Liancol - Núcleo Costa Oriental del Lago

MEMORIAS
I CONGRESO DE CIENCIAS AMBIENTALES Y V JORNADAS DEL LIANCOL
ISBN: 978-980-402-161-9
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DEL NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO Y
V JORNADAS DEL LABORATORIO DE
INVESTIGACIONES AMBIENTALES
(LIANCOL)
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AUTORIDADES
Rector: Dr. Jorge Palencia
Vicerrectora Académica: Dra. Judith Aular de Durán
Vicerrectora Administrativa: Dra. María G. Núñez
Secretaria: Dra. Marlene Primera Galué
Decano Núcleo COL: Dr. Carlos García Mora
COMITÉ ORGANIZADOR
Coordinador: Dr. Iván Mendoza
Comité de Arbitraje: Dra. Yaxcelys Caldera
Comité de Divulgación: Dra. Lorena Fuentes
Comité de Logística: MSc. Ylse Durán
Comité de Finanzas: Lcda. Nitza Cedeño
Publicidad: TSU. Dileicy Portillo
COMITÉ DE ARBITRAJE
Dra. Yaxcelys Caldera: Coordinadora
Dr. Iván Mendoza
Dra. Lorena Fuentes
Ing. Yoalis González
Dra. Yajaira Alvarado
2 Chirinos
MSc. Ronny
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CONTENIDO
ÁREA: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (TAR)…………………………... 10
1. Gutiérrez E., Caldera Y., Berti S., Briceño R., Sánchez M. y Ruesga L. EFICIENCIA DE
LA FLOTACIÓN CON COAGULANTE DURANTE EL TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DE UN MATADERO DE AVES…………………………………………… 11
2. Gutiérrez E. y Caldera Y. EFICIENCIA DE TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS PARA LA
REMOCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA DE LAS AGUAS ASOCIADAS A LA
PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO……………………………………………………………. 19
3. Carrasquero S., Pire M., Mas y Rubí M., Marín J., Martínez D. y Díaz A. REMOCIÓN DE
FÓSFORO EN EFLUENTES DE UN MATADERO DE RESES UTILIZANDO UN
REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL…………………………………………………... 27
4. Mas y Rubí M., Cordero R., Carrasquero S., Vargas L., Mejías D. y Díaz A. EFICIENCIA
DEL CLORURO FÉRRICO COMO COAGULANTE DURANTE EL TRATAMIENTO DE
EFLUENTES DE UNA INDUSTRIA PROCESADORA DE HARINA…………………… 34
5. Toncel E., Rincón N., Galindo A., Díaz A. y Colina G. REACTORES ANAEROBIOS A
ESCALA PILOTO EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES
DE LA CIUDAD DE MARACAIBO, VENEZUELA………………………………………. 42
6. Márquez G. y Saad G. CALIDAD DE AGUAS EFLUENTES DRENADAS EN EL PATIO
DE TANQUES ULÉ…………………………………………………………………………. 50
7. Araujo G., Andrade C., Vera A., Mora R., Cárdenas C. y Morales E. REMOCIÓN DE
NUTRIENTES DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS MEDIANTE LA
MACRÓFITA Pistia sp. Y LOS MICROORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS
ASOCIADOS………………………………………………………………………………… 56
ÁREA: APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS (AR)………………………………….. 63
8. Ocando M., Suárez M., López M., Ruesga L., Caldera Y. y Gutiérrez E. CONTENIDO DE
NITRÓGENO, FÓSFORO Y POTASIO EN UN SUELO ACONDICIONADO CON LODO
RESIDUAL DE UNA INDUSTRIA AVÍCOLA……………………………………………. 64
9. Colina A. G., Colina O. G., Müller W., Navarro J., Card Ch. y Petit A. CAPACIDAD DE
ADSORCIÓN DE LAS CÁSCARAS DE NARANJA (Citrus sinensis) CRUDAS Y
MODIFICADAS UTILIZANDO Ni (II) EN RESIDUOS LÍQUIDOS INDUSTRIALES….. 71
10. Martínez D., Mas y Rubí M., Carrasquero S. y Colina G. OBTENCIÓN DE CARBÓN
ACTIVADO A PARTIR DE LOS RESIDUOS DE LA INDUSTRIA PLATANERA……... 78
11. Reales C., López A., Sánchez L., Cano Y. y Torres J. REUTILIZACIÓN DE RESIDUOS
SÓLIDOS PARA LA SUSTENTABILIDAD……………………………………………….. 86
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12. Graterol E., Luzardo J. y Valecillos J. APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS
SÓLIDOS ORGÁNICOS PROVENIENTES DE ALIMENTOS PARA LA GENERACIÓN
DE ETANOL MEDIANTE UN PROCESO DE FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA……... 94
13. Aguillón E., Fuentes L., González K., Hernández M., Pereira Y. y Piña Y.
REUTILIZACIÓN DE BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET) PARA LA ELABORACIÓN DE
PISOS ECOLÓGICOS……………………………………………………………………....100
ÁREA: CALIDAD DEL AGUA (CA)……………………………………………………. 105
14. Fuentes L., García H., Brito C., Mendoza I., González Y. y Caldera Y. EFICACIA DE
Opuntia wentiana (BRITTON & ROSE) (CACTACEAE) COMO COAGULANTE PARA
LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS CON BAJA TURBIDEZ……………………………. 106
15. Fuentes L., Jiménez M., Maldonado G., González Y., Caldera Y. y Mendoza I.
POTENCIAL COAGULANTE DEL MUCÍLAGO DESECADO DE Stenocereus griseus
(HAW.) BUXB. (CACTACEAE) EN AGUAS CON BAJA TURBIDEZ……………….... 113
16. Mendoza I., Fuentes L., Díaz D., Díaz A., Caldera Y. y García C. Aloe barbadensis
(Miller) COMO COAGULANTE NATURAL EN LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON
BAJA TURBIDEZ………………………………………………………………………….. 120
17. González G. y Chávez M. EFICIENCIA DEL EXUDADO GOMOSO PRODUCIDO POR
Enterolobium cyclocarpum COMO COAGULANTE EN LA POTABILIZACIÓN DE LAS
AGUAS…………………………………………………………………………………….. 128
18. Caldera Y., Morales R., Hernández E., Pirona O., Fuentes L. y Mendoza I. Hylocereus
lemairei: UN COAGULANTE NATURAL PARA LAS AGUAS CON ALTA
TURBIDEZ…………………………………………………………………………………. 135
19. González Y. Fuentes L., Caldera Y., Riera M., Velásquez B. y Mosquera J. CADUCIDAD
DE UNA MEZCLA COAGULANTE DE Opuntia wentiana (Britton & Rose) PARA LA
CLARIFICACIÓN DE AGUAS ALTAMENTE TURBIAS………………………………. 142
20. González Y., Fuentes L., Mendoza I., Riera M., Velásquez B. y Mosquera J.
EFECTIVIDAD DEL DESECADO DE Opuntia wentiana (BRITTON & ROSE) COMO
COAGULANTE-FLOCULANTE EN LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON ALTA
TURBIDEZ…………………………………………………………………………………. 149
21. Cedeño N., Ortiz Y., Fuentes L., Mendoza I. y González Y. USO DE COAGULANTES
NATURALES PARA LA POTABILIZACIÓN DEL AGUA: ESTADO DEL ARTE……. 157
22. Ortiz Y., Cedeño N., Fuentes L., Mendoza I. y González Y. EFECTIVIDAD DE LA
QUITINA DERIVADA DE Litopenaeus schmitti COMO COAGULANTE EN LA
REMOCIÓN DE TURBIDEZ……………………………………………………………… 165
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23. Colina A. G., Colina O. E., Fernández J., Naveda I., Rivera D. y Vasquez J. ANÁLISIS
DE AGUAS SUBTERRÁNEAS PROVENIENTES DE POZOS UBICADOS EN EL
SECTOR MACANILLA, PARROQUIA EL CARMELO, MUNICIPIO CAÑADA DE
URDANETA………………………………………………………………………………... 171
24. Rico A., Domínguez A., Mendoza I. y Fuentes L. USO DE LA GELATINA DE PATAS
DE POLLO (Gallus gallus domesticus) EN LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON
ALTA TURBIDEZ…………………………………………………………………………. 178
25. Araujo L., Boudakkah E., Fernández M., Fuentes L. y Mendoza I. EFECTIVIDAD DEL
MUCÍLAGO DE Stenocereus griseus (HAW.) BUXB. DESECADO COMO COAGULANTE
EN LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS CON ALTA TURBIDEZ……………………….. 184
26. López A., Potella G. y González Y. POTENCIAL COAGULANTE DE Opuntia ficusindica EN SU FORMA DESECADA PARA LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS CON BAJA
TURBIDEZ…………………………………………………………………………………. 191
27. López P., Lugo M., Mendoza I. y Fuentes L. USO DE LAS SEMILLAS DE Linum
usitatissimun COMO COAGULANTE NATURAL PARA LA POTABILIZACIÓN DE
AGUAS CON ALTA TURBIDEZ…………………………………………………………. 197
28. Jiménez L., Montiel M., Piña J. y Jiménez G. INDICADORES DE CALIDAD
MICROBIOLÓGICA EN AGUAS ENVASADAS PARA CONSUMO HUMANO
COMERCIALIZADAS EN LA PARROQUIA GERMÁN RÍOS LINARES DEL
MUNICIPIO CABIMAS…………………………………………………………………… 203
29. Lugo M., López P., Mendoza I. y Fuentes L. USO DE SEMILLAS COMO
COAGULANTES NATURALES EN LA POTABILIZACIÓN DEL AGUA: UNA
REVISIÓN………………………………………………………………………………….. 210
30. Pereira Y., Aguillón E., Bracho M., Fuentes L., Hernández M y Piña Y. POTENCIAL
COAGULANTE DE SEMILLAS PARA LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS EN ÁREAS
AFECTADAS POR INUNDACIÓN……………………………………………………….. 216
ÁREA: PETRÓLEO Y ENERGÍA (PE)………………………………………………… 221
31. Chirinos J., Alvarado Y., Chirinos R., Betancourt D., González V. y Rivero J.
PERMEABILIDAD COMO PROPIEDAD FÍSICA NECESARIA PARA LA
CARACTERIZACIÓN DE UN YACIMIENTO DE HIDROCARBURO………………… 222
32. Chirinos J., Alvarado Y., Chirinos R., Betancourt D., González V. y Rivero J.
POROSIDAD
COMO
PROPIEDAD
FÍSICA
NECESARIA
PARA
LA
CARACTERIZACIÓN DE UN YACIMIENTO DE HIDROCARBURO………………… 228
33. Briceño J., Nava G. y Romero Y. ENERGÍA ELÉCTRICA: ESCENARIO MUNDIAL Y
SITUACIÓN EN VENEZUELA…………………………………………………………… 235
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34. López F. y Martínez M. SIMULACIÓN COMPUTARIZADA DE COMPORTAMIENTO
DE UNA TURBINA EÓLICA VERTICAL SAVONIUS…………………………………. 242
35. Prieto E. SUMINISTRO DEL GAS NATURAL, MEDIO AMBIENTE Y ENERGÍA
ALTERNATIVA EN LA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA…………… 250
36. Gómez A. FACTIBILIDAD DE LA UNIDAD LINEAR LIFT SYSTEM–WELL HEAD
MOUNTED (LLS-WHM) EN POZOS COMPLETADOS CON BOMBEO MECÁNICO
(ALTA FRICCIÓN CABILLA-FLUIDO)…………………………………………………. 255
37. Chirinos Y., Chirinos R. J., Chirinos R., Chirinos J., Rodríguez R. y Castro Y.
EFECTIVIDAD DE LOS FLUIDOS BASE AGUA EN LOS SISTEMAS DRILL-IN
PERFFLOW, VICOsELÁSTICO Y EMULSIÓN DIRECTA, APLICADOS EN ZONAS
PRODUCTORAS DEL LAGO DE MARACAIBO………………………………………... 263
38. Mazurkiewicz H. y Mazurkiewicz I. AMBIENTALISMO, ENERGÍA Y MODELO
ECONÓMICO……………………………………………………………………………… 269
39. Tudare G. ÍNDICE DE SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA: ANÁLISIS DE
RESULTADOS VENEZUELA 2013……………………………………………………… 276
40. Balza R., Reverol M. y Terán S. HORNO ELÉCTRICO PARA TRATAMIENTOS
TÉRMICOS………………………………………………………………………………… 283
41. González M. ESTRATEGIAS PARA LA ADECUACIÓN FÍSICA EN EDIFICACIONES
DEL ESTADO ZULIA DESDE EL ENFOQUE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA……… 291
ÁREA: IMPACTO AMBIENTAL Y QUÍMICA AMBIENTAL (IA Y QA)………….. 300
42. Gutiérrez N. y Rojas N. IMPACTO DE LA BASURA TECNOLÓGICA EN LA SALUD
Y EL MEDIO AMBIENTE………………………………………………………………… 301
43. Chávez A., Acevedo S., Valbuena A. y Colina M. REACCIONES DE
ENTRECRUZAMIENTO DE QUITOSANO CON ÁCIDO CÍTRICO…………………… 309
44. Chávez A., Acevedo S., Valbuena A. y Colina M. OBTENCIÓN Y
CARACTERIZACIÓN DE QUITOSANO MODIFICADO DEL TIPO BASE DE
SCHIFF……………………………………………………………………………………... 316
45. Andrade R. TÉCNICAS INSTRUMENTALES MODERNAS USADAS EN EL
ANÁLISIS QUÍMICO……………………………………………………………………… 323
46. Salas J., Ferrer Y., Fuentes L., Pineda A., Araque J. y Espejo R. MANIFESTACIONES
CLÍNICAS DE “RICKETTSIA PLAQUETARIA” DESDE LA PERSPECTIVA DE LOS
TRABAJADORES AFECTADOS EN LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA, MUNICIPIO
CABIMAS………………………………………………………………………………….. 330
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47. Cabrera A., Pérez Y., González O., Pérez G. y Noriega J. RECOLECCIÓN DE
RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS NO PELIGROSOS…………………………………... 338
ÁREA: EDUCACIÓN AMBIENTAL (EA)……………………………………………... 345
48. Cortez C. PERCEPCIÓN DE LOS ESTUDIANTES SOBRE LOS APORTES DE LA
GEOGRAFÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL………………………………………….. 346
49. Reyes L., Aular J. y Carruyo J. PRODUCTIVIDAD CIENTÍFICA CON ENFOQUE
CENTRADO EN LA CONSCIENCIA EN ESTUDIANTES INVESTIGADORES E
INNOVADORES DE PREGRADO. CASO: REDIELUZ….……………………………... 355
50. Méndez E., Urdaneta W. y Arteaga Y. EL CAMPUS UNIVERSITARIO COMO
ESCENARIO DIDÁCTICO PARA EL ESTUDIO DE LAS INTERACCIONES
ECOLÓGICAS……………………………………………………….…………………….. 363
51. Mindiola E., Chirinos W. y Rodríguez W. ECOSISTEMA DEL MANGLAR CAPITÁN
CHICO COMO HERRAMIENTA PARA LA ENSEÑANZA DE LA EDUCACIÓN
AMBIENTAL A LOS POBLADORES DE SANTA ROSA DE AGUA..………………… 370
52. Martínez R., Yoris S. y Soto Y. PREVENCIÓN CONTRA LA VIOLENCIA DE LA
MUJER Y EL GÉNERO EN CONSEJOS COMUNALES DE LA PARROQUIA
AMBROSIO DEL MUNICIPIO CABIMAS………………………………………………. 376
53. Yoris S., Chacín H., Soto Y. y Martínez R. DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE
EDUCACIÓN AMBIENTAL PARA LA CONSERVACIÓN DEL MANGLAR EL
PALMICHE DEL BARRIO LOS OLIVOS, MUNICIPIO CABIMAS…………………… 381
54. Méndez E., Urdaneta W. y Arteaga Y. SECUENCIAS DIDÁCTICAS PARA LA
ENSEÑANZA DEL ÁREA AMBIENTAL EN EDUCACIÓN INICIAL…………………. 387
55. Leal H. y Sánchez A. ÉTICA, VALORES Y CAMBIO DE PARADIGMA ECOLÓGICO:
UNA REFLEXIÓN SOBRE LAS IDEAS DE CAPRA……………………………………. 394
56. Cabrera G., Lugo Z., Perozo S., Fernández L., Rivas A. y Cárdenas M. COMUNICACIÓN
PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE………………………………………………… 400
57. Rivas A., Cuicas M., Lugo Z., Cabrera G., Fernández L. y Cárdenas M.
COMUNICACIÓN Y CULTURA DE PAZ PARA LA RESOLUCIÓN DE CONFLICTOS.
UNA APROXIMACIÓN TEÓRICA………………………………………………………. 406
58. Medina R. y Martínez L. FORMACIÓN DE PROFESIONALES DEL PROGRAMA DE
HIDROCARBUROS DE LA MISIÓN SUCRE EN UN CAMBIANTE ENTORNO
TECNOLÓGICO…………………………………………………………………………… 411
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59. Gil J., Briceño L., Gil V., Posada L., Durán Y. y López M. SISTEMA DE
LOMBRICULTURA: UNA ESTRATEGIA HUMANISTA SOCIAL PARA LA
CONCIENCIA AMBIENTAL DESDE LA RESPONSABILIDAD SOCIAL…………….. 417
60. Morales J., García C., Lugo Z., Cabrera G., Morales C. y Morales C. M. NÚCLEO
COSTA ORIENTAL DEL LAGO DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA: UN NÚCLEO
UNIVERSITARIO SALUDABLE…………………………………………………………. 423
61. Yoris S., Chacín H., Guerere A., Martínez R. y Soto Y. SISTEMATIZACIÓN DE
EXPERIENCIAS DE EDUCACIÓN AMBIENTAL EN EL PODER POPULAR………... 428
62. Gil V., De Mora L., Gil J., Posada L., Durán Y. y López M. PRESERVANDO EL
PLANETA Y LA ESPECIE HUMANA DESDE Y CON LA DIVERSIDAD……………. 434
63. Villegas M. y Posada L. EXPERIENCIAS SIGNIFICATIVAS DE LAS BRIGADAS
AMBIENTALISTAS Y ENERGÉTICAS DESDE LA DIVERSIDAD FUNCIONAL…… 439
64. Parra R., Gotopo M. y Cuicas M. EL RECICLAJE ARTÍSTICO COMO APORTE PARA
LA CONSERVACIÓN DEL AMBIENTE………………………………………………… 446
65. Soto Y., Martínez R., Pozo J., Yoris S., Soto R. y Obediente C. PROGRAMA DE
EDUCACIÓN AMBIENTAL DIRIGIDO A LAS COMUNIDADES PESQUERAS DEL
MUNICIPIO SANTA RITA……………………………………………………………….. 453
ÁREA: ECOLOGÍA Y PRODUCTOS NATURALES (EC y PN)………………………457
66. Alburgue D., Hernández D., Díaz L., Araujo G., Mora R. y Morales E. COMPARACIÓN
DEL FITOPLANCTON EN DOS ZONAS IMPACTADAS POR ACTIVIDADES
ANTROPOGÉNICAS DEL SISTEMA DE AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO…….. 458
67. Ramírez M., Rivera C., Urdaneta A., Rincón C., Vásquez L. y Suárez H. PROPAGACIÓN
POR SEMILLAS DEL TAPARO (Crescentia cujete L.): ESTADO DE MADUREZ DEL
FRUTO Y TIEMPO DE REMOJO DE LAS SEMILLAS…………………………………. 466
68. Angulo N., Dávila Y., Araujo I., Cárdenas C., Morillo G. y Díaz A. CONDICIONES
ÓPTIMAS PARA EL CRECIMIENTO DE BACTERIAS AISLADAS DE LODOS
ACTIVOS DE LA INDUSTRIA DE TENERÍA…………………………………………… 473
69. Aguilar G. AVIFAUNA DE LA VEREDA DEL LAGO (MARACAIBO, VENEZUELA).
ANÁLISIS PRELIMINAR…………………………………………………………………. 481
70. Alburgue D., Hernández D., Díaz L., Araujo G., Mora R. y Morales E. INTERACCIÓN
BACTERIA-MICROALGA DE CULTIVOS PROVENIENTES DE AGUAS DEL PUERTO
DE LANCHAS DE ISLA DE TOAS, ESTADO ZULIA………………………………….. 486
71. Larrazábal M., Martínez M., Parra J. y Andrade R. POTENCIALIDAD INDUSTRIAL
DEL EXUDADO GOMOSO DE Sterculia apetala…………………………………...…… 492
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72. Suárez-Calleja E., Materán B., Peña R. y Vera A. ESTUDIO PRELIMIAR DE
COMUNIDADES VEGETALES PRESENTES EN EL SECTOR “MAICAÍTO” DE LA
CIUDAD UNIVERSITARIA DE LUZ…………………………………………………….. 498
73. Suárez-Calleja E., Materán B., Peña R. y Vera A. ESTUDIO SOBRE LAS
INTERACCIONES ECOLÓGICAS PRESENTES EN LAS ADYACENCIAS DE LA
FACULTAD DE HUMANIDADES Y EDUCACIÓN DE LUZ…………………………... 504
74. Suárez H., Suárez-Calleja E., Ramírez M., Sánchez-Urdaneta A. y Pacheco D.
EVALUACIÓN DE CARACTERES ANATÓMICO-FOLIARES DE SEIS CULTIVARES
DE AGUACATERO SEMBRADOS EN LA ALTIPLANICIE DE MARACAIBO……… 511
75. Rivero G., Pacheco D., Sánchez-Urdaneta A., Quirós M. y Sthormes G. DISTRIBUCIÓN
GEOGRÁFICA Y HÁBITAT DE ESPECIES DE Psidium (Myrtaceae) EN
VENEZUELA………………………………………………………………………………. 518
ÁREA: GESTIÓN AMBIENTAL (GA)…………………………………………………. 524
76. Chávez M., Fuentes L., Caldera Y., Chirinos Y., Graterol E. y Toyo J. CALIDAD DEL
SERVICIO DE AGUA POTABLE EN SECTORES PERTENECIENTES AL CONSEJO
COMUNAL “RAFAEL URDANETA” DEL MUNICIPIO CABIMAS, VENEZUELA…. 525
77. Plata D., Reyes L., Aular J., Plata A., Parra D. y Ávila E. TECNOLOGÍAS LIMPIAS Y
SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL: EL PUENTE HACIA EL FUTURO……………... 533
78. Alvarado Y., Pírela X., Antúnez J. y Chirinos J. SEGURIDAD, HIGIENE Y AMBIENTE
PARA LOS LABORATORIOS DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA
NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO……………………………………………… 540
79. García J., Rodríguez W. y Piña A. NOCIÓN DE RIESGO Y GESTIÓN AMBIENTAL DE
LAS COMUNIDADES EN EL CONSEJO DE CIRUMA………………………………… 549
80. Medina Y. y Fuentes L. GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO EN LAS ESCUELAS DE
INGENIERÍA CIVIL DE LAS INSTITUCIONES UNIVERSITARIAS DE LA COSTA
ORIENTAL DEL LAGO …………………………………………………………………... 556
81. Bracho E. PROBLEMAS EN LA GESTIÓN AMBIENTAL………………………….. 561
82. Martínez C., Pérez Y., Calleja Y., Guillen J. y Matos G. GERENCIA
MEDIOAMBIENTAL EN LA ORGANIZACIÓN………………………………………… 568
83. Díaz B. LA POLÍTICA COMO ORGANIZACIÓN INTELIGENTE ECOLÓGICA DEL
FUTURO……………………………………………………………………………………..575
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ÁREA:
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
(TAR)
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EFICIENCIA DE LA FLOTACIÓN CON COAGULANTE DURANTE EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE UN MATADERO DE
AVES
Gutiérrez E.1, Caldera Y.2, Berti S.2, Briceño R.2, Sánchez M.1 y Ruesga L.1
1
Centro de Investigación del Agua. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo,
estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago
(LIANCOL). Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
Las unidades de flotación por aire disuelto (DAF) son más eficientes que aquellas con aire
disperso, presentándose como alternativa para el tratamiento de aguas residuales industriales
con alto contenido de aceites y grasas (A y G), como las aguas provenientes de los mataderos
de aves. Esta eficiencia podría incrementarse con el uso de coagulantes. En esta investigación
se evaluó la eficiencia de un sistema de DAF sin y con la adición del coagulante sulfato de
aluminio durante el tratamiento de aguas residuales de un matadero de aves (ARMA). Se
trabajó con un DAF de 4 L de capacidad en la cámara de flotación y 1,7 L en el tanque de
presurización. Las muestras de agua se recolectaron a la entrada de la unidad de flotación que
integra el sistema de tratamiento del matadero. Se determinaron los parámetros A y G,
demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos suspendidos totales (SST), antes y después del
tratamiento, a presiones de 30, 40 y 50 psi, y recirculación del efluente del 40%, sin
coagulante y con la adición de 300 mg/L de sulfato de aluminio. La máxima remoción
obtenida en el sistema de DAF sin coagulante fue 44%, 70% y 29% para A y G, SST y DQO,
respectivamente. La adición de sulfato de aluminio incrementó la remoción, obteniéndose
entre 65% y 74% de remoción de los parámetros evaluados para 30 psi. Un sistema de DAF
con coagulante podría mejorar la remoción de A y G de las aguas del matadero de aves
zuliano.
Palabras clave: Matadero de aves, aguas residuales, flotación por aire disuelto (DAF),
coagulante, aceites y grasas.
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de flotación han demostrado su eficiencia para remover aceites y grasas
(A y G) y sólidos suspendidos (SS) de las aguas residuales de mataderos de aves (ARMA),
debido a sus ventajas de remover partículas livianas y muy pequeñas en cortos períodos de
tiempo. Sin embargo, la variabilidad de las características de las aguas como materia
suspendida, grasas y materia disuelta, y otros parámetros operacionales pueden afectar la
eficiencia de estos sistemas (Shammas y Bennett, 2010). Se ha reportado que las unidades de
flotación por aire disuelto (DAF) son más eficientes que aquellas con aire disperso,
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específicamente por el tamaño de las burbujas, presentándose como alternativa para el
tratamiento de aguas residuales industriales con alto contenido de A y G.
Caldera et al. (2010), después de evaluar el funcionamiento de una unidad de flotación
por aire disperso existente en un matadero de aves zuliano, concluyeron que la baja eficiencia
de remoción de los parámetros demanda química de oxígeno (DQO), SS y A y G (menores a
4%) está relacionada con las condiciones de operación y mantenimiento de la unidad de
tratamiento; como caudal que supera las condiciones para las que fue diseñada (12 L/s), falta
de
mantenimiento continuo en la unidad en cuanto a retirar las grasas acumuladas,
distribución de aire heterogénea y difusores deteriorados. Recomendando el uso de sistemas
de DAF.
Los sistemas de DAF proporcionan efluentes de excelente calidad y son ampliamente
usadas en el tratamiento primario de las aguas residuales de matadero para remover los SS,
también la eficiencia de la flotación podría incrementarse agregando coagulantes como sulfato
de aluminio y policloruro de aluminio, entre otros (Caldera et al., 2011; Dassey y Theegala,
2012). Se ha indicado que en los sistemas de DAF se logran remociones de SS entre 69% a
97,5% y entre 60% y 91,8% de DBO (Nemerow y Dasgupta, 1998).
En este sentido, el objetivo de esta investigación fue evaluar la eficiencia de un sistema
de DAF sin y con la adición del coagulante sulfato de aluminio, durante el tratamiento de
aguas residuales de un matadero de aves, a diferentes condiciones de presión.
METODOLOGÍA
Toma de muestras
Las muestras de agua residual se recolectaron manualmente a la entrada de una unidad
de flotación por aire disperso, que integra el sistema de tratamiento de un matadero de aves
ubicado en el estado Zulia, Venezuela. Se tomaron muestras simples durante tres meses de
evaluación. Las muestras se recolectaron en envases plásticos de 20 L y se trasladaron al
laboratorio para sus análisis. Los valores promedio para DQO, A y G y SST a la entrada de la
unidad de flotación fueron 3095, 484 y 1205 mg/L, respectivamente
Equipo experimental
El equipo de DAF utilizado en esta investigación cuenta con una cámara de flotación
(1) con capacidad para 4 L, de fondo perforado para distribuir uniformemente el reciclo y
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aumentar el contacto gas-líquido, una válvula que regula la entrada del agua presurizada (2), y
una válvula de salida (3) para la muestra tratada (FIGURA 1). Este equipo también tiene un
tanque de presurización de acero inoxidable con capacidad para 1,7 L (4), con un manómetro
en la parte superior (5) para verificar la presión interna y un recipiente de llenado para
introducir el reciclo (6), contiene además una válvula (7) para la entrada del reciclo. En la
parte inferior tiene dos válvulas, la primera (8) permite el paso del aire proveniente del
compresor de aire (9), y la segunda (10) libera el líquido presurizado; esta misma válvula es
usada para la succión del aire del tanque a través de una bomba de succión (11), tiene además
conexiones flexibles con acoples de rápida instalación y desinstalación.
6
5
7
9
1
3
4
8
11
2
10
FIGURA 1. Equipo de flotación por aire disuelto (DAF) utilizado en esta investigación.
Procedimiento experimental
Se realizaron ensayos variando las presiones a 207 kPa (30 psi), 276 kPa (40 psi) y 345
kPa (50 psi), el reciclo del efluente tratado fue de 40% y se trabajó sin y con coagulante
(sulfato de aluminio). La concentración de sulfato de aluminio (300 mg/L) fue seleccionada
previamente en pruebas de jarra (Caldera et al., 2011). El afluente utilizado durante la
operación fue de 3 L, con volúmenes de reciclo de 1200 mL (40%).
Las pruebas se iniciaron haciendo succión en el tanque hasta obtener el vacío, luego se
agregó el agua residual y se sometió a la presión deseada. Posteriormente, se conectó la
cámara y se descargó la muestra ya presurizada. Se dejó en reposo por 10 minutos, para llevar
a cabo el proceso de flotación. Finalmente, se tomaron las muestras requeridas para los
ensayos. El procedimiento fue similar cuando se agregó el coagulante, se trabajó con una
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mezcla rápida por 1 min y luego una mezcla lenta por 10 minutos y 300 mg/L de sulfato de
aluminio. La evaluación de las condiciones se realizó por triplicado.
Para evaluar la eficiencia del sistema se determinaron los parámetros A y G, DQO y
SST antes y después del tratamiento en el sistema de DAF, según métodos estándar (APHA,
AWWA, WCF, 1998).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la FIGURA 2 se presentan los porcentajes de remoción de A y G en el sistema de
DAF durante el tratamiento de las ARMA. Se observa que la FIGURA 2a que el valor
máximo en la remoción de A y G (44%) se obtuvo para la presión de 50 psi, también se
observa que disminución de la presión de 50 a 30 psi no causó una tendencia regular en la
remoción de A y G sin la adición de coagulante. Del Nery et al. (2007) encontraron
remociones de A y G ligeramente mayores (51%) a las reportadas en esta investigación
durante el tratamiento de ARMA, en un sistema de DAF, sin adición de coagulante.
90
90
CON COAGULANTE
80
SIN COAGULANTE
Remoción de A y G (%)
Remoción de A y G (%)
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60
50
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0
0
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40
50
30
40
30
Presión (psi)
Presión (psi)
FIGURA 2. Porcentajes de remoción de A y G en el sistema de DAF durante el tratamiento de
las ARMA. a. Sin coagulante b. Con coagulante.
La adición del coagulante sulfato de aluminio incrementó la remoción de A y G
(FIGURA 2b) obteniéndose remociones entre el 60% y 74%. El comportamiento fue similar al
obtenido sin la adición de coagulante, con la máxima remoción para la condiciones de 50 psi.
Sena et al. (2008) reportaron remociones de A y G de 89%, mayores que las encontradas en
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este estudio, cuando agregaron coagulantes y polímeros a aguas residuales de matadero para
mejorar la eficiencia de la flotación.
Las remociones de A y G en el sistema de flotación por aire disperso existente en el
matadero de aves zuliano son bajas, los porcentajes no superan el 4% (Caldera et al., 2010),
con las remociones obtenidas en este estudio, con y sin adición de coagulante, se demuestra
que el sistema de DAF podría ser la alternativa para mejorar la eficiencia de remoción de A y
G en el sistema de tratamiento de este matadero, que permitirá a esta industria aumentar la
calidad del efluente antes de su entrada al reactor biológico. Martínez et al. (1995) realizaron
la misma recomendación de modificar el sistema de flotación por aire disperso a un sistema de
DAF, en un sistema de tratamiento de aguas residuales de un matadero.
En la FIGURA 3a se muestra el comportamiento de las remociones de SST sin adición
de coagulante. La mayor remoción (70%) se obtuvo para la presión más baja (30 psi). Se
observó que la disminución de la presión favoreció la remoción SST. Trujillo y Herrera (1995)
obtuvieron una remoción del 36% de SST en un sistema DAF a 40 psi y 30% de recirculación,
menor a la encontrada en esta investigación.
90
90
SIN COAGULANTE
80
Remoción de SST (%)
Remoción de SST (%)
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60
50
40
30
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0
0
50
40
CON COAGULANTE
80
50
30
Presión (psi)
40
30
Presión (psi)
FIGURA 3. Porcentajes de remoción de SST en el sistema de DAF durante el tratamiento de
las ARMA. a. Sin coagulante b. Con coagulante.
Cuando se agregó sulfato de aluminio, la máxima remoción de SST fue de 73% a 40
psi (FIGURA 3b). La adición del coagulante mejoró la eficiencia del sistema de DAF para
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remover SST. Nardi et al. (2008) encontraron remociones para los SS de 74%, similares a las
obtenidas en esta investigación, cuando trabajaron en un sistema de DAF a presión más alta
(65,2 psi) y 40% de recirculación, durante el tratamiento de ARMA, con adición de
coagulantes. Mientras que, Al-Mutairi et al. (2008) trabajaron en una planta de tratamiento de
aguas residuales de matadero usando un DAF y reportan 72% de remoción de SS.
En la FIGURA 4a se observan que los porcentajes de remociones de DQO en el
sistema de DAF sin coagulante muestran un comportamiento similar con las variaciones de
presión, donde las remociones no superaron el 30%. La adición de sulfato de aluminio mejoró
la eficiencia del DAF para remover la DQO presente en las ARMA (FIGURA 4b). Se
obtuvieron remociones de DQO en el rango de 50% y 76%, presentado el mejor
comportamiento cuando se trabajó con 30 psi. La disminución de la presión favoreció la
remoción de DQO.
90
90
SIN COAGULANTE
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CON COAGULANTE
80
R em oció n de D Q O (% )
Rem oción de DQO (%)
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50
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40
30
Presión (psi)
Presión (psi)
FIGURA 3. Porcentajes de remoción de DQO en el sistema de DAF durante el tratamiento de
las ARMA. a. Sin coagulante b. Con coagulante.
Las unidades de tratamiento primario no tienen como objetivo principal remover
materia orgánica; sin embargo, se puede conseguir hasta un 35% de remoción de DQO total
(Mittal, 2006). Otros investigadores han reportado remociones de DQO y SST entre 50% y
80% durante el tratamiento ARMA en un sistema de DAF, indicando que la remoción de estos
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parámetros contribuye a mejorar la eficiencia de las unidades posteriores (Del Nery et al.,
2007; Márquez y Guevara, 2004).
CONCLUSIONES
El sistema de DAF evaluado en esta investigación es eficiente para remover el 74% de
los A y G presentes en las ARMA, con la adición de sulfato de aluminio, a condiciones de
presión de 50 psi y recirculación de 40%, representando una alternativa para mejorar la
calidad de las ARMA zuliano.
La adición de sulfato de aluminio incrementó la remoción de los parámetros evaluados,
obteniéndose a 30 psi, remociones del 66%, 73% y 76% de A y G, SST y DQO,
respectivamente.
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EFICIENCIA DE TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS PARA LA
REMOCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA DE LAS AGUAS ASOCIADAS
A LA PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO
Gutiérrez E.1 y Caldera Y.2
1
Centro de Investigación del Agua. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo,
estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Laboratorio de Investigaciones Ambientales. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad
del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Entre los contaminantes presentes en las aguas asociadas a la producción de petróleo (APP) se
encuentra la materia orgánica medida como demanda química de oxígeno (DQO), además de
presentar crudo, hidrocarburos, fenoles, sólidos suspendidos, metales, fracciones de saturados,
aromáticos, resinas y asfaltenos (SARA) y salinidad, representando un potencial contaminante
si se descargan sin tratamiento. El objetivo de esta investigación fue analizar estudios
generados en la Universidad del Zulia sobre la eficiencia de sistemas biológicos en la
remoción de materia orgánica presente en las APP provenientes de la extracción de crudo
liviano, obtenidas en el Patio de Tanques Ulé, ubicado en el estado Zulia de Venezuela. Se
presenta una revisión bibliográfica de los sistemas de tratamiento biológicos: reactores por
carga (RC), reactor anaerobio de manto de lodo de flujo ascendente (UASB) y reactores por
carga secuencial (SBR). Para cada sistema de tratamiento los investigadores diseñaron un
modelo experimental variando las condiciones de operación, carga orgánica, tiempos de
retención y temperatura. Los investigadores demostraron que las APPL son biodegradables en
sistemas biológicos aerobios y anaerobios, a diferentes condiciones de operación, obteniendo
remociones de DQO que superaron el 70%. Sin embargo, es necesario analizar otros
parámetros y condiciones de operación, así como realizar una evaluación económica antes de
seleccionar algún tratamiento.
Palabras clave: Agua asociadas a la producción de petróleo, tratamiento biológico, sistemas
anaerobios, sistemas aerobios, DQO.
INTRODUCCIÓN
Las aguas separadas durante la extracción del petróleo han recibido varias
denominaciones, aguas aceitosas de producción, aguas de formación, aguas desde campos
petroleros, efluentes producto de la extracción de petróleo, aguas de producción petrolera y
efluentes petroleros, entre otros. En este trabajo se denominan aguas asociadas a la producción
de petróleo (APP). Estas aguas provienen de la extracción del crudo y lo acompañan hasta la
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superficie. Su composición depende varios factores como del origen del agua y de los cambios
de presión, temperatura y composición de los gases, que ocurren en el subsuelo.
Entre las características de las APP se destaca su alto contenido de crudo libre y
emulsionado, hidrocarburos, sólidos suspendidos, gases, H2S y mercaptanos (Gutiérrez et al.,
2002), compuestos aromáticos, poliaromáticos y fenoles (Rincón et al., 2008) altas
temperaturas y altas salinidad (Guerrero et al., 2005; Li et al., 2005), compuestos saturados,
aromáticos, resinas y asfaltenos, SARA (Díaz et al., 2007) y trazas de metales Na, Ca, Mg,
Fe, Sr, Cr, As y Hg (Gutiérrez et al., 2009). Por la calidad fisicoquímica de estas aguas, es
necesario someterlas a tratamiento antes de su descarga a cuerpos de agua, y evitar así
impactos ambientales negativos (García et al., 2004).
Por otra parte, los volumen de APP generados en el Patio de Tanques Ulé de la Costa
Oriental del Lago de Maracaibo en Venezuela, perteneciente a la industria petrolera Petróleos
de Venezuela Sociedad Anónima (PDVSA), podrían sobrepasar las necesidades para la
recuperación secundaria y los sistemas de reinyección serían rápidamente saturados, por esta
razón, se realizaron diferentes trabajos de investigación orientados a presentar alternativas a
PDVSA para disminuir el potencial contaminante de las APP.
En este sentido, algunas propuestas para el tratamiento de las APP son los procesos
biológicos aerobios y anaerobios. Entre los procesos anaerobios se encuentran los reactores
por carga (RC) y los reactores de manto de lodo de flujo ascendente (UASB, por sus siglas en
inglés). Los sistemas biológicos anaerobios mesofílicos y termofílicos han sido exitosos en el
tratamiento de aguas complejas, con cargas orgánicas bajas, moderadas o altas (Lettinga,
2001). En el caso de los UASB se destaca la capacidad de retener biomasa, formar lodo
granular con altas propiedades de sedimentación, manejar altas cargas orgánicas a tiempos de
retención hidráulica (TRH) cortos, producir biogás y remover altas concentraciones de materia
orgánica biodegradable (Lepisto y Rintala, 1999; Lettinga, 2005).
En cuanto a los sistemas aerobios, han sido eficientes para el tratamiento de aguas
residuales con compuestos químicos con resistencia a la biodegradabilidad. Entre estos
sistemas se encuentran los reactores por carga secuencial (SBR, por sus siglas en inglés), los
cuales han mostrado excelentes resultados en la degradación de compuestos tóxicos presentes
en efluentes industriales (Díaz et al., 2005a; González et al., 2007).
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El objetivo de esta investigación fue analizar estudios generados en la Universidad del
Zulia sobre la eficiencia de sistemas biológicos (RC, UASB y SBR) en la remoción de materia
orgánica presente en las APP provenientes de la extracción de crudo liviano, obtenidas en el
Patio de Tanques Ulé, ubicado en el estado Zulia de Venezuela.
METODOLOGÍA
Se desarrolló una investigación de diseño documental, basada en la obtención y
análisis de datos provenientes de documentos (Arias, 1999). Se consideraron para la revisión
documental de artículos científicos referidos al tratamiento biológico de las APP. Se
seleccionaron 12 publicaciones generadas a partir de estudios realizados la Universidad del
Zulia durante los años 2002 a 2012. El instrumento utilizado fue una matriz de registro de los
tratamientos, considerando como criterios el sistema de tratamiento, condiciones de operación,
carga orgánica, tiempos de retención, temperatura y contenido de los contaminantes. La
efectividad de los tratamientos se comparó considerando la eficiencia en la remoción de DQO.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Origen y composición de las aguas asociadas a la producción de petróleo liviano
Las muestras de aguas asociadas a la producción de petróleo (APP), se obtuvieron en
el Patio de Tanque de Ulé de la industria petrolera nacional, ubicado en la Costa Oriental del
Lago de Maracaibo, sector Tía Juana estado Zulia, Venezuela. Las aguas provienen de las
segregaciones Tía Juana Liviano (TJL), Urdaneta Pesado (UP), Tía Juana Mediano (TJM), y
las deshidrataciones de los Patios de Punta Gorda (Rosa Mediano-RM), Shell Ulé (F-6/H-7) y
Terminal Lacustre La Salina (TLLS). Estas aguas se obtuvieron de la separación del agua
asociada a la extracción de crudo liviano (>31,8ºAPI) APPL, clasificación según el Instituto
Americano del Petróleo.
El tratamiento de las APPL se inicia con la adición de un coagulante primario, y son
enviadas a un múltiple. Posteriormente, se mezclan las APPL con las corrientes de aguas de
producción de petróleo mediano (APPM) y pesado (APPP) y pasan a los separadores API 1, 2,
3 y 4 donde el agua permanece un tiempo de residencia requerido para la separación del crudo
libre y del originado producto de la desestabilización de la emulsión. Luego el agua pasa a un
separador API 5 para la segunda etapa de remoción de crudo. Finalmente va a un clarificador
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para separar el resto del crudo. El agua tratada se envía a los pozos inyectores de los
yacimientos (De Turris et al., 2011).
La TABLA 1 presenta las principales características de las APPL. Son aguas con
elevada concentración de contaminantes, presentan altas concentraciones de DQO, fenoles,
hidrocarburos y aceites y grasas (A y G), también son aguas con pH básico y alcalinidad entre
2000 y 3000 mg CaCO3/L. Por otra parte, no cumplen con la normativa ambiental venezolana
para ser descargadas a cuerpos de agua (Gaceta Oficial, 1995).
TABLA 1. Parámetros fisicoquímicos de las aguas de producción de petróleo liviano (APPL)
provenientes del Patio de Tanques Ulé
Parámetros
pH
Alcalinidad (mg CaCO3/L)
DQO soluble (mg/L)
Fenoles (mg/L)
Nitrógeno NTK (mg/L)
Fósforo (mg/L)
Hidrocarburos (mg/L)
SST(mg/L)
SSV (mg/L)
A y G (mg/L)
Saturados (%)
Aromáticos (%)
Resinas (%)
Asfaltenos (%)
Díaz et al.
(2005b)
7,9
2933
1065,2
19,36
23,82
1,07
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
Gutiérrez et
al. (2012)
8,3
2670
1400
NR
20
2,2
224,2
104
54
66
76,6
7,04
6,34
7,73
González et
al.(2007)
7,99
2412
1105
16,8
21,2
1,57
78,0
NR
NR
100,7
NR
NR
NR
NR
NR: No Reportado
Tratamiento biológico de las aguas asociadas a la producción de petróleo liviano
Los sistemas biológicos aerobios evaluados fueron los reactores secuenciales por carga
(SBR) y entre los sistemas biológicos anaerobios se tienen los reactores por carga (RC) y los
reactores de manto de lodo de flujo ascendente (UASB), operados tanto bajo condiciones
mesofílicas como termofílicas. En la TABLA 2 hace un resumen de los resultados de la
aplicación de estos tratamientos a las APPL.
Las APPL son biodegradables tanto en sistemas aerobios y anaerobios. Díaz et al.
(2005b) reportan que la remoción de la DQO en un sistema biológico aerobio SBR fue de
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88,8%. Así mismo, las APPL mostraron ser biodegradables a condiciones anaerobias en
sistemas por carga y continuos, a condiciones mesofílicas (37ºC) y termofílicas (55ºC). En
sistemas por carga la remoción de la DQO alcanzó un 70,7% a condiciones mesofílicas
(Gutiérrez et al., 2007), mientras que en reactores UASB a las dos condiciones de temperatura,
la remoción de la DQO reportada supera el 75% (TABLA 2).
TABLA 2. Resultados de los tratamientos biológicos aplicados a las APPL
Autores, año
Díaz et al. (2005b)
Sistema de
Tratamiento
SBR
DQO
(%)
88,8
González et al. (2007)
SBR
88
Gutiérrez et al. (2007)
RC
70,7
Rincón et al. (2002)
UASB
23,8-86,1
Díaz et al. (2005b)
UASB
81,7
Gutiérrez et al. (2006)
UASB
Caldera et al. (2007)
UASB
Rincón et al. (2008)
UASB
40-80M
67-84T
78a
77b
93
M: Mesofílica
T: Termofílica a: TRH 24 h b: TRH 12 h
En los reactores UASB el TRH influyó en la remoción de la DQO; así, para
condiciones mesofílicas, Rincón et al. (2002) reportan que el TRH óptimo estuvo entre 15 y
10 horas con remociones de DQO superior al 80%; sin embargo, para TRH menores a 10
horas el sistema no permitió que las bacterias metanogénicas transformaran los ácidos grasos
volátiles (AGV), provocando la inhibición del sistema. Por otra parte, Gutiérrez et al. (2006)
reportan que para las mismas condiciones de temperatura el TRH óptimo fue de 18 horas con
una remoción de la DQO del 80%. Gutiérrez et al. (2006) indican también, que para las
condiciones termofílicas el TRH óptimo fue de 18 horas con una remoción de la DQO del
84%, manteniendo buenas remociones para TRH de 6 horas (67%).
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Cuando se comparó la eficiencia en reactores UASB mesofílicos y termofílicos para el
tratamiento de las APPL, se observaron mayores porcentajes de remoción de la DQO a
condiciones termofílicas para TRH menores a 15 horas, esta conversión puede estar asociada a
que las altas temperaturas aceleran los sistemas enzimáticos biológicos. Sin embargo, no hubo
diferencia significativa (P>0,05) entre los valores obtenidos para condiciones mesofílicas y
termofílicas, para los TRH de 24 a 12 horas.
En los distintos tratamientos la remoción de la DQO presente en las APPL superó el
70%. En este sentido, la industria petrolera tiene alternativas a seleccionar para el tratamiento
de las APPL; sin embargo, la decisión será económica entre la temperatura, el tamaño del
reactor y los costos de energía. En el caso de la vía termofílica, es necesario considerar el
costo de calentamiento del agua ya que las APPL se encuentran a temperatura ambiente. Para
los procesos aerobios se deberá considerar los costos de energía asociados.
La biodegradabilidad de las APP se ha asociado a diversos factores, como la
composición SARA, la concentración de fenoles, la alcalinidad, las altas cargas orgánicas
(bajos TRH), concentración de metales y la temperatura.
Algunos investigadores (Gutiérrez et al., 2007; Gutiérrez y Caldera, 2011; Gutiérrez et
al., 2012) comparten que la biodegradabilidad de las APP está asociada a la composición en
cuanto a saturados, aromáticos, resinas y asfáltenos presentes en estas como producto de su
contacto con el crudo asociado. La diferencia de composición de estas fracciones SARA
confieren diferencias características que influyen en su biodegradabilidad, presentando las
APPL mayor porcentaje de saturados, considerados más biodegradables, mientras que las
APPM y APPP presentaron mayor porcentaje de resinas.
CONCLUSIONES
Los sistemas de tratamiento biológico reactores secuenciales por carga (SBR),
reactores por carga (RC) y los reactores de manto de lodo de flujo ascendente (UASB), fueron
eficientes para remover materia orgánica de las APPL alcanzando remociones de DQO
superiores al 70%.
Es necesario analizar otros parámetros y condiciones de operación, así como realizar
una evaluación económica antes de seleccionar algún tratamiento.
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REMOCIÓN DE FÓSFORO EN EFLUENTES DE UN MATADERO DE
RESES UTILIZANDO UN REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL
Carrasquero S.1*, Pire M. 2, Mas y Rubí M.1, Marín J. 1, Martínez D.1 y Díaz A.1
1
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected].
2
Programa de Ingeniería Agroindustrial. Decanato de Agronomía. Universidad Centro
Occidental Lisandro Alvarado. Venezuela.
RESUMEN
El objetivo de esta investigación fue evaluar la remoción biológica de fósforo utilizando un
reactor secuencial por carga a escala laboratorio en efluentes generados por un matadero de
reses, ubicado en el estado Zulia, Venezuela. Se utilizó un reactor por carga con un volumen
útil de 2 L, una secuencia operacional anaeróbica-aeróbica-anóxica (An/Ae/Ax), un tiempo de
retención celular de 25 días y dos tiempos de retención hidráulica, T1 con 11 h y T2 con 15 h,
evaluando dos tratamientos. Los parámetros medidos en la caracterización del efluente fueron:
demanda química de oxígeno total (DQOT), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5,20),
nitrógeno total (NT), pH, alcalinidad total y fósforo total (PT). El efluente industrial se
caracterizó por presentar una DQOT de 13522,4 mg/L, una DBO5,20 de 8112,5 mg/L, y un
contenido de NT y PT de 646,8 y 10,9 mg/L, respectivamente. La remoción de fósforo
presentó diferencias significativas (p≤0,05) entre los dos tratamientos aplicados, T1 y T2,
siendo el tratamiento T2 el más efectivo, alcanzando un porcentaje de remoción de 43,20%
para una concentración de 11,62 mg/L a la entrada y 6,60 mg/L a la salida del reactor,
mientras que la concentración de fósforo a la entrada del tratamiento T1 fue de 10,10 mg/L y
7,62 mg/L a la salida, con un porcentaje promedio de remoción de 24,55%.
Palabra clave: Efluente de matadero de reses, fósforo, reactor biológico secuencial (SBR).
INTRODUCCIÓN
Los efluentes provenientes del proceso de matanza contienen altas concentraciones de
materia orgánica, sólidos suspendidos, grasas, nitrógeno y fósforo, representando una mezcla
compleja de proteínas, compuestos orgánicos y grasas (Padilla et al., 2011). La problemática
asociada a la presencia de los nutrientes (N y P) radica ante todo en la eutrofización de
corrientes naturales, entre las que se cuentan los lagos y embalses.
Tradicionalmente el sistema empleado para eliminar fósforo de las aguas residuales ha
sido la precipitación química utilizando alumbre o cal, práctica que está siendo sustituida por
los sistemas biológicos, ya que a través de ellos es posible obtener bajos niveles de fósforo en
el efluente de un sistema de tratamiento, sin la necesidad de incurrir en altos gastos de
operación y mantenimiento (Castillo y Tejeros, 1999).
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La eliminación biológica de fósforo (EBP) de las aguas residuales se basa en el
enriquecimiento de los lodos activados con organismos acumuladores de fósforo (PAOs)
(Wagner et al., 1998). La EBP explota el potencial para que los microorganismos acumulen
fósforo (como polifosfato intracelular) por encima de sus necesidades metabólicas normales.
El proceso de EBP se caracteriza principalmente por la circulación de un lodo activado a
través de fases anaeróbicas y aeróbicas, junto con la introducción del agua residual afluente en
la fase anaeróbica (Mino et al., 1998). Para lograr la EBP en la fase anaeróbica deben estar
disponibles fuentes de carbono fácilmente degradables, como los ácidos grasos volátiles
(AGVs).
El objetivo de esta investigación fue evaluar la remoción biológica de fósforo en
efluentes provenientes de un matadero de reses utilizando un reactor biológico secuencial a
escala laboratorio.
METODOLOGÍA
Recolección del efluente industrial
La obtención del efluente industrial se realizó en un matadero de reses (Bos taurus)
ubicado en el estado Zulia, Venezuela. La recolección del efluente se realizó de acuerdo a los
patrones establecidos en el Método Estándar, usando el método 1060 para la recolección de
muestras y preservación (APHA-AWWA-WEF, 2012).
Caracterización del efluente industrial
Para llevar a cabo la caracterización del efluente se aplicaron los procedimientos
establecidos en el Método Estándar (APHA-AWWA-WEF, 2012). Los parámetros
fisicoquímicos que se midieron en la caracterización fueron: pH (4500-H+B), DQO (5210-B),
DBO5,20 (5210-B), nitrógeno total (NT) (4500-N B) y alcalinidad total (2320-B).
Montaje y operación del reactor
Para el tratamiento del efluente se utilizó un reactor de vidrio cilíndrico por carga
secuencial de 14,5 cm de diámetro y 26 cm de alto. El volumen útil del reactor fue de 2 L, el
volumen que ocupó el lodo activado tras la fase de sedimentación correspondió a un 30% del
volumen útil (0,6 L), mientras que el volumen de agua residual industrial que se añadió en la
fase de llenado de cada ciclo, correspondió a un 70% (1,4 L).
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El llenado y la descarga del efluente funcionaron de manera automatizada a través de
dispositivos reguladores de tiempo (Excelline, modelo GTC-E-120AS) y se realizaron a través
de tuberías flexibles (Masterflex 06409-147) de 6 mm de diámetro conectadas al reactor
empleando bombas peristálticas (Cole-Parmer, modelos 77202-60 y 77201-60) de un solo
sentido de flujo, las cuales se mantuvieron a un caudal constante de 93 mL/min.
Tratamiento del efluente en el reactor
El proceso de tratamiento del efluente constó de cuatro etapas: llenado, reacción,
sedimentación y descarga. Durante el estudio se trabajó con un tiempo de retención celular de
25 días, mientras que el tiempo de retención hidráulica (TRH) varió, empleando primero un
TRH de 11 horas y después un TRH de 15 horas. Para todos los tratamientos, el tiempo de las
etapas de llenado, sedimentación y descarga permaneció constante, 0,25 h; 0,50 h y 0,25 h,
respectivamente, mientras que los tiempos de las fases en la etapa de reacción fueron los
siguientes para el tratamiento T1 (11 h): 1,0 h fase anaeróbica, 7,0 h fase aeróbica y 2 h para la
fase anóxica. Para T2 (15 h): 1,50 h fase anaeróbica, 10,0 h y 2,5 h para la fase aeróbica y
anóxica, respectivamente.
Para mejorar las características de las aguas residuales y así facilitar su tratamiento
biológico, los sólidos suspendidos en el afluente fueron removidos por separación con una
malla #20, evitando que pudieran causar la obturación de tuberías y bombas del sistema de
llenado y descarga del reactor.
Las muestras fueron tomadas al inicio, durante y al final de cada tratamiento evaluado,
para evaluar la evolución de la concentración de fósforo a lo largo del ciclo operacional del
reactor. La concentración de fósforo fue determinada de acuerdo al procedimiento establecido
en el Método Estándar: PT (4500-P-C), (APHA-AWWA-WEF, 2012).
Diseño Experimental
El experimento se condujo mediante un diseño completamente al azar con un total de
dos tratamientos con nueve repeticiones no consecutivas cada uno, los resultados de las
remociones de los parámetros fisicoquímicos se compararon mediante un análisis de varianza
y separación de medias a través de la prueba de Tukey, utilizando el programa estadístico
Statistix versión 8,0
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del efluente del matadero de reses
La caracterización fisicoquímica del efluente industrial del matadero de reses se
presenta en la TABLA 1, donde se reportan los valores medios y su dispersión expresada a
través de la desviación estándar (DE), así como se indican los límites establecidos por la
norma venezolana para la descarga a los cuerpos de agua (Gaceta Oficial, 1995).
El agua cruda proveniente del matadero de reses se caracterizó por presentar un
contenido de materia orgánica total medida como DQOT que osciló entre 8643 y 18461 mg/L
con un promedio de 13522,4 mg/L, mientras que la materia orgánica biodegradable medida
como DBO osciló entre 6429 y 9795 mg/L con un promedio de 8112,5 mg/L, representando
aproximadamente un 60% de la materia orgánica total.
TABLA 1. Características fisicoquímicas del efluente del matadero de reses.
