Importancia de la aplicación de Opuntia ficus

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Rev. agron. noroeste argent. (2014) 34 (2): 64-65
ISSN 0080-2069 (impresa)
ISSN 2314-369X (en línea)
Importancia de la aplicación de Opuntia ficus-indica, en el diseño
de dispositivo de purificación portátil, para el tratamiento
de aguas naturales y contaminadas
R. Damelli1*; S. Nuñez1; J. Funes Altamirano1; N. Avacca1; J. Leporati1;
L. Vergara Ávalos2; M. Venghi3
Universidad Católica de Cuyo. Suipacha 1777. Villa Mercedes. San Luis, Argentina.
Universidad Nacional de Catamarca. Avenida Belgrano 300, San Fernando del Valle de Catamarca, Argentina.
3
Universidad Nacional del Litoral. Boulevard Pellegrini 2750. Santa Fe, Argentina.
1
2
*
Autor de correspondencia: [email protected]
Palabras clave: opuntia índica, dispositivo portátil, purificación agua residual
Los efluentes industriales y las actividades humanas, han ocasionado, un deterioro progresivo
en las aguas superficiales, poniendo en riesgo la
vida no solo de los ecosistemas acuáticos, sino del
hombre. Es así que para obtener agua que pueda
ser consumida por los seres humanos, es necesario llevar a cabo procesos de potabilización que
suponen una serie de etapas bastante complejas:
clarificación, desinfección y acondicionamiento
químico y organoléptico. (Kelderman y Kruis,
2001). La clarificación implica procesos de coagulación–floculación, siendo la coagulación la
desestabilización de las partículas coloidales causadas por el agregado de un reactivo químico ó
coagulante. Los coagulantes poseen iones cargados positivamente como Al+3 o Fe+3 que anulan las
cargas eléctricas sobre la superficie del coloide,
permitiendo la aglomeración y la formación de
coágulos (Kelderman y Kruis, 2001). La floculación, consiste en la aglomeración de las partículas
desestabilizadas, que forman pequeñas masas, con
una densidad mayor que la del agua, por lo que
precipitan permitiendo que haya una eliminación
de partículas coloidales y suspendidas del 80 a
90% durante la potabilización (Degrémont, 1996).
Además este proceso reduce también la turbidez
del agua, y parcialmente elimina el color, bacterias
(80 a 90%) y virus (Ahamd et al., 1996; Romero y
Vargas, 2006). Entre los coagulantes más utilizados, se consideran: sulfato de aluminio, aluminato
de sodio, cloruro de aluminio, cloruro férrico, sulfato férrico y sulfato ferroso; entre otros (Andía
2000) pero algunos corroen cañerías y producen
alteraciones en la salud. También se han usado
polímeros sintéticos como coagulantes, pero tienen la desventaja de ser de alto costo y en ocasiones tóxicos (Van Bremen, 2001). Por todo esto, se
estudia la introducción de los floculantes naturales, que son más económicos, de fácil obtención y
poco tóxicos, pero si bien, estos derivados de productos vegetales, se han probado con mucho éxito
como floculantes naturales (Fuentes et al., 2011)
y parecería la solución, presentan la desventaja de
que al utilizarlos sin purificar y sin una extracción
adecuada, introducen compuestos solubles y aportan una carga de materia orgánica oxidante mucho
mayor al agua, lo que interfiere en el proceso de
potabilización (Okuda et al., 2001) y contamina
aún más el agua. Por ello sería de gran interés que
se pueda llevar a cabo una investigación adecuada
del componente activo de la Opuntia ficus-indica
(floculante natural) así como del diseño de un dispositivo potabilizador, con lo cual haría factible
su uso, sin el inconveniente de la introducción de
materia orgánica al agua. Por las propiedades expuestas, se pensó en la importancia de investigar
el mucílago de este cactus (nopal) para la fabricación de sistemas de depuración hídrica (Parra
et al., 2011) en combinación con otros elementos
no convencionales, teniendo en cuenta que es una
planta arbustiva, rastrera que puede alcanzar de 3
a 5 cm de altura, abundante en nuestro país, de
crecimiento rápido, que se adapta fácilmente a
condiciones extremas del medio ambiente y por
lo tanto, sumamente económica (Basile, 2001). La
utilización de éste mucílago sería una buena alternativa sustentable para tratar las fuentes de aguas
contaminadas (Nirmala Rani y Jadhav, 2012) o naturales, tanto desde el punto de vista químico como
biológico; contribuyendo a la mejora de la calidad
de vida en situaciones de catástrofe y otras. Así, el
objetivo de este proyecto consiste en determinar,
caracterizar y evaluar las posibilidades técnicas de
utilizar el mucílago de nopal (Opuntia ficus-indi-
Recibido 08/07/14; Aceptado 04/10/14; Publicado en línea 03/11/14.
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
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ca), como coagulante y/o floculante, con lo cual
se podría introducir su uso, en un dispositivo portátil para el tratamiento de aguas en nuestro país.
Para el estudio se utilizó el método experimental,
con procedimientos físicos y técnicas de análisis.
Se seleccionaron nopales en forma aleatoria, descartando los dañados o infectados por insectos,
luego se lavaron y colocaran en desinfectante y
se cortaron manualmente en láminas finas. Estas
láminas de Opuntia ficus-indica se colocaron en
bandejas para deshidratarlas hasta una humedad
del 8-10 g/100g. Una vez realizado esto, se molió
y pulverizó. Con ésta harina, se diseñó un dispositivo potabilizador portátil, con carbón activado,
arena y otras sustancias. Luego, a las muestras de
agua de río sin tratar y tratada con el dispositivo
filtrante, se les realizaron las determinaciones de
los parámetros físicos y fisicoquímico por triplicado: a) determinación de color utilizando cloroplatinato de potasio K2PtCl6 (equivalente a 500 mg de
platino metálico) y cloruro cobaltoso hexahidratado CoCl2. 6 H20. b) medición de la turbidez de
las muestras con turbidímetro y c) determinación
del potencial de hidrógeno, con el fin de identificar
si el coagulante modificará el pH del agua a tratar.
Los resultados del color del agua residual antes de
tratar, dieron valores de 80 UC (unidades de color), con un pH de 7,8; luego del tratamiento 15
UC con un pH de 7,1. Los valores normales indican
un pH de 6-8 y un color según la OMS de 15 UC
para aguas de bebida. La turbidez antes del tratamiento fue de 28 UNT (unidad nefelométrica de
turbidez) y después del tratamiento de 3 UNT. Los
sistemas filtrantes, de las plantas de tratamiento del
agua para consumo humano deben asegurar que la
turbidez no supere 1 UNT, y no debe superar 0.3
en 95% de las muestras diarias de cualquier mes, a
partir del 1 de enero del 2002, en los estándares de
los EEUU. La OMS también indica, que para una
desinfección eficiente, el agua filtrada debería tener
una turbiedad promedio menor o igual a 1 UNT.
Si bien todavía falta seguir investigando y realizar
las determinaciones bacteriológicas y químicas,
pruebas con otros compuestos en el filtro, los resultados indican que hay una gran reducción en los
contaminantes que presentan las muestras de agua
de río, pudiendo este proyecto ser una herramienta
relevante, tanto desde el punto de vista científico
como tecnológico y social.
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