Published date: Aug 29 2021

Journal Title: ESPOCH Congresses: The Ecuadorian Journal of S.T.E.A.M.

Issue title: Volume 1, Issue 3

Pages: 1089–1097

DOI: 10.18502/espoch.v1i3.9535

Livaneza Concepción Bayaslivaneza.bayas@espoch.edu.ecEscuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Carrera de Ingeniería Química, Riobamba, Ecuador

Mabel Mariela ParadaEscuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Carrera de Ingeniería Química, Riobamba, Ecuador

Hugo Segundo CalderónEscuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Carrera de Ingeniería Química, Riobamba, Ecuador

This study aimed to carry out a biological treatment of the wastewater of plants that process quinoa and check whether they complied with the current environmental quality standard for the wastewater discharge since this type of water generates highly polluting effluents. For this, an initial characterization of the discarded water was carried out and the following parameters that are not in line with the current regulations for its discharge were determined: oils and fats (9 mg/L), real color (3520 units of Pt/Co), settable solids (13,500 mg / L), total suspended solids (1195 mg/L), total solids (4644 mg/L), total nitrogen (250 mg/L), COD (5000 mg/L), BOD5 (2990 mg/L), surfactants (17.5 mg/L) and fecal coliforms (240 CFU/100 ml). Next, the biodegradability index was calculated with which the possibility of executing the said treatment to the waste water was corroborated; for this, a primary settler, an aeration tank with diffusers as a biological reactor, at the laboratory level, a secondary settler and finally an anthracite and sand filter were used. This way, we were able to obtain treated water that complied with the current legislation for the discharge of effluents to a body of fresh water with a pollutant removal percentage of 97%. In this study, we provide guideline for the recirculation of water in a similar manner for other relevant purposes.

Keywords: Chemical engineering, Biological treatment, Quinoa washing, Biodegradability index, Contaminating parameters.

Resumen

El presente estudio tuvo como objetivo realizar un tratamiento biológico al agua residual de plantas que procesan quinua y que éstas cumplan con la norma de calidad ambiental vigente para su descarga puesto que este tipo de aguas generan efluentes altamente contaminantes; para ello se ejecutó una caracterización inicial del agua que se desechaba en este tipo de industrias y así se determinó los parámetros que no cumplen con la normativa vigente para su descarga, siendo éstos: aceites y grasas (9 mg/L), color real (3520 Unds de Pt/Co), sólidos sedimentables (13.500 mg/L), sólidos suspendidos totales (1195 mg/L), sólidos totales (4644 mg/L), nitrógeno total (250 mg/L), DQO (5000 mg/L), DBO5 (2990 mg/L), tensoactivos (17,5 mg/L) y coliformes fecales (240 UFC/100 ml); una vez analizados dichos parámetros se procedió a calcular el índice de biodegradabilidad con el cual se corroboró la posibilidad de ejecutar dicho tratamiento al agua residual, para ello se utilizó a nivel de laboratorio un sedimentador primario, un tanque de aireación con difusores como reactor biológico, un sedimentador secundario y por último un filtro de antracita y arena; de esta manera se logró obtener un agua tratada que cumple con la legislación actual para la descarga de efluentes a un cuerpo de agua dulce con un porcentaje de remoción de contaminantes del 97% y dando la pauta para que incluso el agua pueda ser recirculada en el mismo proceso o reutilizada para otro fin pertinente.

Palabras Clave: Ingeniería química, tratamiento biológico, lavado de quinua, índice de biodegradabilidad, parámetros contaminantes.

[1] Moreno E. La experiencia de Holanda y Alemania en el uso de cargos por vertimientos de aguas residuales como instrumento para el control de la contaminación hídrica Elementos para decidir los parámetros a ser. Economía y Desarrollo 2005;4(1):57–83.

[2] Nieto C, Vimos C, Monteros Caicedo C, Rivera M. NIAP-Ingapirca e INIAP-Tunkahuan: Dos variedades de quinua de bajo contenido de saponina. INIAP, Estación Experimental Santa Catalina, Programa de Cultivos Andinos 1992;288:20.

[3] Guamarra M, Aguilar I. La adopción de tecnología como una forma de internalizar las externalidades ambientales del beneficiado de quinua en Oruro Bolivia [Internet]. Monterrey: CONACYT; 2016. Disponible de: https://www.colef.mx/posgrado/wp-content/uploads/2016/12/ TESIS-Del-Barco-Gamarra-Mar%C3%ADa-Teresa.pdf

[4] Echalar A, Torrico J. Consecuencias del incremento de la producción de quinua (Chenopodium quinoa Willd.) en el Altiplano Sur de Bolivia. Ciencia Agronómica 2015;1:29–34.