Parámetro
pH
Alcalinidad total
DQOT
DBO5,20
NT
PT
Unidad de
expresión
Valor
(media ± DE)
mg CaCO3/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
6,36 ± 0,07
356,50 ± 159,34
13522,4 ± 4909,7
8112,5 ± 1683,9
646,8 ± 259,3
10,9 ± 0,99
DE: Desviación estándar. *Gaceta Oficial (1995)
Límites establecidos por
la norma de descarga a
los cuerpos de agua*
6–9
--350
60
40
10
Los valores promedio de NT y PT que se obtuvieron en la caracterización fueron 646,8
y 10,9 mg/L, respectivamente. Dichos valores superan el límite máximo establecido por las
normas venezolanas para descargas en cuerpos de agua.
Remoción de fósforo en el reactor biológico secuencial
Los resultados obtenidos en porcentajes de remoción de fósforo durante los dos
tratamientos se presentan en la TABLA 2, con el respectivo valor de concentración a la
entrada del reactor y el obtenido a la salida del mismo, para los dos tratamientos aplicados.
La remoción de fósforo presentó diferencia significativa (p≤0,05) entre el tratamiento
T1 y T2, siendo el tratamiento T2 el más efectivo, con una eficiencia de remoción de 43,20%
para una concentración de 11,62 mg/L a la entrada y 6,60 mg/L a la salida; mientras que la
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concentración de fósforo a la entrada del T1 fue de 10,10 y 7,62 mg/L a la salida, con un
porcentaje promedio de remoción de 24,55%.
TABLA 2. Valores de entrada, salida y porcentajes de remoción de fósforo total obtenidos
durante el tratamiento en el reactor
Variable
(mg/L)
Fósforo
Carga
T1
(media ± DE)
10,10 ± 0,33
T2
(media ± DE)
11,62 ± 0,71
Fin Anaerobia
10,76 ± 0,54
13,52 ± 0,071
Fin Aerobia
6,97 ± 1,70
7,56 ± 1,66
Fin Anóxica
7,19 ± 2,15
6,40 ± 2,82
Salida
7,62 ± 1,05
6,60 ± 1,82
24,55b ± 19,04
43,20a ± 27,70
Fase
Remoción PT (%)
DE: Desviación estándar. Nota: Media seguida por letras distintas en cada fila indica diferencias significativas
según la prueba de Tukey (p≤0,05).
La diferencia estadística obtenida entre los tratamientos T1 y T2, indica que la
variación en el TRH afectó la remoción de fósforo, siendo más efectivo el tratamiento T2 por
poseer fases anaeróbicas y aeróbicas más prolongadas.
El proceso de remoción biológica de fósforo está caracterizado por la recirculación del
lodo a través de ambientes anaeróbicos y aeróbicos; donde en la fase anaeróbica los
organismos acumuladores de fósforo (PAOS) almacenan ácidos grasos volátiles (AGV)
liberando ortofosfatos (P-PO4-3) a la fase líquida, el cual es consumido durante la fase aeróbica
(Lemaire et al., 2006; Serralta et al., 2004). Al existir una fase aeróbica más prolongada,
mayor es el consumo de fosfato, y por consiguiente, mayor es la remoción de fósforo.
El reactor biológico secuencial para ambos tratamientos aplicados logró disminuir la
concentración de fósforo hasta cumplir con límite máximo permitido de 10 mg/L, según lo
establecido por la norma venezolana de descarga a los cuerpos de agua (Gaceta oficial, 1995).
En las FIGURAS 1 y 2 se puede observar el comportamiento del fósforo medido como
ortofosfatos en las diferentes fases para un ciclo de operación en el reactor, a través de los
perfiles de los dos tratamientos realizados. La FIGURA 1 muestra que durante la fase
anaeróbica ocurrió un incremento del 6,53% en la concentración de fósforo con respecto al
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valor de la entrada, mientras que durante las fases posteriores, se observa una remoción del
33,18% durante las fases aeróbica y anóxica.
FIGURA 1. Evolución de la concentración de fósforo durante un ciclo de operación en el
reactor para el tratamiento T1.
En la FIGURA 2, se observa el comportamiento del fósforo durante el segundo
tratamiento, en el que se incrementó el TRH obteniendo resultados más favorables en
comparación con el tratamiento T1. Bajo estas nuevas condiciones y con valores de fósforo un
poco más elevados en el afluente, durante la fase anaeróbica el incremento de la concentración
de fósforo fue mayor, resultando ser de 16,35% con respecto al valor registrado en la entrada,
para las dos fases siguientes la remoción resultó de 52,66%.
FIGURA 2. Evolución de la concentración de fósforo durante un ciclo de operación en el
reactor para el tratamiento T2.
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CONCLUSIONES
Los dos tratamientos aplicados al agua residual del matadero de reses en el reactor por
carga secuencial (SBR) permitieron obtener concentraciones de fósforo total a la salida del
reactor que cumplieron con la normativa venezolana vigente para la descarga a cuerpos de
agua.
Existieron diferencias significativas (p≤0,05) en la remoción de fósforo total, por lo
cual la variación en el TRH afectó la remoción de este parámetro, siendo más efectivo el
tratamiento con un tiempo de retención de 15 horas que generó un porcentaje de remoción de
fósforo de 43,20%.
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EFICIENCIA DEL CLORURO FÉRRICO COMO COAGULANTE
DURANTE EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES DE UNA INDUSTRIA
PROCESADORA DE HARINA
Mas y Rubí M.1, Cordero R.1, Carrasquero S.1, Vargas L.2, Mejías D.3 y Díaz A.1
1
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo estado Zulia, Venezuela. [email protected].
2
Centro de Investigaciones del Agua (CIA). Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.
3
Proyecto de Ingeniería de Gas. Programa de Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional
Experimental Rafael María Baralt. Cabimas, estado Zulia. Venezuela.
RESUMEN
Se evaluó la eficiencia de un tratamiento fisicoquímico de coagulación, floculación,
sedimentación y filtración utilizando cloruro férrico como coagulante. Este estudio se llevó a
cabo con aguas residuales provenientes de una industria procesadora de harina. La
caracterización del agua residual se realizó mediante la medición de los parámetros: demanda
bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total (NT),
sólidos totales (ST), fósforo total (PT), color, turbidez, pH y alcalinidad total. Se realizaron
corridas exploratorias con dosis del coagulante que oscilaron entre 20 y 500 mg/L, mediante el
uso del equipo de prueba de jarra, el cual reproduce las condiciones que se producen en una
planta de tratamiento. El rango de concentración evaluado del cloruro férrico permitió
alcanzar un porcentaje de remoción de turbidez de 99,8% para una turbiedad inicial de 212
UNT, un porcentaje de remoción de color de 88% con valores de color inicial de 175 UC y un
porcentaje de remoción de DQO de 73,2% para valores de DQO inicial de 744,53 mg/L,
utilizando como dosis óptima de 40 mg/L.
Palabras clave: Coagulación, cloruro férrico, aguas residuales, procesadora de harina.
INTRODUCCIÓN
Las aguas residuales procedentes de las industrias procesadoras de harina se
caracterizan por presentar concentraciones de sólidos totales y materia orgánica que
sobrepasan los límites establecidos por la normativa venezolana para la descarga en cuerpos
de agua, contemplados en el Decreto 883 (Gaceta Oficial, 1995). Una cantidad excesiva de
sólidos es peligrosa para los peces y otras formas de vida acuática por la obstrucción de los
órganos respiratorios (branquias), reducción de la intensidad de la radiación luminosa y
modificación de las cadenas alimenticias (Ramos et al., 2003).
Los procesos de coagulación y floculación son una parte importante del tratamiento de
aguas residuales. La coagulación es el proceso de acondicionamiento de partículas
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suspendidas para promover su aglomeración y producir partículas más grandes que pueden ser
más fácilmente eliminadas en los procesos de tratamientos posteriores (De Wolfe et al., 2003).
La floculación conduce a la formación de una estructura más grande que sedimenta con
facilidad. Este proceso se utiliza comúnmente para eliminar la materia orgánica en suspensión
y el color.
Existen varios productos que se emplean como coagulantes y floculantes para el
tratamiento de aguas naturales y residuales, como sulfato de aluminio, policloruro de
aluminio, cloruro férrico y polímeros sintéticos, entre otros.
Los coagulantes inorgánicos basados en el hierro como elemento metálico tienen una
gran aplicabilidad en el campo del tratamiento de aguas residuales, en concreto el cloruro
férrico se emplea masivamente en la depuración de efluentes urbanos e industriales al igual
que otras sales de hierro (Sánchez, 2007).
El cloruro férrico usado como coagulante, tiene ventajas al compararlo con otros
coagulantes, entre las que se destacan su efectividad en amplios rangos de pH y temperatura y
que forma un flóculo más pesado con mayor velocidad de asentamiento, debido a que generan
iones trivalentes de mayor peso molecular (Okour et al., 2009). El cloruro férrico puede
trabajar con pH tan bajo como 4 y tan alto como 11, reacciona con la alcalinidad del agua o
con cal para formar un flóculo de hidróxido férrico (Arboleda, 2000).
En esta investigación se evaluó la eficiencia del cloruro férrico como coagulante en el
tratamiento de aguas residuales generadas por una industria procesadora de harina a través de
la prueba de jarra a escala laboratorio.
METODOLOGÍA
Muestreo del agua residual
El agua residual industrial proviene de una empresa multinacional productora de
alimentos en Venezuela ubicada en el estado Zulia. La recolección del efluente se realizó de
acuerdo a los patrones establecidos en el Método Estándar, usando el método 1060 para la
recolección de muestras y preservación (APHA-AWWA-WEF, 2005).
Caracterización del agua residual
Para llevar a cabo la caracterización del efluente, se aplicaron los procedimientos
establecidos en el Método Estándar (APHA-AWWA-WEF, 2005). Los parámetros
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fisicoquímicos que se midieron en la caracterización fueron: pH (4500-H+B), DQO (5210-B),
DBO5,20 (5210-B), turbidez (2130-B), sólidos totales (ST) (2540-B), nitrógeno total (NT)
(4500-N B) y alcalinidad total (2320-B).
Montaje y operación de la prueba de Jarra
La prueba de jarra se realizó en un equipo con un agitador múltiple de seis paletas de
velocidad variable (Phipps and Bird Inc, Modelo No. 300) con un mezclado rápido a 100 rpm
por 1 minuto, luego una mezcla lenta a 30 rpm por 20 minutos y se finalizó el proceso con la
fase de sedimentación por un lapso de 30 minutos (Koohestanian et al., 2008).
Después del período de sedimentación, se procedió a captar una muestra del
sobrenadante en un punto situado aproximadamente 2 cm por debajo de la parte superior del
nivel de líquido, para la determinación de los parámetros fisicoquímicos: DQO, color, turbidez
(Hanan, 2009).
Preparación de la solución coagulante
El tratamiento con cloruro férrico (Riedel-de Haën) se llevó a cabo mediante corridas
exploratorias y la adición de volúmenes progresivos de dosis del coagulante. El rango de
concentraciones estudiado osciló entre 20 y 200 mg/L, según lo reportado por Farajnezhad y
Gharbani (2012). La solución madre a partir de la cual fueron agregadas las dosis de
coagulantes fue del 10% p/v. Para la selección de la dosis óptima de cada coagulante se
utilizaron los siguientes criterios: Porcentaje de remoción de turbidez y color, cantidad mínima
de dosis a usar y verificación de remoción de DQO.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del efluente proveniente de la industria procesadora de harina
Las características fisicoquímicas del agua residual se muestran en la TABLA 1, estos
valores fueron comparados con los límites establecidos según la normativa venezolana para la
descarga a cuerpos de agua y redes cloacales contemplados en el Decreto 883 (Gaceta Oficial,
1995).
El efluente industrial se caracterizó por presentar un valor promedio de pH de 6,62
unidades y un valor de alcalinidad total de 175 mg/L (TABLA 1). Con respecto a los
parámetros físicos color y turbidez, el valor promedio obtenido de color aparente fue de 175
UC y de turbidez 212 UNT. Farajnezhad et al. (2012) obtuvieron un valor promedio de color
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aparente de 119 UC durante la aplicación de un tratamiento fisicoquímico a efluentes
industriales.
Las concentraciones promedio de materia orgánica medida como DQOT y DBO5,20,
obtenidas durante la caracterización del efluente fueron de 744,53 y 157,50 mg/L,
respectivamente. La relación DBO5,20/DQOT del efluente caracterizado fue de 0,21, indicando
que los tratamientos biológicos no son la mejor opción para el tratamiento de estos efluentes.
TABLA 1. Características fisicoquímicas del efluente industrial.
Parámetro
Unidad de
expresión
Valor
(media ± DE)
pH
---
6,62 ± 0,20
Descarga a
cuerpos de
agua*
6-9
DQOT
mg/L
744,53 ± 16,84
350
DBO5,20
mg/L
157,50 ± 23,33
60
Turbidez
UNT
212,00 ± 9,90
---
Color
UC-PtCo
175,00 ± 20,74
500
ST
mg/L
1740,0 ± 105,60
---
NT
mg/L
7,41 ± 1,35
40
Alcalinidad total
mg/L CaCO3
175,00 ± 35,36
---
PT
mg/L
1,27 ± 0,01
10
DE: desviación estándar, n≥9. n = número de mediciones realizadas. *Gaceta Oficial (1995).
Tratamiento con cloruro férrico
En las FIGURA 1 se observa que los valores de turbidez residual luego del tratamiento
con cloruro férrico oscilaron entre 0,3 y 7,3 UNT, se observan pocas fluctuaciones en los
porcentajes de remoción obtenidos los cuales se encuentran en un rango comprendido entre
96,5% y 99,8%.
Se observa que el mayor porcentaje de remoción de turbidez se obtuvo cuando la dosis
osciló entre 20 y 120 mg/L. El rango de concentración evaluado del cloruro férrico permitió
alcanzar un porcentaje de remoción de turbidez de 99,8% para una turbiedad inicial de 212
UNT a dosis óptima de 40 mg/L. Los resultados obtenidos se asemejan a los reportados por
Altaher y Alghamdi (2011) quienes alcanzaron una remoción de turbidez de 97% y una dosis
de 200 mg/L durante el tratamiento de aguas residuales industriales, mientras que Cabrera et
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al. (2009) trabajaron con dosis que oscilaron entre 40 y 200 mg/L, obteniendo un porcentaje
de remoción de turbidez de 80% y para una dosis de 40 mg/L durante el tratamiento de aguas
residuales provenientes de una industria textil.
FIGURA 1. Turbidez residual y porcentaje de remoción de turbidez después del tratamiento
con el coagulante cloruro férrico.
Los valores de color residual estuvieron entre 10 y 20 UC con porcentajes de remoción
de color entre 88,6% y 94,3% (FIGURA 2), para la dosis óptima de 40 mg/L el porcentaje de
remoción de color fue de 88% con valores de color inicial de 175 UC.
En la FIGURA 3 se observa que para una dosis de 40 mg/L se obtuvo una DQO
residual de 199,8 mg/L con un porcentaje de remoción de 73,2% teniendo en cuenta que la
DQOT obtenida del agua cruda fue de 744,53 mg/L. Cumpliendo con la normativa ambiental.
Se observa que el mayor porcentaje de remoción de DQO se obtuvo con una dosis de
40 mg/L. Los porcentajes de remoción fueron similares a los reportados por Bidhendi et al.
(2007) quienes trabajaron con rangos de dosis entre 50 y 500 mg/L, obteniendo un porcentaje
de remoción de DQO de 70% a una dosis de 50 mg/L en aguas residuales de una industria
textil. De igual forma Hanan (2009) con un valor inicial de 522 mg/L de DQO, obtuvo una
remoción de 61% a 40 mg/L cuando trabajaron con rangos de dosis que oscilaron entre 20 y
100 mg/L en aguas residuales industriales.
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FIGURA 2. Color residual y porcentaje de remoción de color después del tratamiento con el
coagulante cloruro férrico.
FIGURA 3. Valores y porcentajes de remoción de DQO después del tratamiento con cloruro
férrico.
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CONCLUSIONES
La caracterización fisicoquímica del agua residual reflejó que la misma no cumple con
la normativa ambiental para descarga a cuerpos de agua en referencia a los parámetros
fisicoquímicos DQO, DBO5,20, sólidos totales.
El rango de concentración evaluado del cloruro férrico permitió alcanzar un porcentaje
de remoción de turbidez de 99,8% para una turbiedad inicial de 212 UNT y un porcentaje de
remoción de color de 88% con valores de color inicial de 175 UC, utilizando como dosis
óptima de 40 mg/L.
El tratamiento con cloruro férrico con una dosis de 40 mg/L permitió alcanzar un
porcentaje de remoción de DQO de 73,2% para una DQO inicial de 744,53 mg/L, generando
un efluente con una DQO residual de 199,8 mg/L que cumple con la normativa venezolana
para descarga en cuerpos de agua.
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Wastewater Effluent by Coagulation Process. Journal of Environmental Protection 2 (9),
1250-1256.
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street, N.W. Washington, D.C. USA.
Arboleda J. (2000). Teoría y práctica de la purificación del agua. Bogotá: Mc Graw Hill.
p.p. 356.
Bidhendi G., Torabian A., Ehsani H. y Razmkhah N. (2007). Evaluation of industrial dyeing
wastewater treatment with coagulants and polyelectrolite as a coagulant aid. Iranian Journal
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Cabrera X., Fleites M. y Contreras A. (2009). Estudio del proceso de coagulación-floculación
de aguas residuales de la empresa Textil "desembarco del granma" a escala de Laboratorio.
Tecnología química 29 (3), 64-73.
De Wolfe J., Dempsey B., Taylor M. y Potter J. (2003). Guidance manual for coagulant
changeover. Denver, USA: American Water Works Association Press.. p.p 185.
Farajnezhad H. y Gharbani P. (2012). Coagulation treatment of wastewater in petroleum
Industry using poly aluminum chloride and ferric chloride. International Journal of
Research & Reviews in Applied Sciences 13 (1), 306-310.
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Gaceta Oficial de la República de Venezuela 5021. (1995). Extraordinaria. Decreto 883.
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Hanan A. (2009). Upgrading of Wastewater Treatment Plant by the Use of Coagulation
Flocculation Process. Ain Shams Journal of Civil Engineering Egypt 2, 57-63.
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Okour Y., Shon H. y El Saliby I. (2009). Characterization of titanium tetrachloride and
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Sánchez F. (2007). Tratamientos combinados fisicoquímicos y de oxidación para la
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http://dehesa.unex.es:8080/xmlui/bitstream/handle/10662/464/TDUEX_9788477238171.pdf?s
equence=1. (Consulta 2014, junio 21).
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REACTORES ANAEROBIOS A ESCALA PILOTO EN EL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES DE LA
CIUDAD DE MARACAIBO, VENEZUELA
Toncel E.1, Rincón N.2, Galindo A.1, Díaz A.2 y Colina G.2
1
Grupo GISA. Facultad de Ingeniería. Universidad de La Guajira. Riohacha-La Guajira,
Colombia. [email protected].
2
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Los reactores anaerobios son muy eficientes debido a su bajo consumo de energía y menor
producción de lodo en comparación con los procesos aerobios. Además, estos sistemas de
tratamiento de aguas residuales también son ampliamente utilizados para aguas residuales
municipales en países con un clima tropical o sub-tropical. En el presente trabajo se evaluó el
comportamiento en relación a la remoción de materia orgánica de dos reactores anaerobios a
flujo discontinuo, escala piloto y bajo condiciones ambientales, con temperatura promedio de
29,4±1,5 °C, tratando aguas residuales municipales (ARM) a TRH de 48 y 24 h. El volumen
del R1 de 310 L y R2 de 172 L. Se utilizó como substrato agua residual municipal (ARM) de
la ciudad de Maracaibo, Venezuela. Se obtuvieron remociones de DQOT y DQOS en R1 y R2
de 64 ± 4%; 62 ± 3% y de 63 ± 4%; 58 ± 6%, respectivamente en TRH de 48 horas, mientras
que para TRH de 24 horas fueron de 64 ± 6%; 68 ± 4% y 66 ± 5; 71 ± 2%, respectivamente.
En R1 se registraron eficiencias de remoción de SST, SSV y SSF de 78%, 85% y 62% y en R2
de 64%, 65% y 60%, respectivamente. Con respecto a los resultados obtenidos se puede
afirmar que el reactor anaerobio operando en la modalidad de flujo discontinuo, es una opción
viable para el tratamiento de las ARM.
Palabras clave: Tratamiento anaerobio, flujo discontinuo, reactor anaerobio, aguas residuales
municipales.
INTRODUCCIÓN
La humanidad enfrenta el serio problema del abastecimiento de agua potable para el
desarrollo de sus actividades diarias, por la escasez de este líquido, siendo clara la necesidad
de desarrollar e implementar sistemas de tratamientos anaerobios para el aprovechamiento de
las aguas residuales tratadas, en actividades donde no se requiera agua potable, como lo son
lavado de vehículos, riego de áreas verdes, agricultura y generación de energía, entre otros.
América Latina cuenta con condiciones particulares para el desarrollo de las tecnologías
anaerobias, las necesidades en materia de fuentes alternativas de energías, la creciente toma de
conciencia de la necesidad de tratamiento de efluentes y el importante esfuerzo desde el medio
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académico son razones que justifican la necesidad de desarrollar investigaciones para en el
futuro tener argumentos suficientes para la toma de decisiones en esta temática (Rodríguez et
al., 2001).
Los reactores anaeróbicos son una alternativa atractiva para el tratamiento de aguas
residuales, su uso se está incrementando para el tratamiento de varios tipos de aguas residuales
por sus costos operacionales bajos, requerimientos de espacio pequeño, alta eficiencia en la
eliminación de carga orgánica y producción baja de lodos, combinada con un beneficio neto
de energía a través de la producción de biogás (Donoso et al., 2009).
La tecnología anaerobia constituye hoy en día una de las principales unidades de
“tratamiento”. Gracias a la madurez y experiencia que se ha logrado con estos sistemas, este
ocupa una excelente posición en América Latina, donde su construcción a escala real se ha
incrementado para la depuración de ARM (Borzacconi y López, 1994). A pesar de esto, en
Venezuela no se ha utilizado esta tecnología para el tratamiento de las ARM, de allí el interés
de esta investigación.
El objetivo que plantea esta investigación es determinar la eficiencia de remoción de la
carga orgánica en dos reactores anaerobios bajo la modalidad de flujo discontinuo a escala
piloto, en el tratamiento ARM de la ciudad de Maracaibo.
METODOLOGÍA
La investigación se realizó en dos anaerobios (R1 y R2) uno dentro del otro (RADCA)
trabajando en forma independiente, a escala piloto, con volumen de 310 y 172 L,
respectivamente, construidos en acrílico (FIGURA 1). La base de los reactores tienen forma
de cono truncado, en la cual están distribuidas uniformemente 5 entradas para alimentar el
sistema y garantizar un buen contacto entre el afluente y biomasa presente en el lodo, cada
reactor cuenta con un separador gas-sólido líquido (SGSL). El sistema fue ubicado en las
instalaciones del Centro de Investigaciones del Agua (CIA) de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad del Zulia (LUZ) y alimentado con ARM del colector C que recoge las aguas de la
zona noroeste de la ciudad de Maracaibo, Venezuela. Para succionar el agua del colector se
usó una bomba periférica autocebante de 1 HP, recolectándose en un tanque de 1200 L, de éste
tanque se llenaban los reactores R1 y R2 con la ayuda de una bomba peristáltica marca Cole
Parmer modelo 755370 de 6-600 rpm y luego se esperaba a que se cumpliera el TRH
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impuesto; para recolectar el biogás se usó un dispositivo de desplazamiento de agua como se
muestra en la FIGURA 1.
FIGURA 1. Reactores anaerobios. a) Vista lateral de los reactores con sus componentes,
b) Vista frontal de los reactores R1 y R2.
Arranque y operación del RADCA
Los R1 y R2 fueron inoculados con lodo anaerobio granular proveniente de una
industria cervecera, agregando 55,8 y 30,96 L (18% v/v), respectivamente. Para su lavado y
selección de la biomasa, el lodo fue sometido a una alta velocidad ascensional durante 3 días,
y posteriormente se inició la operación del mismo a flujo discontinuo (por carga) por tiempo
de 48 horas, haciendo el cambio del agua en cada una de los reactores cada dos días durante
un tiempo de 29 d. Una vez obtenida la estabilidad en este tiempo, R1 y R2 se operaron a flujo
discontinuo por 24 horas, durante 34 días, con cambio de agua residual diariamente. Para la
evaluación se determinaron parámetros tales como: temperatura, pH, alcalinidad, demanda
química de oxígeno total y soluble (DQOT y DQOS), producción de biogás, tal como lo
establece el Standard Methods (APHA, AWWA, WEF, 1998).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Inoculación y arranque
Se utilizó un lodo anaerobio activo, proveniente de una cervecería, lo que garantizó un
adecuado arranque y tamaño del gránulo (Jeison y Chamy, 1998; Hai-Lou y Joo-Hwa, 2001).
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Esto generó altas velocidades de sedimentación y resistencia al lavado del lodo durante las
elevadas cargas hidráulicas a las que fue sometido (Bhunia y Ghangrekar, 2007).
Monitoreo y evaluación de la operación de los reactores R1 y R2
Durante la operación por carga a 48 horas, el pH promedio registrado en R1 y R2 fue
6,7 ± 0,08 y 6,7 ± 0,08, respectivamente, indicando que estos operaron en el rango óptimo de
pH para los sistemas anaerobios (Romero, 2001; Van Haandel y Lettinga, 1994). El pH del
efluente de ambos reactores fue menor al del afluente; esta disminución se justifica por la
presencia de CO2 o AGV como producto de la digestión anaerobia (Ren et al., 2008), contrario
a la alcalinidad que fue superior en el efluente de R1 y R2 debido a la generación de
carbonatos (como bicarbonato) por la presencia de CO2 (Campos, 1999). El valor promedio de
la alcalinidad total, para el afluente fue 280 ± 54 mg/L, en R1 348 ± 54 mg/L y en R2 356 ±
31 mg/L.
La temperatura promedio del ARM que alimentó el sistema fue de 30 ± 1,0 °C, y se
mantuvo relativamente constante, en R1 y R2 con valores de 31 ± 0,6 °C y 31 ± 0,6 °C
respectivamente, indicando que los reactores operaron a la temperatura óptima requerida por
las bacterias mesofílicas (25°C a 35°C) (Penaud et al., 1997; Maharaj y Elefsiniotis, 2001).
Se observó un comportamiento semejante en los R1 y R2 en la operación por carga a
24 horas con valores de pH para el afluente, R1 y R2 de 7,5 ± 0,1; 7,0 ± 0,3 y 7,0 ± 0,3,
respectivamente y de igual manera la alcalinidad total de R1 y R2 estuvieron por encima de la
del afluente con valores de 357 ± 37 y 368 ± 40 mg/L, respectivamente. La temperatura del
ARM para el afluente, R1 y R2 fueron 29 ± 1,0 °C; 31 ± 0,3 °C y 31 ± 0,8 °C,
respectivamente; se puede observar que R1 y R2 muestran un mismo comportamiento en
relación a estos parámetros. En la TABLA 1, se presentan los resultados de estos parámetros
con su promedio y desviación estándar.
El pH y la alcalinidad registrados, en la evaluación de los R1 y R2 garantizaron la
conservación de la masa microbiana, y el crecimiento de los microorganismos que
intervinieron en los procesos de degradación y estabilización de la materia orgánica en el
tratamiento biológico (Grady et al., 1999). Al relacionar la alcalinidad parcial con la
alcalinidad total (AP/AT) y determinar el índice buffer en el afluente, R1 y R2, se encontró
que, el promedio del índice buffer fue de 0,16 ± 0,07; 0,11 ± 0,07 y 0,13 ± 0,07,
respectivamente para 48 horas de discontinuidad y 0,15 ± 0,07; 0,10 ± 0,04 y 0,13 ± 0,06,
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respectivamente para una discontinuidad de 24 horas; estos resultados de índice buffer fueron
muy favorables (IB<0,45). Las características encontradas en el ARM, tratadas, así como las
condiciones operacionales tales como, de temperatura, pH, índice buffer y alcalinidad
garantizaron el funcionamiento fisiológico de los microorganismos, aportándole los nutrientes
que le permiten suplir un adecuado requerimiento nutricional así como las condiciones
óptimas de estos.
TABLA 1. Valores de pH, temperatura, alcalinidad durante la operación de los R1 y R2.
Componente
TRH (h)
Afluente
R1
48
n
TH2O (°C)
pH
AlcTotal (mg/L)
Ind.Buff.
11
30 ± 1,0
7,0 ± 0,30
280 ± 54
0,16 ± 0,07
11
31 ± 0,6
6,7 ± 0,08
348 ± 54
0,11 ± 0,07
R2
11
31 ± 0,6
6,7 ± 0,08
356 ± 31
0,13 ± 0,07
Afluente
15
29 ± 1,0
7,5 ± 0,10
283 ± 37
0,15 ± 0,07
15
31 ± 0,3
7,0 ± 0,30
357 ± 40
0,10 ± 0,04
15
31 ± 0,8
7,0 ± 0,30
368 ± 40
0,13 ± 0,06
R1
R2
24
R1= Cámara 1, R2 = Cámara 2, TRH = Tiempo de retención carga, n = Tamaño de muestra, ẋ = Media, σ =
Desviación estándar, AlcTotal= Alcalinidad total, TH2O = Temperatura del agua, Ind.Buff.= Índice buffer.
Los resultados obtenidos en cuanto a la carga orgánica aplicada y remoción de la
DQOT y DQOS en los dos TRH que se evaluaron en R1 y R2 se presentan en la TABLA 2. El
ARM con que se alimentaron R1 y R2, presentó DQOT de baja concentración, registrando
promedios de 329±29 y 337±71 mg DQO/L para los TRH de 48 y 24 horas respectivamente,
valores estos que están dentro de los encontrados habitualmente, entre 300 y 700 mg DQO/L
(Ruíz et al., 2001).
El porcentaje de remoción promedio de la DQOT y DQOS para R1 y R2 en los TRH de
48 h fueron 64 ± 4,0%; 62 ± 3,0% y 63 ± 4,0%; 58 ± 6,0%, respectivamente. Mientras que
para el TRH de 24 h, fueron 64 ± 6,0%; 68 ± 4,0% y 66 ± 5,0%; 71 ± 2,0%, en ese mismo
orden. En general, se observó que la remoción de la carga orgánica en R1 y R2, tuvieron
comportamientos muy parecidos. Las eficiencias alcanzadas por los componentes del sistema
de tratamiento (R1 y R2) están acorde con los reportes de investigaciones donde se evalúan
sistemas UASB (Iñiguez y Camacho, 2011; Galindo, 2012).
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TABLA 2. Valores de DQOT, DQOS, porcentaje de remoción de DQOT y DQOS durante
la operación de R1 y R2.
n
CO (Kg
DQO/m3d)
DQOT
(mg/L)
DQOS
(mg/L)
RDQOT
(%)
RDQOS
(%)
12
-
329 ± 29
230 ± 32
-
-
12
0,16
120 ± 19
85 ± 15
64 ± 4
62 ± 3
R2
12
0,16
122 ± 16
93 ± 15
63 ± 4
58 ± 6
Afluente
16
-
337 ± 71
216 ± 30
-
-
15
0,33
122 ± 31
69 ± 13
64 ± 6
68 ± 4
Componente
TRH
(h)
Afluente
R1
R1
48
24
R2
15
0,33
118 ± 28
64 ± 13
66 ± 5
71 ± 2
R1= cámara 1, R2 = Cámara 2, TRH = Tiempo de retención hidráulico, n = Tamaño de muestra, ẋ = Media,
σ = Desviación estándar, CO= Carga orgánica, DQOT = Demanda química de oxígeno total, DQOs =
Demanda química de oxígeno soluble o filtrada, RDQOT = Porcentaje de remoción de DQOT, RDQOS
=Porcentaje de remoción de DQOS
Los SST en el efluente durante todo el tratamiento presentaron un promedio de 149 ±
50 mg/L, los SSV de 107 ± 52 mg/L y 42 ± 22 mg/L de SSF (TABLA 3). Valores que se
encuentran dentro de los rangos de referencia (100 a 400 mg SST/L y de 90 a 200 mg SSV/L)
(Ruíz et al., 2001). El porcentaje de SSV respecto a los SST fue de 71,81% y de SSF respecto
a los SST de 28,18% para el afluente. En R1 y R2 se registraron eficiencias de remoción de
SST, SSV y SSF de 78%, 85% y 62% y de 64%, 65% y 60%, respectivamente. Estas
remociones son similares a las reportadas por Peña et al. (2006) y De Carvalho (2006),
quienes encontraron eficiencias en la remoción de SST del 61%. La relación de los SSV con
respecto a los SST para R1 y R2 fue de 50% respectivamente, evidenciando la alta cantidad de
biomasa en el lodo biológico.
CONCLUSIONES
La operación de los reactores anaerobios (R1 y R2) bajo la modalidad de flujo
discontinuo, permitió obtener un buen desempeño en la eficiencia de remoción de materia
orgánica y sólidos suspendidos, estableciendo la aplicabilidad en el tratamiento de las ARM.
El comportamiento de ambos reactores anaerobios en cuanto a remoción de los parámetros
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medidos fueron muy similares, lo que afirma la posibilidad de utilización de este sistema para
el tratamiento de las ARM de la ciudad de Maracaibo Venezuela.
TABLA 3. Sólidos suspendidos en el afluente, R1 y R2 durante la operación.
Componente
TRH
(h)
SST
(mg/L)
SSV
(mg/L)
SSF
(mg/L)
149 ± 50
107 ± 52
42 ± 22
Afluente
24
32 ± 23
16 ± 14
16 ± 13
R1
24
54 ± 43
37± 30
17 ± 17
R2
R1= cámara 1, R2 = Cámara 2, TRH = Tiempo de retención hidráulico, ẋ = Media, σ = Desviación estándar,
SST= Sólidos suspendidos totales, SSV = Sólidos suspendidos volátiles, SSF = Sólidos suspendidos fijos
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Ambiental, Universidad del Zulia. Maracaibo Venezuela. p.p. 1-210.
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CALIDAD DE AGUAS EFLUENTES DRENADAS EN EL PATIO DE
TANQUES ULÉ
Márquez G.1,2 y Saad G.2
1
Programa de Ingeniería. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas,
estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Jefatura de Zona Costa Sur del Lago. Dirección Regional Maracaibo. Dirección General de
Fiscalización e Inspección. Ministerio del Poder Popular de Petróleo y Minería. Maracaibo,
estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
Durante la explotación petrolera, el agua asociada afecta de manera significativa las
instalaciones, reduce la disponibilidad de almacenamiento en los tanques, aumenta el tiempo
para la fiscalización del crudo, aumenta el costo por barril para las empresas operadoras y en
algunos casos trae consecuencias al ambiente. Con base a lo anterior, la presente investigación
se orientó a analizar la calidad de las aguas efluentes drenadas en el patio de tanques Ulé (PDT
ULÉ), durante el proceso de almacenamiento y tratamiento del crudo, a fin de identificar
deficiencias operacionales que incumplan la ley de hidrocarburos. La metodología empleada
se enmarcó bajo el tipo descriptivo, con un diseño de campo. Se realizaron ensayos de
laboratorios y visitas al campo para detectar los problemas operacionales que afectan la
calidad del agua drenada. Los resultados permiten deducir que existe deficiencia en el proceso
de tratamiento de las aguas efluentes drenadas en el PDT ULÉ debido a tres problemas
fundamentales: la baja eficiencia de remoción de crudo en agua en los separadores API debido
al tiempo de residencia y el contenido de crudo y sólidos presentes; el alto contenido de crudo
en el clarificador de agua y finalmente la baja efectividad de productos químicos por tiempo
de residencia.
Palabras clave: Patio de tanques ULE, calidad del agua, aguas efluentes, crudo.
INTRODUCCIÓN
En los últimos años, la tecnología petrolera ha revolucionado hacia la extracción más
eficiente de hidrocarburos aprovechando al máximo estas valiosas reservas. Sin embargo,
existen problemas que limitan o impiden la producción de crudo, entre estos se puede nombrar
el agua de formación, la cual genera gastos elevados para el control de la misma.
Mediante la explotación del petróleo el agua asociada afecta de manera significativa
las operaciones del proceso y eleva el costo por barril de las empresas que producen los
hidrocarburos, esto se debe a que, el agua además de que carece de valor comercial ocupa un
volumen sustancial que a veces supera el 90% lo que origina problemas de corrosión en los
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oleoductos y reduce la capacidad de almacenamiento en los tanques, trayendo retrasos en el
proceso de fiscalización del crudo para su transporte y comercialización.
Desde cada pozo, los fluidos producidos son transportados a través de tubería hacia los
múltiples de producción en las estaciones de flujos, para luego ser bombeados a los patios de
tanques, los cuales son lugares donde se recibe el petróleo bombeado desde los campos
petrolíferos, y básicamente están constituidos por: múltiples de recibo, calentadores y tanques
de lavado, tanques de almacenamiento de crudo, separadores API, clarificadores y plantas de
inyección de agua (PIA´s). En estos sitios se realizan una serie de procesos orientados a
colocar el crudo en especificaciones según lo establecido en el Reglamento de la Ley Orgánica
de Hidrocarburos (1943), referente al porcentaje de agua y sedimento antes de ser fiscalizado
el cual debe ser ≤ 2,0 % antes de ser bombeado hacia los terminales de embarque para ser
exportado, o ser enviado refinerías para sus propósitos generales.
Considerando lo anterior, es inevitable la presencia del agua petrolizada en los
procesos operacionales de la industria, en tal sentido se debe disponer de la misma conforme a
un conjunto de reglamentos y normativas a fin de evitar daños ambientales y operacionales.
Según el Manual de Manejo de Aguas de Producción (PDVSA, 2008), la mayoría del petróleo
que se presenta en los efluentes de las industrias puede ser separado por gravedad si no está en
emulsión. Los efluentes del petróleo en la industria petrolera pueden ser drenados también por
gravedad en separadores de gravedad, donde es muy sencillo recuperar el crudo y separarlo de
los efluentes.
Para el caso en estudio, las instalaciones del patio de tanques Ulé (PDT ULÉ), cuya
fecha de creación son de aproximadamente 40 años presenta una infraestructura antigua que
pudiese ser la responsable de muchos inconvenientes durante los procesos de tratamiento de
fluidos que incide en la deshidratación del crudo y por ende en la calidad del agua drenada,
con resultados no tan óptimos como se debería y se encuentra establecidos por las leyes y
reglamentos en materia energética petrolera nacional e internacional.
Considerando lo anterior, para cumplir con los compromisos comerciales en los
mercados nacionales e internacionales, es fundamental que dentro de los patios de tanques se
optimice los proceso de deshidratación del crudo y se fiscalice en los tiempos establecidos los
volúmenes que serán bombeados hacia los terminales, al igual que el agua efluente cumpla
con los parámetros exigidos por el normativas corporativas y gubernamentales, para ser, bien
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sea inyectadas a los yacimiento como método de recuperación suplementaria o vertida a
corrientes de aguas en superficie.
Por tal razón, esta investigación tiene como objetivo analizar de la calidad de las aguas
efluentes drenadas en el PDT ULÉ, cuyo logro se alcanzara mediante el análisis de las
características físico químicas del agua.
METODOLOGÍA
Se realizó la toma de nueve (9) muestras de aguas efluentes en los puntos de mayor
interés dentro del proceso de separación y tratamiento como lo son: las salidas de las PIA´s
ULÉ 5 A y B, así como en la salida de las PIA´s ULE 5-D,E,F,G. Posteriormente se analizaron
en el laboratorio y determinaron los parámetros fisicoquímicos contenido de crudo libre (CL),
crudo emulsionado en agua (CEA), sólidos suspendidos totales (SST) y pH, obteniéndose los
valores promedio.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Después de analizar las muestras se obtuvieron los siguientes resultados: 39,9 ppm del
contenido de crudo libre (CL), 20,2 ppm de crudo emulsionado en agua (CEA), 179 ppm
sólidos suspendidos totales (SST) y finalmente de 7,85 de pH (TABLA 1).
TABLA 1. Parámetros físico-químicos de las aguas efluentes drenadas en el PDT ULE.
Muestra
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CL
37,2
43,1
39,8
31,9
45,6
55,8
24,1
59,9
21,7
CEA
15,2
20,1
22,2
14,3
21,9
28,4
8,4
20,4
30,9
SST
180
190
210
215
178
123
113
149
253
pH
7,82
7,57
5,47
9,13
8,35
6,31
7,29
7,85
10,86
PROMEDIO
39,9
20,2
179
7,85
CL: Contenido de crudo libre. CEA: Crudo emulsionado en agua. SST: Sólidos suspendidos totales
Debido a estos resultados, es evidente la necesidad de optimizar el tratamiento de
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clarificación, para mejorar la calidad del agua y prevenir problemas de taponamiento cuando
sea inyectada a la formación, debido a que el máximo de ppm de crudo en agua exigido por las
gerencias de yacimientos es de 20 ppm, pero por factor de seguridad se trata el agua con la
intención de llevarla a una cantidad menor o igual a 10 ppm.
Debido a los resultados mostrados en la TABLA 1, fue necesario analizar las posibles
causas, ya sean de tratamiento químico u operacionales que influyen en el proceso del
tratamiento del crudo y la calidad del agua efluente, en este sentido se realizó una jornada
adicional de toma de muestras donde se determinó el CL y CEA en determinados puntos de las
infraestructuras de mayor influencia dentro de los procesos mencionados, a continuación se
presentan los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio y sus respectivo análisis;
1. En la entrada del PDT-F6 y salida de las PIA´s ULÉ 5 D-E-F-G.
El análisis de los resultados en este punto permite determinar una eficiencia
operacional del 94,2%, debido a que el agua entra a la instalación (PDT-F6) con 557,8 ppm y
sale con 32,6 ppm de crudo libre. Aunado a esto se obtuvo un 98,3% de eficiencia en cuanto a
la química clarificante puesto que en la entrada del PDT-F6 se entregan 207,4 ppm y en la
salida de las PIA´s nuevas sale con 3,5 ppm de crudo emulsionado.
2. En la entrada de los API 1-2-3-4 y a la salida del API 5.
En esta área se notó una deficiencia operacional de -191.4% debido a que en lugar de
reducir la cantidad de 189,8 ppm al entrar en los API 1-2-3-4 la incrementa a salir del API 5 a
una cantidad de 553,6 ppm de crudo libre. Desde el punto de vista químico se determinó una
eficiencia de -53,5% por el motivo de que en este punto el agua entra con 38,7 ppm y sale con
59,4 ppm de crudo emulsionado.
3. En la salida salir del API 5 y en la salida de las PIA´s ULE 5 A-B.
En este tramo se obtuvo una eficiencia operacional de un 90,8% por la razón de que el
agua saliente del API 5 contiene 553,6 ppm y sale de las PIA´s con 51,0 ppm de crudo libre.
En cuanto a lo químico se tiene una eficiencia de 82,8% puesto que al salir del API el agua
contiene 59,4 ppm y sale de las PIA´s con 10,2 ppm de crudo emulsionado. Los resultados
presentados anteriormente se resumen en la TABLA 2.
Los valores obtenidos permiten deducir que las aguas efluentes ameritan tratamiento de
clarificación, en vista de que estas son inyectadas a los yacimientos, las gerencias requieren
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que el máximo de ppm de crudo en agua sea de 20 ppm, pero por factor de seguridad
consideran una cantidad menor o igual a 10 ppm.
TABLA 2. Análisis de los parámetros fisicoquímicos de las aguas a la entrada y salida de los
equipos.
Muestras
Entrada del F6
Salida PIA´s 5 (D, E, F y G).
Entrada API (1, 2, 3 y 4).
Salida API (5)
Salida PIA´s 5(A,B).
CL
557,8
32,6
189,8
553,6
51
CEA
207,4
3,5
38,7
59,4
10,2
CT
765,2
36,1
228,5
613
61,2
CL: Contenido de crudo libre. CEA: Crudo emulsionado en agua. CT: Crudo total
Con base a lo anterior, puede inferirse que las agua que salen de las PIA’s estén
ocasionando problemas a las formaciones productoras, entre estos, taponamiento de la
garganta poral de los pozos inyectores, lo que ocasiona deficiencia en el barrido del crudo
contenido en la formación, sin embargo queda de parte de los ingenieros de yacimientos
evaluar tal situación, y dar un veredicto final acerca de la misma.
CONCLUSIONES
La Empresa Operadora Petróleos de Venezuela S.A como ejecutora de las actividades
primarias para satisfacer la parte final de la cadena de valor de los hidrocarburos, debe mejorar
las prácticas, científicas y técnicas disponibles sobre los métodos de deshidratación de crudo y
tratamiento del agua efluente, a fin de garantizar el despacho de crudo a los terminales de
embarque. Al mismo tiempo de colocar el agua obtenida del proceso bajo los parámetros
requeridos de inyección a yacimientos o vertido a cuerpos de aguas superficiales.
Al momento de la investigación, se evidenció deficiencia en la remoción de crudo en
los separador API, el contenido en ppm y STS en el agua a la salida de estos está muy por
encima de los parámetros permitidos por en las leyes y normativas gubernamentales y por los
requerimientos de las gerencia de yacimiento.
Los resultados obtenidos permiten deducir que existe deficiencia de la química
clarificante usada debido a los altos niveles de crudo emulsionado y sólidos suspendidos del
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agua. De acuerdo con los resultados, los altos porcentajes de crudo libre requieren de acciones
de limpieza y remoción del mismo para optimizar el sistema de tratamiento de aguas efluentes.
Al analizar los valores de los parámetros físicos químicos de las aguas efluentes del
PDT ULÉ, se puede inferir deficiencia en el proceso de tratamiento de las mismas debido tres
problemas fundamentales, primero la baja eficiencia de remoción de crudo en agua en los
separadores API debido al tiempo de residencia y el contenido de crudo y sólidos presentes;
segundo el alto contenido de crudo en el clarificador de agua y finalmente la baja efectividad
de productos químicos por tiempo de residencia.
El agua de inyección que sale de las PIA,s no cumple con los requerimientos de las
gerencias de yacimiento, en cuanto al porcentaje de ppm de crudo en agua que debe ser de 20
ppm, lo que pudiese ocasionar deficiencia en los proyectos de recuperación suplementarias.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ministerio de Fomento. (1943) Reglamento de la Ley Orgánica de Hidrocarburos. Estados
Unidos de Venezuela.
PDVSA (2008). Manual de manejo de aguas de producción. Venezuela.
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REMOCIÓN DE NUTRIENTES DE LAS AGUAS RESIDUALES
DOMÉSTICAS MEDIANTE LA MACRÓFITA Pistia sp. Y LOS
MICROORGANISMOS FOTOSINTÉTICOS ASOCIADOS
Araujo G.1, Andrade C.2, Vera A.3, Mora R.1, Cárdenas C.4 y Morales E.1
1
Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos. Departamento de Biología. Facultad
Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. [email protected]
2
Laboratorio de Química Ambiental. Departamento de Química. Facultad Experimental de
Ciencias. Universidad del Zulia.
3
Departamento de Química. Facultad de Agronomía. Universidad del Zulia.
4
Centro de Investigación del Agua. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
El tratamiento biológico de aguas residuales se ha utilizado como alternativa a costosos
tratamientos convencionales. En esta investigación se evaluó la capacidad de remoción de
nutrientes de la macrófita Pistia sp. y los microorganismos fotosintéticos durante el
tratamiento de aguas residuales. Se realizaron bioensayos con agua residual doméstica de la
comunidad El Hato, Isla de Toas, estado Zulia. Se utilizaron envases tipo tina con 15 L de
agua residual evaluando cinco tratamientos con 25%, 50% y 100% de cobertura superficial de
la planta acuática flotante Pistia sp. frente a un control positivo (agua potable enriquecida con
nitrofoska (0,5 mL/L), además de un control sin planta. Se realizó el monitoreo de nitrógeno
total Kjeldahl, fósforo total y recuento celular de microorganismos fotosintéticos cada 3 días.
La identificación del fitoplancton se realizó con muestras in vivo cada 3 días. La remoción de
nitrógeno y fósforo obtuvo sus máximos valores en el tratamiento con 100% de cobertura
superficial de Pistia sp. alcanzando la remoción total de nitrógeno y un 77,7% para fósforo,
confirmando su rol depurador en aguas residuales domésticas. Los tratamientos sin plantas
acuáticas mostraron una reducción de 97,0% del nitrógeno y 70,7% del fósforo, donde la
microalga Chlorella sp. fue la especie dominante (401,2 x104 cel/mL). La planta acuática
Pistia sp. así como los microorganismos fotosintéticos asociados al agua residual, son capaces
de remover cantidades apreciables de nutrientes para su crecimiento, logrando reducir los
niveles de estos contaminantes en las aguas residuales domesticas evaluadas.
Palabras clave: Pistia sp., nutrientes, agua residual doméstica, microorganismos
fotosintéticos, Chlorella sp.
INTRODUCCIÓN
Una alternativa para el tratamiento adecuado de aguas residuales es la utilización de
plantas acuáticas para la remoción de una amplia gama de sustancias orgánicas, nutrientes y
metales pesados debido a sus menores costos de operación y mantenimiento frente a los
sistemas convencionales (Novotny y Olem, 1994; Alaerts et al., 1996; Haberl, 1999)
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Los sistemas de tratamiento con plantas acuáticas flotantes, se basan en el
aprovechamiento de la energía solar, actuando como filtros biológicos, de este modo logran
metabolizar los contaminantes a través de raíces o tallos para ser convertidos en compuesto
más estables; sin embargo, la eficiencia en la remoción de nutrientes no dependerá únicamente
de la planta empleada, sino del rol que cumplen cada uno de los componentes del sistema
(Peña, 2001).
Frecuentemente los microorganismos fotosintéticos pueden estar asociados al
tratamiento de aguas residuales; ejerciendo un papel de depuradores, es por ello que han sido
objeto de numerosas investigaciones, ya que son capaces de remover cantidades significativas
de N y P durante su crecimiento, absorber metales y acelerar la inactivación de bacterias
patógenas. Por esta razón, la evaluación de la capacidad de remoción de nutrientes tanto de la
planta acuática flotante como del fitoplancton componente del sistema, permitiría la
optimización de su aplicación (Abalde et al., 1995).
En virtud de lo anteriormente expuesto, la presente investigación tuvo como objetivo
evaluar la capacidad de remoción de nutrientes de la macrófita Pistia sp. y de los
microorganismos fotosintéticos asociados al agua residual doméstica.
METODOLOGÍA
Unidad experimental
Se utilizaron envases plásticos tipo tina con un volumen de 15 L de agua residual
doméstica, proveniente de la comunidad de El Hato- Isla de Toas, sin ningún tipo de
tratamiento previo, los cuales se mantuvieron bajo condiciones naturales, a cielo abierto.
Para el tratamiento se utilizó la planta acuática flotante Pistia sp. proveniente del
drenaje pluvial de Caño La O, Lagunilla, con diferentes porcentajes de coberturas superficial:
25%, 50% y 100%, además de un control positivo (C) con agua potable enriquecida con
nitrofoska (0,5 mL/L) con 25% de cobertura y un control sin planta (C s/p).
Crecimiento de Pistia sp.
El crecimiento se siguió realizando el peso fresco de las plantas al inicio y final del
ensayo.
Diversidad y abundancia fitoplanctónica
Se tomaron muestras en vivo de los diferentes tratamientos para la identificación de los
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diversos géneros de microorganismos fotosintéticos, con una frecuencia de 3-4 días. Por su
parte, la determinación de la abundancia se realizó en muestras fijadas con Lugol y
conservadas en oscuridad.
La identificación de microalgas y cianobacterias se llevó a cabo utilizando un
microscopio Olympus, con aumento de 40X, siguiendo los criterios de la bibliografía
especializada. Mientras que, la abundancia se determinó mediante recuento celular en cámara
de Neubauer. El cálculo de la densidad celular (DC) se realizó mediante la ecuación:
4
DC = oC x 10 x FD
N de cuadrantes
Donde: DC: Densidad celular (células/mL), C: Número de células observadas, FD =
Factor de dilución.
Remoción de nutrientes
Para determinar la capacidad de remoción de nutrientes se realizaron análisis
fisicoquímicos de nitrógeno total Kjeldahl a través del método semi-micro Kjeldahl (4500Norg.C) realizando una digestión previa a la destilación del nitrógeno y posteriormente a
titulación de la muestra, el fósforo total se determinó por el método colorimétrico vanadatomolibdato 4500-P-B-C cada 3 días (APHA, AWWA, WEF, 2005).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Crecimiento de Pistia sp., identificación y abundancia de microorganismos fotosintéticos
En el tratamiento con 25% de cobertura superficial se reporta un crecimiento en peso
fresco de 275%, seguido del tratamiento con 50% de cobertura alcanzado 250%, a su vez el
tratamiento con 100% cobertura de Pistia sp. se reporta el menor incremento con un 236%,
todos estos frente a un control positivo que logra 175% de crecimiento de la planta.
La comunidad fitoplanctónica identificada en el tratamiento C s/p estuvo compuesta
por 3 familias y 5 géneros, para C se identificaron 5 familias y 7 géneros, por su parte en el
tratamiento con 25% de cobertura se identificadas 6 familias y 6 géneros, para 50% de
cobertura 3 familias y 4 géneros y finalmente en el tratamiento 100% de cobertura fueron
identificadas únicamente 3 familias y 3 géneros.
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La diversidad de microalgas (TABLA 1) observada en los diferentes tratamientos, es
propia de aguas residuales con alto contenido de nutrientes, tal como lo indica Flores y
Domínguez (2000) al señalar que el incremento de la concentración de nutrientes en las aguas
debido a actividades humanas favorece la proliferación de los microorganismos fotosintéticos.
TABLA 1. Microorganismos fotosintéticos presentes en los tratamientos evaluados
División
Familia
Género
Especie
Chlorophyta
Scenedesmaceae
Scenedesmus
Desmodesmus
sp.
Chlamydomonas
sp.
Chlorococcum
Chlorella
Ankistrodesmus
Selenastrum
Navicula
sp.
sp.
sp.
sp.
sp.
Chamydomonadac
eae
Chlorococcaceae
Chlorellaceae
Heterokontophyta
Seleastraceae
Naviculaceae
Tratamiento
25
50
Cs/p Cont.
%
%
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
100%
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Los grupos de microorganismos fotosintéticos generalmente presentes en el agua
residual, forman parte de la división de las Chlorophyta y Cyanophyta. En este caso para los
diferentes tratamientos Chlorella sp. perteneciente a la división de las Chlorophytas, fue el
género dominante, alcanzando la mayor densidad celular en el tratamiento C s/p (401,2 x104
cel/mL), seguida del tratamiento con 25% de cobertura superficial (6,2x104cel/mL). La mayor
densidad celular reportada para C s/p se asocia a que en este tratamiento no existe
competitividad con la macrófita por los nutrientes disponibles, y la luz solar puede penetrar
completamente en la columna de agua sin las interferencias causadas por la planta (Urria,
2009). Al ser este último, un factor determinante para el desarrollo del fitoplancton, en la
FIGURA 1 se muestra la relación inversamente proporcional entre una mayor cobertura
superficial de la planta (menor penetración de luz solar) con un menor crecimiento y
diversidad de microorganismos fotosintéticos.
Remoción de nutrientes
La efectividad de las macrófitas como depuradoras de aguas cargadas con nutrientes ha
sido ampliamente estudiada. Rodríguez et al. (1996) realizaron un estudio comparativo de la
capacidad depuradora de cinco plantas acuáticas flotantes, catalogando a la macrófita Pistia
sp. como depuradora al presentar elevados porcentajes de remoción.
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FIGURA 1. Variación de abundancia de microorganismos fotosintéticos.
En la FIGURA 2, se observa una disminución del fósforo total en todos los
tratamientos; sin embargo, en el tratamiento con cobertura superficial de 100% se alcanza el
mayor porcentaje de remoción con un 77,7% seguido del tratamiento sin plantas con un
70,7%. El fósforo puede ser removido del agua residual por absorción celular o por
precipitación de ortofosfato, ya que para el proceso fotosintético se emplea el dióxido de
carbono, lo que ocasiona un aumento del pH, formándose de este modo sales insolubles de
fosfato que tienden a precipitar (González et al., 1997; Ruiz, 2011).
FIGURA 2. Variación en la concentración de fósforo Total
La remoción de Nkjeldahl alcanza un 100%, para el tratamiento con 50% y 100% de
cobertura superficial, seguido del tratamiento 25% y C s/p ambos con una remoción de un
97% (FIGURA 3), de esta manera se confirma el rol depurador de Pistia sp. así como de los
microorganismos fotosintéticos (control sin planta) donde a mayor cobertura superficial
aumenta la remoción de nitrógeno, concordando de este modo con el estudio de Sooknah y
Wilkie (2004) donde la proporción de nitrógeno disminuye en un 99,2% en presencia de Pistia
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Stratiotes con agua residual proveniente de un digestor anaeróbico de un efluente lechero. La
disminución del contenido de nitrógeno en tratamiento control s/p puede atribuirse a la
utilización directa por el fitoplancton o a su volatilización.
FIGURA 3. Variación en la concentración de Nitrógeno Total Kjeldahl
CONCLUSIONES
La planta acuática Pistia sp. demostró remover cantidades apreciables de nitrógeno
total (100%) y fósforo total (77,7%) cuando su cobertura ocupa toda el área superficial, lo que
confirma su rol depurador en aguas residuales domésticas. Los microorganismos fotosintéticos
demostraron igualmente su capacidad de remoción de nutrientes al lograr remociones de
fósforo de 70,7% y 97,0% de nitrógeno total, en los cuales la microalga Chlorella sp. fue la
especie dominante con una densidad celular de 401,2 x104 cel/mL, evidenciando de este modo
su contribución en el tratamiento de aguas residuales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abalde J., Cid A., Hidalgo P., Torres E. y Herrero C. (1995). Microalgas: Cultivos y
Aplicaciones. Monografía Nº 26. Laboratorio de Microbiología, Facultad de Ciencias,
Universidad de Coruña. p.p. 210.
