.9 Factores Que Afectan La Electrocoagulación2.9.1 Efecto del material del electrodo2.9.2 Efecto del pH2.9.3 Efecto de la corriente eléctrica2.9.4 Efecto de la conductividad2.9.5 Efecto de la temperatura3. Metodología3.1 Recolección y análisis de muestras3.2 Sistema de electrocoagulación3.3 Diseño experimental3.4 Consumo de energía eléctrica4. Resultados y discusiones4.1 Optimización de las condiciones de electrocoagulación4.2 Efecto de los parámetros operativos4.3 Caracterización. fisicoquímica de agua superficial pre y post tratamiento4.4 Evaluación económica5. Conclusión6. RECOMENDACIONES7. BIBLIOGRAFIAMaestríaMagíster en Ciencias QuímicasTrabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de Ciencias BásicasMaestría en Ciencias QuímicasCopyright Universidad de Córdoba, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/embargoedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cfProceso de electrocoagulación en el tratamiento de aguas superficiales del río Sinú como estrategia de abastecimiento en comunidades vulnerables: optimización de condiciones y costos energéticos de operaciónTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAcosta-Ordoñez, K. (2013). La economía de las aguas del río Sinú. Documentos de Trabajo Sobre Economía Regional y Urbana; No. 194.Aguirre, S. E., Piraneque, N. v., & Cruz, R. K. (2018). 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