[5] Villaroel J, García E. Optimización del proceso de desaponificado de la quinua por el método de lavado, mediante la implementación de una lavadora industrial en la empresa Asoalienu [Tesis]. Riobamba: Escuela Ssuperior Politécnica de Chimborazo; 2019.

[6] Usiña K, Borja P. Análisis de las propiedades surfactantes de saponinas obtenidas de los frutos de Sapindus Saponaria L[Tesis]. Quito: Universidad Central del Ecuador; 2017.

[7] Rodriguez J. Monar G. Determinación y cuantificación de saponinas en las hojas de la cabuya (furcraea andina) para su posible uso como tensoactivo en detergentes biodegradables [Tesis]. Guayaquil: Universidad de Guayaquil; 2017.

[8] Brand D. Efectos de los tensoactivos en el medio ambiente [Internet]. California: Universidad de Santiago de Cali; 2019. Disponible de: https://repository.usc.edu. co/bitstream/20.500.12421/623/1/ EFECTOS%20DE%20LOS%20TENSOACTIVOS.pdf

[9] Romero J. Tratamiento de aguas residuales, teoría y principios de diseño [Internet]. Bogotá: Escuela Colombiana de Ingenieros; 2004. Disponible de: http://dspace.ucbscz.edu.bo/ dspace/bitstream/ 123456789/22876/1/11991.pdf

[10] Anáiz C. Tratamiento biológico de aguas residuales. Revista Tecnológica del Agua [Internet]. 2000. Disponible de: https://cidta.usal.es/cursos/etap/modulos/libros/edar.pdf

[11] INEN. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 176; 2013.

[12] INEN. Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 169.1998. Agua. Calidad del agua. Muestreo. Manejo y conservación de muestras. Quito-Ecuador; 2013.

[13] Torres S, de Navia S. Calidad fisicoquímica y microbiológica del agua del municipio de Bojacá, Cundinamarca [Internet]. 2010 [Consultado 2019 Nov 24]. Disponible de: https://cidta.usal.es/cursos/ etap/modulos/libros/edar.pdf

[14] AWWA. Norma ANSI. AWWA C654-87. Desinfección de pozos; 1987.

[15] SANEAMENTO AMBIENTAL. Companhia de Tecnología [Internet]. 2016 [Consultado 2019 Dic 12]. Disponible de: https://www.cetesb.sp.gov.br

[16] Van H. Current situation on regulations for mycotoxins. Overview of tolerances and status of standard methods of sampling and analysis. Food Additives & Contaminants 1989;6(2):139–188.

[17] Sosa de Martínez M, Pablos H, Santos A. Guía para elaborar el protocolo de investigación: IV. 1995;21.

[18] Presidencia de la Republica. Norma de calidad ambiental y de descarga de efluentes: Recurso agua [Internet]. [Consultado 2019 Dic 12]. Disponible de: http://extwprlegs1.fao.org/docs/pdf/ecu112180.pdf

[19] Metcalf L, Eddy H. Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización. 3rd ed. Madrid- España: McGraw-Hill; 1995.

[20] Montiel H. Desarrollo de un software para la simulación de sistemas de tratamiento por lodos activados a partir del modelo ASM1 [Internet]. [Consultado 2019 Dic 20]. Disponible de: http://universidadpersonal. net/doc-elec/112817.pdf

[21] Vargas O. Comportamiento de la eficiencia de remoción de materia orgánica en un biorreactor de lecho móvil alimentado con agua residual doméstica, con la variación del volumen del lecho [Internet]. Bogotá, Colombia: Universidad de La Salle; 2016 [Consultado 2019 Dic 20]. Disponible de: https: //ciencia.lasalle.edu.co/cgi/viewcontent.cgi?article=1349&context =ing_ambiental_sanitaria

[22] Muñoz A. Caracterización y tratamiento de aguas residuales [Internet]. Estado de Hidalgo: Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo; 2008. Disponible de: http://universidadpersonal.net/doc-elec/112817. pdf

[23] Uvidia J, Vvillacrés M. Optimización de la planta de tratamiento de agua potable de ciudad de Chambo [Tesis]. Riobamba: Escuela Ssuperior Politécnica de Chimborazo; 2014.

[24] Flores T, Huamán J, Tomás G. Estudio comparativo de tres metodologías cuantitativas de extracción de saponinas de la melisa officinalis “toronjil”. Revista Peruana de Química e Ingeniería Química 2013;16(2):47–51.

[25] Quiroga J, López F. Tratamiento de aguas residuales mediante lodos activados a escala laboratorio. Revista de Tecnología 2008;7(2):21–28.