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Water and Wastewater, 21th Edition, American Public Health Association 1015 Fifteenth
street, N.W. Washington, D.C. USA.
Flores P. y Domínguez E. (2000). Estrategias para el mejoramiento de la calidad del agua en
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from a Colombial agroindustrial wastewater by the microalgae Chlorella vulgaris and
Scenedesmus dimorphus. Bioresource Technology 60 (3), 259-262.
Haberl R. (1999). Constructed wetlands: a chance to solve wastewater problems in developing
countries. Wat Sci. Tech. 40 (3), 11-17.
Novotny V. y Olem H. (1994).Water quality: prevention, identification and management
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Estados
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(documento
en
línea).
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Disponible
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Superior Politécnico. Facultad de Ingeniería Química. Cuba.
Ruiz A. (2011). Puesta en marcha de un cultivo de Microalgas para la eliminación de
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Universidad Politécnica de Valencia, España.
Sooknah R. y Wilkie A. (2004). Nutrient removal by floating aquatic macrophytes cultured in
anaerobically digested flushed dairy manure wastewater. Ecological Engineering 22 (1), 2742.
Urria E. (2009). Fotosíntesis, aspectos básicos. Reduca (Biología). Serie Fisiología Vegetal 2
(3), 1-47.
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ÁREA:
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS
(AR)
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CONTENIDO DE NITRÓGENO, FÓSFORO Y POTASIO EN UN SUELO
ACONDICIONADO CON LODO RESIDUAL DE UNA INDUSTRIA
AVÍCOLA
Ocando M.1, Suárez M.1, López M.1, Ruesga L.1, Caldera Y.2 y Gutiérrez E.1
1
Centro de Investigación del Agua (CIA). Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago
(LIANCOL), Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
Los lodos residuales generados en los sistemas de tratamiento de aguas contienen
componentes químicos, macronutrientes y micronutrientes que son de gran importancia a la
hora de considerar la disposición final del lodo tratado. En esta investigación se determinó el
contenido de nitrógeno, fósforo y potasio en un suelo acondicionado con lodo residual
proveniente de una industria avícola durante el crecimiento de un cultivo de cebollín (Allium
fistulosum L), con la finalidad de establecer la dinámica de los componentes nutricionales y su
efecto sobre el cultivo. El lodo fue recolectado en una industria avícola zuliana a la salida del
sistema de tratamiento de lodos, integrado por un reactor aerobio, espesador y lechos de
secado. El estudio se realizó en un sistema experimental de Barbacoas construido en un
umbráculo localizado en una parcela experimental que se dividió en 12 unidades
experimentales con los diferentes tratamientos, cada una con un área de 0,80 metros. Se
evaluaron cuatro tratamientos T0 Blanco, T20 suelo preacondicionado con 20 Mg.ha-1 de lodo,
T40 suelo preacondicionado con 40 Mg.ha-1 de lodo y TF que es un suelo enriquecido
químicamente empleando fertilizante químico comercial de fórmula 15:15:15. Se obtuvieron
incrementos significativos en los niveles de nitrógeno, fósforo y potasio en los tratamientos
que recibieron lodo con respecto al blanco. El mayor crecimiento del cultivo cebollín se
encontró para el tratamiento donde se aplicó la mayor cantidad de lodo (T40) evidenciándose
de esta manera el potencial nutritivo del lodo residual avícola. El lodo avícola representa una
alternativa nutricional para el cultivo cebollín.
Palabras clave: Macronutrientes, lodo residual, industria avícola, cebollín (Allium fistulosum
L).
INTRODUCCIÓN
Los lodos residuales generados en los sistemas de tratamiento de aguas residuales
contienen componentes químicos, macronutrientes y micronutrientes que son de gran
importancia a la hora de considerar la disposición final del lodo tratado. Una alternativa
atractiva es su aprovechamiento desde el punto de vista agrícola, proporcionando un beneficio
ambiental al trasladarse los subproductos a una actividad productiva, disminuyendo así su
impacto ecológico (Benavides et al., 2007), ya que puede ser utilizado como fertilizante en la
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siembra de cultivos de hortalizas, donde se puede considerar un sistema de producción forzada
como lo es el cultivo en barbacoas.
La utilización de los lodos residuales de las plantas de tratamiento de aguas residuales
(PTAR) está regulado por las normas Oficial Mexicana (SEMARNAT, 2002) y Chilena
(CONAMA, 2009), que establecen las especificaciones y límites máximos permisibles de
contaminantes para su aprovechamiento y disposición final; al cumplir dichas normas los
lodos residuales se consideran biosólidos y pueden ser aprovechados como abono orgánico en
suelos agrícolas (Jurado et al., 2004). Actualmente, la industria avícola zuliana utiliza como
alternativa la disposición de los lodos residuales en el relleno sanitario, lo que genera gasto de
transporte asociados y limitaciones de uso del vertedero, por lo que se plantea buscar una
opción más favorable que permita darle un valor adicional a este residuo. Una alternativa
atractiva para muchos agricultores es el uso de fertilizantes orgánicos, dentro de éstos el uso
de lodos residuales, que contienen nutrientes útiles para las plantas como el nitrógeno, fósforo
y potasio, estableciéndose como una buena opción frente al uso de los fertilizantes químicos.
El estudio de la dinámica de los componentes nutricionales presentes en el lodo
residual y su efecto sobre el cultivo, es fundamental para establecer un régimen óptimo de
aplicación, ya que los biosólidos liberan lentamente los nutrientes, los cuales permanecen
disponibles para la planta durante el ciclo de cultivo (Henry et al., 1999). Por lo antes
expuesto, en esta investigación se evaluó en el comportamiento de los niveles de nitrógeno,
fósforo y potasio en un suelo acondicionado con lodo residual proveniente de una industria
avícola para el cultivo de cebollín empleando la técnica de barbacoas.
METODOLOGÍA
Unidad de estudio
La unidad de estudio experimental consistió en una barbacoa construida en un
umbráculo localizado en el Centro de Investigación del Agua (CIA) perteneciente a la
Universidad del Zulia. La misma se dividió en 12 unidades experimentales conteniendo los
diferentes tratamientos. Cada unidad experimental tuvo un área de 0,80 m2 y 9 plantas de
cebollín separadas 20 cm aproximadamente una de la otra. Se evaluaron cuatro tratamientos
T0: Blanco, T20: suelo preacondicionado con 20 Mg.ha-1 de lodo, T40: suelo
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preacondicionado con 40 Mg.ha-1 de lodo y TF: suelo enriquecido químicamente. En la
FIGURA 1 se puede observar un diseño esquemático del sistema experimental.
T0
2
T40
1
TF
TF
T20
1
T40
T20
3
2
T0
1
3
T40
3
TF
2
T0
3
T20
2
FIGURA 1. Esquema del diseño experimental
Material Experimental
Lodo: El lodo utilizado en la fase inicial fue recolectado del sistema de tratamiento de
aguas residuales generadas durante el proceso de matanza de aves de una industria avícola.
Entre las unidades que conforman este sistema de tratamiento de aguas se encuentra el proceso
de lodos activados, mientras que el lodo es tratado mediante digestión aerobia y lechos de
secado. El lodo residual empleado presentó las siguientes características: contenido de materia
orgánica de 65,00%, contenido de nitrógeno total Kjeldahl de 4,48%, contenido de fósforo
total de 3,38% y microbiológicamente el lodo residual empleado se clasifica como de clase B
según la CONAMA (2009) presentando un contenido de coliformes fecales de 3*103 NMP.g1
.
Suelo: El suelo utilizado para esta investigación fue un suelo extraído de una zona de
cultivo de Cebollín de la región y presentó un pH promedio de 8,23 con contenido de arenas
de 80%, de limo de 15% y de arcilla de 5%, considerándose de clasificación textural Areno
Francoso.
Fertilizante: Para los tratamientos de control se utilizó un suelo enriquecido
químicamente empleando fertilizante químico comercial de fórmula 15:15:15 como fuente de
fertilización.
Plantas: Las plantas de cebollín empleadas en la investigación fueron obtenidas de una
zona de cultivo de la región, específicamente Municipio San Francisco del estado Zulia.
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Diseño experimental
Se empleó un modelo experimental totalmente aleatorizado con tres repeticiones y se
utilizó el paquete informático SPSS para el procesamiento de datos y comparación de medias
por Tukey.
Procedimiento empleado para el cultivo del Cebollín
Incubación del lodo: El proceso de incubación del lodo se realizó mezclando la dosis
establecida con el sustrato a emplear en la barbacoa y manteniendo el contacto por un período
de 10 días continuos aplicando riego diario hasta capacidad de campo. Este procedimiento se
ejecutó con la finalidad de iniciar el intercambio de nutrientes entre el suelo y el lodo para
adecuar el mecanismo de transporte que se busca se genere para el aprovechamiento por las
plantas.
Plantación: A partir de una cepa se seleccionaron las plantas más grandes, vigorosas y
sanas y de características uniformes, luego se procedió al cortado del tallo verdadero para
inducir un rápido crecimiento. Finalmente se realizó la plantación a una profundidad de 4-5
cm estableciendo una separación de 20 cm entre plantas.
Riego: Se aplicó una lámina de riego diaria equivalente a la capacidad de campo de la
unidad experimental.
Ciclo de cultivo: El ciclo de cultivo para el Cebollín comprendió un período de ocho
semanas necesarias para el desarrollo de las plantas.
Parámetros determinados: Se determinaron los parámetros N, P y K durante las
semanas 0, 3, 6 y 8 a todos los tratamientos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Contenido de Nitrógeno total Kjeldahl (NTK) del suelo acondicionado
Con respecto al contenido de NTK en el suelo acondicionado se puede observar en la
TABLA 1 que se evidenciaron diferencias significativas con relación al nivel de lodo aplicado.
El tratamiento T40 presentó el mayor contenido de nitrógeno de 896,64 mg.kg-1 al inicio del
ciclo de cultivo y a su vez los tratamientos T20 y TF presentaron contenidos de nitrógeno más
elevados que el presentado por T0 de manera significativa, evidenciando su potencial nutritivo
con respecto a este elemento. Este aumento en el contenido de nitrógeno coincide con estudios
similares como el planteado por Ratodh et al. (2009) quienes evaluaron la utilización de lodo
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residual durante el cultivo de Cebolla (Allium Cepa) encontrando aumento en los niveles de
nitrógeno en el suelo acondicionado con lodo residual, destacando que el lodo residual puede
ser un sustituto para suplir el nitrógeno requerido por esta planta. Por otra parte, para todos los
tratamientos incluyendo T0 se presentó una disminución gradual del contenido de nitrógeno a
medida que transcurría el ciclo de cultivo lo que puede originarse por distintos factores entre
los cuales están el consumo por parte de las plantas, la volatilización del nitrógeno y la
lixiviación ocasionada por el riego periódico.
TABLA 1. Contenido de nitrógeno total Kjeldahl del suelo acondicionado (mg.kg-1)
Tratamiento
Semana 0
Semana 3
Semana 6
Semana 8
T0
119,08b
124,68c
107,17b
91,76b
TF
105,07b
231,16bc
161,11b
98,07b
T20
746,03a
434,31ab
280,20b
196,14b
T40
896,64a
602,43a
511,36a
441,31a
Contenido de fósforo extraíble del suelo acondicionado
En la TABLA 2 se puede observar que se presentaron diferencias significativas con
respecto al contenido de fósforo extraíble en el suelo acondicionado respecto al nivel de lodo
aplicado. Se obtuvo el mayor contenido de fósforo extraíble para T40 al inicio del ciclo de
81,77 mg.kg-1 finalizando con un valor de 68,20 mg.kg-1 en la octava semana. También se
observó un aumento con relación al nivel de lodo aplicado aumentando la cantidad de fósforo
que puede ser aprovechable por la planta.
Este efecto concuerda con resultados de autores como Potisek et al. (2010) quienes
reportaron aumentos significativos en el fósforo concluyendo que este material es una fuente
potencial de nutrimentos para las plantas. Adicionalmente, para los tratamientos donde se
utilizó lodo residual se mantiene un contenido estable durante el ciclo de cultivo en contraste
con el presentado por el fertilizante químico que presentó una disminución hasta niveles
significativamente similares al presentado por el tratamiento blanco en la semana 8. Este
comportamiento puede relacionarse al efecto gradual de disponibilidad de este nutriente
característico de los fertilizantes orgánicos y a la poca movilidad de este nutriente.
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TABLA 2. Contenido fósforo extraíble en el suelo acondicionado (mg.kg-1).
Tratamiento
Semana 0
Semana 3
Semana 6
Semana 8
T0
20,36b
19,81b
25,46c
22,48b
TF
21,96b
68,37a
58,97ab
28,42b
T20
67,90a
68,88a
48,76b
63,32a
T40
81,77a
65,16a
71,69a
68,20a
Contenido de potasio intercambiable del suelo acondicionado
En cuanto a las cantidades encontradas para el potasio intercambiable, este decreció de
forma lenta en relación al tiempo de muestreo para todos los tratamientos, esta característica
se notó a partir de la tercera semana del cultivo donde el contenido el mayor contenido lo
presentó TF de 98,97 mg.kg-1 seguido por T40 de 75,63 mg.kg-1, ambos significativamente
mayores al conseguido T0 de 41,13 mg.kg-1. Los tratamientos con lodo muestran una cantidad
más elevada de potasio que el suelo sin ningún tipo de tratamiento lo que evidencia un aporte
por parte del lodo de este elemento, coincidiendo los resultados presentados por Jamil et al.
(2006) quienes evaluaron la aplicación de lodo en la siembra de trigo encontrando la
concentración máxima de potasio intercambiable de 213,00 mg.kg-1 para la dosis máxima de
lodo aplicada en su investigación de 100 Mg.ha-1.
TABLA 3. Contenido de potasio intercambiable en el suelo acondicionado (mg.kg-1)
Tratamiento
Semana 0
Semana 3
Semana 6
Semana 8
T0
42,70b
41,13b
36,40c
39,40b
TF
40,42b
98,97a
100,20a
98,07a
T20
51,72b
61,63ab
41,45bc
42,80b
T40
81,80a
75,63ab
53,18b
42,15b
CONCLUSIONES
Desde el punto de vista nutricional el lodo residual, proveniente del tratamiento de
aguas residuales de una industria avícola, aporta los nutrientes necesarios para el desarrollo del
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cebollín, sustentado en el aumento significativo en los niveles de nitrógeno, fósforo extraíble y
potasio intercambiable en el suelo acondicionado.
El mayor crecimiento del cultivo cebollín se encontró para el tratamiento donde se
aplicó la mayor cantidad de lodo (T40) evidenciándose de esta manera el potencial nutritivo
del lodo residual avícola.
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CAPACIDAD DE ADSORCIÓN DE LAS CÁSCARAS DE NARANJA
(Citrus sinensis) CRUDAS Y MODIFICADAS UTILIZANDO Ni (II) EN
RESIDUOS LÍQUIDOS INDUSTRIALES
Colina A. G., Colina O. G., Müller W., Navarro J., Card Ch. y Petit A.
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
En esta investigación se comparó la capacidad de adsorción de Ni (II) presentes en residuos
líquidos industriales sobre cáscaras de naranja (Citrus sinensis) cruda y modificada. Se utilizó
como adsorbente la cáscara de naranja (CNa), ésta se modificó mediante una activación
química con H3PO4 al 40%, para obtener carbón activado (CCNa). Las propiedades físicoquímicas y superficiales de los adsorbentes fueron determinadas mediante el contenido de
cenizas, humedad, densidad aparente, área superficial específica y espectroscopia infrarroja.
Se caracterizó el residuo líquido proveniente de una industria metalúrgica mediante la
determinación de color, turbidez, pH y contenido de níquel total. Se utilizó la espectroscopia
de absorción atómica por llama para la determinación de níquel total. El Ni (II) alcanzó el
tiempo de equilibrio sólido – líquido sobre los adsorbentes a los 60′ aproximadamente. El
CCNa mostró mayor área superficial que el CNa. El contenido de ceniza, humedad y densidad
aparente del CNa fueron: 0,372 g/cc, 3,565% y 1,895% respectivamente, mientras que en el
CCNa fueron 0,163 g/cc, 5,359% y 2,131%, respectivamente. El CNa presentó mejor
capacidad de adsorción de Ni (II), este fue de 28, 869% comparado con el CCNa. Se infiere
que la eficiencia de adsorción del CNa se debe a la presencia de ciertos grupos funcionales que
posee en su superficie según muestra la espectroscopia infrarroja y que permite la formación
de interacciones entre el adsorbato y la superficie del adsorbente, se presume que la ausencia
estos grupos en el CCNa se deban al proceso de carbonización.
Palabras clave: Citrus sinensis, carbón activado, níquel, residuo líquido, industria
metalúrgica, adsorbente
INTRODUCCIÓN
El carbón activado es un material poroso preparado por la carbonización y activación
de materiales orgánicos, concha de coco, conchas de plátano, bagazo de caña entre otros, con
el fin de obtener un alto grado de porosidad y una importante superficie intraparticular. La
elevada superficie específica posee una infinita cantidad de poros muy finos que son los que
retienen (adsorben) ciertos compuestos no deseados facilita la adsorción de gases y vapores de
mezclas gaseosas o sustancias dispersas en líquidos. En la actualidad, el carbón activado es
altamente conocido y utilizado para la extracción de metales, purificación de aguas,
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tratamiento de aguas residuales, elaboración de máscaras antigases, eliminación de agentes
contaminantes y muchas otras actividades de origen doméstico o industrial.
Esta investigación tiene como objetivo comparar la capacidad de adsorción sobre
cáscaras de C. sinensis cruda y modificada de Ni (II) presentes en residuos líquidos de una
planta industrial metalúrgica.
METODOLOGÍA
Muestreo
Las conchas de naranja (C. sinensis) fueron captadas de un punto de venta de jugos
ubicado en la circunvalación número uno a la altura del corredor vial Santa Clara en
Maracaibo, estado Zulia. Se sometieron a un proceso de lavado, secado, molido y tamizado en
el laboratorio. Las muestras de agua residual se colectaron de una empresa metalúrgica
ubicada al norte de la ciudad de Maracaibo.
Preparación del adsorbente modificado (carbón activado)
La muestra se colocó en contacto directo con una solución de H3PO4 al 40 % v/v, por
un periodo de tiempo de 1 h, con una relación precursor – ácido 1:1. La pasta o mezcla
obtenida, se carbonizó en una mufla marca SHIMADEN a 500 ±0,1 ºC por espacio de 1 h,
bajo una campana de extracción. El carbón activado obtenido (CCNa) se lavó con agua
caliente (T = 95 ±1,0 ºC) y agitación constante. Se ajustó el pH del carbón medido, hasta
alcanzar un valor entre 6,5 y 7. El CCNa fue secado en una estufa a 110± 0,1 ºC por 13 h
aproximadamente. El producto final fue almacenado en un desecador libre de humedad. Los
adsorbentes obtenidos fueron codificados como CNa para la concha cruda y CCNa para el
carbón activado.
Cuantificación del Ni (II)
Se utilizó un espectrofotómetro de absorción atómica por llama Perkin Elmer modelo
3110 para las mediciones de Ni (II). Las condiciones espectrales fueron slit: 0,20, longitud de
onda (λ) 232 nm y se prepararon patrones de 0,5; 1; 3; 7; 10; 50 y 70 mg de Ni/L para la curva
de calibración.
Caracterización de los adsorbentes CNa y CCNa
Se determinó densidad aparente, contenido de cenizas y humedad según las normas
ASTM D2854-96, D2866-94 y D2867-99 respectivamente. Se determinó el área superficial
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específica mediante el método convencional de Brunaues Emmett Teller (BET) utilizando un
sortómetro Micrometics Gemini 2375. Los grupos funcionales se determinaron mediante
espectroscopia infrarroja.
Ensayos por carga
Se realizaron ensayos por carga para determinar la curva de concentración reducida y
así establecer el tiempo en que se obtiene el equilibrio sólido líquido. Un volumen de 100 mL
de Ni(NO3)2.6H2O, de concentración inicial (Co): 23,35 ±0,14 mg/L fue trasvasada a matraces
volumétricos de 250 mL de capacidad, luego se agregó 0,1 g de cada adsorbente en diferentes
matraces con tiempos de contacto de: 0,5, 1, 2, 3, 4, 10, 30, 45, 60, 70 y 90 minutos. Luego se
filtraron al vacío utilizando un filtro de membrana de 0,40 µm. Posteriormente, se realizó el
experimento por triplicado. Se utilizó la ecuación q = V(Co-Ce) /m. donde q: capacidad de
adsorción (mg/g de adsorbente), Co (concentración inicial del adsorbato (mg/L), Ce:
concentración en equilibrio en la fase líquida (mg/L), m: masa del adsorbente utilizado (g) y v:
volumen de solución (L).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del agua residual industrial
La TABLA 1 muestra los resultados obtenidos de color, turbidez, pH y contenido de
Ni (II) presentes en los residuos líquidos. Los resultados mostrados evidencias que algunos
parámetros, tales como el color y el contenido de NI (II) se encuentran por encima de los
límites permisibles para la descarga a los cuerpos de agua receptor según el Decreto 883 de
Gaceta Oficial de la República de Venezuela (1995), mientas que el pH no se encuentra en el
rango establecido en dicho Decreto, por lo que se hace necesario un tratamiento para un uso
posterior.
TABLA 1. Valores de turbidez, color, pH y contenido de hierro total en las muestras del
efluente industrial.
Muestra
Turbidez
Color
pH
Concentración
(NTU)
(UC Pt-Co)
(mg de Ni (II) /L)
M/sin diluir
10.000
5,4
65.118,48
M/diluida
5,0
5,1
23,35
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Propiedades fisicoquímicas de los adsorbentes
El rendimiento del carbón activado obtenido a partir de las cáscaras de naranja fue de
59,87%. Por otra parte, la densidad aparente, el contenido de cenizas y humedad de los
adsorbentes se muestran en la TABLA 2, con sus respectivas desviaciones estándares.
TABLA 2. Valores de Densidad aparente, contenido de cenizas y humedad
Adsorbentes
CNa
CCNa
Densidad
aparente (g/cc)
0,372±0,014
0,163±0,005
Contenido de
cenizas (%)
3,569±1,042
5,359±0,643
Contenido de
humedad (%)
1,895±0,096
2,131±0,527
El contenido de cenizas recomendado se encuentra entre 1%-12%, el CNa estuvo en
este rango lo que justifica su uso para la preparación de los carbones activados. Este valor se
incrementó al ser modificado a CCNa, se infiere que se deba al proceso de activación química
empleado con el H3PO4. Otros estudios muestran contenido de cenizas un poco mayores a los
obtenidos en este estudio (Acevedo et al., 2007). Los valores de densidad aparente en el CNa,
resultaron ser mayores que en el CCNa, lo que indica mejor resistencia mecánica (Acevedo et
al., 2007). El contenido de humedad del CNa fue menor al obtenido para el CCNa lo cual
indica mayor cantidad de partículas de agua en la superficie porosa.
Propiedades superficiales de los adsorbentes
El área superficial específica para el CCNa fue mayor que el obtenido para el CNa. La
FIGURA 1 muestra el espectro infrarrojo de los adsorbentes analizados para CNa y CCNa,
respectivamente.
Curvas de concentración reducida
La concentración del adsorbato en el líquido disminuye con el proceso de adsorción
(Susuky, 1990). Este comportamiento se obtuvo en las FIGURA 2. El Ni (II) alcanzó un
tiempo de equilibrio con respecto al adsorbente de 60 minutos aproximadamente. El carbón
activado proveniente de bagazo de caña de azúcar se satura al adsorber níquel al cabo de 30
minutos, en esta investigación con cáscaras de C. sinensis el adsorbente comienza a saturar a
los 45 minutos aproximadamente.
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CNa
CCNa
105.0
100
95
90
85
1518.24
80
1333.82
c=c
75
811.92
1267.72
70
1373.70
763.41
65
60
1442.35
535.84
55
%T
620.54
50
45
40
1741.02
35
30
1643.98
2922.45
25
tensiones C
20
1021.46
-H
grupos C=O
3396.76
15
OH 3500cm -1
10
5
0.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
600
400.0
FIGURA 1. Espectro Infrarrojo de los adsorbentes crudo (CNa) y modificado (CCNa)
Ensayos por carga
En la TABLA 2 se muestra los valores de la concentración de Ni (II) en equilibrio
(Ce), capacidad de adsorción (q), el porcentaje de adsorción en cada adsorbente y la masa de
adsorbente utilizado, obtenido en los ensayos por carga.
TABLA 2. Valores de Concentración en equilibrio (Ce) de Ni (II), capacidad de adsorción (q),
porcentaje de adsorción (%) y la masa de adsorbente.
Adsorbentes
q (mg/g)
Adsorción (%)
CCNa (I)
Ce (mg de Ni
(II)/L
29,321
3,114
9,946
Masa de
adsorbente (g)
0,104
CCNa (II)
29,242
3,285
10,189
0,101
CNa (I)
23,160
8,545
28,869
0,110
CNa(II)
25,450
6,902
21,834
0,103
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a
b
FIGURA 2. Curva de decaimiento de la concentración para Ni (II). Co: 23,35±0,148 mg de Ni
(II)/L. Volumen: 100 mL de NiNO3. a) CNa y b) CCNa
Considerando una masa promedio de adsorbente de 0,1 g, se logró obtener porcentajes
de adsorción de 28,869 % con el material crudo (CNa). Esto indica que el CNa presentó mejor
capacidad de adsorción de Ni (II) comparado con el CCNa. Se infiere que la eficiencia de
adsorción del CNa se debe a la presencia de ciertos grupos funcionales que posee en su
superficie según muestra la espectroscopia infrarroja y que permite la formación de
interacciones entre el adsorbato y la superficie del adsorbente, se presume que la ausencia
estos grupos en el CCNa se deban al proceso de carbonización. La adsorción de 8,565 g de Ni
(II) /g de CNa coincidió con lo reportado por Demirbas et al., (2002), quienes obtuvieron hasta
8,464 mg de Ni (II)/g de adsorbente.
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CONCLUSIONES
Las propiedades fisicoquímicas del agua residual proveniente de una industria
metalúrgica no cumplen con lo establecido en la Gaceta Oficial de la República de Venezuela,
en cuanto a contenido de Ni (II), color y pH.
El carbón activado obtenido de las conchas de la naranja (CNa) posee condiciones más
favorables según los resultados obtenidos de cenizas y área superficial especifica. Se obtuvo
un tiempo de equilibrio sólido – líquido de alrededor de 60 minutos para cada adsorbente.
El CNa es un adsorbente más favorable para remover Ni (II) que el CCNa, se presume
que es debido a la presencia de mayor número de grupos funcionales en su superficie según el
análisis de espectroscopia infrarroja.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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cenizas en carbones activados.
ASTM-D2854-96. (2000). Método estándar para la determinación de densidad aparente en
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OBTENCIÓN DE CARBÓN ACTIVADO A PARTIR DE LOS RESIDUOS
DE LA INDUSTRIA PLATANERA
Martínez D., Mas y Rubí M., Carrasquero S. y Colina G.
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
La industria agrícola es una de las principales fuentes de generación de residuos sólidos, los
que están constituidos principalmente por los tallos, raíces, hojas u otras partes de las plantas
que no son utilizadas en estos procesos. La industria platanera produce una gran cantidad de
residuos debido a que de la planta sólo se aprovecha el fruto, teniendo que disponer las demás
partes de la planta: pseudotallo, hojas y pinzote o raquis. El objetivo de esta investigación fue
obtener carbón activado a partir de los residuos de conchas de plátano verde (Musa
paradisiaca). Para la preparación del carbón activado, se emplearon conchas de plátano verde,
las cuales fueron cortadas, lavadas con agua destilada a temperatura ambiente para eliminar
impurezas, secadas de 3 a 5 h a una temperatura de 110±0,1˚C hasta peso constante, luego el
precursor fue molido y tamizado, para posteriormente realizar la activación química. Se
determinaron las características fisicoquímicas de los adsorbentes que comprendió contenido
de ceniza, humedad, densidad aparente y área superficial específica por el método de BET. El
carbón activado obtenido a partir de las conchas de plátano (CAP) se caracterizó por presentar
un área superficial específica de 1300 m2/g mayor a la reportada por otros precursores como
cáscara de algarrobo, cáscara de almendra y cáscara de coco. La concha de plátano verde es
una excelente materia prima para la obtención de carbón activado.
Palabra clave: Activación química, carbón activado, conchas de plátano, residuos.
INTRODUCCIÓN
Los desechos sólidos son los residuos que se generan debido a las actividades
humanas, los que generalmente se desechan como inútiles. Se obtienen como un subproducto
de las actividades comerciales, industriales o agrícolas, y por lo general son una gran fuente de
contaminación, por lo que actualmente se buscan alternativas de usos de estos residuos
(Kadirvelu et al., 2003; Reed y Williams, 2003). La industria agrícola es una de las principales
fuentes de generación de residuos sólidos, los que están constituidos principalmente por los
tallos, raíces, hojas u otras partes de las plantas que no son utilizadas en estos procesos (Shah,
et al., 2005; Gañan et al., 2004)
La industria platanera produce una gran cantidad de desechos debido a que de la planta
sólo se aprovecha el fruto, teniendo que disponer las demás partes de la planta: pseudotallo,
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hojas y pinzote o raquis (parte de la planta que sostiene los manojos de frutos) (Canché et al.
2005). Debido a que estos materiales están constituidos por fibras lignocelulósicas, se podrían
utilizar como precursores para la obtención de carbones activados.
Para la producción de carbón activado se debe partir de una materia prima con
propiedades bien definidas tales como abundancia, dureza, estructura inherente de poros, alto
contenido de carbono, bajo contenido de ceniza y alto rendimiento en masa durante el proceso
de carbonización. Se ha demostrado que materias primas como la madera, el carbón, lignito,
endocarpios y huesos de algunas frutas como el coco y las olivas, presentan buenas
propiedades para la activación (Bastidas et al., 2010).
El carbón activado es un adsorbente preparado a partir de materiales carbonosos que se
caracteriza por poseer una alta superficie interna, variedad de grupos funcionales y una buena
distribución de poros, propiedades que le permiten atrapar una gran diversidad de moléculas.
La preparación de este tipo de material se lleva a cabo a través de procesos físicos o químicos,
mediante la interacción con gases o la adición de químicos, respectivamente. Los carbones
activados son utilizados generalmente en procesos de descontaminación de aguas,
recuperación de solventes, control de emisiones, decoloración de líquidos, eliminación de
olores, soportes catalíticos, entre otros procesos (Rodríguez, 2005).
El objetivo de esta investigación fue obtener carbón activado a partir de los residuos de
conchas de plátano verde (Musa paradisiaca).
METODOLOGÍA
Preparación de carbón a partir de la concha de plátano
Para la preparación del carbón activado, se emplearon conchas de plátano verde, las
cuales fueron cortadas, lavadas con agua destilada a temperatura ambiente para eliminar
impurezas, secadas de 3 a 5 h a una temperatura de 110±0,1˚C hasta peso constante, luego el
precursor fue molido y tamizado con la ayuda de un juego de tamices N° 18 y 20, hasta
alcanzar un tamaño de partícula que garantice un carbón activado granular con un diámetro de
partícula de (0,850 mm< dp < 1mm).
Posteriormente, se pesaron 25 g del precursor en una balanza analítica (Ohaus
Analytical Plus), el material pesado se colocó en un recipiente de vidrio de 1000 mL y se
adicionó 40 mL de H3PO4 al 40% p/p, resultando una mezcla que se dejó reaccionar por de 1 h
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en el recipiente de vidrio sellado con parafina. De esta forma la relación precursor-ácido
utilizado fue de 1:1.
El producto obtenido se carbonizó en una mufla (SR 5000 Series), a una temperatura
de activación de 500 ºC durante un periodo de 1 hora en una campana de extracción. El carbón
preparado fue lavado con agua destilada a una temperatura de 95 ± 0,1˚C. En la FIGURA 1, se
aprecia de forma esquematizada el proceso de preparación del carbón a partir de la concha de
plátano (Cambar, 2010).
FIGURA 1. Forma esquematizada del procedimiento experimental para obtener carbón
activado.
(Cambar, 2010).
Caracterización física-química del carbón activado
Para realizar la caracterización del carbón activado obtenido de la concha de plátano
(Musa paradisiaca) se llevó a cabo la determinación de los siguientes parámetros:
Densidad aparente: Este análisis se llevó a cabo mediante los procedimientos
estándares ASTM D2854-96 (2000), en un cilindro graduado de 10 mL limpio y seco, se
adicionó la muestra del material sólido hasta aforar el cilindro. Con una liga de goma se da
toques al cilindro hasta compactar el material sólido. Se pesó el cilindro con el contenido y
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posteriormente se dividió entre el volumen del cilindro de 10 mL para obtener la densidad
aparente.
Contenido Total de Cenizas: Este análisis se realizó bajo el procedimiento estándar
ASTM D2866-94 (1999). El crisol se introdujo en una mufla calentada a una temperatura de
650°C por una hora. Se colocó en el desecador y se enfrió a temperatura ambiente.
Seguidamente una cantidad adecuada de la muestra de material sólido fue secada a 150°C por
3 h en la estufa. Posteriormente, se pesó suficiente cantidad de material sólido seco (contenido
de cenizas de 0,1 g). La cantidad pesada fue colocada en el crisol y llevada a la mufla a una
temperatura de 650°C. El calcinado requirió de 3-6 h, dependiendo del tamaño y tipo de
material sólido. El crisol fue llevado al desecador y enfriado a temperatura ambiente. Después
que ha sido enfriado, se procedió a pesar su contenido.
El calcinado se considera completo cuando se alcanza el peso constante. Se calcula a
través de la siguiente fórmula.
Contenido de humedad: Este análisis se realizó mediante el procedimiento estándar
ASTM D2867-99 (1999). En un crisol de porcelana poco profundo, limpio, seco y pesado
previamente junto con su tapa, se colocaron aproximadamente entre 1-5 g del material sólido
provenientes de una cantidad representativa que ya ha sido tamizada. Después se pesó la
cantidad de material sólido con el crisol y se tapó. Posteriormente, se removió la tapa y se
introdujo la cápsula y su tapa en la estufa a una temperatura entre 145-155°C por espacio de 3
h con el fin de eliminar todas las moléculas de agua presentes en las muestras. Seguidamente,
se abrió la estufa y se tapó rápidamente el crisol. Se enfrió en un desecador a temperatura
ambiente, se pesó y la diferencia en el peso fue expresada como porcentaje en peso de
humedad del material sólido.
Área superficial: Los valores de área superficial BET (SBET) fueron determinados a
través del modelo de BET. Este método describe satisfactoriamente los datos experimentales
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determinados para los carbones activados hasta un rango de presiones relativas (P/P0) entre
0,05 y 0,35; donde el modelo de BET es válido para este tipo de sólidos altamente
microporosos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los adsorbentes deben presentar propiedades fisicoquímicas deseables, en este sentido,
en la TABLA 1, se observa que el carbón activado de la concha de plátano (CAP) mostró un
contenido de humedad mucho más bajo que el precursor de donde proviene (CPC) debido al
proceso de activación al cual fue expuesto, en donde las moléculas generalmente de agua son
evaporadas, mejorando así sus condiciones para los procesos de adsorción (Contreras et al.,
2008).
TABLA 1. Valores promedios de las características fisicoquímicas de la concha de plátano
crudo y del carbón activado de la concha de plátano preparados en el laboratorio.
Adsorbente
Densidad
aparente
(g.mL-1)
Media ± DS(10-3)
Contenido de
cenizas
(%)
Media ± DS
Contenido de
humedad
(%)
Media ± DS
CPC
CAP
0,79 ± 8,08
0,21 ± 7,02
9,19 ± 1,37
2,73 ± 0,28
84,16 ± 0,35
7,48 ± 0,35
CPC: Concha de plátano crudo. CAP: Carbón activado de concha de plátano
La densidad aparente del CAP fue de 0,21 g/mL, al comparar este resultado con
respecto a los valores conseguidos en la literatura de 0,3 g/mL, se observa que está por debajo
del valor, lo que restaría resistencia mecánica al CAP, aun así, no al proceso de adsorción.
El contenido de cenizas constituye un indicador de la presencia de minerales y materia
inorgánica en la muestra, por consiguiente, es conveniente que el precursor presente bajo
contenido de cenizas, para garantizar mayor superficie específica disponible en su estructura
porosa. El contenido de cenizas es un parámetro relevante para que el precursor sea utilizado
como sólidos adsorbente. La variación de éste parámetro se debe al incremento en la cantidad
de compuestos inorgánicos formados por la adición del agente activante (H3PO4) y por el
aumento de la temperatura del tratamiento térmico (Poleo, 2007), valores bajos alrededor del
10% en el contenido de ceniza de los precursores implica mayor área superficial disponible en
la estructura porosa.
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En la TABLA 2 se presenta el área superficial específica obtenida en el carbón
activado proveniente de las conchas de plátano y su comparación con la reportada para el
carbón activado comercial y carbones elaborados con otros precursores naturales.
TABLA 2. Valor promedio de área superficial específica del carbón activado de las conchas
de plátano (CAP) y su comparación otros carbones obtenidos a partir de residuos
agroindustriales
Adsorbente
Precursor
CAP
CAB
CACo
CAM
CAA
CAC
Conchas de plátano
Bagazo de caña de azúcar
Cáscara de coco
Cáscara del almendra
Cáscara de algarrobo
Carbón Activado Comercial
Área
superficial
especifica
SBET (m2/g)
1300
1293
1208
737
1262
794
Referencia
Esta investigación
Contreras et al. 2008
Bastidas et al. 2010
Bastidas et al. 2010
Poleo (2007)
Contreras et al. 2008
CAP: Carbón activado de conchas de plátano, CAB: Carbón activado de caña de azúcar, CACo: Carbón activado
de cáscara de coco, CAM: Carbón activado de almendra, CAA: Carbón activado de algarrobo.
El CAP presentó un valor de SBET mayor en comparación con los reportados para el
carbón activado comercial (CAC). De igual manera, el valor de SBET fue superior al reportado
por Contreras et al. (2008) y Bastidas et al. (2010) para carbones activados obtenidos con
activación química con ácido fosfórico y otros precursores naturales que pueden considerarse
desechos de la industria agroalimentaria como la cáscara de coco y la cáscara de almendra,
respectivamente.
El valor de SBET para el CAP fue similar al obtenido por Poleo (2007) y Contreras et al.
(2008), para carbones activados obtenidos a partir de la cáscara de algarrobo y el bagazo de la
caña de azúcar, respectivamente.
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos demostraron su capacidad absortiva del CAP en cuanto a
densidad aparente, contenido de humedad, contenido de cenizas y área superficial específica.
La concha de plátano verde es excelente materia prima para la obtención de carbón
activado, pudiendo ser competitivo con otros precursores.
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El carbón activado obtenido a partir de las conchas de plátano (CAP) se caracterizó por
presentar un área superficial específica de 1300 m2/g mayor a la reportada por otros
precursores como cáscara de algarrobo, cáscara de almendra y cáscara de coco.
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REUTILIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS PARA LA
SUSTENTABILIDAD
Reales C.1, 2, López A.1, Sánchez L.1, Cano Y.1 y Torres J.1
1
Laboratorio de Química Ambiental. Departamento de Química. Facultad Experimental de
Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo estado Zulia, Venezuela.
2
Red de Investigación Estudiantil de la Universidad del Zulia (Redieluz). Vicerrectorado
Académico. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
El consumo masivo de combustibles fósiles hasta el punto de que no estén disponibles para las
generaciones futuras dificulta la sustentabilidad, gracias a sus métodos de obtención y
cualidades de degradación, promueven directamente al desequilibrio ambiental. Considerar el
empleo de materiales renovables en lugar de recursos de fuentes no renovables, es seguir los
lineamientos enunciados por la química sustentable. En este trabajo se presenta una breve
revisión bibliográfica sobre las principales potencialidades de los biopolímeros naturales como
la quitina y sus derivados con el objetivo de tener una visión más amplia acerca del uso de
estos biopolímeros con énfasis en la región occidental de Venezuela, cuna de desechos de
crustáceos.
Palabras clave: Quitina, biopolímeros naturales, quitina, sustentabilidad.
INTRODUCCIÓN
En un principio el hombre vivió y se desarrolló en armonía con la naturaleza, no
obstante al transcurrir el tiempo aumentó en número, forzándolo a ser contundente en sus
acciones en búsqueda de la “estabilidad” por lo que sus faenas se centraron en aprovechar
recursos naturales renovables y no renovables. La industrialización es el resultado de esa
búsqueda, la que sin duda alguna ha contribuido al mejoramiento en los niveles de vida de los
seres humanos al generar productos que satisfagan sus necesidades, pero la falta de ética,
responsabilidad y compromiso en cuanto al manejo de subproductos generados por estas
actividades, llevó a la aparición del problema de la contaminación y degradación del ambiente.
Anualmente, en el mundo se generan altos volúmenes de residuos industriales
provenientes de las plantas procesadoras de carnes de crustáceos, ya que generalmente no
poseen un plan de manejo de estos desechos sólidos, por lo que suelen ser descargados en
aguas costeras, terrenos abandonados o en rellenos sanitarios, afectando cualquier ecosistema
(Anastas y Warner, 2000).
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Dichos desechos están constituidos por valiosos compuestos como quitina, proteínas,
pigmentos y minerales, que de no ser aprovechados pasan a ser contaminantes ambientales ya
que son susceptibles a una rápida descomposición en sustancias inorgánicas de difícil
degradación (Abdou et al., 2008).
La pesca de las especies Callinectes sapidus y el cultivo de Litopenaeus vannamei,
representa un desarrollo de la agroindustria en Venezuela. La región occidental no sólo es una
matriz productora de petróleo, ya que aporta el 78% de la producción nacional, mientras que la
región oriental contribuye con el 21% y la región central aporta el 1% restante. En la
actualidad existen 23 plantas procesadoras de cangrejo y 14 granjas de cultivo de camarón
ubicadas en los municipios Mara, Miranda, La Cañada de Urdaneta y San Francisco, del
estado Zulia, garantizando con esto la estabilidad de las industrias procesadoras, las cuales
generan un alrededor de 56% de desechos sólidos derivados del procesamiento del cangrejo y
49% del procesamiento del camarón (Instituto Socialista de la Pesca y la Acuicultura, 2011).
El principal compuesto atractivo de estos desechos es la quitina, el componente
orgánico más abundante en la estructura esquelética de muchas de las clases que conforman al
grupo de los invertebrados (artrópodos, anélidos, moluscos y celenterios) y generalmente está
asociado con proteínas y minerales. Se encuentra además, presente en las paredes celulares de
algunos hongos como los ascomicetos y en algas como las diatomeas (Abdou et al., 2008;
Tharanathan y Kittur, 2003). Es el polímero natural más abundante después de la celulosa, la
cual presenta gran similitud estructural con la quitina.
La quitina por ser un biopolímero posee ciertas cualidades que la hace idónea para ser
empleada
como
materia
prima:
bajo
costo,
biocompatibilidad,
baja
toxicidad,
biodegradabilidad, polifuncionalidad, alta abundancia natural, estabilidad, alta reactividad
química, quiralidad, alto poder quelante y elevada capacidad de adsorción (Tharanathan y
Kittur, 2003).
Por otro lado, los desechos de crustáceos tienen asociados en su matriz pigmentos
como xantofilas e isoprenoides los cuales durante muchos años han sido de gran interés a nivel
comercial debido a la importancia nutricional ya que poseen actividad provitamínica, a
además una gran variedad de estudios indican que actúan como antioxidantes y que podrían
ser beneficiosos para la prevención de diversas enfermedades crónicas humanas no
transmisibles (Melendez y Vicario, 2007). En este sentido, es posible aislar la quitina y
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elaborar subproductos de alto valor nutricional como harinas que puedan competir con otras
harinas de origen vegetal y animal en la formulación de alimentos para consumo animal o
productos químicos para la industria farmacéutica.
De esta manera, el objetivo principal de esta revisión bibliográfica es generar un aporte
de las cualidades que presentan estos desechos agroindustriales desde una posición
sustentable, ya que con la reutilización de estos residuos no sólo se pretende contribuir a la
resolución de un problema de disposición final de los mismos, sino también de promover la
disminución de importaciones de biomateriales, aditivos y pigmentos para la industria de
alimentos.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Polímeros de origen fósil y biopolímeros naturales
En la actualidad, la necesidad de reducir el elevado grado de dependencia de los
compuestos de origen fósil lleva a la lucha por encontrar alternativas innovadoras que
sustituyan estos materiales. La preocupación acerca del uso de materia prima derivada de
combustibles fósiles, no sólo radica en su alto costo sino también por su impacto sobre el
ambiente ya que el empleo de reservas fósiles no renovables contribuye al agotamiento de las
reservas energéticas naturales que el planeta posee, propiciando el aumento de los gases de
efecto invernadero, además que sus propiedades físicas y químicas se mantienen inalteradas
durante largos periodos de tiempo en el medio ambiente, llevando a la acumulación y
generándose un gran problema de disposición final.
A pesar que se encuentra la posibilidad de modificar químicamente los derivados de
origen fósil a fin de acelerar su descomposición, no es la salida ya que no resuelve el problema
de producción y se seguirán explotando recursos del medio ambiente. Es aquí donde los
biopolímeros naturales hacen su protagonismo, ya que además de ser totalmente
biocompatibles y biodegradables, se caracterizan por ser químicamente versátiles, así como
también económicos ya que es posible reabastecerse de ellos mediante desechos agrícolas y
marinos (Nair y Laurencin, 2007; Noyori, 2010).
Los biopolímeros naturales son polímeros sintetizados por los seres vivos, entre ellos
destacan: polisacáridos, polihidroxialcanoatos, proteínas y politerpernos. Una clase natural de
macromoléculas extremadamente bioactivas son los polisacáridos. Poseen estructuras
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moleculares compuestas por cadenas de monómeros, que en conjunto poseen características y
propiedades similares a los polímeros de origen fósil (Nair y Laurencin, 2007). Se pueden
obtener usando como materia prima fermentación bacteriana de fuentes de carbono de origen
renovable, como pueden azúcares procedentes de cultivos energéticos o los residuos generados
en diferentes industrias (desechos agroindustriales). En el caso de usar como materia prima
residuos agroindustriales obtenidos de la industria del procesadora de carne de crustáceos, es
posible obtener una fuente de quitina, amino polisacárido de alta abundancia en la naturaleza.
Aspectos estructurales de la quitina
La quitina, es un polisacárido compuesto por unidades de N-acetilglucosamina unidas
covalentemente mediante enlaces β 1-4, (posiciones de los átomos de carbono), la cual
cristaliza según la disposición de las cadenas del polisacárido (Ravi, 2000). Existen tres
formas naturales del polisacárido: alfa, beta y gamma. Las tres tienen propiedades distintas
que les permiten acometer funciones diferentes.
La alfa quitina es la forma más rígida y abundante, es insoluble en agua y cumple
funciones esqueléticas, sus cadenas se organizan antiparalelamente es decir, cada cadena
dispuesta en un sentido se asocia con otra orientada en sentido contrario. La beta quitina es
poco abundante ya que sólo se consigue en las plumas de los calamares y espinazos de
diastomeos, es capaz de hidratarse por lo que se le confiere propiedades mecánicas semejantes
a las del cartílago, sus cadenas se organizan paralelamente, es decir todas ellas orientadas con
los grupos reductores libres en un extremo y los grupos no reductores en el opuesto. La
gamma quitina es la forma menos común de las tres, y presenta por cada cadena dispuesta en
un sentido, dos que se orientan en sentido opuesto (Tharanathan y Kittur, 2003).
Extracción química de quitina: aspectos en contra
El aislamiento de la quitina ha sido ampliamente reportado en distintos estudios,
proponiéndose así diversos métodos y condiciones para obtenerla. Durante esta fase, debido a
que en su matriz la quitina está asociada a proteínas, pigmentos y minerales es preciso llevar a
cabo reacciones de desproteinización, desmineralización y despigmentación. El proceso
químico contempla el uso de reactivos químicos y diversas condiciones de reacción con la
finalidad de obtener sólo la quitina, puesto que bajo las condiciones con las que generalmente
se trabajan es casi imposible aprovechar la proteína asociada a la quitina.
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Desproteinización: Los exoesqueletos de crustáceos contienen proteínas que se
pueden encontrar libres, esterificadas con ácidos grasos y asociadas con quitina o con
pigmentos (carotenoproteínas). En la desproteinización se tratan los exoesqueletos en medio
alcalino a altas temperaturas (generalmente 85 ºC) bajo estas condiciones es característico que
las proteínas logren desnaturalizarse, esto se debe a que el álcali rompe los enlaces de
hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas de las proteínas, facilitando la agregación
intermolecular, alcanzando la precipitación en la solución acuosa.
Durante la desproteinización es importante controlar la temperatura, concentración del
álcali y tiempo de reacción ya que en condiciones extremas es posible que llegue a romperse la
unión β 1–4 glicosídica por acción del álcali, conllevando a la quitina a despolimerizarse
disminuyendo la longitud de la cadena y por ende perdiendo algunas propiedades físicas como
por ejemplo pérdida de la masa molecular. Se recomienda la adición de un antioxidante como
el Na2SO3 para evitar la ruptura de las cadenas poliméricas de la quitina.
Desmineralización: Los minerales presentes en los desechos de crustáceos son sales
de magnesio y calcio, frecuentemente se emplea un ácido con el objetivo de solubilizarlos para
su posterior separación del material desproteinizado. En esta etapa se deben evitar altas
temperaturas y concentraciones muy altas de ácido por la posibilidad de degradación de la
quitina por hidrólisis ácida, esto es la ruptura de los enlaces glucosídicos que ocurren al
protonarse la unión etérica 1–4, provocando que el grupo acetal en C (1), se repliegue
formando un hemiacetal lo cual divide la molécula polimérica. Reales y López (2013)
determinaron que al emplear lavados en varias etapas sucesivas e intervalos cortos de tiempo
(en vez de una sola etapa en tiempo prolongado) lograron una mayor extracción de minerales,
lo cual se traduce en una mejora significativa de la eficiencia de la desmineralización.
Despigmentación: La coloración de los caparazones de crustáceos se debe
fundamentalmente a la presencia de pigmentos tales como astaxantina, cantaxantina, luteína y
el β-caroteno (Melendez y Vicario, 2007) y suelen extraerse con cloroformo, éter, acetato de
etilo, etanol o mezcla de solventes. Es recomendable con acetona grado industrial, relación de
(1:15) p/v, durante una hora con agitación constante, a temperatura ambiente, evitando la luz
directa, ya que esta provoca su degradación.
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Extracción de quitina desde una perspectiva sustentable
La sustentabilidad para una sociedad significa la existencia de condiciones
económicas, sociales y ambientales que permitan su funcionamiento de forma armónica a lo
largo del tiempo y del espacio, sin comprometer los recursos disponibles para las generaciones
futuras (Armstrong y Botzler, 2003). Las investigaciones actuales relacionadas al estudio y
extracción de quitina y sus derivados contemplan el uso de técnicas que no permiten una
recuperación de las proteínas, pigmentos y minerales unidos a la quitina, debido a que las
condiciones extremas que manejan generan una desnaturalización y por lo tanto, una pérdida
de estos componentes.
El método químico para el procesamiento de los residuos de camarón y cangrejo sigue
siendo el más utilizado por la industria interesada en la recuperación de quitina, ya que
presenta entre otras ventajas el ser “eficiente” y rápido, sin embargo genera un gran impacto
negativo en el ambiente por lo que es necesario una continua optimización del proceso para
hacerlo más sustentable.
En este sentido, actualmente existen interesantes aportes mediante el uso de la
denominada química sustentable que ha logrado reemplazar las sustancias corrosivas como el
ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, que se emplean en tales tratamientos químicos. Otra
alternativa es hacer uso métodos combinados como son el método químico con microondas
(Abdou et al., 2008) o el químico con el enzimático (Tharanathan y Kittur, 2003), aunque este
último se destaca por ser de alto costo de inversión, la elección dependerá también de los
recursos económicos con los que se cuentan.
La fermentación ácido láctica constituye una alternativa innovadora para el tratamiento
de los exoesqueletos de crustáceos, ya que ofrece atractivas ventajas como: bajos costos de
producción e inversión, hacer uso de otros residuos agroindustriales como el suero de leche
que es utilizado como fuente de carbono de los microorganismos lácticos y dar un uso integral
a tales los desechos con la ventaja de se puede separar en un solo proceso productos agregado
como proteínas, quitina y pigmentos además que evita el uso de grandes cantidades de agua y
energía, así como disminuye los efluentes generados en el proceso químico.
Principales derivados de quitina y sus aplicaciones
El gran atractivo de los biopolímeros naturales no sólo se centra en su
biodegradabilidad, también se debe a las propiedades y características que les hacen muy
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versátiles para un gran número de funciones. El derivado más importante de la quitina es el
quitosano, el cual se obtiene por deacetilación parcial de la quitina, éste generalmente
corresponde a polímeros con menos de un 25% de contenido de grupos N-acetilo. La
presencia de grupos hidroxilo, acetilo y amino en el esqueleto del polímero, le confiere al
quitosano propiedades funcionales únicas.
Todos los grupos hidroxilo, N-acetilo y amino exhiben potencialmente la reactividad
típica de los alcoholes, amidas y aminas, respectivamente, y por consiguiente, pueden ser
oxidados, reducidos, formar sales, participar en la formación de éteres y ésteres, entre otros.
Tal es el caso de las propiedades específicas de la quitina, el quitosano y derivados los hacen
útiles a nivel industrial, entre ellas se destacan: en la agricultura puede funcionar como
inductor de mecanismos de defensa en las plantas como recubrimiento de semillas y frutos
postcosecha, en tratamiento de aguas residuales como agente floculante y coagulante, en la
industria alimentaria como aditivo, en cosméticos como agente hidratante y recientemente en
farmacéutica como agente en biomedicina. El quitosano al ser el único biopolímero catiónico
presenta diferentes aplicaciones, en soluciones como gel, formación de recubrimientos y fibras
(Ravi, 2000).
CONSIDERACIONES FINALES
Venezuela por ser un país petrolero no escapa de alta demanda comercial que tienen
los polímeros de origen fósil, siendo víctima también de la huella ambiental característica
estas actividades, por ello se considera de alta relevancia incorporar el uso de biopolímeros
naturales, sobre todo si su fuente proviene de desechos de la industria procesadora de carne de
crustáceos lo que contribuirá a la resolución de un problema de estética ambiental, una vez que
los residuos sólidos son recaptados y orientados hacia distintas aplicaciones favorece el área
económica y política dada la posibilidad de reducir las importaciones de estos materiales.
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APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS
PROVENIENTES DE ALIMENTOS PARA LA GENERACIÓN DE
ETANOL MEDIANTE UN PROCESO DE FERMENTACIÓN
ALCOHÓLICA
Graterol E., Luzardo J. y Valecillos J.
Ingeniería Química. Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
En la actualidad a nivel mundial los desechos sólidos orgánicos se han convertido en una
problemática debido a las masivas cantidades que se producen como desperdicios a causa del
continuo crecimiento demográfico de las grandes ciudades. Motivo por el cual la presente
investigación tuvo como objetivo evaluar la generación de etanol a partir de residuos sólidos
orgánicos provenientes de alimentos a través del proceso de fermentación alcohólica. La
investigación se basó en aplicar una serie de fases que permitieron caracterizar los residuos
sólidos urbanos orgánicos del municipio Cabimas, determinar la producción de etanol en
función del contenido de agua del sistema y evaluar el efecto de la concentración de
microorganismos sobre la generación de etanol. Los resultados demostraron que los alimentos
utilizados en la investigación (mango, arroz, níspero, melón y lechosa) son una materia prima
adecuada para la generación de bioetanol puesto que su composición permitió la generación
del alcohol, en especial su contenido de azúcares y carbohidratos complejos. La cantidad de
etanol generada aumenta a medida que aumenta el contenido de agua con un pH promedio
entre 3,90 y 4,25. Los datos evidencian que a medida que aumenta la concentración de
levadura, aumenta la cantidad de etanol generada bajo las mismas condiciones de
fermentación. El contenido de agua tiene un efecto positivo en la generación de bioetanol, de
la misma manera la concentración de microorganismos (levaduras) es primordial para el
proceso de fermentación.
Palabras clave: Fermentación alcohólica, bioetanol, residuos sólidos orgánicos.
INTRODUCCIÓN
Una de las problemáticas observadas mundialmente es la contaminación ambiental,
como consecuencia del crecimiento demográfico en las ciudades. Una de las consecuencias
visibles de esta expansión, es la cantidad de desechos orgánicos producidos a nivel mundial,
los cuales afectan la calidad del aire por la generación de gases provenientes de la
descomposición de la basura, la del suelo cuando los desechos se incorporan a éste y la del
agua si los lixiviados llegan a contaminar fuentes de agua subterránea o por escorrentía
deterioran la calidad de fuentes de agua superficiales. VITALIS (2011) afirma que, en
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Venezuela más del ochenta por ciento (80%) de los desperdicios originados permanecen
expuestos en nuestras ciudades.
La situación planteada se puede minimizar o evitar a través de la reutilización de los
desechos orgánicos, puesto que se pueden obtener subproductos utilizables, como son el etanol
y los fertilizantes. Actualmente los altos costos crecientes y la disponibilidad limitada de
fuentes de energía demandan formas alternativas que permitan obtener energía de bajo costo,
disminuir la contaminación y darle un buen uso a los desechos sólidos orgánicos provenientes
de alimentos.
Específicamente, el etanol es un alcohol líquido compuesto de carbono, hidrógeno y
oxígeno que resulta de la fermentación de azúcar o de almidón convertido en azúcar, extraídos
ambos de la biomasa. También puede producirse a partir de la celulosa contenida
principalmente en los desechos agrícolas, urbanos o forestales. A través de la utilización de un
fermentador con desechos sólidos orgánicos urbanos se puede crear etanol por medio de
procesos de fermentación aeróbica, en especial la fermentación alcohólica que allí se produce.
Con base a lo expuesto, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar la generación
de etanol a través del proceso de fermentación alcohólica de residuos orgánicos provenientes
de alimentos.
METODOLOGÍA
Selección y caracterización de los residuos sólidos urbanos orgánicos
Se seleccionaron los residuos sólidos orgánicos urbanos generados en el municipio
Cabimas del estado Zulia, que posteriormente fueron introducidos en el fermentador con el
propósito de producir bioetanol. Se realizó un proceso de recolección y clasificación de los
distintos residuos separando los residuos inorgánicos y orgánicos. Las muestras orgánicas se
obtuvieron de las actividades diarias de los hogares de diferentes personas y estuvieron
conformadas por cinco clases de desperdicios de alimentos: mango, arroz, níspero, melón y
lechosa. Posteriormente, se describió la composición química de los residuos orgánicos
tomando como fundamento la revisión bibliográfica.
Determinación de la producción de etanol en función del contenido de agua del sistema
El procedimiento consistió en tomar muestras de materia orgánica (40 g de cada
desecho) y variar la cantidad de agua en relaciones másicas agua/materia orgánica,
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comprendida entre 1 y 5 y someterlas a reacción en un fermentador, manteniendo una
concentración de microorganismos constante. El tiempo de reacción de fermentación fue de 4
días y al finalizar se separó el residuo sólido del líquido mediante un proceso de colado y
filtrado. Se tomó una muestra de líquido y se analizó a través de la técnica de cromatografía
líquida el contenido alcohólico, así como el pH y la temperatura.
Evaluación del efecto de la concentración de microorganismos sobre la generación de
etanol
El estudio del efecto de la concentración de microorganismos se realizó colocando una
muestra de materia orgánica (40 g de cada tipo de desecho) en un fermentador y agregando
diferentes cantidades de microorganismos (levaduras). La concentración se expresó como
cantidad de microorganismo por cantidad de materia orgánica, la cual varió entre 25 g/kg y
100 g/kg. El contenido de agua se mantuvo constante durante el desarrollo de estos
experimentos. El tiempo de fermentación fue de 4 días y al finalizar se separó el residuo sólido
del líquido mediante un proceso de colado y filtrado. Se tomó una muestra del producto
líquido y se analizó el contenido de alcohol, pH y otras propiedades físicas y químicas de
interés.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la TABLA 1 se muestra la composición de los desechos orgánicos provenientes de
alimentos. Se observa que de todos los alimentos empleados en la fermentación, el níspero es
el que más aporta contenido de azúcar (esencial para el proceso). Por otra parte, el arroz no
posee contenido de azúcar, pero es el que mayor cantidad de carbohidratos aporta al proceso y
los microorganismos que se producen en la fermentación también se nutren de ellos.
En la TABLA 2 se presentan los resultados en cuanto a la relación etanol y contenido
de agua. La cantidad de etanol generada aumenta a medida que se incrementa el contenido de
agua hasta una relación agua/desechos igual a 2. Esto indica que el agua tiene un efecto
positivo en el proceso de fermentación de los azúcares, pues esto favorece el crecimiento de
las levaduras y aumenta su actividad microbiana para descomponer las moléculas de azúcares
en moléculas de etanol y dióxido de carbono. Sin embargo, un contenido de agua excesivo
(relación másica agua/desechos = 4), tiene un efecto contrario sobre el proceso de
fermentación, generando bajo volumen de etanol. El exceso de agua estaría mitigando la
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actividad microbiana de las levaduras (debido a que el agua dificulta el crecimiento de las
mismas), lo cual se traduce en una disminución pronunciada de la actividad fermentadora y en
consecuencia una disminución en la generación de etanol.
TABLA 1. Caracterización de los residuos orgánicos provenientes de alimentos
Contenido
Contenido de
de azúcar
carbohidratos
(°brix)
(g)
Arroz
10,4
23,5
Lechosa
80,0
7,1
6,3
Mango
81,8
9,5
16,4
Melón
90,0
7,9
12,4
Níspero
78,0
17,4
19,9
Fuente: Sansen y Vargas (2009); Alegría y Rivera (2011).
Alimentos
Contenido
de agua (g)
Contenido de
grasas (g)
2,9
0,1
0,1
0,2
1,1
TABLA 2. Cantidad de etanol generada en función del contenido de agua para 200 g de
residuos y para una concentración de levadura de 50 g/kg.
Porcentaje
Volumen de
Relación másica
Contenido de
volumétrico de
etanol generado
agua/desechos
agua (mL)
etanol (%)
(mL)
0,5
100
3,00
3,00
1,0
200
2,63
5,25
2,0
400
2,49
9,96
4,0
800
0,11
0,91
El pH también fue determinado en el líquido obtenido en cada experimento. El pH
promedio para todos los experimentos estuvo entre 3,90 y 4,25. En la literatura se ha
establecido que el pH óptimo para que ocurra la fermentación oscila entre 3,50 y 5,50, ya que
bajo estas condiciones los sustratos de las levaduras funcionan adecuadamente para
descomponer los azúcares en moléculas de etanol y dióxido de carbono. Sansen y Vargas,
(2009) obtuvieron en su investigación valores de pH entre los rangos de 3,28 y 3,86 que
comparados con los obtenidos en esta investigación se observa que se encuentran dentro del
rango óptimo para el proceso de fermentación.
En la FIGURA 1 se presenta el efecto de la concentración de levadura sobre la
generación de etanol en la fermentación de residuos orgánicos para una relación másica
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agua/desechos de 1 y tiempo de fermentación de 4 días. Los datos evidencian que a medida
que aumenta la concentración de levadura, aumenta la cantidad de etanol generada bajo las
mismas condiciones de fermentación. Con la adición de pequeñas cantidades de levadura, se
observa un aumento brusco en la cantidad de etanol generada y con el incremento paulatino de
la concentración de levadura, la generación de etanol tiende a atenuarse hasta alcanzar
relativamente un valor máximo. Esto se debe a la mayor presencia de sustratos para la
ocurrencia de la reacción de fermentación y por lo tanto, mayor generación de etanol. El
comportamiento de los datos experimentales presenta una tendencia claramente potencial.
FIGURA 1. Efecto de la concentración de levadura sobre la generación de etanol en la
fermentación de residuos orgánicos (relación másica agua/desechos = 1 y tiempo de
fermentación = 4 días).
CONCLUSIONES
Por medio de la caracterización se pudo comprobar que los alimentos utilizados en la
investigación son una materia prima adecuada para la generación de bioetanol puesto que su
composición permitió la generación del alcohol, en especial su contenido de azúcares y
carbohidratos complejos, debido a que éstos son utilizados por los microorganismos como
nutrientes para la producción del alcohol mencionado.
El efecto del contenido de agua inicial en el sistema sobre la cantidad de productos
generados (bioetanol) manteniéndose constante el contenido de levadura, permite establecer
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que la cantidad de etanol generada se incrementa a medida que aumenta el contenido de agua
hasta una relación agua/desechos igual a 2. Sin embargo, un contenido de agua excesivo, tiene
un efecto contrario sobre el proceso de fermentación, disminuyendo sustancialmente la
generación de etanol.
La concentración de microorganismos es primordial para el proceso de fermentación,
porque a mayor concentración de levadura se genera mayor porcentaje de etanol.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alegría C. y Rivera J. (2011). Estudio gastronómico y nutricional de frutas y hortalizas
salvadoreñas. Trabajo Especial de Grado. Ingeniería en Alimentos. Universidad Dr. José
Matías Delgado. El Salvador.
Sansen L. y Vargas M. (2009). Obtención de etanol por medio de la fermentación
alcohólica del mango. Trabajo Especial de Grado. Ingeniería Química. Universidad Rafael
Urdaneta. Maracaibo estado Zulia. Venezuela.
VITALIS (2011). Basura ¿Destino incierto en Venezuela? (documento en línea). Disponible
en: http://www.vitalis.net/actualidad85.htm (Consulta: 2011, noviembre 9).
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REUTILIZACIÓN DE BOTELLAS DE PLÁSTICO (PET) PARA LA
ELABORACIÓN DE PISOS ECOLÓGICOS
Aguillón E., Fuentes L., González K., Hernández M., Pereira Y. y Piña Y.
Programa de Ingeniería. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas estado Zulia. Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El hábitat humano ha perjudicado notablemente el medio ambiente natural a raíz de las
construcciones para la satisfacción necesaria de viviendas, utilizando materiales provenientes
de la naturaleza (tierra fértil, madera, entre otros); devastando el suelo y empleando
tecnologías contaminantes del medio ambiente con una visión a corto plazo. El objetivo de
este proyecto es desarrollar una metodología para la elaboración de pisos ecológicos a partir
de botellas plásticas de tereftalato de polietileno (PET). Se seleccionarán botellas de PET
recicladas que serán fundidas junto a un tipo de arena para crear mezclas que
cronológicamente se evaluarán empleando pruebas de inflamabilidad, impacto y
permeabilidad. Al establecer la dosificación del material reciclado y la arena se pretende
estudiar sus propiedades fisicoquímicas y así se determinará el efecto del PET como material
novedoso que podrá ser reutilizado para la elaboración de pisos ecológicos. Por otra parte, se
necesitará una gran cantidad de botellas para la elaboración de los pisos, por lo tanto se
reduciría un residuo urbano cuya cantidad es importante.
Palabras clave: Pisos ecológicos, reciclado, de tereftalato de polietileno (PET), botellas.
INTRODUCCIÓN
Uno de los problemas de mayor relevancia para la humanidad en el último siglo es el
calentamiento global que ha producido un cambio climático de manera acelerada y anormal, a
tal grado que afecta la supervivencia de la especie. Una de las causas de este fenómeno es la
basura que está formada principalmente por plástico, cartones, papel, restos de comida,
madera, cenizas, envases de cristal, metal y hojalata; por lo que se considera que los plásticos
representan en 40% del total de basura acumulada, que adicionalmente demora varios lustros
en degradarse con el consiguiente daño ecológico que esto representa (Ruiz et al., 2012).
La contaminación ambiental y la falta de espacios para depositar la basura han
generado que en muchos lugares del mundo la basura y los desechos orgánicos estén pasando
de ser “desechos” para convertirse en materia prima para la creación de nuevos materiales,
aplicables en muchos ámbitos, incluyendo la construcción. El reciclaje de desechos, tanto
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orgánico como inorgánico ha permitido crear nuevos materiales de construcción, que por lo
regular suelen ser sumamente resistentes y económicos.
Uno de los materiales que tiene mayores posibilidades es el plástico de tereftalato de
polietileno (PET), ya que por sus características y resistencia puede ser utilizado ya sea en
forma de botellas, procesado o transformado, para la construcción de elementos como muros,
celosías, pisos, losas y hasta edificaciones completas (Gaggino, 2003). Recordando que el PET
es uno de los materiales más útiles de la vida cotidiana pero uno de los que genera más
contaminación en el mundo (Alesmar et al., 2008).
Por lo tanto esta investigación presenta una alternativa más económica que las
soluciones tradicionales, porque se recicla un material de muy bajo costo: tereftalato de
polietileno (PET), proveniente de botellas descartadas, para la elaboración de pisos ecológicos.
También es una alternativa ecológica, porque se aprovecha un material de descarte, evitando
la quema o acumulación de los mismos en vertederos a cielo abierto y el colapso de rellenos
sanitarios en poco tiempo.
OBJETIVOS
Objetivo General
Desarrollar una metodología para la elaboración de pisos ecológicos a partir de botellas
plásticas de tereftalato de polietileno.
Objetivos Específicos
Establecer la dosificación de PET para la elaboración de mezcla de pisos ecológicos.
Caracterizar los pisos ecológicos en cuanto a permeabilidad, impacto e inflamabilidad.
Estimar el tiempo de elaboración de la mezcla a base de botellas plásticas de desecho.
METODOLOGÍA
Procesamiento de las botellas de plástico PET
Se observará la apariencia de las botellas recicladas, verificando que no presenten
quemaduras, aspecto quebradizo o pegajoso bajo condiciones normales. Luego se procederá a
cortar en pequeños trozos las botellas y así, luego, pasarlas a un proceso de trituración y
tamizado.
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El tipo de arena que será utilizada, de igual forma tiene que pasar por un proceso de
tamizado para alcanzar mejores resultados.
Preparación de la mezcla
Se elaborará una serie de diseños de mezcla, basándose en variadas dosificaciones de
cada uno de los materiales que serán utilizados para lograr una mezcla óptima. Las diferentes
concentraciones serán puestas en recipientes de aluminio, que serán calentados a una
temperatura de 250 ºC aproximadamente y así el tereftalato de polietileno se fundirá junto a la
arena que será utilizada. Es recomendable no excederse de los 280ºC para que el plástico no
sea calcinado (Khouri, 2012).
Determinación de las propiedades físicas y químicas
Prueba de permeabilidad en el agua: Esta consistirá en sumergir cada una de las
muestras en recipientes con agua, luego estas serán observadas por un periodo de tiempo
aproximado entre 24 y 48 horas, para deducir si las mismas son permeables o impermeables y
soportan condiciones drásticas sin cambiar sus propiedades.
Prueba de Inflamabilidad: Consistirá en someter las muestras de pisos al fuego de un
encendedor por aproximadamente un minuto.
Prueba de impacto: Consistirá en dejar caer sobre las muestras diferentes discos de
pesas, que varían desde 2 kg hasta 10 kg y desde una altura de 1 m.
Estimación del tiempo de secado
Luego de haber fundido las mezclas, estas serán extendidas sobre una superficie
escogida o moldes engrasados. Mientras cronológicamente estarán en continua observación y
se determinará cuánto tardarán las muestras en secar.
Decoración de los pisos
Al haber obtenido la mezcla óptima de los pisos ecológicos éstos pueden ser
decorados. Aún con la mezcla húmeda, se coloca en la superficie escogida o moldes
engrasados artículos reciclables que darán color, vida y estilo a los pisos ecológicos (hojas
secas, vidrio o cerámicas partidas, entre otros artículos reciclables que servirán de estética o
diseño decorativo para los pisos) y sobre estos artículos se verterá la mezcla.
Desmoldar
Para alcanzar un mejor acabado se realizará el sellado con una resina. Por último para
una apariencia brillante se aplicará una capa barniz.
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POSIBLES RESULTADOS
Dosificación de PET para la elaboración de la mezcla de pisos ecológicos
Para conseguir la dosificación óptima se tendrán que elaborar una serie de diseños de
mezclas, basándose en varias dosificaciones de cada uno de los materiales que componen la
mezcla de pisos hasta obtener un resultado eficaz y deseado. Para que esto funcione hay que
alcanzar una fracción másica de granos finos en mayor cantidad que presente una excelente
apariencia es decir sin quemaduras o consistencias pegajosas.
Es necesario y de suma importancia obtener esas condiciones en las botellas recicladas,
para así poder conseguir un producto de mejor calidad y una mezcla lo más homogénea
posible, con un acabado uniforme y libre de imperfecciones en su exterior e interior que
puedan afectar su apariencia o funcionamiento, tales como burbujas, ondulaciones, orificios,
deformaciones, partes chiclosas, quebradizas o desmoronamiento.
Caracterización de los pisos ecológicos en cuanto a permeabilidad, impacto e
inflamabilidad
Luego que sean realizadas las mezclas se desea obtener de ellas resultados no
inflamables al momento de someterse a un agente incendiario. Se analizará la calidad de la
superficie, es decir, que no podrán presentar granos muy gruesos de plástico sueltos en los
laterales, por lo que se debe tener cuidado al momento de tamizar los granos del tereftalato de
polietileno para evitar irregularidades al momento de instalarlos.
Además de no ser inflamables se desea que las muestras sean impermeables, lo que
permitirá reducir que las mismas soporten condiciones drásticas sin cambiar sus propiedades,
favoreciendo la elaboración de pisos a base de botellas plásticas PET recicladas, a fin de que
se puedan usar a la intemperie. En cuanto a la prueba de resistencia se desea que las muestras
de pisos resistan el impacto soportando un peso máximo de 20 kg.
Tiempo de elaboración de la mezcla a base de botellas plásticas de desecho
Se desea un secado rápido y eficaz, el tiempo será medido durante los diversos ensayos
que será realizado con la finalidad de obtener una mezcla de pisos óptima con un tiempo
estimado de secado dentro de una superficie escogida o un molde engrasado, en un rango de
temperatura inferior a los 30ºC.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alesmar L., Rendón N. y Korody M. (2008). Diseños de mezcla de tereftalato de polietileno
(PET)-cemento. Facultad Ingeniería UCV 23 (1), 77-86.
Gaggino R. (2003). Elementos constructivos con PET reciclado. Tecnología y Construcción.
19 (2), 51-64.
Khouri N. (2012) El novedoso pavimento fabricado con plástico PET procedente de botellas
(documento en línea). Disponible en:
file:///C:/Users/usuario/Downloads/Plastisoil%20%20el%20novedoso%20pavimento%20fabri
cado%20con%20pl%C3%A1stico%20PET%20procedente%20de%20botellas.htm: (Consulta:
2012, febrero 13).
Ruiz D., López C., Cortes E. y Froese A. (2012). Nuevas alternativas en la construcción:
botella PET con relleno de tierra. Apuntes 25 (2), 292-303.
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ÁREA:
CALIDAD DEL AGUA
(CA)
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EFICACIA DE Opuntia wentiana (BRITTON & ROSE) (CACTACEAE)
COMO COAGULANTE PARA LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS CON
BAJA TURBIDEZ
Fuentes L., García H., Brito C., Mendoza I., González Y. y Caldera Y.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Entre las cactáceas del género Opuntia que han sido reportadas como coagulantes efectivos
para la clarificación de aguas destinadas al consumo humano se encuentra O. wentiana, la cual
fue estudiada en aguas con alta turbidez. En esta investigación se evaluó la eficacia de Opuntia
wentiana (Britton & Rose) (Cactaceae) como coagulante para la clarificación de aguas con
baja turbidez. Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio utilizando aguas provenientes
del embalse Pueblo Viejo, las cuales se ajustaron por dilución a turbiedades de 20, 60 y 80
Unidades Nefelométricas de Turbidez (UNT) y fueron tratadas con una mezcla mucilaginosa
de O. wentiana a dosis de 100, 200, 300, 400 y 500 ppm. Las muestras se caracterizaron
fisicoquímicamente en cuanto a turbidez, color, pH y alcalinidad, antes y después de la etapa
de filtración. Los resultados obtenidos mostraron porcentajes de remoción antes de filtrar entre
79,30% y 90,38%, y después de filtrar entre 94,65% y 97,99%. Se obtuvieron dosis óptimas de
200 ppm (20 UNT), 300 ppm (60 UNT) y 400 ppm (80 UNT). El color se ubicó en 5 Unidades
de Color Pt-Co (UC Pt-Co), el pH fluctuó de 7,18 a 7,34 y la alcalinidad varió entre 16,00 y
20,00 mg CaCO3/L después de la filtración. Todos los parámetros evaluados estuvieron dentro
de los límites permisibles. Se demostró la eficacia de O. wentiana como coagulante natural
alternativo para la clarificación de aguas con baja turbidez.
Palabras clave: Opuntia wentiana, coagulante natural, clarificación del agua.
INTRODUCCIÓN
Diversas especies de cactáceas pertenecientes al género Opuntia han sido reportadas
como alternativa a los coagulantes de origen químico utilizados generalmente para el
tratamiento de aguas. Opuntia ficus-indica se ha empleado en la potabilización de aguas con
alta turbidez (González et al., 2009), Opuntia cochinellifera ha sido usada para la clarificación
de aguas con turbiedades entre 20 y 80 UNT (Fuentes et al., 2012) y se ha utilizado como
coagulante en aguas del lago de Managua (Almendárez, 2004). Opuntia wentiana ha resultado
efectiva para la remoción de turbidez en aguas con turbiedades entre 100 y 200 UNT (Parra et
al., 2011).
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En general, las especies de Opuntia presentan mucílagos compuestos por xilosa,
arabinosa, galactosa, ramnosa y ácido galacturónico en proporciones variables (Moreno et al.,
2008; Goycoolea y Cárdenas, 2003). A estos mucílagos se le atribuyen propiedades
coagulantes y el posible mecanismo de coagulación propuesto para Opuntia spp. es adsorción
y formación de puente (Miller et al., 2008). Una de las especies endémicas de la Costa
Oriental del Lago (Venezuela) es Opuntia wentiana (Britton & Rose), la cual ha sido
estudiada en aguas con alta turbidez (Parra et al., 2011), por lo cual se consideró relevante
evaluar la eficacia de esta cactácea como coagulante en la clarificación de aguas con baja
turbidez.
METODOLOGÍA
Recolección de Opuntia wentiana (Britton & Rose)
Esta especie fue recolectada en los municipios Lagunillas y Simón Bolívar de la Costa
Oriental del Lago, Venezuela. Se seleccionaron plantas de O. wentiana libres de lesiones por
manipuleo o causadas por microorganismos patógenos (FIGURA 1).
FIGURA 1. Cactácea O. wentiana
Procedimiento para la obtención del coagulante
Se extrajo el tejido parenquimatoso y se licuó durante 30 segundos para obtener una
mezcla mucilaginosa de color verde que se diluyó al 50 % m/v.
Preparación de las muestras de agua
Se recolectó agua cruda en la planta de tratamiento “Pueblo Viejo” aplicando un
muestreo aleatorio. Las muestras de agua fueron transportadas al laboratorio en recipientes
plásticos con capacidad de 25 L y a partir de éstas se prepararon aguas diluidas ajustadas a
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turbiedades de 20, 60 y 80 UNT. Las muestras de agua cruda y diluida fueron caracterizadas
fisicoquímicamente (turbidez, color, pH y alcalinidad).
Prueba de jarras
En un equipo de jarras se simularon las fases de coagulación, floculación y
sedimentación de una planta potabilizadora. Se realizó la mezcla rápida (100 rpm durante 1
minuto de agitación) agregando dosis de coagulante de 100, 200, 300, 400 y 500 ppm; la
mezcla lenta (30 rpm por 20 min) y la etapa de reposo (0 rpm por 30 min).
Medición de parámetros fisicoquímicos
La medición de parámetros fisicoquímicos se hizo conforme a lo establecido en las
normas estandarizadas (APHA-AWWA-WEF, 1998). Para la determinación de la turbidez se
utilizó el equipo HF Scientific, el pH se registró con un potenciómetro (BT-500), el color se
midió con un equipo Orbeco-Hellige y para la determinación de la alcalinidad se aplicó el
método volumétrico.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del agua cruda y diluida
Las aguas crudas presentaron valores de turbidez entre 75 y 120 UNT y de color
superiores a 100 UC Pt-Co, las cuales no cumplieron con lo establecido en la normativa
venezolana (Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 36.395, 1998). El parámetro pH
varió entre 6,90 y 7,68 unidades, ajustándose a la normativa mencionada; y la alcalinidad fue
baja, ubicándose en un rango de 19 a 30 mg CaCO3/L. Al adecuar las aguas crudas para los
requerimientos del estudio (20 a 80 UNT), se observa que las aguas diluidas presentan un pH
entre 7,23 y 7,81, cumpliendo con lo que estipula la norma venezolana (6,5 a 8,5 unidades); y
la alcalinidad se mantuvo baja pues varió de 20 a 24 mg CaCO3/L. El color no se ajustó a las
normas (50 a >100 UC Pt-Co).
Evaluación del parámetro turbidez
Para una turbidez inicial de 20 UNT se obtuvieron resultados entre 4,14 y 7,49 UNT
antes del filtrado y entre 1,07 a 1,76 UNT luego del filtrado. En la FIGURA 2 se observa que
previo a la filtración, para dosis de 100 y 200 ppm la turbidez se ubicó dentro del límite
permitido (5 UNT). Se estableció una dosis óptima de 200 ppm, obteniéndose una turbidez de
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4,14 UNT y 79,30% de remoción, que después de filtrar disminuyó hasta 1,07 UNT (94,65%
de remoción).
En la FIGURA 3 se muestra que a una turbidez inicial de 60 UNT, antes de filtrar los
valores oscilaron entre 8,10 y 19,3 UNT y después del filtrado variaron de 1,69 a 2,22 UNT.
La dosis óptima fue de 300 ppm, obteniéndose una turbidez de 8,10 UNT antes de filtrar y de
1,77 UNT después de filtrar, con un porcentaje de remoción igual a 97,05%.
ANTES DE FILTRAR
DESPUÉS DE FILTRAR
Turbidez (UNT)
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
100
200
300
400
500 Control
Dosis de coagulante (ppm)
FIGURA 2. Comportamiento de la turbidez para aguas con turbidez inicial de 20 UNT.
Turbidez (UNT)
ANTES DE FILTRAR
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
100
200
300
400
500 Control
Dosis del coagulante (ppm)
FIGURA 3. Comportamiento de la turbidez para aguas con turbidez inicial de 60 UNT.
En la FIGURA 4, muestras de agua con turbiedades más altas como 80 UNT exhiben
resultados cualitativamente similares a los de 60 UNT, hasta la dosis de 400 ppm, ya que a
partir de 500 ppm tiende a aumentar la turbidez o a mantenerse constante, producto
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posiblemente de que existe un exceso de coagulante que le confiere turbidez al agua. La dosis
óptima fue de 400 ppm con una remoción antes del filtrado de 90,38% y después de filtrar se
observa una efectividad de 97,99%. Estos porcentajes de remoción corresponden a valores de
turbidez de 1,61 y 7,70 UNT, respectivamente.
En la TABLA 1 se presentan los valores de turbidez inicial con sus respectivas dosis
óptimas y porcentajes de remoción de turbidez. Al aplicar la mezcla coagulante de O.
wentiana se observa que al aumentar la turbidez inicial se incrementa la dosis óptima del
coagulante, lo cual puede atribuirse a su posible mecanismo de coagulación (puente-partícula),
según el cual las partículas se adhieren a los filamentos de mucílago y mientras más alta sea la
turbidez mayor será la cantidad de partículas en suspensión y por tanto, se requerirá mayor
dosis de mezcla mucilaginosa.
FIGURA 4. Comportamiento de la turbidez para aguas con turbidez inicial de 80 UNT.
TABLA 1. Dosis óptima de O. wentiana para cada unidad de turbidez
Turbidez
inicial
(UNT)
20
60
80
Dosis óptima
de
O.
wentiana
(ppm)
200
300
400
Turbidez
antes del
filtrado
(UNT)
4,14
8,10
7,70
Remoción
de Turbidez
(%)
Turbidez
después del
filtrado (UNT)
Remoción de
Turbidez
(%)
79,30
86,50
90,38
1,07
1,77
1,61
94,65
97,05
97,99
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Al contrastar los resultados del presente estudio con los reportados para aguas con alta
turbidez tratadas con O. wentiana, se observa que los valores de turbidez obtenidos antes de la
filtración son más bajos que los reportados por Parra et al. (2011) y las dosis óptimas se
reducen a la mitad o menos, debido a que la turbidez es más baja y demanda menos
concentración de coagulante. Después de la etapa de filtración, en el presente estudio todas las
muestras tratadas con este coagulante vegetal cumplen con la normativa venezolana (hasta 5
UNT), mientras que para alta turbidez y con este mismo coagulante solamente se ajustaron las
muestras con turbiedades de 100, 120 y 200 UNT. O. wentiana también resultó ligeramente
más eficiente en cuanto a la remoción de turbidez al compararla con O. cochinellifera (Fuentes
et al., 2012), ambas a baja turbidez, pues con esta última los porcentajes de remoción variaron
entre 86,10% y 93,90 %; y presentó remociones similares a las reportadas para O. ficus-indica
(González et al., 2009) en la clarificación de aguas sintéticas con alta turbidez (98,77-99,09
%).
Evaluación del parámetro color
El parámetro color para el agua potable debe estar en un rango de 0 a 15 UC Pt-Co.
Los valores de color inicial se encuentran entre 50 y más de 100 UC Pt-Co. Una vez aplicada
la mezcla de O. wentiana se obtuvo una alta remoción de color (86,67 %) antes de filtrar.
Luego del filtrado, se registraron valores de 5 UC Pt-Co, por lo tanto, todos los valores
obtenidos se encuentran por debajo del límite permitido, cumpliendo de esta manera con lo
exigido por las normas, lo cual resultó similar a lo referido en estudios con O. cochinellifera
(Fuentes et al., 2012) y con O. ficus-indica (González et al., 2009). Al comparar con los
resultados reportados para O. wentiana en aguas de alta turbidez (Parra et al., 2011) se observa
que hay mayor eficiencia en el presente estudio, pues se cumple con la normativa establecida
para todas las turbiedades evaluadas.
Evaluación del parámetro pH
El pH antes de la prueba de jarras se ubica dentro de lo estandarizado por la normativa
venezolana (6,5-8,5). Se observa que después de tratar las muestras de agua con el coagulante
natural, se produjo una ligera variación del pH. El mayor valor registrado fue de 7,34 y el más
bajo fue de 7,18 unidades, ubicándose todos los valores dentro del rango permitido por la
norma.
Evaluación del parámetro alcalinidad
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Después de aplicar la mezcla mucilaginosa de O. wentiana, el parámetro alcalinidad
presentó poca variación, tanto antes del proceso de filtración (18,67 a 21,33 mg CaCO3/L)
como después del mismo (16 a 20 mg CaCO3/L).
CONCLUSIONES
Se demostró la eficacia de O. wentiana (Britton & Rose) como coagulante natural para
la clarificación de aguas con baja turbidez. Los valores de turbidez, color, pH y alcalinidad
registrados después de la etapa de clarificación cumplieron con los estándares exigidos en las
normas de calidad de agua potable de Venezuela.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Almendárez N. (2004). Comprobación de la efectividad del coagulante (Cochifloc) en aguas
del lago de Managua “Piedras Azules”. Revista Iberoamericana de Polímeros 5 (1), 46-54.
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wastewater. Edited by: Clesceri L., Greenberg A. and Eaton A., USA.
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humano. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas 46 (2), 173-187.
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del Agua Potable. Fecha 13 de febrero de 1998. Caracas, Venezuela.
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Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (Cactaceae) en la clarificación de aguas sintéticas con alta
turbidez. Impacto Científico 4 (2), 361-374.
Goycoolea F. y Cárdenas A. (2003). Pectins from Opuntia spp.: A Short Review. (documento
en línea). Disponible en http://wwwjpacd.org/V5P17-29pdf. (Consulta: 2014, abril 18).
Miller S., Fugate E., Oyanedel V., Smith J. y Simmerman J. (2008). Toward Understanding
the Efficacy and Mechanism of Opuntia spp. As a Natural Coagulant for Potencial Application
in Water Treatment. Environmental Science & Technology 42 (12), 4274-4279.
Moreno M., García D., Belén D., Medina C. y Muñoz N. (2008). Análisis bromatológico de la
tuna Opuntia elatior Miller (Cactaceae). Rev. Fac. Agron. 25 (1), 68-80.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011). Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucílago de Opuntia wentiana (Britton &
Rose)/(Cactaceae). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
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POTENCIAL COAGULANTE DEL MUCÍLAGO DESECADO DE
Stenocereus griseus (HAW.) BUXB. (CACTACEAE) EN AGUAS CON
BAJA TURBIDEZ
Fuentes L., Jiménez M., Maldonado G., González Y., Caldera Y. y Mendoza I.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Especies de los géneros Hylocereus, Opuntia y Stenocereus han sido reportadas en la literatura
como coagulantes efectivos para la remoción de turbidez en aguas destinadas al consumo
humano. Stenocereus griseus en forma cruda ha sido evaluado como coagulante en aguas de
consumo humano mostrando alta eficiencia. Para alargar su período de caducidad, en esta
investigación se evaluó el potencial coagulante del mucílago desecado (polvo) de S. griseus en
aguas con baja turbidez. Para la obtención del coagulante se recolectaron muestras de S.
griseus en el municipio Cabimas (Venezuela), se extrajo el parénquima, se fragmentó y desecó
a ± 25 °C. Con el producto desecado y pulverizado se preparó una solución al 2,5% en ácido
acético. Los experimentos de coagulación-floculación se realizaron con aguas crudas
recolectadas en el embalse “Pueblo Viejo” y ajustadas por dilución a turbiedades de 50 a 100
UNT. Se aplicaron diferentes dosis del coagulante natural (5-25 ppm), se evaluaron los
parámetros pH, color, turbidez y alcalinidad. Los resultados obtenidos después de filtrar
mostraron porcentajes de remoción de turbidez de 91,86 a 96,45%, se obtuvieron dosis
óptimas de 15 y 20 ppm, el color varió entre 9,17 y 15,00 UC; el pH osciló entre 7,00 y 7,65
y la alcalinidad fluctuó de 13,96 a 27,24 mg CaCO 3 /L. El cactus S. griseus desecado
elimina la turbidez y el color de aguas con turbiedades entre 50 y 100 UNT sin afectar el pH y
la alcalinidad, cumpliendo fisicoquímicamente con lo establecido en las normas de calidad del
agua potable de Venezuela.
Palabras clave: Stenocereus griseus, coagulante natural, baja turbidez, polvo, parámetros
fisicoquímicos.
INTRODUCCIÓN
Recientemente, se ha estudiado la factibilidad de sustituir o minimizar el uso de sulfato
de aluminio empleando productos naturales de origen vegetal o animal como coagulantes
alternativos ambientalmente amigables. Diversas especies vegetales han sido reportadas como
productos efectivos para la fase de coagulación que se aplica durante el proceso de
potabilización del agua, entre las cuales figuran las semillas de Moringa oleifera Lam
(Mendoza et al., 2000; Caldera et al., 2007), Hylocereus lemairei (Mendoza et al., 2008), así
como también, las tunas Opuntia ficus-indica (González et al., 2009), Opuntia cochinellifera
(Almendárez, 2004; Fuentes et al., 2012), Opuntia dillenii (Irma et al., 2013) y Opuntia
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wentiana (Parra et al., 2011); los cactus Lefaria (Martínez et al., 2003) y Stenocereus griseus
(Fuentes et al., 2011). Específicamente, para esta última especie se evaluó su eficiencia como
coagulante en forma cruda obteniéndose una elevada remoción de turbidez. Dado que el
coagulante es eficiente, pero pierde su efectividad rápidamente, en el presente estudio se
estableció como objetivo verificar el potencial coagulante del mucílago desecado de S. griseus
en aguas con baja turbidez. Esto con el fin de prolongar su período de caducidad.
METODOLOGÍA
Recolección de S. griseus (Haw.) Buxb.
S. griseus (Haw.) Buxb. fue recolectado en la Costa Oriental del Lago, municipio
Cabimas del estado Zulia, República Bolivariana de Venezuela. Se extrajeron muestras de esta
especie y se trasladaron al laboratorio para reducirlas a polvo.
Preparación de mezcla coagulante con polvo de S. griseus
La muestra de cactus se lavó con agua del grifo y se retiró la epidermis. Se practicó un
corte longitudinal seccionando su interior para obtener el parénquima, el cual se fragmentó en
láminas delgadas que se colocaron en cápsulas de Petri a temperatura ambiente (± 25 °C)
durante 72 horas para su desecación.
El material desecado se trituró y se obtuvo un polvo, tal y como se observa en la
FIGURA 1. Se pesaron 2,5 g de polvo de cactus y se disolvieron en una solución 0,5% de
ácido acético. La mezcla coagulante (2,5 % m/v) se aplicó en dosis de 5, 10, 15, 20 y 25 ppm
para realizar los experimentos de coagulación-floculación.
FIGURA 1. Especie S. griseus, fragmentos desecados y polvo.
Prueba de jarras
Las muestras de agua cruda usadas para la prueba de jarras fueron recolectadas en la
torre toma del Embalse “Pueblo Viejo”, ubicado en el municipio Lagunillas del estado Zulia
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(Venezuela) y trasladadas al laboratorio en recipientes plásticos de 75 L de capacidad. El agua
fue ajustada por dilución con agua del grifo a turbiedades de 50, 60, 70, 80, 90 y 100 Unidades
Nefelométricas de Turbidez (UNT).
Las pruebas de coagulación-floculación y sedimentación se realizaron en un equipo de
jarras y se aplicaron las etapas de mezcla rápida (1 min a 100 rpm), mezcla lenta (20 min a 30
rpm) y reposo (30 min a 0 rpm). Al inicio de la primera etapa se adicionaron las diferentes
dosis del coagulante S. griseus.
Determinación de parámetros fisicoquímicos
La turbidez fue medida con un turbidímetro digital HF Scientific, inc., el color fue
determinado por medio de un colorímetro Orbeco Hellige, el pH fue evaluado con un
potenciómetro Orion 3 Star y la alcalinidad se determinó por volumetría, siguiendo el
protocolo establecido en el Standard Methods (APHA-AWWA-WEF, 1998). La
caracterización fisicoquímica se realizó en aguas crudas, aguas diluidas y aguas tratadas con el
coagulante desecado de S. griseus.
Evaluación de la eficiencia del sulfato de aluminio como coagulante
Con el sulfato de aluminio se realizaron experimentos similares a los efectuados con S.
griseus desecado con la finalidad de comparar la eficiencia de ambos coagulantes con relación
a la remoción de turbidez. Para ello se utilizaron las mismas dosis y turbiedades iniciales.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del agua diluida
El agua cruda (sin tratamiento) recolectada en el embalse “Pueblo Viejo” presentó
turbiedades entre 50 y 450 UNT y al diluirla para ajustarla a los valores de turbidez en estudio
(50-100 UNT) presentó un rango de color entre 50 y 80 Unidades de Color platino-cobalto
(UC Pt-Co), una variación en el pH desde 6,93 hasta 7,62 unidades y una fluctuación en la
alcalinidad de 12,67 a 36,00 mg CaCO3/L. Después del ajuste de la turbidez, el color no
cumplió con lo que rige en Venezuela (máximo 15 UC Pt-Co), según la normativa de calidad
de agua potable (Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 36.395, 1998).
Comportamiento del parámetro turbidez
Antes de la filtración, las muestras de agua tratadas con S. griseus causaron una
disminución de la turbidez con respecto a las turbiedades iniciales estudiadas. Con las
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turbiedades iniciales de 50, 60, 70 y 80 UNT se observó que a medida que aumenta la dosis de
coagulante disminuye la turbidez decantada y aumenta la remoción, excepto cuando se aplican
las dosis más altas (20 y 25 ppm); la dosis óptima del coagulante natural desecado fue 15 ppm,
lográndose remover la turbidez a 15,13; 14,63; 22,90 y 21,97 UNT, respectivamente. Para
valores de 90 y 100 UNT también disminuye la turbidez decantada al aumentar la dosis del
coagulante S. griseus, salvo cuando se adiciona la más alta dosis evaluada (25 ppm); la dosis
óptima fue 20 ppm, removiendo la turbidez a 22,20 y 26,47 UNT, respectivamente. A altas
dosis el exceso de coagulante genera turbidez.
Con las dosis óptimas y después de simular el proceso de filtración, turbiedades
iniciales de 50, 60, 70, 80, 90 y 100 UNT fueron removidas a 4,07; 4,05; 4,13; 3,66; 3,19 y
4,43 UNT, respectivamente. Por tanto, después de la clarificación del agua con el polvo de S.
griseus, se cumple con lo establecido en las normas venezolanas (Gaceta Oficial de la
República de Venezuela Nº 36.395, 1998), según las cuales la turbidez máxima aceptable es 5
UNT, coincidiendo con lo referido para cactus Lefaria (5 UNT) por Martínez et al. (2003) y
difiriendo de lo reportado por Fuentes et al. (2011), quienes indicaron el cumplimiento de la
normativa solamente para el valor de 50 UNT al emplear el coagulante S. griseus crudo. Los
porcentajes de remoción de turbidez después de aplicar las dosis óptimas de S. griseus
desecado oscilaron entre 67,29% y 75,61% antes de la etapa de filtración y entre 91,86% y
96,45% después de la misma.
En cuanto a la remoción de turbidez, el comportamiento que exhibe el coagulante S.
griseus en forma desecada es similar al reportado por Fuentes et al. (2011) para esta cactácea
en forma natural y en el mismo rango de turbiedades (50-100 UNT), tanto antes de filtrar
(64,80%-80,42 %) como después de filtrar (86,50%-96,46%).
Evaluación del parámetro pH
Los valores iniciales del pH del agua antes del tratamiento con el coagulante S. griseus
estaban ajustados a los rangos establecidos (6,5-8,5). Después de tratar el agua con el
mucílago desecado el pH fluctuó entre 7,30 y 7,61 antes de la filtración y varió de 7,00 a 7,65
después de esta fase. Se observa que en todos los casos este parámetro se ubica dentro del
rango exigido por la normativa (Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 36.395,
1998), lo cual indica que este parámetro no resulta afectado por la adición del coagulante
natural.
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Evaluación del parámetro color
El color de las muestras de agua tratadas con S. griseus en polvo osciló entre 20,00 y
40,00 UC Pt-Co antes de la filtración, variando de 9,17 a 15,00 UC Pt-Co después de simular
esta fase. Todos los valores cumplieron con lo establecido en la normativa (0-15 UC Pt-Co).
Se observa una alta remoción de color antes de filtrar (50%-69,04 %) y después de filtrar
(78,57%-83,34%) que resultó similar a la indicada para S. griseus crudo antes de filtrar
(16,67%-80%) y después de este proceso (70,92%-86%) (Fuentes et al., 2011). Al comparar
con otras cactáceas se observa que este cactus es más eficiente que O. dillenii (Irma et al.,
2013) con la cual a bajas dosis se obtuvo una remoción de color que fluctuó entre 4% y 15% y
a altas dosis osciló entre 15% y -7%; y que O. wentiana, con la cual este parámetro nunca se
ubicó en la norma (Parra et al., 2011).
Evaluación del parámetro alcalinidad
Una vez aplicado S. griseus en forma desecada a las muestras de aguas diluidas, se
obtuvo una alcalinidad baja (< 75 mg CaCO3/L), según refiere (Merrit, 1992). En la normativa
venezolana no se considera el parámetro alcalinidad. Cabe destacar que antes de añadir el
coagulante natural, la alcalinidad de las muestras de agua se ubicó en un intervalo de 12,67 a
36,00 mg CaCO3/L. Después de la adición de S. griseus hubo poca variación en este parámetro
antes de la filtración (22,00-36,54 mg CaCO3/L) y luego de la misma (13,96-27,24 mg
CaCO3/L).
Eficiencia del polvo de S. griseus con respecto al sulfato de aluminio
En la TABLA 1 se presentan los porcentajes de remoción para cada dosis óptima del
sulfato de aluminio. El intervalo de remoción antes del filtrado fue de 65,06% a 94,53%;
mientras que los valores después del filtrado se ubicaron entre 96,36% y 99,56%.
Analizando los valores presentados en la TABLA 1, se observa que antes de filtrar el
sulfato de aluminio arroja un porcentaje de remoción ligeramente superior a S. griseus
desecado; sin embargo, después de filtrar son elevados y muy similares. Esto indica que
ambos productos actúan con alta eficiencia, resaltando la posibilidad de utilizar el mucílago
desecado de S. griseus como una alternativa ambientalmente amigable para la clarificación de
aguas con un rango de turbidez entre 50 y 100 UNT.
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TABLA 1. Dosis óptimas de sulfato de aluminio para cada unidad de turbidez
Turbidez
inicial
(UNT)
Dosis
óptima del
sulfato de
aluminio
(ppm)
50
60
70
80
90
100
25
20
25
25
25
25
Turbidez
antes del
filtrado
(UNT)
Remoción de
turbidez antes
de filtrar
(%)
Turbidez
después de
filtrar
(UNT)
Remoción
de turbidez
después de
filtrar
(%)
65,50
71,16
67,64
65,06
93,13
94,53
0,89
2,18
1,01
2,46
0,39
0,50
98,21
96,36
98,55
96,92
99,56
99,50
17,25
17,30
22,65
27,95
6,17
5,47
CONCLUSIONES
Al finalizar el estudio sobre el potencial coagulante del mucílago desecado de S.
griseus, se concluye que esta cactácea elimina la turbidez y el color de aguas con turbiedades
entre 50 y 100 UNT sin afectar el pH y la alcalinidad, con una eficiencia similar a la del
sulfato de aluminio y cumpliendo fisicoquímicamente con lo establecido en las normas de
calidad del agua potable de Venezuela.
El polvo de S. griseus constituye una opción natural para la clarificación del agua, el
cual puede ser preservado por más tiempo que el coagulante en forma cruda.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Almendárez N. (2004). Comprobación de la efectividad del coagulante (Cochifloc) en aguas
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Fuentes L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad de un
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Aloe barbadensis (Miller) COMO COAGULANTE NATURAL EN LA
POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON BAJA TURBIDEZ
Mendoza I., Fuentes L., Díaz D., Díaz A., Caldera Y. y García C.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El sulfato de aluminio es el coagulante mayormente utilizado para la potabilización del agua,
el cual ha demostrado ser efectivo en la remoción de turbidez y color, pero algunos estudios lo
asocian a problemas de salud del ser humano. Por esto surge la necesidad de sustituirlo por
otros coagulantes, planteándose como alternativa la liliácea Aloe barbadensis (Miller). En esta
investigación se evaluó la eficiencia del gel A. barbadensis en la potabilización de aguas con
baja turbidez. Los ensayos se hicieron a escala laboratorio, utilizando agua cruda de la planta
de tratamiento Pueblo Viejo como agua de dilución y caolín para la preparación de muestras
de agua sintética con turbiedades de 50, 60, 70 y 80 UNT. Las dosis óptimas fueron de 8000
ppm (50 UNT), 7500 ppm (60 UNT), 8500 ppm (70 UNT) y 8500 ppm (80 UNT). Después de
la sedimentación se obtuvieron porcentajes de remoción de turbidez entre 18,40%-22,50% y
para el color 50%, alcanzando después del proceso de filtración valores de turbidez entre 4,75,1 UNT (90,35%-93,89% de remoción). La alcalinidad y el pH presentaron poca variación.
Los parámetros fisicoquímicos evaluados en esta investigación se mantuvieron dentro de los
estándares exigidos por las normas venezolanas para el agua potable. Estos resultados
confirman que el gel de A. barbadensis (Miller) es un coagulante que puede ser utilizado como
coadyuvante en la potabilización del agua.
Palabras clave: Aloe barbadensis Miller, agua sintética, coagulante natural, turbidez,
potabilización.
INTRODUCCIÓN
Aloe barbadensis es una planta perenne perteneciente a la familia liliaceae (FIGURA
1), la cual presenta un tronco leñoso con una longitud entre 30 y 50 cm de altura, hojas
carnosas y lanceoladas de cubierta cutinizada y bordes espinosos, un tallo floral que presenta
un racimo de flores, regulares, gamopétalas, de color amarillo y el fruto es una cápsula.
FIGURA 1. A. barbadensis
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Esta especie se caracteriza por la presencia de mucílagos, los cuales tienen diversas
aplicaciones en cosmética, farmacia, alimentación y clarificación del agua. En cuanto a este
último uso, Soto (1997), evaluó la dosis óptima y la eficiencia de A. barbadensis Miller como
coagulante natural en el tratamiento del agua, mediante pruebas de jarras, utilizando el agua
cruda procedente del embalse Socuy- Manuelote (Tulé), determinándose previamente la
calidad física y química (color, turbiedad, alcalinidad total, pH y dureza total). La dosis óptima
del gel Aloe resultó de 512 ppm para valores de turbidez de 8,2; 32,15 y 128 UNT y la dosis
óptima para valores de turbiedad de 512 UNT fue de 128 ppm. Los análisis cromatográficos
revelaron que la concentración de A. barbadensis Miller en el agua tratada no era significativo,
ni tóxico al humano y es biodegradable.
Asimismo, Salcedo (2001) estudió la eficiencia del gel A. barbadensis Miller en el
proceso de potabilización del agua, en el cual determinó que la dosis óptima para la remoción
de diferentes valores de turbidez comprendidos entre 5, 10 y 15 UNT fue de 32 ppm, y para
valores más altos de turbidez (20 y 25 UNT) la remoción óptima se consiguió con
concentraciones del coagulante de 8 ppm.
Por todo lo descrito anteriormente, se puede evidenciar que A. barbadensis Miller es
una especie coagulante que ha dado buenos resultados, por lo cual se consideró importante
evaluar la eficiencia del gel de A. barbadensis como coagulante en la potabilización de aguas
con baja turbidez.
METODOLOGÍA
Obtención del gel de A. barbadensis Miller
Se recolectaron pencas de A. barbadensis y se trasladaron al laboratorio, se extrajo el
tejido parenquimatoso, se licuó en un procesador doméstico hasta obtener un gel homogéneo y
viscoso. Con este gel se preparó una mezcla al 5% m/v, disolviendo 30 g del gel de A.
barbadensis en agua destilada hasta completar 600 mL de solución. Posteriormente, se filtró
con tela de gasa para determinar el porcentaje disuelto de A. barbadensis, obteniéndose
finalmente la mezcla que se utilizó como coagulante.
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Recolección de la muestra de agua cruda
La muestra de agua cruda se recolectó en el embalse Burro Negro, ubicado en el estado
Zulia (Venezuela). El muestreo se realizó a través de una válvula adosada a una tubería de Ø
42” en la tanquilla de entrada a la Planta de Potabilización “Pueblo Viejo”.
Preparación del agua sintética
Con la finalidad de acondicionar el agua cruda a los valores de turbidez en estudio (50,
60, 70 y 80UNT) se agregó una suspensión de caolín al 1 % m/v.
Procedimiento del ensayo
Se realizaron pruebas de jarras por triplicado, siguiendo el procedimiento indicado en
el Método Estándar (1998), utilizando para ello un equipo de jarras Modelo JLT6 Velp
Scientifica. Se aplicaron las etapas de mezcla rápida (100 rpm/1 min), mezcla lenta (30 rpm/20
min) y sedimentación (0 rpm/30 min). Al inicio de la mezcla rápida se adicionó en cada uno
de los vasos una mezcla coagulante de A. barbadensis al 5 % m/v en dosis de 130, 140, 150,
160 y 170 mL, equivalentes a 6500, 7000, 7500, 8000 y 8500 ppm, respectivamente.
Determinación de los parámetros fisicoquímicos de las muestras
La evaluación de los parámetros fisicoquímicos (turbidez, color, pH y alcalinidad) de
las muestras se realizó según lo establecido en el Método Estándar (APHA, 1998) para las
muestras de agua cruda y sintética. Para estas últimas se determinaron antes y después de la
fase de filtración. La turbidez, el color, el pH y la alcalinidad se midieron aplicando los
métodos nefelométrico (turbidímetro digital HF Scientific inc.), colorimétrico (colorímetro
Orbeco Hellige), potenciométrico (potenciómetro BT-500) y volumétrico (titulación con ácido
sulfúrico 0,02 N en presencia del indicador anaranjado de metilo), respectivamente.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización del agua cruda
Las características fisicoquímicas del agua cruda se presentan en la TABLA 1. Como
se observa, estos valores no cumplieron con el rango de turbidez de este estudio (turbiedades
entre 50 y 80 UNT) y por ello se consideró necesario alterar este parámetro en las muestras,
según los requerimientos de esta investigación, tal y como se observa en la TABLA 2.
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TABLA 1. Parámetros fisicoquímicos del agua cruda
Parámetros
Valores iniciales
fisicoquímicos
Turbidez (UNT)
10,9 – 71,8
Color (UC Pt-Co)
5 - 10
pH
6,15 – 7,01
Alcalinidad (mg CaCO3/L)
60 – 106
TABLA 2. Valores promedio de los parámetros fisicoquímicos en aguas crudas
Turbidez
(UNT)
Color
(UC Pt-Co)
pH
Alcalinidad
(mg CaCO3/L)
50
60
70
80
10
10
10
10
7,41
7,31
7,11
7,24
66
78
58
55
Variación de la turbidez
Como se puede observar, la FIGURA 2 muestra la turbidez decantada promedio para
cada uno de los valores estudiados una vez adicionadas las dosis del gel de A. barbadensis,
con las cuales se obtuvieron valores de turbidez entre 40,8 y 62,0 UNT.
Turbidez Decantada (NTU)
70
60
50
40
Turbidez 50 NTU
Turbidez 60 NTU
Turbidez 70 NTU
Turbidez 80 NTU
30
20
10
0
6500
7000
7500
8000
8500
Dosis de A. barbadensis Miller (ppm)
FIGURA 2. Turbidez decantada para las dosis de A. barbadensis Miller aplicadas en
aguas con turbidez inicial de 50, 60, 70 y 80 UNT.
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En la FIGURA 3 se puede apreciar que los valores de turbidez obtenidos después de
filtrar se encuentran por debajo de los indicados en las Normas Sanitarias de Calidad de Agua
Potable de Venezuela (5 UNT) para las muestras con turbidez inicial de 50, 60 y 80 UNT, para
las cuales los valores de turbidez más bajos que se obtuvieron se ubicaron entre 4,7 y 4,9
UNT; mientras que para las muestras con turbidez inicial de 70 UNT el valor más bajo de
turbidez fue 5,1 UNT, encontrándose ligeramente por encima de la norma (Gaceta Oficial,
1998).
La diferencia existente entre los valores de turbidez decantada y filtrada se debe a que
los flóculos de tamaño moderado que se encuentran en suspensión y que poseen poca densidad
no sedimentan con facilidad, pero son removidos casi en su totalidad al momento de la
filtración.
6
Turbidez Filtrada (NTU)
5
4
3
Turbidez 50 NTU
Turbidez 60 NTU
Turbidez 70 NTU
Turbidez 80 NTU
2
1
0
6500
7000
7500
8000
8500
Dosis de Aloe barbadensis Miller (ppm)
FIGURA 3. Turbidez filtrada para las dosis de A. barbadensis Miller aplicadas
en aguas con turbidez inicial de 50, 60, 70 y 80 UNT.
Estos resultados pueden ser comparados con los obtenidos por Mendoza et al. (2000)
quienes evaluaron la eficiencia de las semillas de Moringa oleifera como coagulante en la
potabilización de aguas sintéticas con valores de turbidez entre 7 y 49 UNT, alcanzando
valores de turbidez entre 0,5 y 1,5 UNT después de filtrar las muestras. Caldera et al. (2007) al
evaluar la eficiencia de M. oleifera reportaron para niveles de turbidez inicial de 75 y 150
UNT valores de turbidez decantada de 6,40 y 21,70 UNT y valores de turbidez filtrada de 0,89
y 1,9 UNT, respectivamente.
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Dosis óptima y remoción de turbidez
Las dosis óptimas de A. barbadensis para cada valor de turbidez inicial (50, 60, 70 y 80
UNT) fueron 8000, 7500, 8500 y 8500 ppm, respectivamente (TABLA 3). Estas dosis
permiten que el agua después de ser sometida al proceso de clarificación posea valores de
turbidez y color aceptables, según la normativa venezolana (Gaceta Oficial, 1998).
En la TABLA 3 se puede observar que la dosis óptima en esta investigación tiende a
aumentar a medida que aumenta la turbidez inicial. Difiriendo de los resultados obtenidos por
Mendoza et al. (2000), quienes reportaron que las dosis óptima de M. oleifera disminuyó con
el incremento de la turbidez para valores entre 7 y 49 UNT. Igualmente, Salcedo (2001)
obtuvo una reducción de la dosis óptima de A. barbadensis al aumentar la turbidez inicial de 5
a 25 UNT. También Soto (1997) evidenció una disminución de la dosis óptima de A.
barbadensis de 512 a 128 ppm al aumentar la turbidez inicial de 8,20 a 512 UNT.
Adicionalmente, se puede observar en la TABLA 3 que una vez aplicado el coagulante
A. barbadensis, los porcentajes de remoción de turbidez filtrada se ubicaron entre 90,35% y
93,89%, resultando similares a los reportados por Mendoza et al. (2000) cuando evaluaron la
especie M. oleifera como coagulante, indicando una remoción entre 78,57% y 98%; a los
referidos por Fuentes et al. (2011) cuando determinaron la efectividad del mucílago de
Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. (69,27%-96,46%) y casi iguales a los presentados por Irma
et al. (2013) cuando evaluaron la eficiencia del mucílago de Opuntia dillenii como coagulante
en aguas con un rango de turbidez inicial entre 186 y 418 UNT, pues oscilaron entre 89% y
93%.
TABLA 3. Valores de turbidez, dosis óptima y porcentajes de remoción de turbidez obtenidos
en aguas sintéticas tratadas con A. barbadensis.
Turbidez
inicial
(UNT)
Dosis óptima de
Aloe barbadensis
(ppm)
Turbidez
Decantada
(UNT)
Remoción
Decantada
(%)
Turbidez
filtrada
(UNT)
Remoción
filtrada
(%)
50
60
70
80
8000
7500
8500
8500
40,8
50,4
56,1
62,0
18,40
16,00
19,86
22,50
4,8
4,7
5,1
4,9
90,35
92,13
92,60
93,89
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Variación de pH, alcalinidad y color
El pH y la alcalinidad del agua sintética presentaron poca variación después del
tratamiento con el coagulante A. barbadensis. Los valores de pH se mantuvieron en un rango
de 7,06 a 7,36 cumpliendo con lo establecido en las normas (Gaceta Oficial, 1998). La
alcalinidad varió entre 54 y 81 mg CaCO3/L. Estos resultados son similares a los reportados
por Soto (1997) y Salcedo (2001) quienes observaron una mínima variación en el pH y la
alcalinidad del agua sintética tratada con este mismo coagulante. En cuanto al parámetro color,
se registró una remoción de 50% después de aplicar las dosis óptimas de A. barbadensis.
CONCLUSIONES
Los resultados de este estudio demostraron la eficiencia del gel de A. barbadensis como
coagulante natural, constituyendo una opción como coadyuvante en la potabilización de aguas
con valores de turbidez entre 50 y 80 UNT.
Después de aplicar las dosis óptimas de A. barbadensis para cada nivel de turbidez inicial
y posterior a la filtración, la turbidez varió entre 4,7 y 5,1 UNT, con remociones entre 90,35%
y 93,89%, mientras que los valores de pH se mantuvieron en un rango de 7,06 a 7,36 y la
alcalinidad varió entre 54 y 81 mg CaCO3/L. Se removió un 50% del color.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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en línea). Disponible en: http://dx.doi.org/10.4236/jwarp.2013.512133 (Consulta: 2014, mayo
22).
Mendoza I., Fernández N., Ettiene G. y Díaz A. (2000). Uso de la Moringa oleifera como
coagulante en la potabilización de las aguas. Ciencia 8 (2), 243-254.
Salcedo J. (2001). Estudio de la eficiencia del gel Aloe vera en el proceso de potabilización del
agua. Trabajo Especial de Grado. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. p.p. 79.
Soto A. (1997). Aloe vera como coagulante en el proceso de potabilización del agua. Trabajo
Especial de Grado. División de Postgrado. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia.
Maracaibo, Venezuela. p.p.179.
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EFICIENCIA DEL EXUDADO GOMOSO PRODUCIDO POR
Enterolobium cyclocarpum COMO COAGULANTE EN LA
POTABILIZACIÓN DE LAS AGUAS
González G. y Chávez M.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
En el proceso de la clarificación de las aguas se han usado tradicionalmente las sales de
aluminio como agentes coagulantes, sin embargo este elemento está relacionado íntimamente
con problemas en la salud humana. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar la eficiencia
del exudado gomoso producido por Enterolobium cyclocarpum como coagulante en la
potabilización de las aguas. Para la obtención del coagulante se realizó un corte en el árbol E.
cyclocarpum durante los meses de sequía, el exudado gomoso se recolectó y se almacenó a 23
ºC. Posteriormente, se procesó con un molino eléctrico y con el polvo obtenido se preparó la
mezcla coagulante. Las pruebas se realizaron utilizando agua sintética con valores de turbidez
de 10 a 100 UNT. Se simularon las etapas de coagulación, floculación, sedimentación y se
midieron los parámetros de turbidez, color, pH y alcalinidad total. Se registró como dosis
óptima del coagulante 20 mg/L. Los resultados obtenidos reflejaron una disminución
significativa de turbidez de 1,33 a 3 UNT y de color (5 a 10 UC Pt-Co), el parámetro pH se
ubicó en el rango ácido (5,90-6,16), es decir, no cumplió con lo establecido en las normas
sanitarias de calidad del agua potable de Venezuela. Sin embargo, el coagulante fue efectivo
con estos valores de pH. La alcalinidad no presentó variaciones significativas, se obtuvieron
valores menores de 53,33 mg CaCO3/L. Los resultados obtenidos demuestran la efectividad
del exudado gomoso de E. cyclocarpum en la remoción de turbidez y color en la
potabilización de las aguas.
Palabras clave: Coagulante, exudado gomoso, Enterolobium cyclocarpum, potabilización.
INTRODUCCIÓN
“El agua es el componente químico más abundante en la biosfera y quizás también el
más importante. Casi toda la vida en la tierra incluso la humana, utiliza agua como medio
fundamental para el funcionamiento metabólico” (Glynn y Heinke, 1999:341). Además es
considerada como un sistema ecológico en equilibrio que presenta un cierto número de
propiedades físicas, químicas y biológicas estrechamente relacionadas, constituyendo la base
de todas las comunidades vivas y habitadas. (Guinea et al., 1979). La contaminación del agua,
unido a la falta de sistemas eficaces de saneamiento, como únicos medios capaces de
proporcionar protección contra las enfermedades transmitidas por agua inaceptables, son las
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principales causas de innumerables casos de muertes infantiles cada año en todo el mundo. Por
lo que es necesario potabilizar el agua, sometiéndola a varios tratamientos elementales que
comprenden la clarificación, desinfección y acondicionamiento químico y organoléptico
(Vargas, 1984).
De este modo, una de las etapas más importantes del proceso de potabilización del
agua es la clarificación, ya que permite la remoción de los sólidos que en ellas se encuentran
suspendidos siempre que su rapidez natural de asentamiento sea demasiado baja para
proporcionar una clarificación efectiva (Arboleda, 2000).
La clarificación incluye el proceso de coagulación-floculación, mediante el cual las
partículas presentes en el agua se aglomeran formando pequeñas masas que presentan un peso
específico mayor que el agua; de esta forma, las partículas sedimentan y ocurre la remoción de
los materiales en suspensión, lo que permite que el agua alcance las características idóneas
para el consumo humano según las normas sanitarias y estándares de salud pública. En este
sentido, para establecer los valores máximos de aquellos componentes o características del
agua, que pudieran representar un riesgo para la salud de la comunidad, se cuenta con las
Normas Sanitarias de Calidad de Agua Potable (Gaceta Oficial 36.395, 1998), las cuales
establecen los valores ideales de los parámetros turbidez, color, olor, pH, acidez, dureza y
sólidos disueltos totales, entre otros.
En los últimos tiempos, el coagulante químico primario más empleado en la
clarificación del agua ha sido el sulfato de aluminio (alumbre), por su manejo relativamente
sencillo, sin embargo, otras sustancias con características coagulantes eficaces de origen
naturales han sido empleadas desde hace 2000 años en el tratamiento del agua en lugares de la
India, China y África, en este caso el uso de exudados gomosos extraído de los tallos de los
árboles Enterolobium cyclocarpum y Samanea Saman; así como semillas, hojas y raíces de
otras plantas.
Recientes investigaciones dejan demostrado a estas sustancias como eficaces en cuanto
a la remoción de turbidez y color, además de demostrar la inocuidad de estos productos a la
salud humana en la producción de agua limpia y segura. Según estudios realizados por Benítez
y Lameda (1999), indican que con el empleo del exudado gomoso de E. cyclocarpum en la
potabilización del agua se obtienen porcentajes de remoción de turbiedad entre 88% y 95%
para valores de turbidez inicial de 8, 10, 15, 25, 50 y 100 UNT, manteniendo un pH por
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encima de 7 y por debajo de 8. La dosis óptima del coagulante para el rango de turbiedades
descrito fue de 20 ppm.
Según Herrera (2004), en su estudio sobre el empleo de exudados gomosos como
coagulantes en la clarificación de las aguas, demuestran la efectividad de la Cedrela odorata y
Acacia siamea para remover valores de turbidez comprendidos entre 10-100 UNT. La dosis
óptima para C. odorata y A. siamea fueron 20 y 50 mg/L, alcanzando niveles de remoción de
turbiedad remanente entre 68-95% y 80-95%, respectivamente, sin la alteración del pH y la
alcalinidad total.
El estudio realizado por Caldera et al. (2007), demuestra la eficiencia de las semillas de
Moringa oleifera para remover la turbidez entre 75 y 150 UNT a valores mínimos de 14,9 y
8,5 UNT, respectivamente. Las concentraciones óptimas del coagulante M. oleifera para
valores de turbidez inicial de 75 y 150 UNT, fueron de 500 ppm y 400 ppm, respectivamente.
Los porcentajes de remoción para dichas concentraciones fueron de 80,1% y 94,3%. El
coagulante mostró mayor eficiencia a un valor mayor de turbidez inicial.
Por lo anteriormente expuesto, esta investigación tuvo objetivo evaluar la eficiencia del
exudado gomoso producido por E. cyclocarpum como coagulante en la potabilización de las
aguas.
METODOLOGÍA
Selección y toma de muestra
La especie investigada fue E. cyclocarpum ubicada en la urbanización Los Olivos y el
Barrio Ziruma, municipio Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. A tres plantas de E.
cyclocarpum se le hicieron heridas o cortes en forma de surcos a nivel del tallo, pues fue la
estimulación más adecuada para lograr la mayor exudación por parte de la especie, obteniendo
un
total
de
100g
de
exudado
gomoso
con
un
rendimiento
promedio
de
36,10g/semana/espécimen. El polímero exudado se colectó durante los meses de sequía
(Noviembre – Abril). Posteriormente la goma colectada fue almacenada en frascos de vidrio,
limpios, secos y cerrados herméticamente para ser trasladados al laboratorio de Ingeniería
Sanitaria y Ambiental (DISA) a una temperatura de 23 °C.
Preparación del exudado gomoso
El material exudado se separó manualmente de los pedazos de madera, se mantuvo a
35 °C durante tres días, posteriormente se procesó en el laboratorio de Ingeniería Sanitaria y
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Ambiental (DISA), con un molino eléctrico de rotación (Grinding 4E), a una velocidad de 89
rpm hasta obtener un polvo muy fino, el cual se pasó a un tamiz mecánico marca Thomas
Scientific J-IR, usando una serie de tamices ASTM de especificación N° 11 y tipo 25-30 con
mallas de 710 y 600 µm. La solubilidad del material exudado se determinó por adicción de
cantidades diferentes de la muestra a un volumen definido de agua destilada, se tomaron 5 g
de la goma de E. cyclocarpum y se agregó en 1 L de agua corriente (agua del grifo), hasta su
uso como coagulante.
Preparación del agua turbia sintética
El agua turbia sintética fue preparada mediante la adición de 5 g de caolín en 1 L de
agua corriente, de acuerdo con Okuda et al. (2001). Esta suspensión fue agitada por una hora
para lograr una dispersión uniforme de las partículas de caolín. Luego se estableció un período
de 24 horas para la hidratación completa de las partículas. Posteriormente, se efectuaron
sucesivas diluciones, hasta obtener los valores prefijados para la turbidez; 10, 15, 25, 50, 75 y
100 UNT, los cuales fueron verificados en el equipo turbidímetro Orbeco-Hellige.
Dosis óptima
La dosis óptima del coagulante se determinó mediante la prueba de jarras, método que
se utiliza para la simulación del proceso coagulación-floculación. El equipo utilizado fue un
agitador múltiple de velocidad variable con seis vasos de precipitado, a los cuales se les
agregó 1 L de agua turbia sintética con valores de turbidez fijados previamente (10, 15, 25, 50,
75 y 100 UNT). Dichas jarras se agitaron a una velocidad de 100 rpm durante 1 minuto, luego
usando pipetas estériles, a cada vaso precipitado se le añadieron 20 mg/L de exudado gomoso
de E. cyclocarpum.
Una vez finalizada la mezcla rápida, se inició el proceso de mezcla lenta con una
agitación de 30 rpm por un tiempo de 30 minutos. Luego de este mezclado los vasos de
precipitado se dejaron en reposo, hasta alcanzar la fase de sedimentación por un tiempo de 60
minutos, esto de acuerdo a la metodología estandarizada en APHA et al. (1998).
Posteriormente se realizó el cálculo de la dosis óptima, seleccionando la menor cantidad del
coagulante que alcanzó la más alta remoción de turbidez y de color. Finalizada la etapa de
sedimentación se determinaron los parámetros de turbidez, color, pH y alcalinidad total.
Evaluación estadística
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La data obtenida se analizó usando el programa Statistica (Statsopt, versión 4.3 para
Windows).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A continuación en la TABLA 1 se presentan los valores de los parámetros
fisicoquímicos, antes del proceso de coagulación-floculación para los diferentes niveles de
turbidez inicial comprendidos en el rango de 10 a 100 UNT. Se observó que el rango de pH
estuvo comprendido entre 5,53 y 6,17; el color entre 20 y 70 UC Pt-Co y la alcalinidad se
ubicó entre 53,33 y 66,67 mg CaCO3/L.
TABLA 1. Valores promedios de los parámetros fisicoquímicos antes del proceso de
coagulación-floculación.
Turbidez
(UNT)
10
15
25
50
75
100
Color
(UC Pt-Co)
20
30
30
40
60
70
pH
5,53
5,83
6,13
6,13
6,13
6,17
Alcalinidad
(mg/L CaCO3)
66,67
53,33
60
53,33
53,33
53,33
Para todos los valores de turbidez analizados se registró una dosis óptima de
coagulante 20 mg/L. una vez aplicada dicha dosis, y posterior a la finalización de la etapa de
sedimentación, se procedió a verificar los valores de los parámetros fisicoquímicos y
demostrar la efectividad del E. cyclocarpum en la potabilización del agua (TABLA 2).
TABLA 2. Valores promedios de los parámetros fisicoquímicos al aplicar la dosis óptima del
coagulante E. cyclocarpum, después de la etapa de sedimentación.
Turbidez inicial
(UNT)
10
15
25
50
75
100
Turbidez
decantada
(UNT)
2
2
2,33
3
1,33
2
pH
Color
(UC)
Alcalinidad
(mg/L CaCO3)
5,96
5,97
6,13
6,13
6,16
5,90
5
5
5
5
10
10
43,33
50
46,67
53,33
53,33
53,33
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Parámetro turbidez
Para los niveles de turbidez inicial de 10 a 100 UNT, se observó que la dosis óptima de
E. cyclocarpum originó una disminución resaltante y significativa en los niveles de turbidez
final de 1,33 y 3 UNT; los cuales se consideran aceptables según el valor máximo permitido
en las normas sanitarias de calidad del agua potable (5 UNT). Con estos valores de turbidez se
alcanzó una remoción que osciló entre 80% y 98,2%; lo que demuestra la efectividad de dicho
coagulante.
Parámetro pH
Los valores iniciales de pH antes del tratamiento con E. ciclocarpum para todas las
turbiedades analizadas, se registraron entre 5,53 y 6,17 (TABLA 1). Después del tratamiento
con E. cyclocarpum el valor de pH se ubicó entre 5,90 y 6,16 unidades. Dichas muestras no
cumplieron con lo establecido en las normas sanitarias de calidad de agua potable (6,5 - 8,5).
Sin embargo, el coagulante fue efectivo con valores ácidos de pH debido a la naturaleza
fisicoquímica de E. cyclocarpum pues se considera un heteropolisacárido ácido.
Parámetro color
Para los diferentes niveles de turbidez inicial de 10 – 100 UNT y con dosis óptima de
20 mg/L del coagulante, se observó que el color disminuyó hasta valores de 5 y 10 UC Pt-Co,
partiendo de niveles de colores inicial de 20 – 70 UC Pt-Co, respectivamente. Es decir, se
obtuvo una remoción entre 75 - 87,5% después de la etapa de sedimentación. Estos resultados
son aceptables según las normas de calidad del agua, las cuales establecen un máximo de 15
UC Pt-Co para las aguas de consumo humano.
Parámetro alcalinidad total
Con la dosis óptima de E. ciclocarpum (20 mg/L) y con niveles de turbidez fijados de
10-
100 UNT, se observó que la alcalinidad total después del proceso de sedimentación varió de
43,33 a 53,33 mg CaCO3/L.
CONCLUSIONES
Con los resultados obtenidos en esta investigación se demuestra que el exudado
gomoso E. cyclocarpum es eficiente como agente natural para la coagulación, representando
una alternativa viable en sustitución de las sales de aluminio. El exudado gomoso empleado
para el proceso de coagulación fue capaz de remover niveles de turbidez después del proceso
de sedimentación entre 80% y 98,2% y de color entre 75%-87,5%. Dichas remociones se
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consiguieron con la aplicación de una dosis óptima de 20 mg/L. En resumen, se recomienda el
exudado gomoso de E. cyclocarpum para la potabilización de las aguas por ser
ambientalmente aceptable, económico e inocuo a la salud humana.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
APHA-AWWA-WEF. (1998). Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater. 20th Edition.
Arboleda J. (2000). Teoría y práctica de la Purificación del Agua. 3ra Ed. Editorial Nomos,
S.A. p.p.362.
Benítez S. y Lameda R. (1999). Uso del Enterolobium cyclocarpum como coagulante
orgánico en el proceso de clarificación de las aguas. Trabajo Especial de Grado. Facultad de
Ingeniería. Universidad del Zulia. p .p 119.
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de la semilla de
Moringa oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 36.395 (1998). Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable. Fecha 13 de febrero de 1998. Caracas, Venezuela.
Glynn H. y Heinke G. (1999). Ingeniería ambiental. México: Editorial Addison Wesley. 2da
Ed p.p 778.
Guinea J., Sancho J. y Pares R. (1979). Análisis microbiológicos de las aguas. Aspectos
aplicados. España: Ediciones Omega. p.p. 122.
Herrera F. (2004). Evaluación del uso de exudados gomosos de Cedrela odorata y Acacia
siamea como coagulante en la clarifican del agua potable. Trabajo Especial de Grado.
Programa de Postgrado en Ingeniería Ambiental. División de Postrado. Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo
Okuda T., Baes A., Nishijima W. y Okada M. (2001). Insolation and caracterization of
coagulant extracted from Moringa oleifera seed by salt solution. Water Research 35, 405410.
Vargas L. (1984). Manual del Laboratorio para Análisis de Agua. Trabajo de Ascenso.
Universidad del Zulia. p.p. 362.
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Hylocereus lemairei: UN COAGULANTE NATURAL PARA LAS AGUAS
CON ALTA TURBIDEZ
Caldera Y., Morales R., Hernández E., Pirona O., Fuentes L. y Mendoza I.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia, Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Los coagulantes naturales representan una alternativa a los productos químicos empleados
tradicionalmente en la potabilización de las aguas. Entre estos coagulantes se encuentra
Hylocereus lemairei, el cual mostró eficiencia para mejorar la calidad de aguas de baja
turbidez (menores a 100 UNT). En esta investigación se evaluó la eficiencia de H. lemairei
como coagulante natural durante el tratamiento de aguas con alta turbidez. La metodología
utilizada comprendió una investigación de carácter experimental, donde se simularon las fases
de la potabilización (coagulación, floculación y sedimentación). Se preparó una mezcla
coagulante de H. lemairei y se probaron las dosis de 400, 800, 1600, 2000 y 2400 ppm. Se
utilizó agua sintética con valores de turbidez inicial de 120, 160 y 200 UNT. Se determinaron
los parámetros pH, color y turbidez antes y después del tratamiento con el coagulante. Se
obtuvieron las dosis óptimas del coagulante correspondientes a 1600, 800 y 800 ppm para
valores de turbidez de 120, 160 y 200 UNT, respectivamente. Las remociones de turbidez
después del tratamiento con H. lemairei variaron entre 69,7% y 92,1% para las dosis óptimas.
El coagulante fue efectivo para remover entre 80% y 81% del color presente en el agua. H.
lemairei representa una alternativa para el tratamiento de aguas con turbidez inicial alta (120 a
200 UNT).
Palabras clave: Hylocereus lemairei, alta turbiedad, dosis óptima, coagulantes naturales.
INTRODUCCIÓN
En los últimos años, se ha hecho énfasis en mejorar la calidad del agua mediante el uso
de agentes coagulantes de origen natural, debido a que constituyen una alternativa a los
coagulantes tradicionales usados en el proceso de clarificación de las aguas, además estos
productos en general son inocuos. El efecto de los coagulantes tradiciones, como el sulfato de
aluminio, su toxicidad e implicaciones en la salud, asociadas a enfermedades degenerativas,
aún se discute (Rondeau et al., 2000). Se han evaluado varios coagulantes naturales como
Hylocereus lemairei, Opuntia wentiana, Stenocereus griseus y Opuntia ficus-indica, entre
otros (Mendoza et al., 2008; Parra et al., 2011; Fuentes et al., 2011; González et al., 2009;
Miller et al., 2008), obteniéndose resultados satisfactorios.
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Dentro de las cactáceas con potencial productivo y económico se encuentran las
Pitayas, un grupo de cactus pertenecientes al género Hylocereus, propios de Centro América,
el Caribe y Sur América. Entre sus nombres comunes se destacan Pitahaya de bejuco, Reina
de la noche y Pitahaya de árbol. La especie H. lemairei se ha usado como planta ornamental,
para la comercialización de su fruto comestible y como coagulante en el tratamiento de las
aguas (Rondón, 1998; Legaria et al., 2005; Villalobos-Gutiérrez et al., 2012; Mendoza et al.,
2008).
La eficiencia de H. lemairei como coagulante en la potabilización de las aguas ha sido
evaluada previamente en aguas con valores de turbidez entre 30 y 70 UNT (Mendoza et al.,
2008), obteniendo remociones de turbidez entre 18,45% y 98,20% y confirmando su
factibilidad como coagulante natural en aguas de baja turbidez. También se ha reportado un
estudio sobre la efectividad de una especie del género Hylocereus, cuyo nombre vulgar es
fruta del dragón, en el tratamiento de efluentes de látex concentrado con turbidez inicial de
7243 UNT, obteniéndose porcentajes de remoción de turbidez superiores al 80% y con la
mayor eficiencia (99,7%) a pH 10 (Idris et al., 2013).
El objetivo de esta investigación fue evaluar la eficiencia de H. lemairei como
coagulante natural en la potabilización de las aguas con alta turbidez (120 a 200 UNT).
METODOLOGÍA
Preparación del agua sintética
El agua sintética se preparó agregando arcilla comercial al agua del grifo recolectada
en el laboratorio, hasta obtener los valores deseados de turbidez inicial (120, 160 y 200 UNT).
La mezcla de arcilla se preparó agregando 26 g de arcilla para mascarilla en un vaso de
precipitado y se adicionó agua hasta completar 100 mL, posteriormente se agitó durante 5
minutos y se colocó a temperatura ambiente por 24 horas para garantizar la hidratación de sus
partículas. El rango de pH del agua sintética estuvo comprendido entre 6,1 y 6,8 ubicándose
dentro de lo establecido en las Normas de Calidad de Agua Potable (6,5-8,5) (Gaceta Oficial,
36.395, 1998), a excepción de las muestras con 200 UNT donde el valor de pH es de 6,1. Los
niveles de color se ubicaron entre 80 y 160 UC Pt-Co para todas las muestras. La alcalinidad
osciló entre 22 y 26 mg CaCO3/L.
Obtención del coagulante
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Las plantas de H. lemairei (Hook.) Britton & Rose (FIGURA 1) se recolectaron en un
área de vegetación natural perteneciente al sector Monte Pío del municipio Cabimas, estado
Zulia, Venezuela. Se tomaron aleatoriamente fragmentos de las plantas en cantidad suficiente
para la evaluación y se trasladaron al laboratorio.
FIGURA 1. Planta, flor y fruto de la especie H. lemairei
Se extrajo el cilindro sólido o protostela, se separó la porción mucilaginosa y se
pesaron 80 g de esta composición, se colocó en un vaso de precipitado adicionando agua
destilada hasta completar 100 mL, se licuó en un procesador de alimentos durante 35
segundos. Luego se filtró mediante un colador de tela, con la finalidad de separar la parte
fibrosa de la mezcla acuosa coagulante.
Potabilización del agua
Se procedió a simular las fases de coagulación, floculación y sedimentación en un
equipo de jarras modelo JLTG (Leaching Test Digital). Se agregó agua sintética en 6 vasos de
precipitado de 1 litro, utilizando uno de los vasos como control (patrón). Inmediatamente se
adicionó el coagulante en dosis de 400, 800, 1200, 1600 y 2000 ppm, se inició el proceso de
mezclado rápido programando el equipo a 100 rpm por un minuto, luego el mezclado lento se
fijó para 20 minutos a una velocidad de agitación de 30 rpm. Finalmente la sedimentación
tuvo una duración de 30 minutos.
Parámetros fisicoquímicos
La evaluación de los parámetros pH, turbidez, color y alcalinidad se realizó mediante
el procedimiento descrito en el APHA, AWWA, WEF (1998). Se determinaron los parámetros
antes y después del tratamiento con el coagulante. Cada tratamiento se realizó por triplicado.
Adicionalmente, se realizó un análisis estadístico para comparar la eficiencia del coagulante
H. lemairei mediante análisis de varianzas.
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La efectividad del coagulante para un valor de turbidez inicial de 120 UNT se observa
en la FIGURA 2. Las remociones de turbidez variaron entre 69,7% y 80,4%, donde la máxima
remoción se obtuvo para la dosis óptima de 1600 ppm. No hubo un comportamiento regular de
la remoción con respecto a la adición del coagulante.
80
70
60
50
40
30
20
70
60
50
40
30
20
10
0
0
800
1600
2000
2400 Patrón
Dosis del coagulante (ppm)
Turbidez inicial 200 UNT
100
90
80
10
400
Turbidez inicial 160 UNT
90
R e m o c ió n d e tu r b id e z ( % )
R e m o c ió n d e tu r b id e z (% )
100
Turbidez inicial 120 UNT
90
R em o c ió n d e tu rb id e z (% )
100
80
70
60
50
40
30
20
10
0
400
800
1600
2000
2400 Patrón
Dosis del coagulante (ppm)
400
800
1600
2000
2400 Patrón
Dosis del coagulante (ppm)
FIGURA 2. Remoción de turbidez después del tratamiento con H. lemairei para valores de
turbidez inicial de 120, 160 y 200 UNT.
Estos resultados pueden ser comparados con los obtenidos por González et al. (2009),
quienes evaluaron la efectividad de una suspensión de O. ficus-indica (L.) Mill. (Cactaceae) en
la clarificación de aguas sintéticas con alta turbidez, encontrando para el valor de turbidez
inicial de 120 UNT, una dosis óptima de 450 ppm. Obtuvieron un porcentaje de remoción de
turbidez de 94,54%, siendo mayor que los reportados en este estudio para esta turbiedad
inicial.
En la FIGURA 2 se observa que para una turbidez inicial de 160 UNT las remociones
de turbidez variaron entre 74,3% y 87%, y la dosis de coagulante aplicada que arrojó mayor
porcentaje de remoción fue de 800 ppm. De igual forma, se observa un comportamiento
irregular del coagulante, es decir, a medida que se incrementa la concentración del coagulante,
el porcentaje de remoción disminuye y aumenta. Parra et al. (2011), obtuvieron una remoción
de turbidez semejante a la encontrada en esta investigación (85,3%) cuando probaron la
eficiencia de O. wentiana (Britton & Rose) para 160 UNT, con una dosis óptima de 700 ppm.
En la FIGURA 2 se muestran los porcentajes de remoción de turbidez para una
turbidez inicial de 200 UNT. Se puede apreciar que la remoción de turbidez varió entre 85,2%
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y 92,1%. La dosis óptima fue 800 ppm. También, se observa que a partir de 800 ppm, la
remoción de turbidez disminuyó progresivamente.
El coagulante H. lemairei a concentraciones entre 800 y 1600 ppm, demuestra que es
eficiente para remover la turbidez inicial de las aguas entre 120 y 200 UNT, puesto que se
obtuvieron remociones de turbidez superiores al 80% para las dosis óptimas. Las dosis de
coagulante altas (2000 y 2400 ppm) no estuvieron dentro de las dosis óptimas, esto pudo ser
debido a que al aplicar estas dosis se adicionó un exceso de coagulante en las muestras de
agua sintética.
Los valores de remoción de turbidez obtenidos en este estudio se compararon con los
resultados presentados por Mendoza et al. (2008), quienes determinaron la eficiencia de H.
lemairei como coagulante en muestras de agua con valores de turbidez entre 30 y 70 UNT,
con dosis de 218, 437, 655, 879 y 1090 ppm, obteniendo porcentajes de remoción de 18,45% a
37,76%. Esto demuestra que el coagulante H. lemairei es más efectivo para valores altos de
turbidez (120 a 200 UNT) donde las remociones variaron entre 69,7% y 92,1%; sin embargo,
se requieren mayores dosis de coagulante (entre 800 y 1600 ppm).
La eficiencia del coagulante se evidencia, para todos los valores de turbidez inicial,
cuando se compara la eficiencia de los tratamientos que recibieron H. lemairei con el patrón
(sin coagulante), donde las remociones no superaron el 10% (FIGURA 2). El análisis
estadístico reveló diferencias significativas entre el control y todos los tratamientos con H.
lemairei (p< 0,05).
En la TABLA 1 se muestran las dosis óptimas para cada valor de turbidez inicial, así
como la turbidez residual y los porcentajes de remoción de turbidez. Después del tratamiento
con el coagulante, la turbidez residual varió entre 15,8 y 23,6 UNT, estos valores son mayores
de 5 UNT, nivel establecido por las Normas de Calidad del Agua Potable (Gaceta Oficial,
36.395, 1998). Estos resultados muestran que se requiere de un tratamiento adicional para
disminuir los valores a los establecidos en las normativas, la filtración sería el tratamiento
apropiado. También se observa en la TABLA 1 que a mayor turbidez inicial la remoción de
turbidez aumentó y la dosis de coagulante disminuyó.
H. lemairei representa una posibilidad técnica y ambiental para mejorar la calidad de
las aguas de la Costa Oriental del Lago de Maracaibo durante su potabilización. Ramírez et al.
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(2011) mencionan que el uso de Hylocereus es factible para comunidades campesinas, por la
facilidad de obtención de la planta y la proporción del coagulante requerido.
TABLA 1. Dosis óptima, turbidez residual y porcentaje de remoción de turbidez para cada
valor de turbidez inicial.
Turbidez inicial
(UNT)
120
160
200
Dosis óptima
(ppm)
1600
800
800
Turbidez residual
(UNT)
23,6
20,8
15,8
Remoción Turbidez
(%)
80,4
87,0
92,1
El coagulante también mostró eficiencia para remover entre 80% y 81% del color
presente en el agua con valores de turbidez inicial entre 120 y 200 UNT, demostrando que el
coagulante además de remover turbidez también remueve color. El coagulante no afectó el pH
del agua que recibió tratamiento, manteniéndose ligeramente ácidos entre 6,00 a 6,46 y
menores a los límites (6,5-8,5) establecidos por la normativa (Gaceta Oficial, 36.395, 1998).
CONCLUSIONES
Los resultados demostraron la eficiencia de H. lemairei como coagulante,
constituyéndose en opción para la potabilización de las aguas con alta turbidez (120 a 200
UNT), obteniéndose remociones de turbidez entre 69,7% y 92,1% y de color entre 80% y
81%. El coagulante no afectó el pH del agua.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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CADUCIDAD DE UNA MEZCLA COAGULANTE DE Opuntia wentiana
(Britton & Rose) PARA LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS ALTAMENTE
TURBIAS
González Y. Fuentes L., Caldera Y., Riera M., Velásquez B. y Mosquera J.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
En los últimos años se han desarrollado numerosas investigaciones en el área de potabilización
de aguas con coagulantes naturales, con la finalidad de proponer alternativas amigables con el
ambiente y no tóxicas para la salud de las personas. Específicamente, la cactáceas del género
Opuntia han sido estudiadas a escala laboratorio y se ha demostrado que poseen una alta
efectividad en la remoción de turbidez y color de las aguas. Generalmente estos coagulantes se
aplican el mismo día de su preparación. Por esta razón, este estudio tuvo como finalidad
identificar el período de caducidad de una mezcla coagulante de Opuntia wentiana (Britton &
Rose) para la clarificación de aguas altamente turbias. A partir del desecado del parénquima
de O. wentiana se preparó una mezcla al 9 % m/v y se almacenó a una temperatura de 4 ºC. Se
escogieron dosis de 81, 108, 135, 162 y 189 ppm. Se simularon las etapas de coagulaciónfloculación y sedimentación en muestras de agua sintética con valores de turbidez de 100 y
200 UNT. La mezcla coagulante se utilizó cada 24 horas durante 9 días. Se midieron los
parámetros físicos turbidez y color en cada muestra de agua después de la etapa de
sedimentación. Los resultados reflejaron una remoción de turbidez entre 73,70% y 96,65%.
Para el parámetro color se obtuvo una remoción máxima de 97,50%. El período de caducidad
de la mezcla utilizada como coagulante fue de 9 días, tiempo en el cual se evidenció su
efectividad en la clarificación de aguas altamente turbias.
Palabras clave: Coagulante natural, Opuntia wentiana (Britton & Rose), período de
caducidad, clarificación de aguas.
INTRODUCCIÓN
En el tratamiento de agua destinada a uso y consumo humano, se han estudiado
diversos coagulantes de origen natural a escala de laboratorio para promover la sustitución de
coagulantes de origen químico como el sulfato de aluminio, pues algunas investigaciones
establecen un vínculo entre el aluminio y la enfermedad de Alzheimer (Suay y Ballester,
2002). Debido a éste vínculo establecido por varios investigadores entre el aluminio y
enfermedades neurodegenerativas, resulta conveniente utilizar productos naturales en el
tratamiento del agua, que permitan remover eficientemente la turbidez y color, sin causar
efectos colaterales a la salud.
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En el Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago
(LIANCOL), de la Universidad del Zulia, Venezuela, se han desarrollado propuestas dirigidas
a la utilización de productos de origen natural como agentes coagulantes alternativos en el
proceso de clarificación del agua, como son: Hylocereus lemairei (Mendoza et al., 2008),
Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. (Fuentes et al., 2011), Opuntia ficus-indica (L.) Mill.
(Cactaceae) (González et al., 2009) y Opuntia wentiana (Britton & Rose) (Parra et al., 2011),
entre otras. Dichas plantas son especies vegetales de tipo xerófila, denominadas comúnmente
cardones y tunas, las cuales pudieran ser utilizadas como coagulantes primarios en la
potabilización de las aguas a gran escala, pues sus porcentajes de remoción de turbidez se han
ubicado entre 68% y 95%.
Específicamente, el género Opuntia, es conocido como nopales o tunas, en diversos
países los cladodios y frutos son ampliamente utilizados en la preparación de diversos
alimentos, lo cual es un indicio de la ausencia de toxicidad. Generalmente las mezclas con
potencial coagulante poseen un tiempo limitado de eficiencia para remover la turbidez en las
aguas, especialmente si la planta se utiliza en forma cruda. Por tal razón, surge el interés del
uso de O. wentiana (Britton & Rose), como agente coagulante alternativo en el proceso de la
clarificación de aguas de alta turbidez y determinar cuánto tiempo de efectividad posee
durante las etapas de coagulación-floculación de la potabilización de las aguas. Este estudio
tuvo como objetivo identificar el período de caducidad de una mezcla coagulante de O.
wentiana (Britton & Rose) para la clarificación de aguas altamente turbias.
METODOLOGÍA
Preparación de la mezcla de O. wentiana
Se escogieron cladodios de la cactácea O. wentiana en buen estado y se trasladaron al
laboratorio para su procesamiento. El tejido parenquimatoso de la planta se sometió a
desecado durante 24 horas a una temperatura de 50 ºC. A partir del desecado obtenido se
preparó una mezcla coagulante al 9 % m/v y se escogieron dosis de 81, 108, 135, 162 y 189
ppm a partir de pruebas preliminares donde se observó mayor remoción de turbidez. Dicha
mezcla se almacenó a una temperatura de 4 ºC aproximadamente para su preservación.
Procedimiento para el ensayo con el test de Jarras y medición de parámetros físicos
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Se prepararon muestras de agua sintética a partir del agua del grifo, la cual se enturbió
con arcilla previamente hidratada (26 % m/v) hasta obtener los valores de turbidez de 100 y
200 UNT. Se simularon las etapas de coagulación-floculación y sedimentación en un test de
Jarras modelo JLT6 Velp Scientifica. Se siguió el procedimiento indicado en el Standard
Methods (APHA - AWWA - WEF, 1998). Los ensayos se realizaron cada 24 horas durante 9
días. Adicionalmente, se midieron los parámetros turbidez y color en cada muestra de agua
después de la etapa de sedimentación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Evaluación del período de caducidad de la mezcla coagulante de O. wentiana
En la FIGURA 1, se muestran los valores de turbidez sin filtrar (decantado), respecto al
tiempo, de los ensayos realizados cada 24 horas en muestras de agua de 100 UNT. El primer
día de prueba las dosis aplicadas (81, 108, 135, 162, 189 ppm) removieron la turbidez hasta
9,71 UNT lo que equivale a 90,29% de remoción, se observa que para este tiempo todas las
dosis son eficientes para remover la turbiedad. A las 48 horas de almacenamiento de la mezcla
coagulante, se removió la turbidez entre 85,9% y 92,45% a partir de unas dosis de 81 y 189
ppm. El resto de las dosis aplicadas removieron más del 70% el nivel de turbidez. Al tercer día
las dosis de 108 a 189 ppm disminuyeron ligeramente su eficiencia, solo la dosis de 81 ppm,
registró una turbidez de 10,5 UNT, el cual es un valor muy cercano al obtenido en el día
anterior.
Transcurridas 96 horas de almacenamiento de la mezcla coagulante, se observa que a
partir de las dosis de 162 y 189 ppm se obtuvieron porcentajes de remoción de turbidez de
31,7% y 86,9%, respectivamente, lo cual indica que el coagulante disminuyó ligeramente su
efectividad. Sin embargo, las dosis de 81 y 108 ppm eliminaron la turbidez en más de 70%. Al
quinto y sexto día la turbidez disminuyó considerablemente con respecto a la tendencia de los
días anteriores, tal vez esto se pueda atribuir a que en este período las partículas del desecado
de O. wentiana se hidrataron más y consiguieron una mayor aglomeración de las partículas
suspendidas en las muestras de agua.
En los días siete y ocho se obtuvieron valores de turbidez por encima de 60 UNT para
todas las dosis aplicadas, lo cual indica que para este período la mezcla coagulante ya no es
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eficiente para ser utilizada en la clarificación de las aguas. Es decir, para una turbiedad de 100
UNT, la mezcla de O. wentiana al 9 % m/v posee un período de eficiencia de 1 a 6 días.
Para una turbidez inicial de 200 UNT se observa en la FIGURA 2, que en los dos
primeros días de evaluación del coagulante, todas las dosis aplicadas arrojaron excelentes
resultados en remoción de turbidez. Se obtuvieron valores entre 6,7 y 15,4 UNT que
corresponden a 96,65% y 92,3% de remoción.
FIGURA 1. Valores de turbidez decantada respecto al tiempo, para las dosis aplicadas de
coagulante a una turbidez inicial de 100 UNT.
Se puede apreciar que algunas de las dosis aplicadas arrojaron valores de turbidez muy
cercanos al máximo permisible por las normas (5 UNT). Al tercer día, se obtuvieron valores
de turbidez menores a 22 UNT, lo cual se considera aceptable pues equivalen a porcentajes de
remoción mayores al 89%. La dosis de 81 ppm fue la más eficiente pues arrojó una remoción
de turbidez de 94,9% lo que equivale a 10,2 UNT. El resto de las dosis aplicadas removieron
la turbiedad entre 89,1% y 91,1%.
Al cumplirse el cuarto día de almacenamiento de la mezcla coagulante se observó que
la dosis de 81 ppm fue la más favorable, pues se obtuvo una turbidez de 12,2 UNT. El resto de
las dosis tuvieron un comportamiento similar a los días anteriores, es decir, a menor dosis
aplicada mayor remoción de turbidez, excepto la dosis de 108 ppm que disminuyó ligeramente
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su eficiencia, sin embargo, el valor de turbidez registrado fue favorable (30,6 UNT)
considerando que el valor de turbidez inicial es bastante elevado.
FIGURA 2. Valores de turbidez decantada respecto al tiempo, para las dosis aplicadas de
coagulante a una turbidez inicial de 200 UNT.
Durante los días cinco y seis las dosis aplicadas mostraron un comportamiento muy
similar, la menor turbidez registrada fue de 13,1 UNT a partir de una dosis de 81 ppm y la
mayor fue de 25,6 UNT (162 ppm), por lo cual se considera que el coagulante es eficiente para
este período. En los días siete y ocho las dosis de 81, 108, 135 y 189 ppm arrojaron valores
similares a las pruebas anteriores, la menor turbidez registrada fue de 17,9 UNT (81 ppm) y la
mayor de 78,2 UNT (189 ppm).
Finalmente, durante el día nueve las dosis aplicadas disminuyeron drásticamente su
efectividad, se registraron valores entre 63,8 y 124 UNT, lo cual indica que O. wentiana
perdió su potencial como coagulante. Para este valor de turbidez se observó que el coagulante
es más eficiente con respecto al caso anterior para una turbidez inicial de 100 UNT, es decir,
la mezcla coagulante posee una efectividad de hasta ocho días.
Evaluación del parámetro color en la determinación de la caducidad de la mezcla
coagulante de O. wentiana
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En relación a los valores obtenidos para el parámetro color para una turbidez de 100
UNT y 100 UC Pt-Co se muestran en la TABLA 1. Se observa que el comportamiento de las
dosis de coagulante no se mantuvo constante en los días evaluados, ya que se registraron
niveles de color en el rango de 10 a 100 UC Pt-Co. Se observa que el segundo día el
comportamiento del coagulante con respecto al parámetro mencionado, arrojó resultados
aceptables, a partir del día cinco los valores comenzaron a oscilar entre 40 y 80 UC Pt-Co,
razón por la cual se considera que en este tiempo el coagulante no remueve eficientemente el
color.
TABLA 1. Parámetro color para turbidez inicial de 100 UNT y 100 UC Pt-Co (sin filtrar).
Dosis
(ppm)
81
108
135
162
189
Patrón
Día 1
Día 2
Día 3
Día 4
Día 5
Día 6
Día 7
Día 8
20
20
15
15
15
95
10
10
10
15
20
100
15
30
30
40
50
100
15
40
40
50
70
100
20
30
40
40
50
100
30
40
40
40
60
98
80
80
80
100
100
100
80
80
80
100
100
100
Para una turbidez inicial de 200 UNT y 400 UC Pt-Co se observa en la TABLA 2 que
durante los días evaluados el coagulante remueve más eficientemente el color a medida que
transcurre el tiempo, los resultados más favorables se observan en los dos primeros días a
partir de las dosis menores (81 a 135 ppm). En los días siete y ocho se observó una menor
efectividad del coagulante. Se aprecia que las dosis aplicadas son más eficientes en este
período para muestras de agua con elevados niveles de color. Cabe destacar que los valores
registrados se midieron después de la etapa de sedimentación por lo que si se someten las
muestras al proceso de filtración la mayoría de ellas podrían ubicarse por debajo del valor
máximo establecido (15 UC Pt-Co) por las normas sanitarias de calidad de agua potable de
Venezuela.
CONCLUSIONES
La efectividad de la mezcla coagulante de O. wentiana para una turbidez inicial de 100
UNT, se evidenció durante un período de 6 días ya que se obtuvieron valores de turbidez entre
7,55 y 26,3 UNT. Y para la turbidez inicial de 200 UNT, se registró un rango de turbidez entre
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6,7 y 26,3 UNT, el período de eficiencia fue 1 a 8 días. Para ambas turbiedades analizadas la
dosis que arrojó mejores resultados fue la de 81 ppm, es decir, a menor dosis aplicada se
obtuvo una mayor remoción de turbidez. Para el parámetro color se obtuvo una remoción de
hasta 97,5%.
TABLA 2. Parámetro color para turbidez inicial de 200 UNT y 400 UC Pt-Co (sin filtrar).
Dosis
(ppm)
81
108
135
162
189
Patrón
Día 1
Día 2
Día 3
Día 4
Día 5
Día 6
Día 7
Día 8
10
10
10
15
15
400
10
10
10
15
17,5
400
20
20
20
20
30
400
20
20
20
30
30
400
20
20
20
20
30
400
40
30
40
40
40
400
30
40
40
50
70
400
30
40
50
50
80
400
REFERENCIAS BIBILIOGRÁFICAS
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EFECTIVIDAD DEL DESECADO DE Opuntia wentiana (BRITTON &
ROSE) COMO COAGULANTE-FLOCULANTE EN LA
POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON ALTA TURBIDEZ
González Y., Fuentes L., Mendoza I., Riera M., Velásquez B. y Mosquera J.
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Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Naturalmente el agua contiene sales, material soluble y partículas coloidales, tanto orgánicas
como inorgánicas. Para eliminar estas impurezas se requiere de un tratamiento que consta de
varias etapas como la coagulación, floculación, sedimentación y filtración. En esta
investigación se evaluó la efectividad del desecado de Opuntia wentiana (Britton & Rose)
como coagulante-floculante para la potabilización de aguas con alta turbidez. Se simuló a
escala laboratorio el proceso de potabilización, utilizando muestras de agua provenientes de la
red de distribución local, las cuales se acondicionaron a valores de turbidez de 100, 120 y 140
Unidades Nefelométricas de Turbidez (UNT), a partir de la adición de arcilla al 26 % m/v. La
mezcla coagulante se preparó con desecado del mucílago de O. wentiana a una concentración
de 9 % m/v y se refrigeró durante 24 horas para su hidratación. Se emplearon dosis de 81, 108,
135, 162 y 189 ppm. Los resultados obtenidos mostraron porcentajes de remoción de turbidez
de 84,10% a 92,14%, después de la sedimentación y de 95,83% a 98,78% después de la
filtración. El color antes del proceso de filtración varió de 10 a 70 UC Pt-Co y de 5 a 40 UC
Pt-Co luego del filtrado. Los niveles de pH para todas las muestras se ubicaron entre 5,92 y
6,35 unidades. Los resultados obtenidos demuestran que el desecado de O. wentiana es
efectivo como coagulante-floculante para la potabilización de aguas con alta turbidez.
Palabras clave: Potabilización de aguas, coagulante vegetal, O. wentiana, desecado.
INTRODUCCIÓN
La vida empieza en el agua, es parte esencial de los seres vivos, cuyos cuerpos se
componen de aproximadamente 72% de agua (Prieto, 2004). Debido a que la misma abunda
en la Tierra, se ha convertido en un líquido fundamental para el desarrollo de las actividades
humanas. Se necesita utilizar el agua para numerosos fines, ya sea para uso doméstico o
industrial, siendo el más importante para el hombre, el uso potable. Por tanto, éste se sirve del
agua existente en la naturaleza para consumirla y utilizarla, pero es evidente que debido a
determinadas características químicas, físicas y biológicas no puede ser utilizada de forma
directa. Por esta razón, se requiere de una serie de tratamientos que eliminen las partículas
suspendidas que le confieren al agua turbidez y color.
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El agua que se consume en la Costa Oriental del Lago del estado Zulia, proviene de
los embalses Pueblo Viejo y Machango, la cual debe ser sometida a tratamientos físicos y
químicos donde se adicionan coagulantes para remover los sólidos en suspensión como los
limos, arcillas y coloides, para formar masas de mayor tamaño que puedan sedimentar
rápidamente, denominadas flóculos.
Los coagulantes de origen químico se añaden al agua para iniciar con una mezcla
rápida (coagulación) durante un breve período, lo cual origina la desestabilización de las
partículas suspendidas. En las plantas de tratamiento este procedimiento se realiza en tanques,
con el objetivo de formar microflóculos de las partículas finamente divididas que por acción
de la gravedad sedimentan en el fondo, seguidamente ocurre la etapa de floculación y
posteriormente la sedimentación.
La presencia de aluminio en el agua potable ha dado origen a numerosas
investigaciones sobre sus posibles efectos sobre la salud, por décadas se pensó que el
aluminio era uno de los metales menos tóxicos. No fue sino hasta 1970, cuando se puso de
manifiesto que la alta concentración de aluminio en el agua de diálisis, estaba relacionada con
la presencia de este metal en los tejidos del cerebro y los huesos de dichos pacientes.
El aluminio puede entrar en el organismo a través de alimentos, medicamentos y agua
potable. Normalmente, el ser humano no absorbe mucho del aluminio ingerido, pero si la
concentración es muy alta, atraviesa la pared intestinal pasando al torrente sanguíneo a través
de los ésteres fosfáticos. El aluminio absorbido se acumula en varios tejidos tales como
hígado, huesos, cerebro y músculos estriados. Además interfiere con el transporte de hierro
produciendo anemia. También disminuye la absorción del calcio originando dolores,
deformaciones y fracturas en los huesos. Afecta al cerebro originando enfermedades
neurológicas, como el mal de Alzheimer, el cual produce un proceso degenerativo de la
corteza cerebral que conduce a la demencia (Rondeau et al., 2000).
Debido a esto, diversos investigadores en el mundo estudian como alternativa los
coagulantes naturales para la potabilización de las aguas. Con relación a estos tipos de
coagulantes se reportan los obtenidos de especies vegetales de la familia Moringaceae, como
Moringa oleifera (Caldera et al., 2007) y de la familia Cactaceae, como Opuntia
cochinellifera (Almendárez, 2004), Opuntia ficus-indica (González et al., 2009), Stenocereus
griseus (Haw.) Buxb., (Fuentes et al., 2011) y Opuntia wentiana (Parra et al., 2011), entre
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otras. Tomando en cuenta estas investigaciones y debido al potencial coagulante de las
cactáceas, en este estudio se evaluó la efectividad del desecado de Opuntia wentiana (Britton
& Rose) como coagulante-floculante para la potabilización de aguas con alta turbidez.
METODOLOGÍA
Obtención del coagulante extraído de O. wentiana
Los cladodios de O. wentiana, se recolectaron en el sector Monte Pío del municipio
Cabimas, estado Zulia. Posteriormente, se trasladaron al Laboratorio de Investigaciones
Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL). Seguidamente, se procedió a
eliminar las espinas y epidermis, se extrajo el tejido parenquimatoso, el cual se cortó en trozos
pequeños y se almacenó en la estufa a una temperatura de 50 °C durante 24 horas. Una vez
obtenido el desecado se trituró con un mortero, se tamizó y se refrigeró a una temperatura de
10 °C aproximadamente. La mezcla coagulante se preparó con el desecado de O. wentiana al 9
% m/v y se seleccionaron dosis de 81 ppm, 108 ppm, 135 ppm, 162 ppm y 189 ppm.
Simulación del proceso de potabilización de las aguas
Se preparó el agua sintética a partir del agua del grifo, la cual se enturbió con arcilla
previamente hidratada (26% m/v) hasta obtener los valores de turbidez de 100 y 200 UNT.
Para los ensayos de coagulación-floculación y sedimentación se utilizó un test de Jarras
modelo JLT6 Velp Scientifica. Se siguió el procedimiento indicado en el Standard Methods
(APHA - AWWA - WEF, 1998). Se tomaron 1000 mL de agua sintética, se colocaron en cada
vaso de precipitado del equipo y se agregaron las dosis del coagulante. Seguidamente se
procedió a activar el agitador con un mezclado rápido a 100 rpm durante 1 minuto y un
mezclado lento de 30 rpm durante 20 minutos. Finalmente, se llevó a cabo la etapa de
sedimentación por 30 minutos. Posteriormente, se tomó una muestra de cada vaso de
precipitado para la medición de los parámetros turbidez, color y pH antes y después de la
filtración.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los valores de los parámetros fisicoquímicos del agua sintética, antes del proceso de
coagulación-floculación, se presentan en la TABLA 1. Estas aguas se prepararon ajustándolas
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a valores de turbidez de 100, 120 y 140 UNT. Se observa que el rango de pH estuvo
comprendido entre 5,64 y 6,21 y el color se ubicó en 100 y 240 UC Pt-Co.
Parámetro turbidez
La efectividad del coagulante para una turbidez inicial de 100 UNT se observa en la
TABLA 2. A partir de las dosis de coagulante aplicadas, se obtuvo un rango de turbidez antes
de filtrar entre 15,90 y 18,93 UNT, resultando como dosis óptima 189 ppm, la cual arrojó un
porcentaje de remoción de turbidez de 84,1% y luego del filtrado se ubicó en 95,08%. Luego
del filtrado, las turbiedades se redujeron a valores entre 4,17 y 5,93 UNT. Cabe destacar que
este último valor no cumple con los valores establecidos en la norma, la cual especifica un
valor máximo de 5 UNT. Se observa que las dosis aplicadas de coagulante tuvieron un
comportamiento directamente proporcional a la remoción, ya que a mayor dosis mayor
remoción.
TABLA 1. Parámetros fisicoquímicos del agua sintética antes del proceso de coagulaciónfloculación con O. wentiana.
Turbidez
(UNT)
100
120
140
Color
(UC Pt-Co)
100
100
240
pH
5,64
6,19
6,21
TABLA 2. Valores de turbidez antes y después de filtrar, para 100 UNT iniciales.
Dosis del coagulante (ppm)
Turbidez decantada (UNT)
Turbidez filtrada (UNT)
81
18,93
5,93
108
18,60
4,40
135
17,83
5,13
162
15,93
4,17
189
15,90
4,92
Para una turbidez inicial de 120 UNT (TABLA 3), se obtuvo un rango de turbidez
entre 10,19 y 13,53 UNT antes de filtrar, lo que equivale a un porcentaje de remoción de
turbidez mayor a 88,73 %, para este caso se registró una dosis óptima de 135 ppm. Luego de
filtrar las muestras, la turbidez se ubicó entre 2,34 y 3,80 UNT, obteniendo un porcentaje de
remoción de turbidez de hasta 98,05%. Estos valores son aceptables según las normas
sanitarias de calidad de agua potable.
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TABLA 3. Valores de turbidez antes y después de filtrar, para 120 UNT iniciales.
Dosis del coagulante (ppm)
Turbidez decantada (UNT)
Turbidez filtrada (UNT)
81
12,64
3,80
108
11,27
2,92
135
10,19
2,35
162
11,57
2,34
189
13,53
2,71
Para una turbidez inicial de 140 UNT (TABLA 4), antes de filtrar se registraron
valores comprendidos entre 11,0 y 14,7 UNT, obteniendo un porcentaje de remoción de 89,5%
a 92,14%, la dosis óptima fue de 108 ppm. Después de filtrar la turbiedad disminuyó a 2,27
UNT, la cual equivale a una remoción de 98,58%. Al filtrar las muestras se obtuvieron valores
de turbidez menores al valor máximo aceptable en las normas (5 UNT). El rango de turbidez
después de filtrar se ubicó entre 1,95 y 2,57 UNT.
TABLA 4. Valores de turbidez antes y después de filtrar, para 140 UNT iniciales.
Dosis del coagulante (ppm)
Turbidez decantada (UNT)
Turbidez filtrada (UNT)
81
12,7
2,30
108
11,0
2,27
135
14,0
2,57
162
13,8
1,95
189
14,7
2,41
Parámetro color
Los resultados obtenidos para el parámetro color con la aplicación de las dosis óptimas
del coagulante se aprecian en la TABLA 5. Se obtuvo un rango de color entre 10 y 70 UC PtCo antes de la filtración, correspondiente a una remoción de 30% a 95,83%. Después de
filtrar, el valor correspondiente a una turbidez inicial de 140 UNT (240 UC Pt-Co) disminuyó
considerablemente a 5 UC Pt-Co, es decir, se obtuvo una remoción de 97,92%. Dicho valor es
aceptable según las normas sanitarias de calidad del agua potable de Venezuela. El resto de las
dosis aplicadas no logró remover el color por debajo de 15 UC Pt-Co.
TABLA 5. Unidades de color correspondientes a las dosis óptimas aplicadas en las muestras
de agua.
Turbidez inicial
(UNT)
Color inicial
(UC Pt-Co)
100
120
140
100
100
240
Color antes de la
filtración
(UC Pt-Co)
70
30
10
153
Color después de
la filtración
(UC Pt-Co)
40
30
5
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Parámetro pH
Los valores iniciales de pH antes del tratamiento con O. wentiana no se ubicaron
dentro de lo establecido por las normas sanitarias de calidad de agua potable (6,5 - 8,5). En la
TABLA 6 se presentan los resultados obtenidos después del tratamiento. Los niveles de pH
para todas las turbiedades analizadas, antes de filtrar, se registraron entre 5,89 y 6,08; dichas
muestras no se ubicaron en el rango exigido por la norma. Sin embargo, el coagulante fue
efectivo con estos valores ácidos de pH.
Después del proceso de filtración, los valores de pH variaron entre 5,92 y 6,35; es decir
se mantuvo fuera del rango establecido en la normativa vigente.
Son diversas las investigaciones que se han realizado en el área de tratamiento de aguas
con productos naturales con la finalidad de sustituir los compuestos químicos en las plantas de
tratamiento. Específicamente, con el uso de cactáceas se han logrado grandes avances en la
clarificación de aguas ya que éstas poseen una gran eficiencia en cuanto a remoción de
turbidez y color se refiere.
TABLA 6. Unidades pH correspondientes a las dosis óptimas aplicadas en las muestras de
agua.
Turbidez inicial
(UNT)
100
120
140
pH inicial
pH antes de la
filtración
5,89
6,08
6,06
5,64
6,19
6,21
pH después de la
filtración
5,92
6,12
6,35
Particularmente, en este estudio se obtuvieron resultados similares a los obtenidos por
Aldana et al. (2012) con el uso de O. ficus-indica (desecada) pues reportaron porcentajes de
remoción de turbidez entre 82,09% y 93,66% antes de filtrar y hasta 99,39% después del
filtrado, en dicho estudio aplicaron dosis óptimas de 150 ppm a 250 ppm. Igualmente
Mendoza et al. (2008) reportaron remociones de turbidez entre 94,53% y 98,20% después de
la filtración, pero las dosis aplicadas del coagulante H. lemairei fueron mayores (218 ppm 1090 ppm). Por su parte, Fuentes et al. (2011) obtuvieron porcentajes de remoción de turbidez
menores utilizando S. griseus, reportan un rango de 14,50% a 80,42% al aplicar las dosis
óptimas del coagulante.
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CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos demuestran que el desecado de O. wentiana (Britton & Rose)
como coagulante-floculante es una alternativa factible para ser aplicado en la potabilización de
aguas con alta turbidez, ya que los porcentajes de remoción de turbidez se ubicaron entre
95,08% y 98,34% después de la filtración.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aldana M., Labarca C. y Milán D. (2012). Efectividad del mucílago desecado obtenido de
Opuntia ficus-indica en la potabilización de aguas con alta turbidez. Trabajo Especial de
Grado. Programa de Ingeniería Civil. Universidad del Zulia. Núcleo Costa Oriental del Lago.
Cabimas, Venezuela. 62 p.
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del Lago de Managua. Piedras Azules. Revista Iberoamericana de Polímeros 5 (1), 46-53.
APHA - AWWA - WEF (1998). Standard methods for the examination of water and
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de Moringa oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
Fuentes L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad de un
coagulante extraído de Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua.
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del Agua Potable. 13 de febrero. Caracas, Venezuela.
González Y., Marcano N., Mendoza I. y Fuentes L. (2009). Efectividad de una suspensión de
Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (Cactaceae) en la clarificación de aguas sintéticas con alta
turbidez. Impacto Científico 4 (2), 361-374.
Mendoza I., Fuentes L., Caldera Y. Perdomo F. Suárez A., Mosquera N. y Arismendi H.
(2008). Eficiencia de Hylocereus lemairei como coagulante-floculante en aguas para consumo
humano. Impacto Científico 3 (1), 53-69.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011). Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucílago de Opuntia wentiana (Britton& Rose) /
(Cactaceae). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
Prieto C. (2004). El agua. Sus formas, efectos, abastecimientos, usos, daños, control y
conservación. Edición 2, ECOE EDICIONES. Bogotá-Colombia. 280 pag.
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USO DE COAGULANTES NATURALES PARA LA POTABILIZACIÓN
DEL AGUA: ESTADO DEL ARTE
Cedeño N., Ortiz Y., Fuentes L., Mendoza I. y González Y.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El agua en su estado natural posee características que no la hacen apta para el consumo
humano, por lo cual deben tratarse mediante el proceso de potabilización que incluye la
adición de coagulantes. Los principales coagulantes químicos existentes en el mercado son
sulfato de aluminio, cloruro de aluminio, aluminato de sodio, cloruro férrico y sulfato férrico,
siendo el sulfato de aluminio el coagulante químico más utilizado. Sin embargo, el empleo de
este último presenta algunas desventajas como la excesiva producción de lodos y su
asociación con enfermedades neurodegenerativas. Existe una gran variedad de coagulantes
naturales que pueden ser utilizados en la potabilización del agua, tales como Moringa oleifera,
Opuntia wentiana, Opuntia ficus-indica, Opuntia cochinellifera, Hylocereus lemairei,
Stenocereus griseus y quitosano, entre otros. El objetivo de esta investigación fue analizar el
uso de coagulantes naturales como alternativa para la potabilización del agua. Se realizó una
revisión bibliográfica de diversas investigaciones científicas y se analizaron en cuanto a
aspectos como: método de obtención del coagulante y remoción de turbidez antes y después de
filtrar. Los resultados reportados demuestran que los coagulantes naturales evaluados tienen
una remoción por encima de 70%, por lo cual pueden ser utilizados como coagulantes
principales. Adicionalmente, estos productos naturales se pueden seleccionar de acuerdo a la
eficiencia de remoción y la presencia de estas especies en la zona que requiera aplicar un
proceso de potabilización a escala domiciliaria o comunitaria.
Palabras clave: Coagulantes naturales, remoción de turbidez, parámetros fisicoquímicos,
potabilización del agua.
INTRODUCCIÓN
La calidad del agua se puede deteriorar durante todo su ciclo, causando distintos
problemas sanitarios que son de diferente intensidad en función del origen de la
contaminación y de sus características (Doménech, 2003). El agua destinada al consumo
humano debe ser aceptable desde el punto de vista estético, es decir, estar exenta de turbidez,
de color y de sabor perceptibles, y debe tener una temperatura razonable (Kiely, 1999).
Para tratar las aguas crudas se recurre a los procesos de coagulación y floculación, la
coagulación tiene por objeto desestabilizar las partículas en suspensión, es decir, facilitar su
aglomeración. En la práctica este procedimiento es caracterizado por la inyección y dispersión
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rápida de productos químicos. La floculación tiene por objetivo favorecer con la ayuda de la
mezcla lenta el contacto entre las partículas desestabilizadas. Estas partículas se aglutinan para
formar un flóculo que pueda ser fácilmente eliminado por los procedimientos de decantación y
filtración (Andía, 2000).
Los coagulantes disponibles en el mercado para el tratamiento de aguas son sulfato de
aluminio, cloruro de aluminio, aluminato de sodio, cloruro férrico y sulfato férrico, siendo el
sulfato de aluminio el coagulante químico más utilizado. Sin embargo, el empleo de este
último presenta algunas desventajas: se requiere normalmente un control del pH, problemas
con aguas de alta turbiedad, muchas veces requiere un ayudante de floculación (polímero),
problemas con alto contenido de aluminio residual. Además, se ha relacionado la ingesta de
este elemento con enfermedades neurodegenerativas como el mal de Alzheimer (Trejo y
Hernández, 2004).
Suay y Ballester (2002) llevaron a cabo una revisión bibliográfica de estudios
epidemiológicos en la cual evaluaron el papel del aluminio como factor de riesgo para el
desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. En la mayor parte de los estudios realizados se
examinó la exposición al metal a través del agua bebida. Los estudios que sugieren que existe
una asociación entre el aluminio y la enfermedad presentan riesgos relativos para poblaciones
con exposiciones a concentraciones de Al en el agua mayores de 0,1 mg/L.
Debido a esto se ha implementado el uso de coagulantes naturales como una alternativa
viable para reemplazar el sulfato de aluminio en la purificación del agua. A lo largo del tiempo
se han estudiado diversos coagulantes naturales, estos constituyen un gran potencial aún no
explotado suficientemente; se producen de manera espontánea, debido a reacciones
bioquímicas que ocurren en animales y en plantas. Algunos de ellos tienen propiedades
coagulantes o floculantes que actúan de modo similar a los coagulantes sintéticos,
aglomerando las partículas en suspensión que contiene el agua cruda, facilitando su
sedimentación y reduciendo la turbidez inicial (Guzmán et al., 2013).
El objetivo de esta revisión fue analizar el uso de coagulantes naturales como
alternativa para la potabilización del agua.
Productos naturales de origen animal utilizados como coagulantes naturales
Entre los coagulantes de origen animal reportados en la literatura se encuentran la
quitina y el quitosano. La quitina se extrae a partir de exoesqueletos de crustáceos, de algunos
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insectos y de la pared celular de algunas especies de hongos; y el quitosano se obtiene por
desacetilación de la quitina.
Fuentes et al. (2008) realizaron un estudio en el cual evaluaron la eficiencia del
quitosano obtenido de Litopenaeus schmitti (Decapoda, Penaeidae) como coagulante en el
tratamiento de agua para consumo humano. Prepararon aguas crudas sintéticas con turbiedades
iniciales de 50, 60, 70, 80 y 90 UNT. Estas aguas fueron caracterizadas fisicoquímicamente y
tratadas con quitosano (6, 12, 18, 24 y 30 ppm). Una vez simuladas la coagulación-floculación
y la sedimentación, se evaluaron los parámetros turbidez y color antes y después de la
filtración. Se repitió este procedimiento usando sulfato de aluminio. Las dosis óptimas de
quitosano (6 ó 12 ppm) fueron mucho más bajas que las de la sal de aluminio (30 ppm).
Productos naturales de origen vegetal utilizados como coagulantes naturales
Entre los productos de origen vegetal reportados en la literatura se encuentran:
Moringa oleifera, diversas especies del género Opuntia y otras cactáceas de los géneros
Hylocereus y Stenocereus, entre otras.
Mendoza et al. (2008) estudiaron la eficiencia de Hylocereus lemairei como
coagulante-floculante en la potabilización de aguas con valor de turbidez entre 30 y 70 UNT.
Estudiaron los parámetros de turbidez, color, pH y alcalinidad. Emplearon dosis de 218 ppm,
437 ppm, 655 ppm, 873 ppm y 1090 ppm de H. lemairei para valores de turbidez de 30, 40,
50, 60 y 70 UNT, para el color se obtuvieron valores que fluctuaron entre 3 y 5 UC Pt-Co,
después del proceso de filtración. En forma general, los parámetros fisicoquímicos evaluados
dicho estudio se mantuvieron dentro de los estándares exigidos por las Normas Sanitarias de
Calidad del Agua Potable para Venezuela.
Por otra parte, Parra et al. (2011), evaluaron la efectividad de un coagulante extraído
de la tuna Opuntia wentiana (Britton & Rose) en la clarificación del agua. Para ello,
prepararon aguas diluidas con turbiedades iniciales de 100, 120, 160, 180 y 200 UNT. Estas
aguas fueron tratadas con diferentes dosis (300, 400, 500, 600 y 700 ppm) del coagulante
natural. Evaluaron los parámetros de turbidez y color en las aguas crudas y en las tratadas.
Asimismo, Caldera et al. (2007) evaluaron la eficiencia de las semillas de M. oleifera
como coagulante natural en la potabilización de aguas sintéticas con valores de turbidez de 75
y 150 UNT. Los ensayos se efectuaron a escala de laboratorio y se midieron los parámetros
turbidez y color. Las concentraciones de M. oleifera aplicadas durante el tratamiento de las
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aguas sintéticas fueron 300, 400, 500, 600 y 700 ppm. Los resultados demostraron la
eficiencia de las semillas de M. oleifera para remover la turbidez desde 75 y 150 UNT a
valores mínimos de 14,9 y 8,5 UNT, respectivamente. El coagulante mostró mayor eficiencia
a un valor mayor de turbidez inicial.
Fuentes et al. (2012) evaluaron la efectividad de Opuntia cochinellifera como
coagulante, simulando coagulación-floculación, sedimentación y filtración en aguas diluidas
(20, 40, 60 y 80 UNT) a las que se aplicó la mezcla coagulante (1000, 2000, 3000,
4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 8000 y 10000 ppm). Para las turbiedades 20, 40, 60 y 80 UNT,
las dosis óptimas del coagulante fueron 4500, 8000, 8000 y 6000 ppm, respectivamente.
Después del tratamiento la turbidez osciló entre 3,15 y 17,13 UNT.
METODOLOGÍA
Se desarrolló una revisión bibliográfica de varios artículos científicos orientados al uso
de coagulantes de origen natural para la potabilización de las aguas. Se elaboraron matrices de
registro para plasmar el procedimiento para la obtención del agente coagulante o componente
activo de las cactáceas y de las conchas de camarón. Asimismo, se indicaron las dosis óptimas
de cada coagulante, la turbiedad inicial de las muestras de agua y los resultados obtenidos, en
porcentajes de remoción de turbidez, una vez finalizado el tratamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la TABLA 1 se presenta la descripción y análisis de diversas publicaciones sobre el
empleo de productos naturales para la potabilización del agua y el procedimiento empleado
para su obtención. Se observa que la metodología para la obtención de los coagulantes bien
sea de origen animal o vegetal, puede requerir o no el uso de reactivos químicos. Algunos se
utilizan en forma cruda y otros en forma sintética (preparada en el laboratorio).
Específicamente, las especies de la familia Cactaceae (O. cochinellifera, O. wentiana, H.
lemairei y Stenocereus griseus) se aplican el mismo día de su recolección., mientras que el
quitosano obtenido de L. schmitti puede almacenarse hasta que se requiera preparar la mezcla
coagulante.
En la TABLA 2, se presentan los resultados de varias publicaciones en relación a
porcentajes de remoción de turbidez en aguas tratadas con diversos coagulantes naturales,
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dichos valores se muestran antes y después de la fase de filtración. Además se indican las
dosis de coagulante aplicadas.
TABLA 1. Mecanismos de obtención de diversos coagulantes naturales.
Autor, año y coagulante
Método de obtención del coagulante natural
Fuentes et al. (2008).
Quitosano obtenido de
L. schmitti
(Decapoda, Penaeidae)
Parra et al. (2011).
O. wentiana (Britton
Rose) / (Cactaceae)
Caldera et al. (2007).
Semillas de M. oleifera
Fuentes et al. (2012).
O. cochinellifera.
Fuentes et al. (2011).
S. griseus (Haw.) Buxb.
Mendoza et al. (2008).
H. lemairei
Los exoesqueletos de camarones se limpian, se pulverizan y se
aplican las fases de desproteinización, desmineralización,
decoloración y desacetilación, obteniendo así el quitosano (en
esta investigación se utilizó una metodología reportada
previamente por Parada, 2004).
Se obtiene a partir de los cladodios de la tuna O. wentiana. Se
& extrajo el mucílago con propiedades coagulantes, se eliminó la
epidermis y se separó el tejido parenquimatoso, rico en
mucílago. Este parénquima se licuó en un procesador
doméstico durante 50 segundos, se separó la fase sólida de la
acuosa con ayuda de un lienzo de gasa y se agregó en agua
destilada para obtener una mezcla heterogénea mucilaginosa en
una relación 1:1.
De las cápsulas de M. oleifera se extrajeron las semillas y
molieron (molino tradicional) hasta obtener un polvo fino de
color blanco amarillento. El polvo fino (2,5 g) se disolvió en
250 mL de agua destilada; la mezcla se filtró y se utilizó como
coagulante.
Sólo se seleccionaron cladodios grandes, verdes y sanos; se
eliminó la epidermis y se separó el parénquima, el cual se licuó
durante 20 segundos. Se colocaron 12 g del licuado en un
matraz de 100 mL, se enrasó con agua destilada y se agitó por
5 segundos. Posteriormente, se realizó una filtración utilizando
lienzo de gasa con el fin de retener la parte sólida y obtener una
mezcla mucilaginosa heterogénea al 10 % m/v.
Se eliminó la epidermis de fragmentos de tallos de S. griseus y
se separó el tejido parenquimatoso, ubicado entre el cilindro
sólido o protostela y la epidermis. Este parénquima se licuó
durante 48 segundos, se separó la fase sólida de la acuosa con
ayuda de un lienzo de gasa, se determinó la masa de la fase
acuosa por gravimetría y se agregó en agua destilada para
obtener una mezcla heterogénea mucilaginosa, de
aproximadamente 50 % m/v.
Inicialmente, se efectuó la eliminación de la epidermis y parte
central de la penca de H. lemairei, quedando una composición
semisólida, fibrosa e hidratada (parénquima). Posteriormente,
se pesaron 10 g de la composición e inmediatamente fue
sometida al proceso de licuado en un procesador doméstico con
200 mL de agua destilada, para luego ser filtrada con tela nylon
a fin de retener la parte fibrosa y obtener una solución acuosa.
La solución resultante se vertió en un vaso de precipitado para
su uso en las pruebas de dosificación posteriores.
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TABLA 2. Matriz de comparación del porcentaje de remoción de turbidez al utilizar
coagulantes naturales.
Dosis
(ppm)
Turbidez
inicial (UNT)
Remoción de
turbidez antes
de filtrar (%)
Quitosano
(Fuentes et al.,
2008)
6, 12, 18, 24
y 30
50, 60, 70, 80 y
90
84,44 a 89,15
Remoción de
turbidez
después de
filtrar (%)
98,22 a 99,63
O. wentiana
(Parra et al.,
2011)
300, 400,
500, 600 y
700
100, 120, 160,
180 y 200
41,47 a 94,84
91,82 a 98,34
M. oleifera
200, 300,
400, 500,
600, 700 y
800
4500, 8000,
8000 y 6000
75 y 150
80,13 a 94,33
Mayores a 97
20, 40, 60 y 80
78,59 a 85,88
86,10 a 93,90
218, 437,
655, 873 y
1090
30, 40, 50, 60 y
70
27,47 a 37,76
94,53 a 98,20
300, 400,
500, y 600
20, 30, 40, 50,
60, 70, 80, 90 y
100
14,50 y 80,42
69,27 y 96,46
Coagulante
(Caldera et al.,
2007)
O. cochinellifera
(Fuentes et al.,
2012)
H. lemairei
(Mendoza et al.,
2008)
S. griseus
(Fuentes et al.,
2011)
Por otra parte, las semillas de M. oleifera en números estudios han demostrado ser muy
eficientes en el tratamiento de agua para consumo. Los porcentajes de remoción reportados
superan el 97% después de la fase de filtración, aplicando dosis de 200 a 800 ppm (Caldera et
al., 2007). En este sentido, las cactáceas poseen una gran efectividad pues poseen un mucílago
capaz de aglutinar las partículas disueltas y en suspensión presentes en las aguas, originando
flóculos de gran tamaño y de rápida sedimentación.
Las dosis varían considerablemente según el género de la cactácea, por ejemplo O.
wentiana con dosis de 300 a 700 ppm puede remover la turbiedad de 91,82% a 98,34% (Parra
et al., 2011), S. griseus (Haw.) Buxb. con dosis similares a las de M. oleifera arrojó
porcentajes de remoción de turbidez de 69,27% y 96,46%. O. cochinellifera con dosis óptimas
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más elevadas de 4500, 6000 y 8000 ppm clarificó las aguas hasta un 93,90%. Los porcentajes
de remoción más bajos reportados por Mendoza et al. (2008) oscilaron entre 27,47% y 37,76%
después de la fase de sedimentación, utilizando H. lemairei como coagulante. Sin embargo,
posterior a la filtración mejoraron los porcentajes de remoción, de 94,53% a 98,20%.
Después de la etapa de filtración todos los coagulantes arrojaron porcentajes de
remoción de hasta 99,63%, es decir, las muestras de agua tratadas con los coagulantes
naturales cumplieron con los parámetros fisicoquímicos establecidos en las normativa vigente
(Gaceta Oficial, 1998).
CONCLUSIONES
Al evaluar los resultados obtenidos con los coagulantes naturales, para cada valor de
turbidez en estudio se pudo comprobar que éstos pueden ser utilizados como coagulantes
primarios, debido a que los porcentajes de remoción en cuanto a la turbidez superaron el 70%;
asimismo, los parámetros color, pH y alcalinidad presentaron valores aceptables, según las
Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable venezolana.
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Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
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coagulante extraído de Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua.
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EFECTIVIDAD DE LA QUITINA DERIVADA DE Litopenaeus schmitti
COMO COAGULANTE EN LA REMOCIÓN DE TURBIDEZ
Ortiz Y., Cedeño N., Fuentes L., Mendoza I. y González Y.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
En el proceso de potabilización de las aguas se emplean coagulantes de origen químico, siendo
el sulfato de aluminio el más utilizado para remover material coloidal y sustancias orgánicas.
Sin embargo, varias investigaciones asocian el aluminio con la aparición de enfermedades
como el mal de Alzheimer. Debido a esto, es imprescindible la búsqueda de alternativas
naturales para la clarificación. En este estudio, se evaluó la efectividad de la quitina derivada
del camarón Litopenaeus schmitti (Penaeidae) como coagulante en la remoción de turbidez de
aguas destinadas al consumo humano. El coagulante se obtuvo a partir de la desproteinización,
decoloración, desmineralización y desacetilación de las conchas de los exoesqueletos del
camarón L. schmitti. La quitina obtenida se disolvió en ácido acético para obtener una
suspensión al 2% m/v, de la cual se escogieron dosis de 12, 16, 20, 40 y 60 ppm. Se
prepararon aguas turbias sintéticas a valores iniciales de 200, 220 y 240 UNT. Se simularon
las etapas de coagulación, floculación, sedimentación y filtración. Se midió la turbidez antes y
después de la etapa de filtración. Los resultados obtenidos reflejaron valores de turbidez entre
5,67 y 16,46 UNT, equivalentes a 97,16% y 93,05% de remoción de turbidez, antes de la
filtración, después de ésta el rango de turbidez se ubicó entre y 0,39 y 2,61 UNT, es decir,
entre 99,84% y 99,25% de remoción. Los resultados demostraron la efectividad de la quitina
derivada de L. schmitti como coagulante en la remoción de turbidez en las aguas.
Palabras clave: Litopenaeus schmitti (Penaeidae), potabilización, quitina, coagulante,
turbidez.
INTRODUCCIÓN
El proceso de coagulación-floculación juega un papel importante en el tratamiento de
agua mediante la reducción de la turbidez, bacterias, algas, color, compuestos orgánicos y
partículas de arcilla. En dicho proceso se aplican coagulantes para reducir o eliminar las
partículas suspendidas que puedan obstruir filtros o entorpezca la desinfección.
Los compuestos de aluminio (sulfato y cloruro de aluminio) son ampliamente usados
en el tratamiento de agua como floculantes debido su alta eficiencia y bajo costo. Sin
embargo, dado a que estos coagulantes se han asociado a problemas de salud en los últimos
años se han realizado diversos estudios sobre coagulantes naturales como lo son: Moringa
oleifera (Caldera et al., 2007), Opuntia wentiana (Britton &Rose) / (Cactaceae) (Parra et al.,
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2011) y Opuntia cochinellifera (L.) Mill. (Cactaceae) (Fuentes et al., 2012), entre otros.
Dichos estudios han reportado la eficiencia de los mismos en cuanto a la remoción de turbidez
en el agua.
La quitina es un polisacárido ampliamente distribuido en la naturaleza, es el segundo
en abundancia después de la celulosa. Se encuentra principalmente en las conchas de
crustáceos y formando parte del exoesqueleto de los insectos, así como también en las paredes
celulares de muchos hongos, levaduras y algas. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la
efectividad de la quitina derivada del camarón Litopenaeus schmitti como coagulante en la
remoción de turbidez de aguas destinadas al consumo humano.
METODOLOGÍA
Recolección de exoesqueletos del camarón
Se utilizaron exoesqueletos del camarón L. schmitti, los cuales fueron suministrados
por la Pescadería Susana, ubicada en el municipio La Cañada de Urdaneta, estado Zulia
(Venezuela). Posteriormente, los desechos de camarón fueron trasladados al Laboratorio de
Investigaciones Ambientales (LIANCOL) y se registró su peso en una balanza analítica.
Procedimiento para la obtención del coagulante
El proceso de obtención de la quitina se desarrolló en cuatro fases: desproteinización,
decoloración, desmineralización y desacetilación. Se utilizó una metodología reportada
previamente (Parada et al., 2004).
Desproteinización: se limpiaron los desperdicios de camarón manualmente
consiguiendo extraer los exoesqueletos, los cuales se lavaron con agua del grifo. Los mismos
se secaron a temperatura ambiente con ventilación mecánica para eliminar la humedad. Luego
la muestra se pulverizó con un procesador doméstico y se pesó en una balanza analítica.
Seguidamente se colocó en un vaso de precipitado y se le adicionó una solución de NaOH al
0,5% m/v en una relación 1:5, con el fin de lograr la eliminación de las proteínas y grasas
presentes.
La mezcla se calentó a una temperatura constante de 60 °C con una agitación vigorosa
durante 30 minutos para separar aceites y grasas presentes en los exoesqueletos pulverizados.
Se dejó reposar y enfriar la mezcla durante 30 minutos para luego filtrar y separar la fase
líquida de la sólida. La fase líquida se desechó, mientras que la sólida se colocó en papel de
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filtro, se lavó con agua destilada 3 veces y luego se colocó en una estufa a una temperatura de
32 °C durante 24 horas.
Una vez obtenido el secado del sólido remanente del paso anterior, se pesó y colocó en
tubos de ensayo para añadirle NaOH al 3 % m/v en una relación 1:5. Posteriormente, los tubos
de ensayo se calentaron para separar las grasas y las proteínas que en el primer paso no se
desprendieron. Los tubos se calentaron durante 10 minutos cada uno y se dejaron enfriar. La
fase líquida se decantó y al sólido remanente se le aplicó la misma cantidad de NaOH al 3 %
m/v, en una relación 1:5, luego se filtró y el sólido se lavó con agua destilada. Este paso se
realizó por triplicado para cada muestra.
Decoloración: el residuo sólido lavado se colocó en un vaso de precipitado y se le
añadió NaClO para eliminar los pigmentos que le dan tonalidad naranja a los exoesqueletos.
Este paso se realizó durante 30 minutos con una agitación vigorosa. El líquido remanente se
decantó y el sólido se lavó con agua destilada.
Desmineralización: al sólido obtenido en el paso anterior se le agregó HCl 1,25 N a
temperatura ambiente en una campana de extracción de vapor y se agitó vigorosamente hasta
conseguir la expulsión del CO2. Dicho sólido fue nuevamente lavado y decantado para ser
secado en una estufa a 32 °C permitiendo obtener la quitina sintetizada, la cual se pesó en una
balanza analítica para calcular el porcentaje de rendimiento.
Desacetilación: la quitina obtenida se pesó y se colocó en tubos de ensayo por partes
iguales y se añadió NaOH al 50 % m/v en una relación 1:8, para así realizar el proceso de
desacetilación. Se procedió a calentar los tubos de ensayo en baño de maría hasta una
temperatura de 100 °C durante 30 minutos. Transcurrido el tiempo señalado se retiraron los
tubos de ensayo, se filtró la mezcla y los residuos se lavaron con agua destilada.
Obtención del agua sintética
Se preparó el agua sintética a partir de muestras de agua del grifo del Laboratorio de
Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL). Para obtener la
turbidez inicial requerida en este estudio (200, 220 y 240 UNT), se agregó al agua arcilla
comercial. Para la preparación de la arcilla se pesaron 10 g de la misma y se colocaron en un
vaso de precipitado. Seguidamente, se agregó agua destilada hasta completar 100 mL, luego se
agitó la mezcla durante 60 minutos a 200 rpm con el propósito de disolver la mayor parte y se
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dejó hidratar durante 24 horas a temperatura ambiente. Esta mezcla arcillosa sobrenadante se
agregó al agua del grifo para obtener los valores de turbidez inicial deseados.
Simulación de la coagulación-floculación, sedimentación y filtración
Para la simulación se utilizó un test de Jarras (JTLG Leaching test digital), se llenaron
6 vasos de precipitado de 1 L con agua sintética. Se emplearon dosis de 0, 12, 16, 20, 40, 60
ppm de quitina al 2% m/v diluida en ácido acético. Se simuló la mezcla rápida (100 rpm
durante 1 minuto), la mezcla lenta (30 rpm durante 20 minutos) y la sedimentación (0 rpm
durante 30 minutos).
Al finalizar el proceso de sedimentación, se tomó una parte del sobrenadante de cada
muestra para determinar la turbidez obtenida. Este procedimiento se realizó por triplicado para
cada valor de turbidez en estudio antes y después del proceso de filtración, el cual se simuló en
embudos de vidrio con papel de filtro. Para la medición de la turbidez se empleó un
turbidímetro digital (Digital HF Scientific).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Al simular el proceso de coagulación-floculación con la quitina obtenida en el
laboratorio, se determinó que la dosis óptima fue de 40 ppm para todos los valores de turbidez
inicial estudiados (200, 220 y 240 UNT). Se pudo apreciar que el porcentaje de remoción de
turbidez aumenta al incrementarse la dosis del coagulante, dichos porcentajes de remoción
oscilaron entre 93,05% y 97,16% antes de simular la filtración, lo que demuestra las
propiedades de la quitina como coagulante y su posible utilización como coagulante primario
debido a que su comportamiento demostró una alta eficiencia presentando porcentajes de
remoción superiores a un 70%.
Luego del proceso de filtración se presentaron porcentajes de remoción entre 99,05% y
99,84%, las turbiedades oscilaron entre 0,39 y 2,61 UNT lo que garantiza el cumplimiento con
lo establecido en la Normas Sanitarias de Calidad del Agua Potable Venezolanas, según las
cuales la turbidez máxima aceptable es 5 UNT. Los porcentajes de remoción obtenidos para
esta investigación son superiores a los reportados al usar coagulantes naturales como el
quitosano (98,22% a 99,63%) (Fuentes et al., 2008); O. wentiana (90%) (Parra et al., 2011);
O. cochinellifera (86,10% a 93,90%) (Fuentes et al., 2012) y M. oleifera (97%) (Caldera et al.,
2007).
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Las FIGURAS 1 y 2 representan el comportamiento de las muestras de agua sintética
una vez aplicadas las diferentes dosis de quitina a cada valor de turbidez inicial antes y
después de filtrar. Se puede apreciar que mientras aumenta la dosis del coagulante ocurre una
disminución de la turbidez. Para los valores de turbidez evaluados, al aplicar la dosis de 60
ppm, la turbidez tendió a aumentar con respecto a los valores obtenidos al adicionar las dosis
entre 12 y 40 ppm, lo que puede significar un exceso de coagulante.
FIGURA 1. Comportamiento de la turbidez en aguas tratadas con quitina, antes de filtrar.
FIGURA 2. Comportamiento de la turbidez en aguas tratadas con quitina, después de la
filtración.
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CONCLUSIONES
La quitina obtenida a partir de los exoesqueletos del camarón L. schmitti representa una
alternativa viable para la remoción de turbidez en aguas de consumo humano.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ANÁLISIS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS PROVENIENTES DE POZOS
UBICADOS EN EL SECTOR MACANILLA, PARROQUIA EL
CARMELO, MUNICIPIO CAÑADA DE URDANETA
Colina A. G.1, Colina O. E.2, Fernández J.2, Naveda I.2, Rivera D.2 y Vasquez J.2
1
Departamento de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (DISA). Facultad de Ingeniería.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia. Venezuela. [email protected]
2
U.E. Colegio Santa Rita, 2014. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
Esta investigación tuvo como objetivo analizar las aguas subterráneas provenientes de pozos
ubicados en el sector Macanilla, parroquia el Carmelo, municipio Cañada de Urdaneta. La
ubicación de los pozos se realizó utilizando un navegador GPS, que permitió establecer las
distancias correspondientes hacia el Lago de Maracaibo y entre los pozos estudiados. Se
realizó una caracterización fisicoquímica y microbiológica a las muestras de agua subterráneas
para luego ser analizadas según las normas establecidas vigentes. Los parámetros
fisicoquímicos y microbiológicos determinados según el método estándar fueron: apariencia,
color, turbidez, pH, alcalinidad, dureza total y cálcica, cloruros, hierro total por
espectrofotometría de absorción atómica y coliformes totales y fecales por el método de tubos
múltiples. Según la información geográfica, los pozos cumplen con las coordenadas requeridas
para su uso. Las muestras de agua cumplen con los límites permisibles establecidos en las
normas vigentes consultadas, sin embargo, la presencia de cloruros tiende a incrementarse en
algunos pozos y existen diferencias significativas de estos valores entre ellos. Los valores de
dureza total variaron desde 76,25±1,76 a 137,5±10,60 mg CaCO3/L, lo cual las caracteriza
como aguas moderadamente duras según la bibliografía. El contenido de hierro se encuentra
por debajo del límite de detección, la presencia del número más probable (NMP/100 mL) de
coliformes totales en algunas muestras agua se ubicaron por debajo de los límites establecidos.
No se encontraron coliformes fecales del tipo Escherichia coli.
Palabras clave: Aguas subterráneas, parámetros fisicoquímicos y microbiológicos,
coliformes.
INTRODUCCIÓN
Las aguas subterráneas son aquellas que se encuentran bajo la superficie terrestre y
pueden ser denominadas aguas de sub-superficie para diferenciarlas de aquellas que se
depositan o circulan dentro de la misma (Rosado y Castro, 2011). Asimismo, la perforación de
pozos es una medida utilizada por la población para obtener agua de consumo. Este trabajo fue
realizado en el sector Macanilla, parroquia El Carmelo, municipio Cañada de Urdaneta, estado
Zulia, durante el período 2013-2014 y se describen y analizan los parámetros fisicoquímicos y
microbiológicos del agua según normas establecidas en el Decreto 883, de Gaceta Oficial de la
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República de Venezuela (1995) y normas sanitarias para el consumo de agua potable. Este
estudio tuvo como objetivo analizar las aguas subterráneas provenientes de pozos ubicados en
el sector Macanilla, parroquia El Carmelo del municipio Cañada de Urdaneta.
METODOLOGÍA
Ubicación de los pozos
El muestreo se realizó en sector Macanilla, parroquia El Carmelo, municipio Cañada
de Urdaneta. Se utilizó un navegador de GPS eXplorist 210, para tomar las coordenadas
(latitud, longitud y altitud de ubicación) de cada pozo. Estableciendo así la posición de los
pozos con respecto a cuerpos de aguas superficiales (lagos, estuarios, entre otros) y entre
pozos. El muestreo se realizó, entre septiembre y octubre de 2013.
Toma de muestras
Se utilizaron frascos de vidrio esterilizados de 50 mL para almacenar las muestras de
agua para el análisis de coliformes totales y fecales. Los recipientes se introdujeron en una
cava con hielo (a 10 °C aproximadamente) para su traslado al laboratorio. Para el resto de los
parámetros fisicoquímicos se utilizaron recipientes de polietileno de 2 L de capacidad para
efectuar la toma, luego de ser curado previamente. En ambos casos, una vez encendida la
bomba sumergible del pozo, se esperaron 15 minutos aproximadamente para realizar la toma
de las muestras.
Turbidez, apariencia y color verdadero de las aguas subterráneas
Para realizar la medición de turbidez (APHA, 2005), se utilizó un nefelómetro Orbeco
– Hellige, se seleccionó un rango de turbidez estimado de 0 a 20 Unidades Nefelométricas de
Turbidez (UNT). Para la medición de color (UC Pt-Co) se utilizó un colorímetro, Orbeco –
Hellige. Para la determinación de apariencia se realizó una descripción cualitativa,
correlacionando los valores de color aparente y turbidez.
Determinación de parámetros químicos
Se utilizó un potenciómetro marca Oakton, previamente calibrado mediante soluciones
buffer de 4, 7 y 10 unidades de pH. La determinación de cloruros (Sawyer et al., 2001), se
realizó por el método de Mhor. La alcalinidad (Rosado y Castro, 2011), se determinó por el
método volumétrico establecido en los estándar métodos. Para la determinación de la dureza
total y cálcica se realizó siguiendo los métodos estándares establecidos. La determinación de
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hierro total se realizó utilizando un espectrofotómetro de absorción atómica por llama marca
Perkin Elmer 3110. Se estableció el límite de detección del hierro total.
Determinación del número más probable (NMP/100 mL): coliformes fecales y totales
Para la determinación del NMP/100 mL de los coliformes totales y fecales se aplicó la
técnica de fermentación en tubos múltiples la cual se fundamenta en la capacidad que tienen
las bacterias coliformes de fermentar la lactosa a 37 ºC, en un lapso de 48 h. Se realizaron tres
pruebas, a saber: preventiva (caldo lactosado), confirmativa (bilis verde brillante) y
Escherichia coli a 44,5 ºC (utilizando medio de cultivo EC). La combinación de tubos
positivos se usó para estimar el número más probable (NMP/100 mL de coliformes fecales)
(AWWA, 2002).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Puntos de muestreo: ubicación de pozos establecidos en el sector Macanilla parroquia El
Carmelo del municipio Cañada de Urdaneta
En la TABLA 1 se presentan las coordenadas geográficas correspondientes a cada uno
de los pozos seleccionados. Específicamente, se observan datos de longitud, latitud, la altura y
distancia con respecto al lago.
TABLA 1. Coordenadas geográficas de ubicación entre los pozos.
Pozos
1
2
3
4
5
Latitud
Longitud
Altura
(msnm)
Distancia al Lago
(m)
10º 24’ 30’’
71º 46’ 32’’
14
5862,2
10º 24’ 08’’
71º 45’ 46’’
20
4757,6
10º 24’ 32’’
71º 47’ 17’’
15
7053,16
10º 24’ 57’’
71º 47’ 08’’
18
7308,09
10º 23’ 54’’
71º 46’ 38’’
15
6010,09
Según estos resultados, se cumple con los requisitos exigidos por las normas sanitarias
para la ubicación, construcción, protección, operación y mantenimiento de pozos perforados
destinados al abastecimiento de agua, la cual establece que la distancia con respecto al lago
debe ser de 100 m. De igual forma, las distancias entre pozos también se encuentran dentro de
lo exigido en dichas normas, ya que la distancia mínima requerida es de 50 m. La situación
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geográfica puede ser detallada en el mapa presentado en la FIGURA 1. Los pozos con la
numeración 6, 7, 8, 9 y 10 corresponden a los 1, 2, 3, 4 y 5 que se analizaron en esta
investigación.
FIGURA 1. Mapa satelital señalando la ubicación de los pozos.
Parámetros físicos determinados a las muestras de aguas subterráneas
En la FIGURA 2 se muestra la comparación entre el color y la turbidez. Ambos
parámetros cumplen con las normas tanto para aguas de uso doméstico como para uso
agropecuario. Los valores de turbidez se encuentran por encima de los valores obtenidos para
el color verdadero, lo que infiere cierto grado de contenido de sólidos en suspensión y/o
disueltos, de muy pequeño tamaño.
FIGURA 2. Comparación de los valores de turbidez y color verdadero.
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Parámetros químicos determinados a las muestras de aguas subterráneas
Los valores de pH de las aguas de cada pozo muestreado estuvieron entre 6,6 y 7
unidades. Estos cumplen con los valores establecidos en el Decreto 883 de la Gaceta Oficial
de República de Venezuela de 1995 (6,0-8,5). Los valores promedio de cloruro presente en las
aguas subterráneas se muestran en la TABLA 2, mostrando su desviación estándar y el
coeficiente de variación. Se puede apreciar que los valores de cloruros defieren
considerablemente entre un pozo y otro (Gutiérrez, 2013).
TABLA 2. Valores promedio de cloruro, desviación estándar y coeficiente de variación de las
aguas subterráneas.
POZOS
1
2
3
4
5
х±DS
101,968± 62,647±
22,659±
158,617±
119,962±
mg de Cl-/L
2,827
2,308
2,308
2,308
1,74E-14
CV (%)
2,772
3,685
10,188
CV: Coeficiente de variación; DS: Desviación estándar
1,455
1,45E-14
Los valores obtenidos cumplen con las normas establecidas. En la FIGURA 3, se
muestran los resultados obtenidos de la alcalinidad en las aguas subterráneas para cada pozo
muestreado.
FIGURA 3. Valores de alcalinidad de las muestras de agua subterránea de cada pozo
estudiado.
Según los datos obtenidos, los valores máximos de alcalinidad estuvieron en el orden
máximo de 227±1,41 mg CaCO3/L, todos los valores cumplieron con las normas establecidas
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de límites máximos permisibles (400 mg CaCO3/L) descritos en Gaceta Oficial de la
República Venezuela (1980) para agua potable.
Los valores promedio de dureza total y cálcica de las aguas subterráneas de cada pozo
se muestran en la TABLA 3. Los valores máximos de dureza cálcica estuvieron en el orden de
103,75 mg CaCO3/L, presentando valores de desviaciones estándares bajos y coeficientes de
variación por debajo de 5%, todos los valores cumplen con las normas establecidas de límites
máximos permisibles (500 mg CaCO3/L) descritos en Decreto 883 (Gaceta Oficial, 1995). El
valor máximo de dureza total fue de 137,5±10,60 mg CaCO3/L, lo que las hace aguas
moderadamente duras. El contenido de hierro total fue no detectable (ND), tomando en cuenta
el límite de detección (Ldd) fue de 0,3628 mg Fe/L.
TABLA 3. Valores promedio de la dureza total y cálcica.
1
х±DS
mg CaCO3/L
CV (%)
х±DS
mg CaCO3/L
CV (%)
108,7±1,7
1,937
103,7±8,8
8,519
POZOS
3
2
Dureza total
76,2±1,7
76,3±1,8
3,892
4
107,5±3,5
1,973
1,520
Dureza cálcica
71,2±1,8
67,5±3,5
86,3±1,8
2,481
5,237
2,049
5
137,5±10,6
0,623
92,5±3,5
3,822
Determinación del número más probable (NMP/100mL): coliformes fecales y totales
En la prueba presuntiva para la determinación del NMP de coliformes totales por cada
100 mL resultó positiva para los pozos 1, 2, 3 y 4, para los cuales se obtuvieron valores de 13,
22, 17 y 6 NMP/100 mL, respectivamente. Dichos valores se encuentran dentro de lo
establecido en el Decreto 883. En la prueba confirmativa, sólo los pozos 1 y 3 dieron
positivos. En la prueba final de coliformes, donde se especifica si existe o no coliformes del
tipo E. coli, las pruebas resultaron negativas. Se infiere que los coliformes totales presentes
pertenecen a otros tipos de bacterias que no son del tipo E. Coli. (Díaz y Olivar, 2013).
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CONCLUSIONES
Los parámetros fisicoquímicos evaluados, cumplen con lo establecido en el Decreto
883. Sin embargo, existen diferencias significativas entre las concentraciones de cloruros. Los
valores de dureza total estuvieron entre 108,75 ±1,76 y 137,5±10,60 mg de CaCO3/L, lo cual
las convierte en aguas moderadamente duras. Las muestras presentaron coliformes totales
cuyos NMP/100mL se encuentran dentro de la norma. No se encontraron coliformes fecales
(E. coli) en los pozos muestreados.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
American Public Health Association; APHA. (2005). Standard Methods For The Examination
of Water And Wastetewater. 20th Edition. Washington DC (USA).
American Water Works Association, AWWA. (2002). Tratamiento y calidad del agua
potable. Editorial McGraw-Hill Interamericana S.A. Quinta edición, p.p. 67-43
Díaz M. y Olivar J. (2013). Calidad de agua envasada comercializada en la ciudad de
Maracaibo. Trabajo Especial de Grado. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Civil.
Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 36.298 (1997). Normas para la ubicación,
construcción, protección, operación y mantenimiento de pozos perforados destinados al
abastecimiento de agua potable. Decreto Nº 2.048.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela No. 5021. (1995). Extraordinaria. Decreto 883.
Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o
efluentes líquidos. Caracas, Venezuela.
Gutiérrez J. (2013). Calidad del agua subterránea del sector centro occidental del municipio
Miranda del estado Zulia. Trabajo Especial de Grado. Escuela de Ingeniería Civil. Facultad de
Ingeniería. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.
Rosado J. y Castro F. (2011). Comportamiento de las variables fisicoquímicas en los
diferentes recursos hídricos del Departamento de La Guajira. Editorial Gente Nueva.
Primera. Edición.
Sawyer C., McCarty P. y Parkin G. (2001). Química para Ingeniería Ambiental. Editorial
McGraw Hill.
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USO DE LA GELATINA DE PATAS DE POLLO (Gallus gallus
domesticus) EN LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS CON ALTA
TURBIDEZ
Rico A., Domínguez A., Mendoza I. y Fuentes L.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El agua es un líquido insípido e inodoro en condiciones normales de presión y temperatura.
Sin embargo, las propiedades del agua son variables en cuanto a sus parámetros turbidez,
color, pH y alcalinidad, entre otros. Por lo cual se hace necesario aplicar tratamientos al agua
para potabilizarla. Dicho tratamiento contempla las fases de coagulación, floculación,
sedimentación y filtración. El producto químico mayormente utilizado para la purificación de
las aguas es el sulfato de aluminio, Al2(SO4)3, el cual actúa como coagulante de las partículas
presentes permitiendo que la turbidez del agua disminuya. El uso de este compuesto como
coagulante ha sido asociado a aparición de enfermedades neurodegenerativas, haciéndose
necesario sustituir total o parcialmente el uso de coagulantes de origen químico por
coagulantes de origen natural. Por esta razón, el presente proyecto tiene como objetivo evaluar
la eficiencia de la gelatina obtenida de las patas de pollo (Gallus gallus domesticus) como
coagulante en la potabilización de aguas con alta turbidez. Se prepararán muestras de agua con
altos valores de turbidez. Asimismo, se recolectarán las patas de pollo y se procesarán para
obtener la gelatina que actuará como coagulante. Una vez aplicado el coagulante a las
muestras de agua, se determinarán los parámetros fisicoquímicos antes y después de filtrar con
el objeto de determinar dosis óptima y eficiencia del coagulante. Se espera que los parámetros
fisicoquímicos después del tratamiento sean aceptables según las Normas Sanitarias de calidad
del Agua potable de Venezuela.
Palabras clave: Coagulante, turbidez, patas de pollo (Gallus gallus domesticus),
potabilización de las Aguas.
INTRODUCCIÓN
El agua es un líquido necesario para la alimentación de personas, animales y plantas.
Es indispensable para la realización de muchas actividades humanas de la vida diaria. En las
viviendas el agua se utiliza para la preparación de los alimentos, para el aseo personal y lavar
diversos objetos, entre otras cosas. En las industrias, el uso del agua es fundamental para la
realización de muchos procesos que permiten generar bienes y servicios tales como energía
eléctrica, medicinas, refrescos y muchos más. Es decir, el agua constituye un recurso natural
esencial para el desarrollo de los seres vivos, indispensable para la vida y el medio ambiente.
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Las fuentes de agua desempeñan un gran papel en el desarrollo de la vida. El agua es el
componente más importante del planeta y ocupa el 70% de su superficie. Pero, a pesar de ello,
menos del 3% es agua dulce y 66% de este porcentaje resulta de muy difícil acceso. Por lo que
únicamente algo menos del 1% del volumen total es de fácil disponibilidad. Sin embargo,
existen 3.600.000 venezolanos (15% de la población) que no recibe el servicio de agua
potable. Además de esto, una población aproximada de 8.000.000 de habitantes (32%) no
poseen en sus viviendas sistema de drenaje, por lo cual viven en condiciones sanitarias
indeseables.
En este sentido, se ha incrementado la demanda de agua no solo por el crecimiento de
la población, sino por el mal uso del recurso. Debido a esto, Useche (2005) indica que es
necesario desarrollar una buena administración de los servicios, garantizar la capacidad
económica y financiera de las empresas prestadoras del servicio de potabilización, mediante
una política de tarifas y precios, que disminuya el nivel del subsidio y garantizar también la
calidad de agua haciendo cumplir las normas de tratamiento de las aguas servidas.
La Costa Oriental del Lago formada por Cabimas, Ciudad Ojeda, Lagunillas, Puertos
de Altagracia y Santa Rita, entre otros, tienen una población cercana a 600.000 habitantes
aproximadamente. En los últimos años ha presentado una gran crisis en cuanto la demanda del
recurso Agua. En consecuencia, las aguas en la Costa Oriental del Lago no presentan las
características físicas idóneas para su consumo, según lo establecido en las normas sanitarias
de calidad del agua potable (Gaceta Oficial, 1998). Para disminuir o eliminar las partículas
presentes en las aguas, se debe realizar un tratamiento físico y químico (potabilización) el cual
incluye las fases de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección,
tratamiento que permiten la clarificación y potabilización del agua.
En la fase de coagulación del tratamiento de aguas, es necesario adicionar coagulantes
para originar la desestabilización de las partículas y éstas comiencen a aglutinarse en la
subsiguiente fase de floculación. No obstante, algunos de los coagulantes de origen químico
empleados actualmente han sido asociados con enfermedades neurológicas, algunos de ellos
son el cloruro férrico, sulfato ferroso y el sulfato de aluminio, éste último es el más utilizado
en Venezuela y otros países, pues ha demostrado ser muy eficiente para la remoción de
turbidez y color. Por esta razón, ha surgido la necesidad de evaluar a escala de laboratorio el
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uso de coagulantes de origen natural para poder ser implementados en comunidades rurales
y/o urbanas que no cuenten con aguas de buena calidad.
Entre los coagulantes de origen vegetal estudiados se tienen las semillas de Moringa
oleifera, Cactus lefaria, Opuntia ficus-indica y Opuntia cochinellifera, entre otros y entre los
coagulantes de origen animal se encuentran el quitosano obtenido de las conchas del camarón
Litopenaeus schmitti y la gelatina de huesos bovinos. Todo esto permite justificar el uso de la
gelatina extraída de las patas de pollo Gallus gallus domesticus como coagulante para la
clarificación de las aguas.
Las patas de pollo representan el 4% del peso original del ave. Dentro de su
composición, presenta 20% de colágeno, el cual puede ser utilizado para obtener gelatina.
Vale destacar que los equipos empleados para extraer la gelatina de los huesos bovinos pueden
utilizarse también en las patas de pollo, es decir, sería interesante evaluar las patas de pollo
como alternativa para la producción de gelatina a mediano y largo plazo en Venezuela (Certad
y Pérez, 2001). Dado que la gelatina es una proteína soluble en agua, una de sus propiedades
es la de aumentar la viscosidad de las soluciones acuosas y por ende podrían favorecer la
aglomeración de las partículas suspendidas presentes en las aguas.
Algunas de las investigaciones referidas al uso de coagulantes naturales para la
potabilización se mencionan los siguientes:
Fuentes et al. (2011), realizaron una investigación sobre el uso del coagulante extraído
del cardón Stenocereus griseus (Haw.) Buxb en la potabilización del agua, para dicho estudio
recolectaron agua cruda en la planta de tratamiento Pueblo Viejo (estado Zulia, Venezuela). A
partir de éstas muestras se prepararon aguas diluidas con turbiedades iniciales de 20, 30, 40,
50, 60, 70, 80, 90 y 100 NTU. Las muestras agua fueron tratadas con diferentes dosis (300,
400, 500 y 600 ppm) de S. griseus (Haw.) Buxb. Evaluaron los parámetros pH, turbidez, color
y alcalinidad antes y después de la fase de filtración. Después de aplicar las dosis óptimas del
coagulante (300, 400, 500 y 600 ppm), los porcentajes de remoción de turbidez oscilaron entre
14,50% y 80,42% antes de filtrar y entre 69,27% y 96,46%, después de filtrar.
Asimismo, Parra et al. (2011), realizaron un estudio sobre clarificación de aguas de alta
turbidez empleando el mucílago de Opuntia wentiana (Britton & Rose) / (Cactaceae). Para
ello, recolectaron muestras de agua cruda en la planta de tratamiento Pueblo Viejo (Estado
Zulia, Venezuela) y a partir de éstas prepararon aguas diluidas con turbiedades iniciales de
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100, 120, 160, 180 y 200 UNT. Estas aguas fueron tratadas con diferentes dosis (300, 400,
500, 600 y 700 ppm) del coagulante natural. Evaluaron los parámetros pH, turbidez, color y
alcalinidad en las aguas crudas y en las tratadas. Después de aplicar las dosis óptimas del
coagulante (600 y 700 ppm), los porcentajes de remoción de turbidez oscilaron entre 85,25% y
94,84% antes de la filtración y entre 91,82% y 98,34% después de la filtración. Estos
resultados demostraron la efectividad del coagulante extraído de Opuntia wentiana (Britton &
Rose) en la clarificación del agua.
Debido a la alta eficiencia que poseen los coagulantes naturales, en esta investigación
se propone el uso de la gelatina de patas de pollo (Gallus gallus domesticus) en la
potabilización de aguas con alta turbidez.
METODOLOGÍA
Ensayo de coagulación–floculación
Para el ensayo se utilizará un test de Jarras modelo JLT6 VelpScientifica, con el cual
simulará a escala laboratorio las etapas de coagulación, floculación y sedimentación. Se
seguirá el procedimiento indicado en el Standard Methods (APHA-AWWA-WEF, 1998). Se
procederá a medir 1000mL de agua sintética, y se colocarán en cada vaso de precipitado del
equipo. Luego se agregarán las dosis de la gelatina obtenida de las patas de pollo.
Se procederá a activar el agitador con un mezclado rápido a 100 revoluciones por
minuto (rpm) durante 1 minuto, para desestabilizar las partículas suspendidas en las muestras
de agua, posteriormente, se reducirá la velocidad para un mezclado lento de 30 rpm durante 20
minutos. Una vez finalizado el período de agitación se llevará a cabo la etapa de
sedimentación durante 30 minutos. Pasado el tiempo de sedimentación se tomará una muestra
de cada vaso de precipitado para proceder a la medición de los parámetros fisicoquímicos
(turbidez, pH, color y alcalinidad) después de la sedimentación y filtración. Este
procedimiento se realizará por triplicado para cada valor de turbidez en estudio.
Turbidez
La turbidez se determinará utilizando un Turbidímetro digital Scientific, Inc. Modelo
Micro 100HF. Antes de iniciar la lectura se calibrará el equipo con soluciones estándar de
formazina con diferentes valores de turbidez (1000, 10 y 0,02 UNT). Seguidamente se
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colocará la muestra de agua en la celda y se procederá a registrar el valor de turbiedad más
bajo arrojado por el equipo.
Potencial de hidrógeno (pH)
Este parámetro se determinará con un potenciómetro modelo Orion 3 Star pH
Benchtop. Inicialmente, se calibrará con soluciones de buffer de 4, 7 y 10 unidades.
Seguidamente, se lavará muy bien el electrodo con agua destilada y se secará con papel
absorbente para evitar errores de lectura. Posteriormente, se tomará suficiente muestra de agua
en un vaso de precipitado y se introducirá el electrodo en ella hasta observar las unidades de
pH indicadas en el equipo.
Color
En la determinación del color de las muestras de agua se utilizará un colorímetro
modelo Orbeco–Hellige, Aqua Tester el cual contiene dos tubos Nessler, uno de ellos se
enrasará con agua destilada y el otro con la muestra de agua a examinar y se comparará la
intensidad de color con los colores de los discos, con escala platino-cobalto de 0 a 100 UC PtCo. La lectura se efectuará observando el ocular y girando los discos hasta que el color del
lado derecho coincida con el color del lado izquierdo.
Para muestras con un color mayor a 100 UC Pt-Co, se tomarán 10 mL de la muestra y
se agregará agua destilada hasta el enrase del tubo de Nessler y se realizará el procedimiento
descrito anteriormente, finalmente el valor obtenido se multiplicará por el factor de dilución
utilizado.
Alcalinidad
La alcalinidad se determinará mediante el método volumétrico, por titulación,
preparando una solución de ácido sulfúrico (H2SO4) a 0,02 N, utilizando como indicador
anaranjado de metilo. Se medirán 50 mL de muestra de agua y se colocarán en un matraz
erlenmeyer. Posteriormente, se agregarán 3 gotas de anaranjado de metilo y se adicionará
H2SO4, gota a gota hasta observar el viraje del indicador. Se registra el volumen gastado de
ácido sulfúrico para determinar la alcalinidad mediante la ecuación:
mg CaCO3/L = Volumen gastado H2SO4 (mL)* 20
Fase de filtración
Se realizará una vez finalizada la sedimentación de los flóculos formados a partir de la
adición del coagulante. Se colocarán embudos con papel de filtro N° 202, de diámetro 11,0 cm
en un soporte para filtración. Una vez filtradas las muestras se medirán nuevamente los
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parámetros mencionados y se compararán con los valores establecidos en las normas
Sanitarias de Calidad de Agua Potable de Venezuela (Gaceta Oficial, 1998).
Una vez realizados los ensayos por triplicado para cada valor de turbidez, se procederá
a verificar el período de efectividad de la solución coagulante, en las muestras de agua con el
valor mínimo y máximo de turbidez contemplados en este estudio (100 y 200 UNT).
Obtención de la gelatina extraída de las patas de pollo
Se seleccionarán de manera aleatoria en los diferentes mercados las patas de pollos, las
cuales se trasladarán al laboratorio para limpiarlas, lavarlas y procesarlas para extraer la
gelatina que actuará como coagulante. Una vez extraída la gelatina de las patas de pollo se
realizarán pruebas preliminares de coagulación, floculación y sedimentación para escoger las
dosis que remuevan mayor turbidez.
POSIBLES RESULTADOS
Con la aplicación de este coagulante se pretenden obtener resultados que permitan
proponer la gelatina de las patas de pollo (Gallus gallus domesticus) como un coagulante
alternativo en la potabilización de las aguas de alta turbidez.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
APHA-AWWA-WEF. (1998). Standard methods for the examination of water and
wastewater. Edited by: Clesceri L., Greenberg A. and Eaton A., USA.
Certad M. y Pérez B. (2001). Características de la gelatina de patas de pollo obtenida por un
proceso ácido. Revista Científica, FCV-LUZ. 11 (4), 322-328.
Fuentes L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad de un
coagulante extraído de Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua.
Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia 34 (1), 48-56.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 36.395. (1998). Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable. 13 de febrero. Caracas, Venezuela.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011). Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucílago de Opuntia wentiana (Britton &
Rose)/(Cactaceae). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
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EFECTIVIDAD DEL MUCÍLAGO DE Stenocereus griseus (HAW.) BUXB.
DESECADO COMO COAGULANTE EN LA CLARIFICACIÓN DE
AGUAS CON ALTA TURBIDEZ
Araujo L., Boudakkah E., Fernández M., Fuentes L. y Mendoza I.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Durante el proceso de potabilización de las aguas se dispone de sustancias químicas llamadas
coagulantes para disminuir los valores de turbidez y color en las aguas tratadas, con la
finalidad de cumplir con parámetros fisicoquímicos y microbiológicos mejorando la calidad
del agua para el consumo. Algunos coagulantes químicos son: el sulfato de aluminio, sulfato
ferroso y el cloruro férrico; siendo el más empleado el sulfato de aluminio, sin embargo,
existen estudios que relacionan el coagulante mencionado con enfermedades neurológicas
como el mal de Alzheimer, motivo por el cual diversos investigadores han basado sus estudios
en coagulantes naturales para el reemplazo del sulfato de aluminio. En Venezuela, se han
utilizado coagulantes naturales a escala de laboratorio obtenidos a partir de plantas xerófilas
logrando excelentes resultados en la remoción de color y turbidez. Este proyecto tiene como
objetivo evaluar la efectividad del mucílago de Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. Desecado
como coagulante en la clarificación de aguas con alta turbidez. Se recolectarán muestras de
agua del grifo en el Laboratorio de Investigaciones Ambientales de la Costa Oriental del Lago
(LIANCOL), se adicionará una mezcla arcillosa para ajustarlas a los valores de turbidez que se
requieran, evaluando los parámetros fisicoquímicos antes y después de filtrar. Se establecerán
las dosis óptimas para cada valor de turbidez en estudio y se estimará el período de caducidad
del mucílago desecado utilizado como coagulante. Se espera que el coagulante natural
obtenido por desecación permita remover la turbidez por encima de 70% para catalogarlo
como un coagulante primario.
Palabras clave: Clarificación de aguas, coagulante natural desecado, Stenocereus griseus
(Haw.) Buxb., parámetros fisicoquímicos.
INTRODUCCIÓN
Se sabe que el agua es un recurso vital para cada ser vivo que habita en el mundo, pero
debido a la contaminación generada por el desarrollo de las actividades humanas, su calidad
ha ido disminuyendo de manera progresiva ocasionando escasez y deterioro de los cuerpos de
agua existentes. En el planeta la mayor parte del agua es salada y requiere tratamientos que
hoy en día resultan costosos; solamente el 2,5 % del agua es dulce (Tunza, Programa de las
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Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 2013) y por lo tanto es susceptible a ser tratada y
consumida por los seres humanos.
Para obtener agua apta para el consumo humano se requiere someter las aguas crudas
provenientes de ríos, manantiales y pozos a una serie de tratamientos físicos y químicos para
la eliminación de partículas suspendidas (limos, arcillas y coloides) que le confieren turbidez,
con el fin de lograr la disminución de turbidez y color. Estos tratamientos contemplan las fases
de coagulación, floculación, sedimentación, filtración y desinfección. Los mismos permiten
que el agua sea ajustada a las normativas establecidas.
Los rangos aceptables para los parámetros fisicoquímicos del agua para consumo
humano, según la Organización Mundial de la Salud (OMS) y las normas de calidad de agua
potable de Venezuela (Gaceta Oficial, 1998), establecen para la turbidez un valor máximo de 5
UNT (Unidades Nefelométricas de Turbidez), en el caso del pH se aceptan valores entre 6,5 y
8,5 unidades y para el color se considera una concentración máxima 15 UCV Pt-Co (Unidades
de Color Verdadero).
Para que el agua cumpla con lo establecido en las normativas mencionadas, es
necesario agregar productos químicos o naturales denominados coagulantes. El sulfato de
aluminio es el coagulante químico más utilizado por su bajo costo y alta efectividad, sin
embargo, según numerosas investigaciones se ha relacionado la presencia de aluminio en el
agua potable, alimentos y medicamentos, con efectos secundarios en la salud (Rondeau et al.,
2000). Por ello, diversos investigadores han realizado estudios con coagulantes naturales de
origen animal o vegetal, obteniendo resultados satisfactorios en cuanto a la remoción de
turbidez y color, así como la facilidad de adquisición y bajo costo. Entre los coagulantes
obtenidos de especies vegetales se encuentran la familia Cactaceae como Cereus deficiens,
Opuntia cochinellifera, Opuntia wentiana, Stenocereus griseus; la familia Moringaceae como
Moringa oleifera; en el caso de coagulantes de origen animal se utiliza el quitosano obtenido
de la concha del camarón Litopenaeus schmitti, la gelatina de huesos, entre otros.
Caldera et al. (2007), desarrollaron un estudio sobre la eficiencia de las semillas de M.
oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua, en el cual se evaluó la
eficiencia de las semillas de M. oleifera como coagulante natural en la potabilización de aguas
sintéticas con valores de turbidez de 75 y 150 UNT. Los ensayos se efectuaron a escala de
laboratorio y se midieron los parámetros turbidez, color, pH y alcalinidad. Las
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concentraciones de M. oleifera aplicadas durante el tratamiento de las aguas sintéticas fueron
300, 400, 500, 600 y 700 ppm. Los resultados demostraron la eficiencia de las semillas de M.
oleifera para remover la turbidez de 75 y 150 UNT a valores mínimos de 14,9 y 8,5 UNT. Las
concentraciones óptimas del coagulante M. oleifera para valores de turbidez inicial de 75 y
150 UNT, fueron de 500 ppm y 400 ppm, respectivamente. Los porcentajes de remoción para
dichas concentraciones fueron de 80,1% y 94,3%. El coagulante mostró mayor eficiencia a un
valor mayor de turbidez inicial. El proceso de filtración mejoró la eficiencia del coagulante.
Por otra parte, Parra et al. (2011) evaluaron la efectividad de un coagulante extraído de
la tuna O. wentiana (Britton & Rose) en la clarificación del agua. Para ello, recolectaron agua
cruda natural, a partir de ésta prepararon muestras con turbiedades iniciales de 100, 120, 160,
180 y 200 UNT y fueron tratadas con diferentes dosis (300, 400, 500, 600 y 700 ppm) del
coagulante natural. Evaluaron los parámetros pH, turbidez, color y alcalinidad en las aguas
crudas y en las tratadas. Después de aplicar las dosis óptimas del coagulante (600 y 700 ppm),
los porcentajes de remoción de turbidez oscilaron entre 85,25% y 94,84% antes de la
simulación de la filtración y entre 91,82% y 98,34% luego de ello. Estos resultados
demostraron la efectividad del coagulante extraído de O. wentiana (Britton & Rose) en la
clarificación del agua.
Fuentes et al. (2011), realizaron una investigación sobre la efectividad de un
coagulante extraído de S. griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua. Para ello,
recolectaron muestras de agua cruda natural y a partir de éstas prepararon aguas diluidas con
turbiedades iniciales de 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100 UNT. Estas aguas fueron tratadas
con diferentes dosis (300, 400, 500 y 600 ppm) del coagulante natural. Evaluaron los
parámetros pH, turbidez, color y alcalinidad en las aguas crudas y en las tratadas. Después de
aplicar las dosis óptimas del coagulante (300, 400, 500 y 600 ppm), los porcentajes de
remoción de turbidez oscilaron entre 14,50% y 80,42% antes de la simulación de la filtración
y entre 69,27% y 96,46% luego de ello. Esto demostró la efectividad del coagulante extraído
de S. griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización de las aguas.
Tomando en cuenta las investigaciones mencionadas y debido a la alta eficiencia de
este cardón, se considera interesante evaluar la efectividad del mucílago de S. griseus (Haw.)
Buxb. desecado como coagulante en la clarificación de aguas con alta turbidez.
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METODOLOGÍA
El cardón S. griseus conocido vulgarmente como cardón dato, se recolectará en el
sector Monte Pío del municipio de Cabimas, estado Zulia (Venezuela). Para la selección de la
planta se tomarán en consideración aspectos como: tamaño, grosor y color. Una vez escogida
y extraída la especie vegetal, se trasladará al Laboratorio de Investigaciones Ambientales del
Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL) para la posterior preparación del coagulante.
Para la obtención del coagulante se empleará una metodología reportada previamente
(Henríquez et al., 2009). El material vegetal se pesará antes de extraer el parénquima, luego se
retirarán las espinas y la epidermis, posteriormente se extraerá el tejido parenquimatoso
(FIGURA 1), el cual se cortará en trozos pequeños y delgados para luego pesarlo nuevamente
y colocarlo en cápsulas de Petri con el fin de someterlo a un proceso de desecación en una
estufa (60 °C) durante 24 horas.
FIGURA 1. Corte transversal de un tallo de S. griseus (Haw.) Buxb.
Fuente: Fuentes et al. (2011).
La muestra vegetal desecada se colocará en un mortero para ser triturado en su
totalidad hasta obtener un polvo, el cual se someterá a los procesos de diálisis y liofilización.
El polvo obtenido se pesará nuevamente para calcular el rendimiento y la concentración
inicial. Se preparará una mezcla a partir del producto desecado, dializado y liofilizado de S.
griseus, la cual se refrigerará y utilizará a una concentración y en dosis determinadas
previamente para evaluar el potencial coagulante de esta especie en la clarificación de aguas
con valores altos de turbidez.
Por otra parte, se recolectarán muestras de agua del grifo en el Laboratorio de
Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago de la Universidad del Zulia
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(LIANCOL). Posteriormente, las muestras se caracterizarán en cuanto a sus propiedades
fisicoquímicas (pH, color, turbidez y alcalinidad). Las muestras de agua que se ajustarán a los
valores de turbidez requeridos para este estudio, se prepararán a partir del agua del grifo
recolectada en el laboratorio y arcilla (1 % m/v).
Las pruebas o ensayos de jarras se efectuarán para la determinación de las dosis más
efectivas de coagulante. Para dichas pruebas se empleará un equipo de jarras JLTG Leaching
test digital, colocando 6 vasos de precipitado de 1 L de capacidad con muestras de agua a
valores altos de turbidez. Se adicionará el coagulante natural desecado y se simularán las
etapas que ocurren en una planta de potabilización, las cuales son: mezcla rápida (100 rpm
durante 1 min), mezcla lenta (30 rpm durante 20 min) y sedimentación (0 rpm durante 30
min).
Los parámetros fisicoquímicos se medirán después del tratamiento con el coagulante
natural S. griseus, tanto antes como después de la filtración. Los parámetros a evaluar serán
color, turbidez, pH y alcalinidad.
Para la medición del color se utilizará un colorímetro Orbeco-Hellige. Se procederá a
llenar con agua destilada una de las celdas del colorímetro y la otra con la muestra de agua
extraída de la prueba de jarras, luego las celdas limpias y secas se colocarán dentro del
colorímetro para posteriormente ser comparadas con discos de color Pt-Co y registrar los
valores de color en UC Pt-Co.
La turbidez se medirá con un equipo HF Scientific, Inc. Micro 100 Turbidimeter, el
cual se calibrará previamente con soluciones de Formazina estandarizadas. Las muestras a
evaluar se introducirán en la celda del equipo y se registrarán los valores.
El parámetro pH se medirá con un potenciómetro Orion 3 Star, el cual se calibrará
antes de realizar los ensayos con patrones de 4,00; 7,00 y 10,00 unidades.
La alcalinidad se medirá por volumetría realizando una titulación con ácido sulfúrico
(H2SO4) a 0,02 N, utilizando el indicador anaranjado de metilo y registrando el volumen
gastado en cada muestra de agua que se evalúe.
La alcalinidad se calculará utilizando la siguiente fórmula:
mgCaCO3/L = Vg x Nácido x P.eq CaCO3 x103
Vm
Donde:
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Vg = Volumen gastado de ácido sulfúrico (H2SO4) en la titulación (mL).
Nácido = Normalidad del ácido sulfúrico usado para la titulación (0,02 equiv/L).
P.eq CaCO3 = Peso equivalente del carbonato de calcio (50 mg/meq).
Vm = Volumen de la muestra (mL).
La fase de filtración se realizará después de la sedimentación simulada en el equipo de
jarras para cada muestra. Para ello se utilizarán materiales como embudos de vidrio, soporte
para filtración, vasos de precipitado y papel filtro de tipo cualitativo.
POSIBLES RESULTADOS
Con la ejecución de este proyecto se pretende demostrar la efectividad de un
coagulante natural para la clarificación del agua, el cual se desea obtener por desecación de la
cactácea S. griseus. Asimismo, se tiene como meta determinar la dosis óptima de este
coagulante en aguas con alta turbidez, de igual manera se espera que los valores de remoción
de turbidez superen el 70%, así como la obtención de un período de caducidad óptimo del
coagulante.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de las semillas
de Moringa oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológica 41 (2), 244-254.
Fuentes L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad de un
coagulante extraído de S. griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua. Revista Técnica
de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia 34 (1), 48-56.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 36.395. (1998). Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable. 13 de febrero. Caracas, Venezuela.
Henríquez M., Pérez J., Gascó J., Rodríguez O. y Prieto A. (2009). Caracterización bioquímica
preliminar de los principales componentes del mucílago del Cardón dato (S. griseus (Haw) F.
Buxb.) Rev. Unell Cienc. Téc. 27, 95-102.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011). Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucílago de O. wentiana (Britton & Rose) /
(Cactaceae). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
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Rondeau V., Commenges D., Jacqmin H. y Dartigues J. (2000). Relation between Aluminum
Concentrations in Drinking Water and Alzheimer’s disease: An 8-year Follow-up Study.
American Journal of Epidemiology 152 (1), 59-66.
Tunza, Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (2013). Agua dulce
(documento en línea). Disponible en:
http://www.zaragoza.es/contenidos/medioambiente/onu/newsletter15/974-spa.pdf (Consulta:
2014, abril 23).
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POTENCIAL COAGULANTE DE Opuntia ficus-indica EN SU FORMA
DESECADA PARA LA CLARIFICACIÓN DE AGUAS CON BAJA
TURBIDEZ
López A., Potella G. y González Y.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
En la actualidad ha surgido la necesidad de encontrar coagulantes naturales alternativos en la
potabilización de las aguas para que éstas cumplan con los parámetros físicos, químicos y
microbiológicos establecidos y puedan ser consideradas aptas para el consumo humano. Dicha
necesidad surge debido a la relación que establecen algunas investigaciones entre el
coagulante químico Al2(SO4)3 y la enfermedad de Alzheimer. Por esta razón, se han realizado
estudios orientados a la aplicación de coagulantes naturales para potabilizar las aguas. Este
estudio tuvo como objetivo evaluar el potencial coagulante de Opuntia ficus-indica en su
forma desecada en la clarificación de aguas con baja turbidez. El procedimiento experimental
se realizó en el laboratorio preparando aguas sintéticas con turbiedades de 20 y 40 UNT las
cuales se caracterizaron fisicoquímicamente. A partir del desecado del tejido parenquimatoso
se preparó una mezcla coagulante de O. ficus-indica al 8 %m/v. Posteriormente, se simularon
las etapas de coagulación-floculación, sedimentación y filtración. Después del tratamiento se
registraron dosis óptimas de 80 ppm y 72 ppm para cada valor de turbidez en estudio. Los
resultados reflejaron porcentajes de remoción de turbidez antes de filtrar entre 46,11% y
77,41%. Después de filtrar la remoción de turbidez se ubicó entre 80,83% y 97,12%. El color
se ubicó entre 7,5 y 11,25 UC Pt-Co. El pH osciló entre 6,63-7,18 y la alcalinidad se ubicó en
valores menores de 38 mg CaCO3/L. Los resultados indican que O. ficus-indica (desecada)
presenta gran potencial como coagulante a medida que aumenta la turbidez inicial.
Palabras clave: Coagulante natural, Opuntia ficus-indica desecada, clarificación de aguas.
INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso vital e irremplazable para la supervivencia en el planeta. La
sobrepoblación mundial, industrialización, explotación de yacimientos y otras actividades
realizadas por el hombre desencadenan contaminación en las grandes masas de aguas, es por
ello que la disponibilidad de agua es cada vez menor.
En el tratamiento de aguas, para la eliminación de la turbidez, se utilizan agentes
coagulantes-floculantes que se encargan de aglomerar las partículas disueltas y en suspensión
para formar masas de mayor tamaño (flóculos). En la potabilización de las aguas, los
coagulantes comúnmente utilizados son sales de hierro y aluminio, como Al2(SO4)3, Al2O3 y
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FeCl3, entre otros (Rodríguez et al., 2007). Estos coagulantes generan en el agua una serie de
reacciones muy complejas donde los productos de hidrólisis son más eficaces que los iones
mismos. Estas sales reaccionan con la alcalinidad del agua y producen hidróxidos de aluminio
o hierro que son insolubles y forman los precipitados. Debido al aluminio residual presente en
las aguas de consumo, varias investigaciones indican de este elemento puede favorecer la
aparición de enfermedades neurológicas.
Es por ello que se han realizado numerosas investigaciones relacionadas al uso de
coagulantes naturales en el proceso de clarificación de las aguas. Algunos de los coagulantes
naturales más utilizados a escala laboratorio son: las semillas de Moringa oleifera (Caldera et
al., 2007), las cactáceas Opuntia wentiana (Parra et al., 2011), Stenocereus griseus (Haw.)
Buxb. (Fuentes et al., 2011) y Opuntia ficus-indica (González et al., 2009), entre otras. Esta
investigación tuvo como objetivo evaluar el potencial coagulante de Opuntia ficus-indica en
su forma desecada en la clarificación de aguas con baja turbidez.
METODOLOGÍA
Procesamiento de Opuntia ficus-indica
Los cladodios de la planta se recolectaron tomando en cuenta su espesor y buen
aspecto de su epidermis. Dicha recolección se realizó en el sector Las Delicias, Municipio
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. Posteriormente se trasladó al Laboratorio de
Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL) para la
preparación de las mezclas coagulantes. Para la preparación de la mezcla coagulante, se
sometió a desecado el tejido parenquimatoso de O. ficus-indica, durante 24 horas a una
temperatura no mayor de 60 ºC. Posteriormente, el desecado se pulverizó, tamizó y se preparó
una mezcla al 8 %m/v.
Preparación del agua sintética y simulación del proceso de potabilización
El agua sintética se preparó a partir de agua del grifo y la adición de arcilla comercial
preparada al 1% m/v, hasta obtener los valores de 20 y 40 UNT.
Se seleccionaron dosis de coagulante 48 ppm, 56 ppm, 64 ppm, 72 ppm y 80 ppm a
partir de ensayos preliminares donde se observó mayor de remoción de turbidez.
Posteriormente, se colocaron 6 vasos de precipitados con 1 L del agua turbia sintética
en un test de Jarras modelo JLT6 Velp Scientifica. Inicialmente, se agregaron las dosis del
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coagulante y se simuló la etapa de coagulación con un mezclado rápido de 100 rpm durante un
minuto. Posteriormente, se continuó con un mezclado lento de 30 rpm durante 20 minutos
(floculación) y luego se dejaron las muestras en reposo durante 30 minutos (sedimentación).
Este proceso se realizó por triplicado para cada valor de turbidez en estudio.
Una vez finalizada la sedimentación se midieron los parámetros turbidez, color, pH y
alcalinidad en cada muestra de agua. Dicho procedimiento se realizó igualmente después de la
etapa de filtración.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la TABLA 1 se observan los valores de los parámetros fisicoquímicos de las
muestras de agua sintética antes del proceso de potabilización. Se aprecia que el pH estuvo
comprendido entre 6,99 y 7,08. El color se ubicó entre 30 y 70 UC Pt-Co. Y la alcalinidad se
registró por debajo de 32 mg CaCO3/L.
TABLA 1. Valores de los parámetros fisicoquímicos de las muestras de agua antes del proceso
de clarificación.
Turbidez
(UNT)
20
40
Color
(UC Pt-Co)
30
70
pH
7,08
6,99
Alcalinidad
(mg CaCO3/L)
32
26
Evaluación de los parámetros físicos turbidez y color
En la TABLA 2 se aprecian los valores correspondientes a los parámetros físicos
turbidez y color, correspondientes a cada dosis aplicada, para una turbidez inicial de 20 UNT.
El rango de turbidez obtenido fue de 9,28 a 10,9 UNT antes de filtrar y después de filtrar se
ubicó entre 2,18 y 3,7 UNT. La dosis óptima fue de 80 ppm, con la cual se consiguió un
porcentaje de remoción de 53,6%. Los valores de turbidez después de la filtración cumplieron
con lo establecido en las normas sanitarias de calidad del agua potable de Venezuela (Gaceta
Oficial, 1998), la cual establece como máximo 5 UNT.
El parámetro color osciló entre 12,5 y 13,75 UC Pt-Co, lo cual indica que el coagulante
removió el color en un 54,17%. Es decir, antes de la filtración el color cumplió con el valor
exigido en la normativa vigente. Después de filtrar, dicho parámetro se ubicó en 11,25 UC PtCo.
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Se puede observar que la muestra dejada como patrón disminuyó ligeramente su
turbidez (19,55 UNT), lo cual se debe a la sedimentación de las partículas presentes.
TABLA 2. Valores de los parámetros turbidez y color, para la turbidez inicial de 20 UNT.
Dosis (ppm)
48
56
64
72
80
Patrón
Antes de filtrar
Turbidez
Color
(UNT)
(UC Pt-Co)
10,1
12,5
9,85
13,75
10,4
12,5
10,9
13,75
9,28
12,5
19,55
30
Después de filtrar
Turbidez
Color
(UNT)
(UC Pt-Co)
2,80
11,25
2,23
11,25
2,18
11,25
2,81
11,25
3,70
11,25
6,40
20,00
Para una turbidez inicial de 40 UNT (TABLA 3), se obtuvieron valores de turbidez
entre 9,23 y 11,40 UNT. Para este caso se registró una dosis óptima de 72 ppm, la cual arrojó
un porcentaje de remoción de 77,58%. Se observa que la remoción de turbidez aumentó al
aplicar las dosis más altas. Después de filtrar, los porcentajes de remoción fluctuaron entre
74,05% y 97,13%.
TABLA 3. Valores de los parámetros turbidez y color, para la turbidez inicial de 40 UNT.
Dosis (ppm)
48
56
64
72
80
Patrón
Antes de filtrar
Turbidez
Color
(UNT)
(UC Pt-Co)
11,15
22,50
11,40
20,00
10,68
18,75
8,97
17,50
9,23
18,75
39,75
70,00
Después de filtrar
Turbidez
Color
(UNT)
(UC Pt-Co)
1,15
10,00
1,91
8,75
1,38
10,00
1,68
8,75
1,68
7,50
10,38
40,00
Respecto al parámetro color, éste se mantuvo por debajo de 22,5 UC Pt-Co antes de la
filtración. Después de filtrar se ubicó entre 7,5 y 10 UC Pt-Co, lo cual equivale a una
remoción de 89,29% a 85,71%. Cabe destacar que todos los valores de color después de
filtrado se ubicaron dentro de lo establecido en la Gaceta Oficial (1998).
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Evaluación del parámetro pH y alcalinidad
Para una turbidez inicial de 20 UNT (TABLA 4), los niveles de pH de todas las
muestras de agua fluctuaron entre 7,01 y 7,14 unidades, antes de filtrar. Ubicándose en un
rango aceptable según la normativa vigente. Después de filtrar el rango registrado fue de 7,11
a 7,18. La alcalinidad presentó valores entre 27 y 33 mg CaCO3/L después del tratamiento, lo
cual es aceptable, por ser valores bajos.
TABLA 4. Valores de los parámetros pH y alcalinidad, para la turbidez inicial de 20 UNT.
Dosis (ppm)
48
56
64
72
80
Patrón
Antes de filtrar
Alcalinidad
pH
(mg CaCO3/L)
7,3
28
7,35
30
7,7
37
7,01
34
7,14
36
7,14
31
Después de filtrar
Alcalinidad
pH
(mg CaCO3/L)
7,18
27
7,17
29
7,15
31
7,12
31
7,11
31
7,11
33
En la TABLA 5 se observan los valores de pH y alcalinidad para las muestras de agua
con turbiedad inicial de 40 UNT. Los niveles de pH estuvieron entre 6,58 y 7,01 después de la
etapa de sedimentación. Después de filtrar el rango fue de 6,63 a 6,80. Al igual que el caso
anterior, la alcalinidad no presentó grandes variaciones, ya que se obtuvieron valores
comprendidos entre 28 y 34 mg CaCO3/L después de la etapa de filtración.
TABLA 5. Valores de los parámetros pH y alcalinidad, para la turbidez inicial de 40 UNT.
Dosis (ppm)
48
56
64
72
80
Patrón
Antes de filtrar
Alcalinidad
pH
(mg CaCO3/L)
7,01
36
6,96
32
6,92
37
6,88
30
6,82
41
6,58
29
195
Después de filtrar
Alcalinidad
pH
(mg CaCO3/L)
6,63
33
6,67
30
6,72
34
6,78
30
6,80
33
6,83
28
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CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos demuestran Opuntia ficus-indica en su forma desecada
presenta gran potencial como coagulante en la clarificación de aguas con baja turbidez ya que
se registraron porcentajes de remoción mayores al 68%.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de la semilla de
Moringa Oleífera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
Fuentes, L., Mendoza I., López A., Castro M. y Urdaneta C. (2011). Efectividad un coagulante
extraído de Stenocereus griseus (Haw.) Buxb. en la potabilización del agua. Revista Técnica
de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia 34 (1), 48-56.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 36.395. (1998). Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable. 13 de febrero. Caracas, Venezuela.
González Y., Marcano N., Mendoza I. y Fuentes L. (2009). Efectividad de una suspensión de
Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (Cactaceae) en la clarificación de aguas sintéticas con alta
turbidez. Impacto Científico 4 (2), 361-374.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011) Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucilago de Opuntia Wentiana (BRITTON & ROSE) /
(CACTACEAE). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
Rodríguez J., Lugo I., Rojas A. y Malaver C. (2007). Evaluación del proceso de la coagulación
para el diseño de una planta potabilizadora. Umbral Científico (documento en línea).
Disponible en:<http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=30401102 (Consulta: 2014, julio 2).
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USO DE LAS SEMILLAS DE Linum usitatissimun COMO
COAGULANTE NATURAL PARA LA POTABILIZACIÓN DE AGUAS
CON ALTA TURBIDEZ
López P., Lugo M., Mendoza I. y Fuentes L.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El agua en su estado natural presenta una gran cantidad de sólidos en suspensión y disueltos
que le confiere turbidez y color. Para eliminar esas partículas es necesario someter el agua a
un proceso de potabilización en el cual se emplean coagulantes de origen químico, siendo el
Al2(SO4)3 el más utilizado actualmente para mejorar la calidad del agua. Sin embargo, varias
investigaciones asocian el aluminio con la aparición de enfermedades como el mal de
Alzheimer. Por tal motivo en los últimos años se ha estudiado la viabilidad de la aplicación de
coagulantes naturales para reemplazar los productos químicos. Este estudio tuvo como
objetivo comprobar la efectividad de las semillas de Linum usitatissimum como coagulante
natural para la potabilización de aguas con alta turbidez. Se utilizaron muestras de aguas
provenientes de la red de distribución local acondicionadas a valores de turbidez de 180 y 200
UNT. Estas aguas se trataron con el coagulante y se midieron los parámetros fisicoquímicos
turbidez, color, pH y alcalinidad. Después de la aplicación de las dosis óptimas del coagulante
(30 ppm y 60 ppm), se obtuvieron porcentajes de remoción de turbidez entre 85,42% y
95,24%. Después de filtrar se ubicaron entre 94,50% y 99,42%. El color se registró entre
11,67 y 47 UC Pt-Co después de la filtración. El pH osciló entre 2,99 y 3,17 unidades y la
alcalinidad se mantuvo por debajo de 52 mg CaCO3/L. Estos resultados comprueban la
efectividad de las semillas de L. usitatissimum como coagulante en la potabilización de las
aguas.
Palabras clave: Potabilización del agua, parámetros fisicoquímicos, coagulante natural,
Linum usitatissimun, turbidez.
INTRODUCCIÓN
El agua es un líquido incoloro, insípido e inodoro; es decir, no tiene color, sabor, ni
olor cuando se encuentra en su mayor grado de pureza. Es un elemento vital ya que sin ella no
sería posible la vida. En forma natural el agua puede presentarse en diferentes estados físicos,
sin embargo, debe tenerse en cuenta que en esta forma casi no existe pura, pues siempre
contiene sustancias minerales y orgánicas disueltas o en suspensión. El agua cruda proveniente
de fuentes superficiales o subterráneas contiene una gran cantidad de partículas suspendidas y
disueltas, que deben ser removidas en el proceso de potabilización, ya que le confieren al agua
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turbidez, color, sabor y olor, haciendo que sea poco atractiva y desagradable para el
consumidor (Caldera et al., 2007).
Debido a que el agua abunda en la Tierra, se ha convertido en un líquido fundamental
para el desarrollo de las actividades humanas, se necesita utilizar el agua para numerosos
fines, ya sea para uso doméstico o industrial, siendo el más importante para el hombre, el uso
potable. En este sentido, el agua potable es considerada indispensable para la vida del hombre,
pero escasea en la medida que la población aumenta y al mismo tiempo adopta una conducta
de carencia del sentido de responsabilidad y solidaridad con respecto al recurso hídrico.
La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del
siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy
en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua está fuera de toda duda.
Por esta razón, la Organización Mundial de la Salud (OMS), establece unas directrices para la
calidad del agua potable que son de referencia para diferentes países, instituyendo estándares y
seguridad del agua potable, al mismo tiempo son guía para su caracterización, donde se basan
principalmente en la búsqueda de compuestos orgánicos, inorgánicos, tóxicos y
microorganismos que causen daño a la salud humana.
En el proceso de potabilización del agua el coagulante químico más utilizado es el
sulfato de aluminio, ya que remueve eficientemente la turbidez y color. Sin embargo, varias
investigaciones asocian el aluminio con alteraciones del sistema nervioso y la aparición del
Alzheimer. En un intento de eludir los problemas asociados con los métodos de purificación
convencionales, los coagulantes - floculantes de origen natural son una alternativa en la
remoción de contaminantes en el agua. Por tal motivo, en los últimos años se ha estudiado la
viabilidad de la aplicación de coagulantes de origen natural ambientalmente aceptables para
clarificar las aguas. En este estudio se comprobó la efectividad de las semillas de L.
usitatissimum como coagulante natural para la potabilización de aguas con alta turbidez.
METODOLOGÍA
Procedimiento para la obtención del extracto acuoso del coagulante L. usitassimum
La mezcla coagulante de las semillas de L. usitatissimum se preparó al 3 % m/v.
Posteriormente, se agitó y se calentó durante media hora, hasta 40 ºC. Finalizada esta etapa se
obtuvo una mezcla viscosa, la cual se refrigeró durante 24 horas para la hidratación de las
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semillas. Finalmente, se midieron dosis de 30, 60, 90, 120 y 150 ppm para la aplicación en las
muestras de agua.
Preparación del agua sintética
El agua sintética se preparó a partir de agua del grifo del Laboratorio de
Investigaciones Ambientales del Núcleo LUZ COL y se agregó arcilla comercial preparada al
1 % m/v hasta obtener los valores de turbidez inicial requeridos en este estudio (180 y 200
UNT).
Simulación del proceso de potabilización del agua
Prueba de jarras
Para realizar la prueba de jarras, se utilizó un equipo de jarras JLTG Leaching Test
digital. Se agregó 1 L de agua sintética con alta turbidez en 6 vasos precipitados. En el equipo
se simuló la mezcla rápida (100 rpm) durante 1 minuto, agregando las diferentes dosis del
coagulante L. usitatissimum. Transcurrido el minuto de agitación rápida se procedió a la
agitación lenta, la cual se realizó a 30 rpm con una duración de 20 minutos. Al término de los
20 minutos correspondientes a la fase lenta, se dejaron reposar las muestras de agua por 30
minutos para que así los flóculos formados pudieran sedimentar. Las muestras tratadas con el
coagulante natural se caracterizaron en cuanto a parámetros fisicoquímicos (turbidez, color,
pH y alcalinidad).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A partir de pruebas preliminares se determinó que la mezcla coagulante de L.
usitatissimum es eficiente a valores ácidos de pH (3,0 – 4), por lo cual se realizó un ajuste de
este parámetro antes de comenzar la simulación de la fase de coagulación. En este sentido,
Hernández y Salamanca (2013) utilizaron las semillas de Tamarindus indica como coagulante
en la potabilización de las aguas e igualmente realizaron un ajuste de pH para obtener
porcentajes de remoción de turbidez mayores al 70%.
En la TABLA 1 se observa que para una turbidez inicial de 180 UNT el
comportamiento antes de filtrar es el siguiente: al aumentar la dosis del coagulante aumenta la
turbidez. Antes de filtrar los valores de turbidez se ubicaron entre 20,13 y 29,03 UNT, lo cual
corresponde a porcentajes de remoción entre 85,42% y 90%, dichos porcentajes se consideran
aceptables pues superan el 70%. La dosis óptima fue de 30 ppm. El color fluctuó entre 28,3 y
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36 UC Pt-Co. El pH se ubicó entre 2,99 y 3,03; es decir no tuvo variación con respecto al pH
inicial de las muestras. La alcalinidad varió de 32 a 48 mg CaCO3/L.
Después de la filtración los valores de turbidez se ubicaron entre 1,92 y 2,91 UNT, los
cuales se consideran aceptables según las normas sanitarias de calidad del agua potable de
Venezuela (Gaceta Oficial, 1998), ya que exige un máximo de 5 UNT. La remoción se ubicó
entre 98,6% y 99,03%. El pH se mantuvo de 3,00 a 3,03 unidades, el color solo se consideró
aceptable para una dosis de coagulante de 60 ppm, el resto de las muestras no cumplió con lo
establecido en la normativa pues se ubicaron por encima de 15 UC Pt-Co. La alcalinidad se
registró entre 35 y 43 mg CaCO3/L.
Adicionalmente, se observa que la muestra patrón no presentó variaciones en cuanto a
turbidez después de las fases de agitación y sedimentación.
TABLA 1. Valores de los parámetros fisicoquímicos estudiados para una turbidez inicial de
180 UNT.
TURBIDEZ 180 UNT
ANTES DE FILTRAR
DESPUÉS DE FILTRAR
Dosis Turbidez Color
(UC
(ppm)
(UNT)
Pt-Co)
pH
A
%R
Turbidez Color
(UC
(UNT)
Pt-Co)
pH
A
%R
30
20,13
36
3,03
44
90
1,92
20
3,03
43
99,03
60
22,4
28,3
3
48
89
1,99
15
3,03
35
98,93
90
25,3
33,3
2,99
37,3
87
2,91
20
3,01
35
98,6
120
25,7
32,6
2,99
44
87,13
2,65
20
3,01
36
98,6
150
29,03
30
2,99
32
85,42
2,67
20
3,00
41
98,7
Patrón
180
73
3,02
40
-
6,8
25
3,00
35
96
A: Alcalinidad total (mg CaCO3/L) %R: Porcentaje de remoción de turbidez
En la TABLA 2 se observa que para una turbidez inicial de 200 UNT la dosis óptima
fue de 60 ppm, con la cual se obtuvo una turbidez de 9,48 UNT.
Para este valor de turbidez de obtuvo una remoción de 90,23% a 96,51% antes de la
filtración. Después de filtrar el porcentaje de remoción se ubicó entre 99,08% y 99,97% los
cuales corresponden a un rango turbiedad de 1,92 a 2,67 UNT, por cual se encuentran acorde a
los que establecen las normas. Después de la filtración los valores son similares a los
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reportados por Parra et al. (2011) quienes obtuvieron porcentajes de remoción de turbidez
entre 91,82% y 98,34% con el uso de Opuntia wentiana (Britton & Rose).
El color se registró entre 23 y 35 UC Pt-Co antes de la filtración y entre 15 y 20 UC PtCo luego de ello.
TABLA 2. Valores de los parámetros fisicoquímicos estudiados para una turbidez inicial de
200 UNT.
TURBIDEZ 200 UNT
ANTES DE FILTRAR
DESPUÉS DE FILTRAR
Color
Dosis Turbidez
Turbidez Color
pH
A
%R
pH
A
%R
(UC
(UC
(ppm)
(UNT)
(UNT)
Pt-Co)
Pt-Co)
30
9,83
23
3,12
45,53
96,51
1,92
20
3,17
43
99,08
60
9,48
25
3,11
50
95,24
1,99
15
3,14
33
99,42
90
14,43
28
3,11
48
92,78
2,91
20
3,16
28
99,19
120
19,53
32
3,12
52
90,23
2,65
20
3,15
24
99,14
150
14,33
35
3,11
50
92
2,67
20
3,12 41,3
99,67
Patrón
200
85
3,11
50
-
6,8
25
3,21
94,50
50
A: Alcalinidad total (mg CaCO3/L) %R: Porcentaje de remoción de turbidez
El pH se registró en 3,11 y 3,12 unidades después de la aplicación del coagulante y
después de la filtración se ubicó entre 3,12 y 3,17 unidades. Debido a que la efectividad de las
semillas de L. usitatissimum es mayor a valores de pH bajos, se recomienda hacer un ajuste de
éste una vez finalizado el tratamiento, el rango aceptable según las normas vigentes es de 6,5 a
8,5 unidades.
Por otra parte, la alcalinidad se mantuvo entre 28 y 43 mg CaCO3/L después de la
simulación de la filtración, lo cual se considera una alcalinidad baja.
CONCLUSIONES
Con esta investigación se obtuvieron resultados de remoción de turbidez mayores a
70% por lo tanto se puede decir que las semillas de L. usitatissimum representan una
alternativa para ser usadas como coagulante en la potabilización de aguas con alta turbidez.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de la semilla de
Moringa oleifera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
Gaceta Oficial de la República de Venezuela 36.395. (1998). Normas Sanitarias de Calidad
del Agua Potable. 13 de febrero. Caracas, Venezuela.
Hernández B. y Salamanca M. (2013). Actividad coagulante de las semillas de tamarindo
Tamarindus indica en aguas con alta turbidez. Trabajo Especial de Grado. Programa de
Ingeniería Civil. Universidad del Zulia. Núcleo Costa Oriental del Lago. Cabimas, Venezuela.
p.p. 84.
Parra Y., Cedeño M., García M., Mendoza I., González Y. y Fuentes L. (2011) Clarificación
de aguas de alta turbidez empleando el mucilago de Opuntia Wentiana (BRITTON & ROSE) /
(CACTACEAE). REDIELUZ 1 (1), 27-33.
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INDICADORES DE CALIDAD MICROBIOLÓGICA EN AGUAS
ENVASADAS PARA CONSUMO HUMANO COMERCIALIZADAS EN
LA PARROQUIA GERMÁN RÍOS LINARES DEL MUNICIPIO
CABIMAS
Jiménez L.1, Montiel M.2, Piña J.2 y Jiménez G.1
1
Programa de Ingeniería Ambiental. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Unidad de Investigación en Microbiología Ambiental (UIMA). Facultad Experimental de
Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
El término calidad del agua comprende sus características biológicas, químicas y físicas.
Según sus parámetros biológicos, si es envasada, se considera apta para su consumo si está
libre de microorganismos. En el municipio Cabimas repuntan los cuadros diarreicos asociados
en algunos casos a enfermedades hídricas. El objetivo de esta investigación fue determinar los
indicadores de calidad microbiológica en agua envasada para consumo humano en la
Parroquia Germán Ríos Linares del municipio Cabimas del estado Zulia. La muestra estuvo
conformada por 5 marcas de agua de distribución envasada (A, B, C, D y E). El análisis
microbiológico se realizó de acuerdo a los estándares de las normas COVENIN, utilizando la
cuantificación en función de la tabla por NMP y UFC. Los resultados revelaron que los
valores de coliformes totales y fecales por NMP/100ml fueron <2,2; heterótrofos < 6 UFC/mL
acorde a las normas; para Pseudomonas aeruginosa la muestra C mostró un valor de NMP/100
mL > 16, que indica ineficiencia en la desinfección o manufactura. Se concluye que 4
muestras de agua (A, B, D y E) cumplieron con los requisitos microbiológicos y son
adecuados para el consumo humano (80%), excepto la muestra C (20%).
Palabras clave: Calidad de microbiológica, agua envasada, coliformes, normas COVENIN.
INTRODUCCIÓN
Las aguas, especialmente las llamadas aguas dulces, son indispensables para la vida,
pero han sido afectadas por la contaminación ocasionada por el crecimiento demográfico y
desarrollo industrial, lo que altera su pureza y afecta el desarrollo de la vida vegetal, animal
acuática y, en consecuencia, la salud del hombre (Molero, 2013).
La diarrea o gastroenteritis es una de las enfermedades más comunes del ser humano,
importante causa de morbilidad y mortalidad a nivel mundial especialmente en edades
tempranas en los países en desarrollo, lo cual constituye un importante problema de salud
pública. Es provocada por una gran variedad de agentes: bacterias, virus, parásitos, toxinas y
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químicos; transmitidos fácilmente a través de alimentos o el agua, al ser manipulados por el
mismo consumidor (Sandoval et al., 2003; Urrestarazu et al., 1999).
En la actualidad existe mucha controversia y poca confianza de la población hacia el
agua de grifo, por no cumplir con las condiciones sanitarias deseadas; atribuidas a la falta de
un tratamiento correcto o por contaminación en las redes de distribución; lo cual aunado a la
prevalencia de las enfermedades transmitidas por el agua, constituyen una de las principales
razones para que los consumidores prefieran una alternativa de consumo, como es el agua
envasada en botellas plásticas, que a pesar de ser más costosa, la mayoría de las personas la
compran y beben convencidos de su calidad e inocuidad (Díaz et al., 2007; Benitez et al.,
2013).
El término calidad de agua comprende las características biológicas, físicas y químicas
del agua envasada. La contaminación microbiológica del agua de consumo humano trae
consecuencias graves a la salud, por lo que es necesario que esta cumpla con requisitos o
parámetros de calidad para que esté apta para su consumo (Benitez et al., 2013; García, 2011).
Existen numerosas plantas envasadoras de agua, destinadas a ser expendidas en todo
tipo de establecimientos, y algunas de ellas no cumplen con todas las normas de calidad
exigidas por la Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN, 1993). Por
consiguiente, éstas no son totalmente seguras para el consumidor, lo que ha generado
preocupación. Se han utilizado varios grupos de organismos como indicadores de la calidad
microbiológica del agua envasada a nivel internacional: Coliformes totales (CT), Coliformes
fecales(CF), Pseudomona aeruginosa, Bacterias mesófilas(heterótrofos). En Venezuela,
dentro de los lineamientos de calidad, se evalúa el contenido bacterial en el agua embotellada,
únicamente con base al contenido de coliformes, quizás por la facilidad, el costo y rapidez en
las técnicas (Díaz et al., 2007; Arcos et al., 2005).
Los coliformes son bacterias pertenecientes a la familia de las Enterobacterias, que se
encuentran en los intestinos de los vertebrados; existen dos grupos, los coliformes totales y los
coliformes fecales. Son aeróbicos o anaerobios facultativos, de forma redondeada, gramnegativos, no formador de esporas, fermentan la lactosa a partir de carbohidratos, para
producir ácido y gas en un plazo de 48 horas a 35-37°C. El grupo de Coliformes totales
incluye la mayoría de las especies de los géneros Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella,
Escherichia. Son indicadores de que existen patógenos excretados, que el tratamiento del agua
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fue inadecuado o que hubo contaminación posterior en los sistemas de distribución y la
posible presencia de biopelículas. Por tanto, su ausencia indica que el agua es
bacteriológicamente segura. Asimismo, su número en el agua es proporcional al grado de
contaminación fecal; mientras más coliformes se aíslan del agua, mayor es la gravedad de la
descarga de heces. E. coli está presente en concentraciones muy grandes en las heces humanas
y animales por lo que se considera el índice de contaminación fecal más adecuado, “es el
microorganismo de elección para los programas de monitoreo que incluye la vigilancia de la
calidad del agua de consumo” (Arcos et al., 2005).
Pseudomona aeruginosa es una bacteria Gram-negativa, aeróbica, móvil, que secreta
una variedad de pigmento. Es considerado indicador de calidad de agua, en la eficiencia a la
desinfección (eficacia de la cloración),es capaz de sobrevivir en aguas tratadas, y se ha
considerado que influye en la detección de coliformes (ejerce acción inhibitoria). Se comporta
como oportunista en lactantes, ancianos y pacientes inmunocomprometidos. Su detección en
agua se asocia con contaminación por aguas residuales. Las bacterias aerobias mesófilos
necesitan oxígeno y un rango de temperatura entre 25 a 40° C para que se desarrolle, su
cuantificación determina la efectividad del tratamiento y distribución del agua potable (Arcos
et al., 2005).
El principal objetivo de este estudio piloto fue determinar indicadores de calidad
microbiológica del agua envasada para consumo humano distribuida en la parroquia Germán
Ríos Linares del Municipio Cabimas, mediante la cuantificación de Coliformes totales, fecales
y Pseudomona aeruginosa por conteo mediante la técnica de NMP (número más probable) y
de bacterias aerobias mesófilas mediante la técnica de vaciado en placa en UFC (unidades
formadores de colonias).
METODOLOGÍA
Toma de muestra
La muestra estuvo conformada por el agua envasada distribuida en la parroquia
Germán Ríos Linares, para cuantificar bacterias Coliformes totales, fecales, Pseudomonas
aeruginosa y Aerobios mesófilas según Normas Venezolanas COVENIN. Se adquirieron 5
marcas comerciales de mayor demanda por parte de los consumidores (botellas de plástico A,
B, C, D, E,) en diferentes puntos de venta de la parroquia. Una vez adquiridas las muestras, se
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conservaron a 5°C en sus respectivos envases, y fueron llevadas al Laboratorio, para su
posterior procesamiento. Los pasos en este estudio se realizaron siguiendo los lineamientos de
las normas COVENIN 1431-82: para “Agua Potable Envasada”.
Recuento de coliformes totales y coliformes fecales (CT- CF): COVENIN 1104:1996
Se empleó el método del Número más Probable (NMP) a través de la técnica de tubos
múltiples. Para la prueba presuntiva se inocularon volúmenes de 10 mL de muestra en c/u de
los 5 tubos con caldo lactosado a doble concentración, que contenían tubos de fermentación
invertidos (tubos de Durham), se incubaron a 37ºC por 24h. Los tubos que resultaron
negativos fueron incubados nuevamente por 24 horas adicionales.
Los tubos que resultaron positivos en la prueba presuntiva fueron sembrados en el
medio de caldo bilis verde brillante (BVB) al 2% para la prueba confirmatoria de coliformes
totales, incubándose a 37ºC por un período de 24 horas.
Determinación de P. aeruginosa: COVENIN 2986-93
Se utilizaron 5 tubos con un medio de cultivo no selectivo, a doble concentración
(medio Asparagina) con porciones de 10 mL de agua. Una vez inoculadas, las muestras se
incubaron a 37°C por 24horas. Se tomaron como positivos los tubos que presentaron turbidez
y/o cambio de color (pigmento fluorescente verde).De los tubos positivos en la prueba
anterior, se inoculó 0,1 mL de éstos en el medio de Agar Cetrimide (en bisel) para prueba
confirmatoria. Se incubaron a 37°C por 48 horas. Posterior a esto, se examinaron con lámpara
de luz ultravioleta en cuarto oscuro, y se consideraron positivos si el medio presentaba
fluorescencia verde. Finalmente, el resultado se llevó a las tablas NMP.
Determinación de bacterias aerobias mesófilas: COVENIN 902-87
Se sembró por inclusión y por duplicado 1mL y 0,1 ml del agua, en placas de Petri,
agregando agar Plate Count (Merck), para luego mezclar con movimientos circulares y
dejando solidificar. Las placas fueron incubadas a 37°C por 48 horas, luego se realizó el
conteo de las placas que representaban de 30-300 colonias, expresando los resultados en
UFC/mL.
Luego de las pruebas de verificación o confirmatorias; se realiza la cuantificación de
CT y CF, Pseudomona aeruginosa determinándose mediante “número más probable en
100mL (NMP/100mL)”, usando la tabla propuesta por Mc Cready (APHA, 2005) según
Normas COVENIN 3047-93.
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También se realiza la cuantificación de aerobios Mesófilos (heterótrofos) mediante la
fórmula siguiente: UFC/ml = Nº colonias x recíproco de dilución
Vol. sembrado
En los parámetros COVENIN se considera como parámetro normal con la Técnica de
5 tubos inoculados:
Coliformes Totales (NMP / 100ml) <2,2
Coliformes Fecales (NMP / 100ml) <2,2
Pseudmona aeruginosa: (NMP / 100ml) <2,2
Con respecto al recuento de organismos heterótrofos aerobios (UFC/ml) según Normas
COVENIN y APHA: “El agua potable no debe contener organismos heterótrofos aerobios en
densidad mayor a 100 UFC/mL”
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la TABLA 1 se presentan los resultados de los parámetros microbiológicos después
del análisis de las muestras. En cuanto a Coliformes totales, dos de las cinco marcas
analizadas (B, D) dieron positivos en los tubos de caldo lactosado, sin embargo al realizar las
pruebas de verificación en BVB fueron negativas; es decir no mostraron crecimiento
microbiano que sobrepasaron los valores permitidos por la norma COVENIN. Las 5 marcas
analizadas (A, B, C, D y E) arrojaron valores menores de dos número más probable por
100mL, lo que indica ausencia total para este microorganismo. NMP CT/100ml= 2,2
TABLA 1. Resultados después del análisis de las muestras
Muestra:
Agua
envasada
Coliformes
totales
(NMP/100cc)
Coliformes
fecales
(NMP/100cc)
Pseudomona
aeruginosa
(NMP/100cc)
Aerobios
mesófilos(UFC/ML)
A
< 2,2
< 2,2
< 2,2
<1
B
< 2,2
< 2,2
< 2,2
<1
C
< 2,2
< 2,2
> 16
6
D
< 2,2
< 2,2
< 2,2
6
E
< 2,2
< 2,2
< 2,2
<1
Sólo la marca C mostró crecimiento incontable para NMP/100mL de P.aeruginosa,
NMP/100ml= > 16; es decir, que no cumple con los valores establecidos por Covenin, quienes
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reportan valores < 2,2 NMP/100mL, que indica ausencia total de P. aeruginosa en agua
envasada. Este hallazgo es preocupante debido a que este es un germen oportunista del sistema
respiratorio, urinario, gastrointestinal y de tejidos blandos, que afecta a niños, ancianos e
inmunosuprimidos. Cabe resaltar que las normas COVENIN, al igual que la OMS y la OPS;
así como otros estándares nacionales e internacionales, establecen que el agua envasada
destinada para el consumo humano debe estar exenta de P. aeruginosa (Benitez et al., 2013)
Sólo 2 de las marcas analizadas mostraron crecimiento de bacterias aerobias mesófilas
(C, D) pero se encontraron dentro de los valores que no exceden los estándares establecidos
por la Gaceta Oficial de Venezuela para estos microorganismos en aguas envasadas de
consumo humano. No deben contener microorganismos heterótrofos mesófilos en densidad
mayor a 100 UFC/mL. Su crecimiento determina si el agua es adecuada o no para consumo
humano, indicando las condiciones higiénicas de la materia prima, la forma como fueron
manipuladas, el procesamiento, empaque, distribución, entre otros. Cabe mencionar que las
bacterias heterotróficas por sí mismas no presentan ningún riesgo para los consumidores, no
pueden relacionarse cuantitativamente a un riesgo de enfermedad.
UFC/ml= Nº colonias
Vol. sembrado
6 =6
UFC/ml = 6 (esta por debajo de la norma)
1
CONCLUSIONES
El agua es apta para consumo desde el punto de vista bacteriológico si está exento de
microorganismos de origen entérico. Los resultados de esta investigación arrojan que el 80%
de las muestras cumplen con los parámetros microbiológicos para bacterias; el 20% restante
no cumplen con las normas COVENIN.
Durante el estudio microbiológico del agua envasada se analizaron los coliformes
totales, y fecales como indicadoras de contaminación; sin embargo, estas bacterias no reflejan
totalmente la inocuidad y calidad microbiológica del agua potable ya que no son indicadores
de parásitos ni virus, patógenos también causales de cuadros diarreicos.
En la determinación de bacterias aerobias mesófilas, los resultados en todas las
muestras dieron por debajo de 100 UFC/ml. Solo una de las cinco marcas analizadas presentó
dudosa calidad microbiológica por la presencia de Pseudomona. Esta bacteria puede
enmascarar el crecimiento de los coliformes, e indica que la desinfección fue deficiente. Esta
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marca de agua envasada (C) a pesar de tener los registros, su embotelladora no cumple con las
normas sanitarias.
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USO DE SEMILLAS COMO COAGULANTES NATURALES EN LA
POTABILIZACIÓN DEL AGUA: UNA REVISIÓN
Lugo M., López P., Mendoza I. y Fuentes L.
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL).
Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Para lograr la potabilización del agua es preciso someter la misma a varios tratamientos
elementales. Para remover la turbidez y color es necesaria la etapa de coagulación-floculación,
donde a partir de la adición de un coagulante se logra la desestabilización de las partículas
coloidales para originar pequeñas masas capaces de sedimentar en un corto período. El
coagulante comúnmente empleado es Al2(SO4)3 el cual es muy efectivo en el tratamiento de
aguas. Sin embargo, este coagulante se ha asociado con el cáncer, el mal de Alzheimer y
enfermedades óseas. Por lo anteriormente expuesto, en los últimos años se ha estudiado la
viabilidad de la aplicación de coagulantes de origen natural ambientalmente aceptables para
reemplazar los productos químicos. Este estudio tuvo como objetivo comparar la eficiencia de
semillas como coagulantes naturales en la potabilización del agua. Se realizó una revisión
documental de investigaciones referidas al uso de semillas en la clarificación de las aguas. Se
empleó una matriz de registro de los coagulantes, las dosis aplicadas y su eficiencia en la
remoción de turbidez y color. Como resultado se encontró que las semillas de Moringa
oleifera y Tamarindus indica arrojaron remociones de turbidez entre 80,1% - 94,3% y 72,45%
- 89,09%, respectivamente. Según las investigaciones analizadas, las semillas de M. oleifera y
T. indica son eficientes para la potabilización de aguas, es por ello que representan una
alternativa viable como coagulante natural para ser utilizados a gran escala.
Palabras clave: Coagulantes naturales, turbidez, clarificación del agua, semillas.
INTRODUCCIÓN
El agua cruda proveniente de fuentes superficiales o subterráneas contiene una gran
cantidad de partículas suspendidas y disueltas, que deben ser removidas en el proceso de
potabilización, ya que le confieren al agua turbidez, color, sabor y olor, haciendo que sea poco
atractiva y desagradable para el consumidor. La importancia de la calidad del agua ha tenido
un lento desarrollo. Fue hacia finales del siglo XIX que se reconoció el agua como origen de
diversas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la
calidad del agua está fuera de toda duda (Silva et al., 2004).
El término “potable” se aplica al agua que ha sido tratada para consumo humano según
estándares de calidad determinados por autoridades locales e internacionales. En
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consecuencia, el grado de tratamiento depende de la calidad del suministro del agua cruda
(Kiely, 1999) y del destino o uso final que se le dé al agua.
El procesamiento del agua cruda contempla un tratamiento fisicoquímico, conocido
como coagulación-floculación. Romero (2005) expresa que la coagulación es el proceso
químico por el cual se añade un coagulante (sustancia química) al agua con el objeto de
destruir la estabilidad de los coloides y promover su agregación; y la floculación se define
como un proceso físico de mezcla rápida y lenta por medio del cual se incrementa la
posibilidad de choque entre partículas, y por consiguiente, la formulación de flóculos. Éste es
considerado el proceso central y el más importante en el tratamiento convencional para
producir agua potable e incluye la utilización de productos químicos, describe el efecto
producido por la adición de un producto químico a una dispersión coloidal, que se traduce en
la desestabilización de las partículas por una reducción de aquellas fuerzas que tienden a
mantenerlas separadas.
Los reactivos comúnmente empleados en el proceso de potabilización son: sulfato
férrico, sulfato de aluminio y cloruro férrico. La efectividad de estas sustancias químicas como
coagulantes es bien reconocida (Edzwald, 1993). Sin embargo, hay desventajas asociadas con
el uso de estos coagulantes, tales como sus altos costos de adquisición. Además estos
coagulantes primarios como el sulfato de aluminio y cloruro férrico pueden ser fácilmente
asimilados por los seres vivos, con potenciales consecuencias negativas a largo plazo. Por
ejemplo, los efectos del sulfato de aluminio se asocian con el cáncer, el mal de Alzheimer y
enfermedades óseas; el cloruro férrico se relaciona con varias formas de cáncer y con la
inducción de daños en los cromosomas humanos. Por tal motivo en los últimos años se ha
estudiado la viabilidad de la aplicación de coagulantes de origen natural ambientalmente
aceptables para reemplazar los productos químicos (Solís et al., 2012).
El objetivo de esta revisión fue comparar la eficiencia de semillas como coagulantes
naturales en la potabilización del agua. Además se presentan recomendaciones y conclusiones
de los principales hallazgos encontrados respecto a las ventajas del uso de los coagulantes
naturales.
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DESARROLLO
Caldera et al. (2007) en su publicación titulada ‘‘Eficiencia de las semillas de Moringa
oleifera como coagulante alternativo en la potabilización de las aguas” investigaron la
efectividad de estas semillas como coagulante natural en la potabilización de aguas sintéticas.
Las muestras de agua, provenientes de la planta de tratamiento Pueblo Viejo, estado Zulia,
Venezuela, se acondicionaron agregando caolín hasta alcanzar los valores de turbidez inicial
deseados. Los ensayos se efectuaron a escala de laboratorio y se midieron los parámetros
turbidez, color, pH y alcalinidad.
Las concentraciones óptimas del coagulante M. oleifera para valores de turbidez inicial
de 75 y 150 UNT, fueron de 500 ppm y 400 ppm, respectivamente. Los porcentajes de
remoción para dichas concentraciones fueron de 80,1% y 94,3%. El coagulante mostró mayor
eficiencia a un valor mayor de turbidez inicial. Las semillas de M. oleifera (Moringaceae)
muestran propiedades coagulantes, constituyendo una alternativa para la potabilización de las
aguas. El proceso de filtración mejoró la eficiencia del coagulante.
Asimismo, Pritchard et al. (2010) adelantaron un proyecto de investigación, con el fin
de observar la actuación de M. oleifera comparada con el sulfato de aluminio y el sulfato
férrico. Para ello, usaron un agua modelo sembrada con Escherichia coli y una turbidez de 146
UNT, creada artificialmente con caolín; aguas crudas de diferentes fuentes, agua de río, con
una turbidez <5 UNT; otra con turbidez de 45 UNT y agua híbrida, una mezcla de los dos
tipos de agua. Los resultados mostraron que M. oleifera removió el 84% de turbiedad y el 88%
de E. coli, en el agua modelo; en el agua de río de baja turbidez (<5 UNT), los resultados
mostraron una reducción de E. coli, del 82%, para la M. oleifera. En agua turbia de río de 45
UNT la remoción de turbidez fue de 76% y una reducción de E. coli del 93%, con M. oleifera.
Por otra parte Asrafuzzaman et al. (2011) estudiaron el uso de M. oleifera,
Cicerarietinum (garbanzo o chícharo) y Dolichoslablab (poroto o judía) como coagulantes
naturales, para reducir la turbidez de agua sintética. En el caso específico de M. oleifera, las
dosis usadas fueron 50, 60, 70, 80, 90 y 100 mg/L; la turbidez del agua utilizada, se tomó
como agua de alta turbidez (100 UNT), media turbidez (48 UNT) y baja turbidez (25 UNT).
La turbidez fue medida antes y después del tratamiento. Ellos concluyeron que M. oleifera
tiene un mejor desempeño en aguas de alta turbidez que en aguas con turbidez media o baja.
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Hernández et al. (2013), en su investigación titulada “Semillas de tamarindo
(Tamarindus indica) como coagulante en aguas con alta turbiedad”, realizaron los ensayos a
escala de laboratorio, utilizando agua proveniente del grifo. Los resultados mostraron la
eficiencia del coagulante obteniéndose porcentajes de remoción para la turbidez después del
tratamiento entre 72,45% y 89,09% para las dosis óptimas, antes del filtrar y entre 98,78% y
99,71% después del proceso de filtración.
Por otra parte, el color se ubicó antes de filtrar entre 120 y 266 UC Pt-Co y después de
filtrar entre 30 y 40 UC Pt-Co. El pH y la alcalinidad presentaron pocas variaciones. Con estos
resultados concluyeron que el uso de T. indica como coagulante es viable en la potabilización
de las aguas en sustitución de los productos químicos como el sulfato de aluminio.
En la TABLA 1, se presentan valores de turbidez inicial, dosis óptima del coagulante,
porcentaje de remoción de turbidez y unidades de color para cada uno de los estudios
descritos. Se observa que las semillas de M. oleifera mostraron mayor eficiencia a un valor
mayor de turbidez inicial. Además, se pudo apreciar un alto porcentaje de remoción que
normativamente tiene que estar por encima del 70% para que pueda ser catalogado como un
coagulante primario.
Por su parte, como se puede apreciar en la TABLA 1, las semillas de T. indica al igual
que las semillas de M. oleifera mostraron resultados óptimos en relación a su eficiencia en la
remoción de turbidez, ya que se alcanzaron porcentajes mayores a 70%, por lo que representan
una alternativa como coagulante primario en la clarificación de las aguas. Los porcentajes de
remoción de turbidez con el uso de dichas semillas oscilaron entre 70% y 99%, los cuales
aumentaron luego de la fase de filtración del tratamiento.
Por otra parte, los parámetros pH y alcalinidad no presentaron mayores variaciones y el
color inicial disminuyó después del proceso de filtrado. Además se observa que a mayor nivel
de turbidez los coagulantes extraídos de estas semillas poseen una mayor efectividad para
clarificar las aguas.
CONCLUSIONES
La efectividad como coagulante para la clarificación de aguas con alta turbidez
reportada al utilizar semillas de M. oleifera y T. indica se demostró en diversas
investigaciones, tal y como se describió en esta revisión.
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Debido a la efectividad que poseen las semillas de M. oleifera y T. indica en la
remoción de turbidez en aguas, representan una alternativa viable como coagulantes de uso
primario, debido a que arrojan porcentajes de remoción de turbidez mayores de 70%.
TABLA 1. Semillas con efecto coagulante
Dosis
óptima
(ppm)
Remoción
de
turbidez
Turbidez
después
del
filtrado
5 – 10
400 y
500
Entre
80,1% y
94,3%
Mejoró la
eficiencia
del
coagulante
-
-
300 y
400
Entre 84%
y 88%
Mejoró la
eficiencia
del
coagulante
-
25, 48 y
100 UNT
50, 60,
70, 80,
90 y
100
Entre 70%
y 99%
Mejoró la
eficiencia
del
coagulante
-
100, 200,
300 y
350 UNT
61,83 y
111,3
Entre
72,45% y
89,09%
Entre
98,78 %
y
99,71%
30 y 40 UC
Valor de
turbidez
inicial
(UNT)
M. oleifera
Entre 75
y 150
UNT
(Caldera et al.,
2007)
M. oleifera
(Pritchard et
al., 2010)
M. oleifera
(Asrafuzzaman
et al., 2011)
T. indica
(Hernández et
al., 2013)
Disminución
del color
Color
inicial
(UC Pt-Co)
Coagulante
Entre 45
y 146
UNT
120 y 266
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POTENCIAL COAGULANTE DE SEMILLAS PARA LA
CLARIFICACIÓN DE AGUAS EN ÁREAS AFECTADAS POR
INUNDACIÓN
Pereira Y., Aguillón E., Bracho M., Fuentes L., Hernández M y Piña Y.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Las inundaciones son fenómenos naturales que afectan la red de distribución del líquido vital,
es decir del agua, la cual para consumo humano debe cumplir con una serie de parámetros
bacteriológicos y fisicoquímicos. En este trabajo de investigación se evaluará el potencial de
coagulación que se pueden obtener a partir de semillas, para sustituir o disminuir la
concentración de sustancias químicas coagulantes como el alumbre (sulfato de aluminio), para
ser usados como un purificador natural, empleando técnicas de coagulación y desinfección
para ser aplicadas en áreas afectadas por una inundación, tomando estas zonas como un
universo de estudio. En Venezuela a escala laboratorio, se han hecho estudios de diversos
coagulantes naturales y en estado líquido y sólido, unos han sido exitosos, otros ineficientes y
otros aún se mantienen en evaluación, entonces, el interés en esta investigación se centró en la
evaluación del potencial de semillas en el proceso de coagulación, por lo tanto se establece la
modalidad de campo bajo un diseño experimental. Al identificar y clasificar semillas con
propiedades coagulantes se pretende estudiar su eficiencia y concentración como coagulante
en muestras de agua a diferentes valores de turbidez, y así se determinará el efecto de la
semilla.
Palabras clave: inundaciones, turbidez, semillas coagulantes, parámetros bacteriológicos y
fisicoquímicos
INTRODUCCIÓN
A nivel mundial los desastres naturales (hidrometeorológicos y geológicos) causaron
más de 656.598 muertes durante el período 1991-2000, lo cual representa el 88% de
mortalidad causada por desastres. En el caso de Venezuela el total de fallecidos y afectados
por esta causa fue de 69.597 como promedio para la década indicada. El evento (vaguada) que
afectó la zona centro- norte-costera de Venezuela en diciembre de 1999, causó 30.000 muertes
y entre 80.000 -100.00 personas afectadas en el estado Vargas (International Federation of
Red Cross and Red Crescent Societies, 2001).
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Específicamente, durante la vaguada ocurrida en Venezuela en el mes de diciembre de
1999 se paralizó totalmente el sistema de distribución de agua potable Puerto Maya-Picure,
que cubre las zonas centro y este del estado Vargas, desde Arrecife hasta La Guaira, y el
sistema Naiguatá que surte las zonas centro y oeste, desde La Guaira hasta Naiguatá;
igualmente el sistema de aducción Caracas-Litoral fue altamente afectado a lo largo de su
recorrido por los movimientos en masa. Todos los sistemas de distribución colapsaron, de
1.300 L/seg antes de la tragedia, el suministro quedó reducido a 0 L/seg. (Grases et al., 1999;
Urso, 2000, citados por Barrientos et al., 2005).
Cualquier inundación puede destruir o deteriorar el sistema de aguas (tuberías,
estaciones de bombeo, conexiones, embalses entre otras). Además, los sistemas de
abastecimiento de agua pueden presentar contaminación por heces fecales, productos de
actividades agropecuarias (fertilizantes, plaguicidas y residuos orgánicos de origen vegetal o
animal), productos químicos y combustibles, entre otros.
Por lo tanto, la contaminación del agua es uno de los principales riesgos para la salud
pública asociado a las inundaciones. En estos casos conviene que se habiliten medios para
identificar y vigilar las características microbiológicas y fisicoquímicas del agua. Cuando en
las zonas afectadas por el desastre ha quedado inutilizable el sistema de cloración de la red
distribuidora habrá que desinfectar el agua en pequeñas cantidades. Ello se puede conseguir
añadiéndole productos adecuados en forma de píldoras, polvos o soluciones, especialmente
coagulantes desinfectantes (Aguillón, 2012).
En la literatura se han reportado diversas especies vegetales de cuyas semillas se
extraen coagulantes naturales que presentan una alta eficiencia para la clarificación del agua.
Entre estas especies se encuentran Moringa oleifera (Mendoza et al., 2000; Caldera et al.,
2007), Eritrina americana, Quercusilex, Acacia farnesiana, Viscum álbum y Senna
candolleana (Vásquez, 2007) y Tamarindus indica (Hernández et al., 2013).
El porcentaje de remoción de turbidez alcanzado con algunas de las especies
reportadas supera el 70%, por lo cual se pueden utilizar como coagulantes primarios para la
clarificación del agua. Estas características aunadas a su inocuidad en el ser humano permiten
formular el presente proyecto con la finalidad de evaluar el potencial coagulante de éstas y
otras semillas en función de su porcentaje de remoción de turbiedad y cumplimiento de las
normativas vigentes en cuanto al pH, color, turbidez y alcalinidad. Esto con la finalidad de
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aportar un conjunto de coagulantes que se puedan usar a pequeña escala o a escala
domiciliaria en caso de desastres naturales.
Esta investigación se llevará a cabo en el Laboratorio de Investigaciones Ambientales
de la Costa Oriental del Lago (LIANCOL), adscrito a la Universidad del Zulia, Núcleo COL.
Por lo descrito anteriormente se formula la siguiente interrogante ¿Cuál será el potencial
coagulante de semillas endémicas de la Costa Oriental del Lago para la clarificación del agua
en caso de inundaciones?
OBJETIVOS
Objetivo General
Evaluar el potencial coagulante de semillas para la clarificación de aguas en áreas
afectadas por inundación.
Objetivos Específicos
Identificar diferentes tipos de semillas con propiedades coagulantes.
Caracterizar fisicoquímicamente las muestras de agua tratadas con coagulantes
derivados de semillas.
Determinar las dosis óptimas de los coagulantes derivados de semillas.
Comparar la efectividad de los coagulantes derivados de semillas con un coagulante de
origen químico.
METODOLOGÍA
Para obtener información sobre los procedimientos experimentales para el desarrollo
de esta investigación se empleará el Standard Methods (APHA-AWWA-WEF, 1998). Éste
describe los análisis fisicoquímicos y bacteriológicos para la determinación de pH, turbidez,
color aparente, color real, alcalinidad, hierro, aluminio, cloruros, sólidos disueltos, sólidos
totales, dureza, coliformes totales y fecales. Se emplearán las técnicas de observación asistida
por medio de equipos (potenciómetro, turbidímetro y colorímetro), titulación y
experimentación. Las pruebas de coagulación-floculación se ejecutarán mediante un equipo de
jarras.
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VIABILIDAD DEL PROYECTO
Este proyecto se considera viable pues está adscrito al Laboratorio de Investigaciones
Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago (LIANCOL) y a la Unidad de investigación
Estudiantil-Núcleo COL (UNIES-Núcleo COL), en los cuales se cuenta con materiales,
reactivos y equipos de laboratorio, así como con mobiliario, computadoras, revistas
científicas, libros y material de oficina.
POSIBLES RESULTADOS
Con el desarrollo de este proyecto se pretende encontrar varias especies endémicas de
la Costa Oriental del Lago, cuyas semillas tengan potencial coagulante para la clarificación del
agua destinada al consumo humano bajo situaciones de emergencia como son las
inundaciones.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aguillón E. (2012). Comprobación de la eficacia de una mezcla purificadora de agua para
consumo humano, para su uso en áreas de desastres. Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño. Venezuela.
APHA-AWWA-WEF. (1998). Standard methods for the examination of water and
wastewater. Edited by: Clesceri L., Greenberg A. and Eaton A., USA.
Barrientos Y., Suárez C., Pacheco H., Ruiz S., Devia B. y Perdomo Y. (2005). Calidad
microbiológica del agua y riesgo sanitario de dos acueductos rurales en el estado Vargas,
Venezuela. Investigación y Postgrado 20 (1), 115-141.
Caldera Y., Mendoza I., Briceño L., García J. y Fuentes L. (2007). Eficiencia de la semilla de
Moringa Oleífera como coagulante alternativo en la potabilización del agua. Boletín del
Centro de Investigaciones Biológicas 41 (2), 244-254.
Hernández B., Mendoza I., Salamanca M., Fuentes L. y Caldera Y. (2013). Semillas de
tamarindo (Tamarindus indica) como coagulante en aguas con alta turbiedad. REDIELUZ 3
(1 y 2), 91-96.
International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies. (2001). World Disasters
Report 2001. International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies. Geneve,
Switzerland.
Mendoza I., Fernández N., Ettiene G. y Díaz A. (2000). Uso de la Moringa oleifera como
coagulante en la potabilización de las aguas. CIENCIA 8(2), 235-242.
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Vásquez L. (2013). Removal of water turbidity by natural coagulants obtained from seeds
(Eritrina americana, Quercus ilex, Acacia farnesiana, Viscum álbum & Senna candolleana).
Naturaleza y desarrollo 11 (1), 30-41.
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ÁREA:
PETRÓLEO Y ENERGÍA
(PE)
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PERMEABILIDAD COMO PROPIEDAD FÍSICA NECESARIA PARA
LA CARACTERIZACIÓN DE UN YACIMIENTO DE HIDROCARBURO
Chirinos J., Alvarado Y., Chirinos R., Betancourt D., González V. y Rivero J.
Programa de Ingeniería. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas,
estado Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
En la actualidad, el estudio de los medios porosos se ha convertido con el pasar de los años en
una sub ciencia perteneciente a la ingeniería de yacimientos, por medio de la cual, se deben
calcular datos confiables y realizar estimaciones precisas, ya que, dentro de ella se manejan
dos indicadores importantes para la extracción de crudo, como lo son: estimación de reservas
y monitoreo de la producción en función del tiempo. En este sentido, la permeabilidad juega
un papel primordial, ya que es la capacidad de la roca en dejar fluir hidrocarburo dentro del
medio poroso. Es por ello, que el presente trabajo tuvo como objetivo principal analizar la
permeabilidad como propiedad física para la caracterización de un yacimiento de
hidrocarburos. Bajo las fundamentaciones teorías de Paris (2009), Halliburton (2009), Escobar
(2008), Carrillo (2006), Rosas et al. (2006), Rodríguez (2007) entre otros. La misma se
enmarco en un tipo de investigación descriptivo con un diseño documental, de campo, no
experimental y transeccional. La población fue estructurada por artículos científicos
publicados e informes técnicos. La técnica de recolección de datos estuvo enmarca bajo la
revisión bibliográfica y entrevistas no estructuradas, la técnica de análisis fue a través de
análisis cualitativos. Dentro de sus consideraciones finales la permeabilidad tiene aplicaciones
de campo, se han realizado relaciones con la ley de Darcy y otros principios que permiten la
cuantificación de caudales de producción. También, esta propiedad depende del tamaño,
medio y de la forma de los granos que constituyen la roca.
Palabras clave: Permeabilidad, hidrocarburos, yacimiento.
INTRODUCCIÓN
Es de vital importancia conocer el comportamiento de los fluidos en los yacimientos de
petróleo, en relación a esto, es necesario investigar en el comportamiento de estas propiedades
para tomar acciones y crear nuevas técnicas de explotación de los diversos campos que hay en
Venezuela y el mundo.
En vista de lo anterior, se genera mucha competencia entre diversas compañías por
generar cartelera de oportunidades para ahorrar tiempo y disminuir los costos de producción,
ideando proyectos que mejoren los procesos y generen potenciales considerables de
hidrocarburos. En este sentido, las empresas petroleras deben utilizar software, y ecuaciones
empíricas, además de datos de laboratorio, los cuales están creados para cuantificar las
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reservas de hidrocarburos. Dentro de la cual las propiedades del sistema roca / fluido juegan
un papel primordial.
Para llevar a cabo esta tarea, la cual consiste en la conexión de pozos desde la zona
productora del yacimiento hasta la superficie donde se presentan los sistemas de recolección,
se debe medir las características energéticas de los reservorios para así llevar un monitoreo de
la producción y predecir nuevos escenarios de explotación.
En ese sentido Mannucci (2010) explica que se necesita de información energética para
estudiar cualquier yacimiento, tales como: a) expansiones de los hidrocarburos, b) propiedades
de la roca, c) acuíferos, y d) energía potencial y la capilar. En relación con lo expuesto por el
autor, para poder determinar de manera certera que cantidad de petróleo original en sitio o una
predicción futura del yacimiento, se deben conocer las propiedades de las rocas y los fluidos
presentes en el mismo, haciendo un engranaje en la denominación propiedades roca / fluido.
Para Banzer (1996) la estimación de dichas propiedades se hace a través de ensayos
experimentales en el laboratorio, los cuales se realizan con tomas de muestras en el núcleo del
yacimiento o también tomadas en superficie como es el caso de las propiedades de los fluidos.
También el autor explica que cuando no se cuenta con los datos mencionados se utilizan
correlaciones numéricas a través de ecuaciones empíricas con el propósito de tener resultados
más precisos.
Esto permite inferir, que las propiedades de la roca / fluido difieren de casos donde
engloba todo el yacimiento, así como casos puntuales para poder tomar criterios para el
cálculo de hidrocarburo entre otros. Según lo expresado por Halliburton (2009) el estudio de
las propiedades de las rocas y su relación con los fluidos que contienen en estado estático se
denomina petrofísica.
Estas se esbozan a saber: porosidad, permeabilidad, saturación y distribución de los
fluidos, conductividad eléctrica de los fluidos y de la roca, entre otras. Siendo el eje
fundamental de la siguiente investigación el estudio de la permeabilidad.
En este sentido, la actual investigación forma parte de un estudio preliminar y tiene
como objetivo principal analizar la permeabilidad como propiedad física para la
caracterización de un yacimiento de hidrocarburos.
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FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Para hacer énfasis en la sustentación teórica se esbozan los principales conceptos
importantes y los autores más recientes los cuales se describen a continuación:
Permeabilidad (K)
Para Escobar (2008) la permeabilidad es la capacidad que tiene el medio poroso para
permitir el flujo de fluidos. A su vez, Mannucci (2010) dice que es la medida de la facilidad
con que la roca permite que los fluidos se muevan dentro del volumen poroso interconectado.
Por su parte, Carrillo (2006) expresa que es una propiedad del medio poroso que cuantifica la
capacidad de un material para trasmitir fluidos (en otras palabras es una medida de la
conductividad de un medio poroso para un fluido).
Según Mannucci (2006) así como la porosidad es la forma de medir la capacidad de
almacenar fluidos en la roca porosa, la permeabilidad regula la tasa a la cual los fluidos
pueden ser producidos o desplazados en el medio poroso. Asimismo, Paris (2009) menciona
que es denotada por la letra K, la cual matemáticamente se expresa por la ley de Darcy y es
una medida del grado y tamaño en que los espacios porosos están internectados. Además es
una medida de conductividad de los fluidos y por su analogía con los conductores de
electricidad, también se define como el reciproco de la resistencia que medio poroso ofrece al
flujo de fluidos.
Como un aspecto importante, Carrillo (2006) expresa que la permeabilidad
académicamente definida es un tensor, debido a que la resistencia al flujo de fluidos varía
dependiendo de la dirección del flujo, sin embargo, para efectos prácticos se le da un
tratamiento como si fuera un escalar. Halliburton (2009) hace énfasis que esta propiedad
medida en un núcleo, puede variar considerablemente de la permeabilidad promedio del
yacimiento o parte del mismo, ya que a menudo se presentan variaciones muy grandes en la
dirección vertical y horizontal.
Luego de lo anterior, la permeabilidad es una propiedad importante a considerar para el
estudio de los medios porosos, ya que, esa capacidad de fluir es la que permite la recuperación
de hidrocarburo dentro del yacimiento. Por ende, es influyente en la saturación de los fluidos
presentes en el yacimiento y de qué manera este fluido se desplaza hacia los canales
productores.
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Tipos de permeabilidad
Permeabilidad absoluta (Ka)
Para Rodríguez (2007) y Paris (2009) es aquella que se refiere a un medio poroso
saturado al 100% de un fluido monofásico. En cambio, Rosas et al. (2006) esta propiedad
depende de un flujo isotérmico también llamado laminar permanente. Un fluido
incompresible, homogéneo y de viscosidad invariable a la presión y un medio poroso
homogéneo que no reaccione con el fluido.
Haciendo una relación, esta propiedad es la que se mide en el laboratorio ya que,
algunas muestras se miden con inundaciones a núcleos y así, se calcula esta permeabilidad que
toma en consideración un fluido monofásico o un fluido incompresible.
Permeabilidad efectiva (Ke)
Según Rodríguez (2007) esta se da cuando existe más de una fase en el medio poroso,
las cuales fluyen simultáneamente. Es una permeabilidad en fusión a la saturación del fluido, y
como es lógico suponer será siempre menor que la permeabilidad absoluta. Para Halliburton
(2009) es la propiedad de una roca a un fluido en particular cuando la saturación de este es
menor al 100%.
Luego de lo anterior, la permeabilidad efectiva está en función de la saturación de los
fluidos contenidos y formados en el yacimiento. Por eso, esta propiedad es medida en campo.
Permeabilidad relativa (Kr)
El autor Rodríguez (2007) se refiere a la relación que existe entre la permeabilidad
efectiva y la absoluta. También está en función a la saturación de los fluidos. Dependiendo de
las permeabilidades relativas pueden ser no normalizadas (Carrillo, 2006). El concepto de
permeabilidad relativa está relacionado con la descripción clásica del flujo multifásico en el
medio poroso a través de la ecuación de Darcy. La permeabilidad relativa influye en la
reducción del flujo de cada fase debido a la mutua interacción de las diferentes fases fluyentes
(petróleo, agua y gas).
Es importante destacar que esta permeabilidad además de relacionar las dos anteriores,
es la que se mide en el laboratorio y campo, para ver el comportamiento de los fluidos en el
medio poroso, muestra que fluido es más movible que el otro y cuál será la tendencia de este
en función del tiempo de producción del yacimiento.
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CONSIDERACIONES FINALES
En términos de propiedades de la roca, la permeabilidad es la capacidad de la roca en
dejar fluir a través de ella, agua, petróleo y gas. Esta, permite la producción de hidrocarburos a
través de los poros interconectados en la roca.
Adicionalmente, prescribe principios de desplazamiento propios de los estudios
geomecanicos de la roca. En aplicaciones de campo se han realizados relaciones con la ley de
Darcy y otros principios que permiten la cuantificación de caudales de producción. También,
esta propiedad depende del tamaño, medio y de la forma de los granos que constituyen la roca.
Existen tres tipos permeabilidad, en primer lugar la permeabilidad absoluta, que es la
que hace alusión a una fase cuando el fluido es totalmente homogéneo o saturado al 100%. En
segundo lugar, la permeabilidad efectiva que prescribe el principio de integración de más de
una fase y es la que se estima en la industria petrolera y por último la permeabilidad relativa
que es una relación de las dos anteriores.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Banzer C. (1996). Correlación numérica P.V.T. Universidad del Zulia. Instituto de
Investigaciones Petroleras. Fundación de Laboratorios de Servicios Técnicos Petroleros.
Maracaibo. Venezuela.
Carrillo L. (2006). Ingeniería de reservorios. Apuntes de clases. Universidad Nacional de
Ingeniería. Facultad de Ingeniería de Petróleo. Argentina.
Escobar F. (2008). Fundamentos de ingeniería de yacimientos. Colombia: Editorial
Universidad Sur Colombiana.
Halliburton. (2009). Recopilación técnica. Ingeniería de yacimientos. Documento técnico.
Mannucci J. (2010). Caracterización energética de yacimientos. Mannyron Consultores,
C.A. Maracaibo, Venezuela.
Paris M. (2009) Fundamentos de ingeniería de yacimientos. Venezuela: Ediciones Astro
Data.
Rodríguez J. (2007). Ingeniería básica de yacimientos. Universidad de Oriente. Núcleo
Anzoátegui.
Rosas A., De Sousa R. y Daniel J. (2006). Engenharia de reservatorios de petróleo. Rio de
Janeiro Brasil: Editora Interciencia.
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Vásquez A. (2000) Introducción a la geomecánica petrolera. Caracas: V.V.A. Consultores,
C.A. Cuarta Edición.
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POROSIDAD COMO PROPIEDAD FÍSICA NECESARIA PARA LA
CARACTERIZACIÓN DE UN YACIMIENTO DE HIDROCARBURO
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RESUMEN
La industria petrolera nacional está en la búsqueda de métodos innovadores para medir la
acumulación de hidrocarburos. Es así, como la porosidad, componente principal para estimar
la acumulación de crudo debe medirse como propiedad física de la roca. Es por ello, que el
presente artículo tuvo como objetivo principal analizar la permeabilidad como propiedad física
para la caracterización de un yacimiento de hidrocarburos. Bajo las fundamentaciones teorías
de Paris (2009), Halliburton (2009), Escobar (2008), Carrillo (2006), Rosas et al. (2006),
Rodríguez (2007) entre otros. La misma se enmarcó en un tipo de investigación descriptivo
con un diseño documental, de campo, no experimental y transeccional. La población fue
estructurada por artículos científicos publicados e informes técnicos. La técnica de recolección
de datos estuvo enmarca bajo la revisión bibliográfica y entrevistas no estructuradas, la técnica
de análisis fue a través de análisis cualitativos. Dentro de sus consideraciones finales la
porosidad tiene dos vertientes importantes que la definen. En primer lugar, la porosidad vista
como indicador petrográfico y en segundo lugar como un componente físico los cuales son de
vital importancia para la caracterización de un yacimiento.
Palabras clave: Porosidad, yacimiento, hidrocarburos, propiedad física.
INTRODUCCIÓN
Dentro de los avances científicos de esta década, al hablar de yacimientos de
hidrocarburos, se puede inferir que nace una nueva ciencia de gran auge para el siglo XXI. Ya
que, dentro de los mismos se encuentran los cofres de la economía mundial que subyace en el
suelo del planeta. Sin embargo, los indicadores que miden la cantidad de hidrocarburos, se
basan en la ciencia de los yacimientos y en la pericia del personal que interviene en el proceso;
así como también, el arte basado en el desarrollo e interpretación de datos, necesita de gran
información para llevar a cabo planes y proyectos de explotación.
Lo anteriormente descrito, permite deducir que todo proyecto de explotación de
hidrocarburos debe estar de la mano con la estimación verdadera a través de la mecánica de
roca, además de integrar las propiedades de los fluidos contenidos en los mismos a través de
basamento integración de datos de laboratorio y correlacionarlos con los de campo. En este
sentido, Paris (2009) explica que las propiedades de la roca y los fluidos permiten evaluar el
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yacimiento desde un ámbito determinístico, ya que los reservorios presentan variaciones, es
decir, son heterogéneos, presentan barreras y fracturas que afectan el flujo de fluidos.
Por consiguiente, estas propiedades son de vital importancia a la hora de monitorear la
producción y predecir reservas. Conocer su definición, interpretación y forma de estimación
permite un conocimiento más profundo en este contexto, debido a la diversidad de datos que
contiene un yacimiento. En este sentido, Vásquez (2000) explica que las propiedades físicas
roca / fluido son aquellas que están compuestos por un sistema multifásico de partículas
minerales que crean una estructura porosa donde residen fluidos tales como agua,
hidrocarburos y gas. El mismo autor explica que en la mayoría de los casos la masa de
material geológico por investigar representa una gran extensión areal a diferentes
profundidades. Por lo cual, una propiedad importante es la porosidad.
Para ello, esta investigación forma parte de un avance para analizar las propiedades de
la roca con el propósito de caracterizar un yacimiento de hidrocarburo, estableciendo un
primer indicador de la caracterización de un reservorio como lo es la porosidad, desde el punto
de vista petrográfico y variable física.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Porosidad (Ø)
Para Mannucci (2010) la porosidad se identifica con la letra griega (Ø); y para hablar
de este parámetro, se toma como eje principal, que las rocas sedimentarias contienen una
matriz o esqueleto las cuales se encuentran cementadas y también espacios vacíos llamados
poros, donde se alojan los fluidos agua, gas o petróleo. Por lo tanto, la porosidad es la fracción
del volumen total de la roca no ocupada o libre de material.
Es muy importante para el estudio de la porosidad conocer tanto la composición de la
roca, así como su estructura, ya que ambas dicen mucha información sobre los espacios vacíos
(poros) que es donde se acumula el hidrocarburo. Carrillo (2006) menciona que la porosidad
constituye una parte de la roca, y representa al espacio vacío de esta. El autor también agrega
que esta, es un parámetro estático, a diferencia de la permeabilidad que tiene relación con el
movimiento de los fluidos en el medio poroso. Por otro lado, Escobar (2008) expone la
porosidad se define como la relación entre el volumen poroso y el volumen total de la roca.
Para estos autores, la porosidad permite medir la cantidad de hidrocarburo, almacenado
en los espacios o poros de la roca, haciendo saber que es parámetro estático, es decir, sin
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capacidad de movimiento a la hora de hacer estudios para saber de su existencia y explotación
comercial.
Según Paris (2009) la porosidad es el espacio no ocupado por ningún mineral o
material sólido, lo que permite el almacenamiento de hidrocarburo. La proporción de los
espacios porosos depende del tamaño y el empaquetamiento de los granos. El valor de esta
indicador va de 0 a 1, aunque también se expresa en porcentaje. Para esta autora el aspecto
fundamental que posee la porosidad depende del tamaño de esos espacios formados dentro de
la roca, bajo los cuales a través de estudios microscópicos en el laboratorio y correlaciones
matemáticas se puede saber el tamaño y el empaquetamiento entre los granos que formaron.
Por otro lado, Rodríguez (2007) se refiere a la porosidad como la medida del espacio
intersticial, es decir, entre grano y grano. Definiéndola como una relación entre el volumen
total y el volumen poroso. Asimismo, Halliburton (2009) la describe como una fracción del
volumen bruto total de la roca que constituyen los espacios no sólidos. A su vez, Rosas et al.
(2006) esbozan que es una de las propiedades más importantes, ya que mide la acumulación de
petróleo y la definen como la relación de vacíos en las rocas presentes en el volumen total de
la misma.
En relación a los postulados anteriores, los autores tienen una estrecha relación en dos
aspectos importantes de la porosidad, como lo son los espacios vacíos dentro de la roca con
respecto al volumen total de la misma. Lo cual la esbozan con una relación entre estos dos
parámetros que la definen, de hecho este principio fue tomado de Arquímedes para poder
medir esos espacios porales dentro de la roca.
Clasificación de la porosidad
En la actualidad, hay dos indicadores para la clasificación de la porosidad; el primero
es a través de la comunicación de los poros y el segundo por el origen de deposición de los
estratos, los cuales se describen a continuación:
a.- Comunicación de los poros
Porosidad absoluta o total (Ø)
Para Carrillo (2006) es como el ratio del volumen vacío (espacio poroso interconectado
y aislado) al volumen bruto de la roca. Por su parte, Mannucci (2010) dice que es la fracción
del volumen total correspondiente al de los poros conectados o no entre sí. En cambio,
Escobar (2008) considera el volumen poroso de la roca esté o no interconectado. Por eso, una
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roca puede tener una porosidad absoluta considerable y no tener conductividad de fluidos
debido a la carencia de interconexión poral como por ejemplo la lava. Según Rosas et al.
(2006) expresan que para las rocas intergranurales de pobre a moderado, las porosidades
absolutas y efectivas representan valores parecidos, mientras que las altamente cementadas
difieren mucho en sus valores.
En relación a los postulados anteriores, la interconexión y el aislamiento de los poros
son tomados en cuenta para poder definirla, que es una porosidad absoluta, pero al tomar en
consideración los poros aislados, deja muchas ambigüedades ingenieriles, sobre la extracción
del crudo de esos espacios que no tienen comunicación. Aunque este indicador es de vital
importancia para saber que a través de estudios existe acumulación en un determinado
yacimiento.
Porosidad efectiva (Øe)
Para Carrillo (2006) implica el ratio del volumen vacío (solo interconectado) al
volumen bruto de la roca. La porosidad efectiva depende de varios factores tal como el tipo de
roca, heterogeneidad del tamaño del grano, empaque de los granos, tipo y contenido de arcilla,
cementación y volumen de hidratación, entre otros. Asimismo Mannucci (2010) la define
como fracción del volumen total correspondiente al volumen de los poros conectados entre sí.
Es la que en su mayoría se mide con la utilización de porosimetros y es la que importa para
determinar la cantidad de petróleo o gas de un yacimiento. A su vez, Escobar (2008) menciona
que es una indicación de la habilidad de la roca para conducir fluidos, sin embargo, esta
porosidad no mide la capacidad de flujo de una roca. La porosidad efectiva es afectada por un
número de factores litológicos como tipo, contenido e hidratación de arcillas presentes en la
roca, entre otros.
Los autores antes mencionados coinciden que la porosidad efectiva es la que toma en
cuenta la interconexión de los granos, es la que se mide en el laboratorio a través de
porosimetros y está afectada principalmente por el volumen de arcilla y la hidratación del
volumen de la roca.
Cabe agregar, que para la autora Paris (2009) esta propiedad representa normalmente
del 90 al 95% de la porosidad total debido a que la interconexión de los poros, por ende
permite la acumulación de hidrocarburo. Según esta autora la calidad de ésta, se clasifica de la
siguiente forma: cuando el valor es mayor a 20% se considera una excelente porosidad, entre
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20% y 15% buena, de 15% a 10% moderada, para el rango de 10% a 5% se considera pobre y
por último si es menor a 5% es muy pobre. Para porosidades que estén por debajo del último
rango no se considera despreciable a menos de los factores que lo compensen como fracturas,
fisuras o grande espacios vacíos.
Como aspecto importante, Halliburton (2009) menciona que la porosidad total siempre
va a ser mayor o igual a la efectiva. Para el ingeniero de yacimientos la porosidad más
importante es la efectiva, pues constituye los canales porosos interconectados, lo que supone
que puede haber importantes saturaciones de hidrocarburos en dichos espacios. Por otro lado,
la porosidad máxima que se puede encontrar es de 47.6%, la cual solo se daría en un arreglo
cúbico perfecto.
b.- Origen de deposición de los estratos
Porosidad primeria o intergranular
En primer lugar, según Rodríguez (2007) es aquella que se produce en la matriz de
roca y está compuesta de granos individuales de forma más o menos esféricos, cuyo empaque
permite existencia de poros entre ellos. Este tipo de porosidad se desarrolló al mismo tiempo
que se depositaron los sedimentos. Asimismo, Paris (2009) explica que es conocida como
porosidad original y está conformada por los espacios vacíos que quedan entre los granos y los
fragmentos minerales después que se acumularon como sedimentos.
Como los autores lo describen, esta porosidad se da al mismo tiempo de la
depositaciòn de los sedimentos en la formación del yacimiento. Por ello, es que se permite ver
la formación de la formación de granos casi en una perfecta forma esférica.
Según Escobar (2008) la porosidad primaria a su vez, se clasifica en:
Porosidad intercristalina; que se refiere a los espacios existentes entre los planos de un
cristal o espacios vacíos entre cristales. Muchos de estos poros son sub-capilares, en poros
menores de 0,002 mm de diámetro. La porosidad que se encuentra entre cristales o partículas
tamaño lodo se llama comúnmente “microporosidad”.
Porosidad integranular; la cual, es función del espacio vacío entre granos, es decir, de
los espacios intersticiales de toda clase en todo tipo de roca. Esta porosidad comprende
tamaño sub-capilar a súper-capilar. Generalmente, los espacios tienen un diámetro mayor de
0,5 mm.
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Planos estratificados; cuando existe concentración de espacios vacíos de diferentes
variedades paralelos a los planos de estratificación. Las geometrías mayores de muchos
yacimientos petroleros están controladas por este tipo de porosidad. Entre las causas de
espacios vacíos en los planos estratificados se cuentan: diferencias de los sedimentos
depositados, tamaño de partículas y arreglo de depositación y ambientes de depositación.
Espacios sedimentarios misceláneos; estos se deben a: (1) espacios vacíos resultantes
de la depositación de fragmentos detríticos de fósiles, (2) espacios vacíos resultantes del
empaquetamiento de oolitas, (3) espacios cavernosos de tamaño irregular y variable formados
durante el tiempo de depositación, y (4) espacios creados por organismos vivos en el momento
de la depositación. Luego de lo anterior, el autor denota que este tipo de porosidad se forma
debido al ambiente sedimentario donde se formó la trampa de hidrocarburo, por ende, este
indicador tiene como factor fundamental la formación de pequeños poros en el plano de
estratificación de la roca.
CONSIDERACIONES FINALES
La porosidad tiene dos vertientes importantes que la definen. En primer lugar, la
porosidad vista como indicador petrográfico, es decir, se trata de un componente más de la
roca. En principio se considera una fase única, constituyendo junto con el resto de las fases
minerales el volumen rocoso total. Es de vital importancia para el geólogo y petrofísico.
En segundo lugar, la porosidad como propiedad física representa una propiedad
elemental y también fundamental de las rocas, y como tal, suministra parámetros numéricos.
Es de vital importancia para el ingeniero de yacimientos y geofísicos que están a cargo de la
simulación de las propiedades del medio poroso.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Carrillo L. (2006) Ingeniería de reservorios. Apuntes de clases. Universidad Nacional de
Ingeniería. Facultad de Ingeniería de Petróleo. Argentina.
Escobar F. (2008). Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos. Colombia: Editorial
Universidad Sur Colombiana.
Halliburton. (2009). Recopilación técnica. Ingeniería de Yacimientos. Documento técnico.
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Mannucci J. (2010). Caracterización energética de yacimientos. Maracaibo: Mannyron
Consultores, C.A.
Paris M. (2009). Fundamentos de ingeniería de yacimientos. Venezuela: Ediciones Astro
Data.
Rodríguez J. (2007). Ingeniería básica de yacimientos. Universidad de Oriente. Núcleo
Anzoátegui.
Rosas A., De Sousa R. y Daniel J. (2006). Engenharia de reservatorios de petróleo. Rio de
Janeiro Brasil: Editora Interciencia.
Vásquez A. (2000). Introducción a la geomecánica petrolera. Caracas: V.V.A. Consultores,
C.A. Cuarta Edición
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ENERGÍA ELÉCTRICA: ESCENARIO MUNDIAL Y SITUACIÓN EN
VENEZUELA
Briceño J.1, Nava G.2 y Romero Y.3
1
Maestría en Eficiencia Energética. Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”
(UNERMB). Estado Zulia, Venezuela. [email protected]
2
Coordinación de Investigación. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
3
Centro de Orientación y Promoción Integral Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del
Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
En los tiempos actuales, enmarcados en un desarrollo postmoderno apuntalado hacia la
tecnología y sistemas altamente energizados, es indispensable el uso de la electricidad, siendo
éste el tema central de esta investigación, donde se pretende abordar a través de la
documentación y descripción, la situación actual del uso de energía eléctrica. Para tal fin se
inicia con los fundamentos teóricos de Percy (2012), Teyra (2009), Casas (2006), Hernández
(2013), Aller (2010) y Yegres (2014). En la actualidad el consumo mundial anual de
electricidad es del orden de 14,91 millones GWh generados por plantas térmicas (80%),
hidráulicas (15%), nucleares (4%) y de otros combustibles primarios (1,3%), sin embargo, la
distribución de estos consumos es muy desigual en diferentes partes del mundo, ya que
mientras los países desarrollados consumen la mayor parte de la energía, los más pobres tienen
índices de consumo muy bajos. Venezuela está catalogada como el tercer país del mundo con
las mayores reservas de petróleo, el combustible fósil de mayor empleo para generación de
energía actualmente. Asimismo, posee importantes reservas de gas, no obstante a finales del
2009 en Venezuela se produce una crisis que cambia la forma de vida de sus habitantes, se
evidencia un grave problema en la generación de energía de luz, que según los expertos de
debe a varios entre estos: la politización del sistema, sobreexplotación del Guri, fuerte
subsidio, incumplimiento de planes, ausencia de mantenimiento y termoelectricidad no
completada.
Palabas clave: energía, electricidad, combustibles, Venezuela.
INTRODUCCIÓN
En los tiempos actuales, enmarcados en un desarrollo postmoderno apuntalado hacia la
tecnología y sistemas altamente energizados, es primordial e indispensable el uso de la
electricidad, siendo éste el tema central de esta investigación.
Percy (2012) señala que en la actualidad el consumo mundial anual de energía eléctrica
es del orden de 14,91 millones de GWh generados por plantas térmicas (80%), hidráulicas
(15%), nucleares (4%) y de otros combustibles primarios (1,3%). Sin embargo, la distribución
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de estos consumos es muy desigual en diferentes partes del mundo, ya que mientras los países
desarrollados consumen la mayor parte de la energía total, los más pobres tienen índices de
consumo muy bajos.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Energía eléctrica, situación actual a nivel mundial y perspectiva
Expone Casas (2006), que el sistema más usado y que requiere la energía eléctrica para
su funcionamiento lo constituye, sin duda, la que fue la primera gran demostración de esta
nueva forma de utilizar la energía: la iluminación, que vino a desterrar las tinieblas a que el
hombre se vio sometido desde tiempos inmemoriales. Con ésta, fue prácticamente posible
convertir la noche en día, lo que ha permitido extender las actividades productivas, educativas,
sociales, culturales, deportivas a jornadas más extensas con el consabido beneficio asociado.
De los combustibles fósiles depende la mayor parte de la industria y el transporte de
nuestros días. Entre los tres suponen casi el 90% de la energía comercial empleada en el
mundo, como puede observarse en la FIGURA 1, a continuación:
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Petróleo
Gas
Nuclear
FIGURA 1. Consumo mundial de energía (8.300 millones de Tep/año)
Fuente: Percy (2012).
Como exponen los estudios de Percy (2012), la energía del mundo depende del
petróleo en primer lugar, y de otros combustibles que se obtiene mediante la combustión,
como el gas y carbón, el problema con estas fuentes que en su transformación se forman
grandes cantidades de anhídrido carbónico y otros gases contaminantes que se emiten a la
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atmósfera, amenazando la supervivencia de la vida tal y cómo la conocemos en nuestro planta
azul.
Es tanta la responsabilidad e inherencia de las fuentes de energía provenientes de
combustibles fósiles, que algunos expertos opinan que la supervivencia del planeta Tierra
depende en su mayoría de los países que tienen las reservas de que industrializan el petróleo y
sus formas de producción
Estos combustibles han permitido un avance sin precedentes en la historia de la
humanidad, pero son fuentes de energía no renovables, lo que significa que han tardado en
formarse millones de años, y se están consumiendo en pocos años, lo que trae como
consecuencia que las reservas mundiales de los mismos (FIGURA 2), disminuyan a un ritmo
creciente.
800
600
400
200
0
Carbón Petróleo
Gas
Otros
FIGURA 2. Reservas mundiales de energía (en miles de millones de Tep)
Fuente: Percy (2012)
Aporta Casas (2006), que el uso continuo y desproporcional de estos combustibles
durante los dos últimos siglos, ha creado tan profundas dependencias estructurales en la
sociedad actual que, al menos en gran parte del siglo que corre, su presencia continuará siendo
preponderante en el abanico de opciones de abastecimiento energético. En la actualidad, se
estima que más del 80% de la producción mundial de energía se produce gracias a la
combustión del petróleo, carbón y gas. Este fenómeno, ha creado una gran inquietud social y
hasta se puede afirmar que existen actualmente grandes conflictos de origen energéticos que se
manifiestan de manera creciente en todo el planeta, debido a las repercusiones económicas que
trae consigo la utilización a gran escala de los combustibles fósiles.
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En concordancia con Teyra (2009), la generación de 1000 kWh de energía eléctrica en
plantas térmicas implica la producción de 630 kg de CO2, 4 kg de SO2 y 2,5 kg de NOx. Estos
gases ingresan a la atmósfera ocasionando serios efectos sobre el clima mundial.
De acuerdo con Percy (2012), los principales países emisores de gases contaminantes
son, evidentemente los industrializados, responsables del 70% de las emisiones de CO2, como
se muestra en la TABLA 1. Estos datos corresponden a las emisiones totales, donde el
transporte automotor tiene un por ciento muy elevado.
TABLA 1. Principales países emisores de CO2
País
Estados Unidos
Unión Europea
Federación Rusa
Millones toneladas anuales
4 957 022
3 326 423
2 38 720
%
36,108
24,230
7,400
Fuente: Percy (2012)
La esperanza para el empleo de fuentes de energía congruentes con la vida del planeta,
son las fuentes renovables, lo cual podría ser la solución de gran parte de los problemas
humanos actuales, pero estos avances están en una fase tan incipientes, que a corto ni a
mediano plazo, se evidencia la posibilidad de sustitución del uso de los combustibles fósiles
como fuentes energéticas.
Crisis eléctrica en Venezuela
A finales del 2009 en Venezuela se produce una crisis que cambia la forma de vida de
sus habitantes, se evidencia un grave problema en la generación de energía de luz. La causa
inmediata de la crisis fue una prolongada ola de calor y sequía, que ocasionó que el agua en el
embalse de la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar alcanzara niveles muy bajos, esto
aconteció durante la ocurrencia del fenómeno climático de El Niño, que se empezó a
desarrollar desde julio de 2009.
El gobierno diversas medidas para superar la crisis, donde una de las más polémicas e
impactantes fue la implementación de un programa de racionamiento eléctrico en todo el país.
La situación de "emergencia eléctrica" decretada por el gobierno el 21 de diciembre de 2009,
fue suspendida el 30 de noviembre de 2010; no obstante, el 14 de mayo de 2011, luego de que
el país experimentase dos apagones nacionales, el gobierno de Hugo Chávez anunció un plan
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de racionamiento temporal y reconoció que el sistema eléctrico continuaba enfrentando
"debilidades en la generación" que no esperaban superar hasta finalizar el año.
Un estudio realizado por Hernández (2013), resalta varios factores que originaron y
mantienen la crisis eléctrica en Venezuela, mostrado en la FIGURA 3.
FIGURA 3. Causas de la crisis eléctrica en Venezuela
Fuente: Hernández (2013)
Como punto inicial se expone que la inherencia del factor político en el área eléctrica,
ha causado retraso y puntos discordantes a nivel nacional, lo que ha impedido la unión de
esfuerzos para superar la crisis. El gobierno asegura que la crisis es política y responsabiliza a
sectores opositores del país de atentar contra las instalaciones e infiltrar personas en la
industria para colapsar los sistemas. La oposición desmiente esta causa y señala a través de los
medios de comunicación, que el gobierno busca distraer y excusarse por lo poco diligente que
ha sido en la materia.
La sobreexplotación del Guri, donde se encuentra la Central Hidroeléctrica Simón
Bolívar, el cuál es embalse de agua más grande del país, es otro factor que señala el autor
como causa de la crisis eléctrica. Según Aller (2010), desde que se empezó a hablar de la crisis
eléctrica, sus orígenes y sus consecuencias, el embalse ha bajado unos 7 metros con setenta y
nueve centímetros. En opinión del especialista refleja que “aquí nada es normal, se está
sobreexplotando el embalse porque hay menos agua y esto obliga a usar más agua para
generar la misma cantidad de megavatios. Edelca está produciendo 2 mil megavatios más de
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lo que debería en esta época seca, y está turbinando un promedio de 4.500 metros cúbicos por
segundo, para generar la misma cantidad que generaba hace unos meses.
El fuerte subsidio que mantiene el estado para hacer funcionar el sistema eléctrico
nacional, influye negativamente en el mismo, con una electricidad muy económica comparada
con precios a nivel mundial, los venezolanos poca consciencia tienen sobre el ahorro
energético, lo que se traduce en un exceso de consumo; el gobierno a pesar de los esfuerzos
que hace en campañas de cambio de conductas hacia el uso racional del recurso, ha sido poco
exitoso educando a sus ciudadanos.
El
incumplimiento
de
los
planes
trazados,
objetivos
organizacionales
de
CORPOELEC, deficiente orientación hacia el logro de la visión sistémica organizativa, ha
ocasionado otro factor de crisis. Una empresa altamente politizada, marcada por la fuga de
talento, la deficiente capacitación, compromiso y motivación de su personal, hace que sea una
organización poco rentable que proporciona pérdidas al país, por lo que se hace necesario que
reciba subsidios del estado para no incrementar los costos de sus servicios.
Otra de las causas, la cual ha sido la más significativa según los expertos, es la
deficiencia en la inversión en mantenimiento predictivo a las plantas de generación eléctrica
en el país. Tal como lo exponen los expertos en urbanismo y en energía (Yegres, 2014),
precisan el crecimiento habitacional descontrolado, la desinversión y la ausencia de
mantenimiento correctivo como causas de colapso del servicio.
Yegres (2014), cataloga al sistema eléctrico en Ciudad Guayana como frágil, debido a
la falta de inversión para fortalecer las áreas que lo requieran para un mejor servicio. El
experto expone que no se invierte en el mantenimiento preventivo, sólo en el correctivo; es
decir, una vez que se presenta la avería la empresa interviene para corregir el problema.
Además los trabajadores de las centrales eléctricas, no cuentan con equipos, insumos ni
recursos para atender las fallas de manera rápida.
A todo ese cuadro se le suma la pérdida técnica, porque como no existe un
mantenimiento adecuado, los equipos son obsoletos por lo que se pierde electricidad desde el
momento que sale de la subestación. Según el urbanista, esto supera el 25 por ciento de
pérdidas de energía eléctrica que no llegan a ninguna parte.
Y como último aspecto, pero no menos importante, considerado por Hernández (2013),
como causa de la crisis, es la termoelectricidad no completada; referida a la poca capacidad de
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las máquinas para desencadenar electricidad, los generadores están saturados y son forzados a
producir, ya que la demanda continua en aumento y no se han desarrollado en el país, fuentes
alternativas de generación.
En las fuentes de energía alternativa, está según la opinión de los autores, la clave para
la solución de la actual crisis, de las cuáles la más recomendable y acertadas según las
características del país son, las energías renovables como la eólica, solar, biomasa y
mareomotriz, en virtud de que Venezuela cuenta con los condicionamientos ambientales
necesarios para desarrollar este tipo de fuentes energéticas.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aller J. (2010). Sobreexplotación en Guri y colapso para abril, advierte ingeniero experto
(documento en línea). Disponible en: http://www.notiactual.com/sobreexplotacion-en-guri-ycolapso-para-abril-advierte-ingeniero-experto. (Consulta: 2014, junio 14).
Casas F. (2006). Ahorro de energía eléctrica en instalaciones industriales. Cali Colombia:
Continente Editores, SA.
Hernández N. (2013). Situación energética venezolana (documento en línea. Disponible en
www.lossinluzenlaprensa.com/?page_id=16998. (Consulta: 2014, junio 14).
Percy V. (2012). Temas especiales de sistemas eléctricos industriales. Centro de Estudios
de Energía y Medio Ambiente. CEEMA 11 (5), 48-50.
Teyra M. (2009). Ahorro de energía en sistemas de suministro eléctrico industrial. Centro
de Estudios de Energía y Medio Ambiente. Publicaciones Cubanas Seriadas 4 (8), 20-23.
Yegres U. (2014). Expertos en urbanismo y en energía precisan el crecimiento habitacional
descontrolado, la desinversión y la ausencia de mantenimiento correctivo como causas del
colapso de servicio (documento en línea). Disponible en:
www.soberania.org/Articulos/articulo_7373.htm. (Consulta: 2014, mayo 14).
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SIMULACIÓN COMPUTARIZADA DE COMPORTAMIENTO DE UNA
TURBINA EÓLICA VERTICAL SAVONIUS
López F. y Martínez M.
Programa de Ingeniería Mecánica. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Esta investigación se centra en la elaboración de un simulador de turbinas eólicas verticales
Savonius. La metodología empleada, se clasificó como no experimental bajo la modalidad
proyecto factible. Se aplicaron procedimientos matemáticos necesarios para determinar el
comportamiento de una turbina Savonius, así como la codificación establecida por el
programa para la realización del simulador, finalizando con los pasos a seguir para completar
una simulación. Se establecieron como conclusiones que los parámetros que dirigen y
encabezan el comportamiento de la turbina eólica Savonius, son la potencia disponible y la
potencia que va a generar la turbina influenciada por la velocidad del viento, sus
características y esencialmente estos parámetros, determinan los indicadores de efectividad,
necesarios para su funcionamiento óptimo. Tener conocimiento de cuáles son las condiciones
de estudio de un equipo facilita la comprensión del mismo.
Palabras clave: Simulación, turbina Savonius, energía eólica.
INTRODUCCIÓN
La energía eólica es la energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire es
decir del viento. Es un recurso renovable que se encuentra en desarrollo su aprovechamiento y
se está utilizando ampliamente a nivel mundial para la generación de electricidad, debido a la
demanda energética proporcional al aumento poblacional y a avances tecnológicos.
Tradicionalmente, por efecto práctico, los aerogeneradores se dividen en: turbinas de
eje horizontal, en las que el eje de rotación es paralelo a la dirección al viento; así como la
turbinas de eje vertical, donde su eje de rotación es perpendicular a la dirección del flujo de
viento (Villarubia, 2004). Estas últimas son muy poco utilizadas, sin embargo, su eficiencia se
ha incrementado. Tienen la ventaja de ser de fácil acceso, requieren de menos mantenimiento
como de espacio, hacen menos ruido, generan más electricidad con menor área de barrido,
rotan con vientos muy bajos así como altos, no son peligrosas para la vida silvestre;
características que contrastan con las turbinas de eje horizontal.
Para el diseño y construcción de turbinas eólicas se requieren numerosos ensayos
donde los parámetros del viento, la potencia que puede llegar a alcanzar el aerogenerador; son
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variables cruciales. Por consiguiente se hacen modelos a escala que comprueban la validez del
experimento además de su posible funcionamiento a escala real, sin embargo dichas pruebas
requieren tanto de sumas de dinero como de tiempo. Ante esta situación, existe la alternativa
de utilizar una simulación computacional, que facilita el trabajo con solo codificar los datos
eólicos.
El objetivo principal de esta investigación fue simular computacionalmente el
comportamiento de una turbina eólica vertical Savonius.
METODOLOGÍA
Las turbinas eólicas son dispositivos compuestos principalmente por un rotor provisto
de alabes, donde a través de estos transita el viento, generando un movimiento rotativo,
transformando de esta manera la energía cinética del viento en energía mecánica, donde es
transferida a través del eje hacia un generador eléctrico, para crear la energía eléctrica.
Existen dos diseños básicos de rotores de eje vertical: Savonius y Darrieus. El rotor
Darrieus tiene una eficiencia mayor que el Savonius y su valor máximo se alcanza para una
velocidad específica más elevada. La principal ventaja que presenta el Savonius frente al
Darrieus es la sencillez de su construcción y mejores valores para el par de arranque a bajas
velocidades. Puede decirse que el rotor Savonius solo es útil para pequeñas potencias
(Villarrubia, 2004).
Parámetros de diseño de turbinas eólicas
A continuación se presentan los parámetros de diseño de las turbinas eólicas (RWE
Npower renewables, 2008).
Densidad del Aire
Para la evaluación del potencial eólico en diferentes temperaturas, se tiene en cuenta la
ecuación de densidad del aire.
Potencia eólica disponible
Según Villarrubia (2004), el potencial disponible eólico (
se asocia al caudal de
aire que atraviesa un área (A) perpendicular a la velocidad del viento (V).
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La potencia eólica disponible es directamente proporcional al área (A) perpendicular al
flujo de viento, por lo que si se aumenta esta la energía obtenida se verá aumentada también.
Potencia eólica aprovechada
Villarrubia (2004) explica si el rotor gira a una velocidad de rotación Ω, y el centro de
los alabes está a una distancia R del centro de giro, la velocidad lineal de los alabes será:
u=w*R. Si el viento presenta una velocidad absoluta (v), su velocidad relativa respecto al
alabe opuesta ocupa la posición inferior (se acerca al viento). Así, aparecen dos fuerzas F y F’,
de dirección y sentidos iguales pero de diferentes módulo, que actuando sobre los alabes
opuestos simétricamente originan un par de fuerzas que provoca el giro del rotor.
Velocidad Específica
Se define como la relación entre la velocidad del viento y la velocidad lineal de
rotación del rotor
Parámetros de Simulación
Inicialización y ejecución de una simulación
Además de los parámetros que se deben definir en el método de integración, se
necesita especificar el tiempo de inicio y de parada de ejecución antes de iniciar la simulación.
La simulación puede ser iniciada presionando el botón de inicio bajo el menú principal. Antes
de iniciar la simulación, se debe colocar un Scope y abrir la plantilla de reloj para monitorear
el progreso de la simulación.
Observación de variables
Durante la ejecución primaria, es necesario observar las variables clave para revisar si
la simulación tiene un progreso satisfactorio y si está trabajando correctamente. El progreso
puede ser monitoreando con un despliegue del tiempo de la simulación desde el módulo clock
inscrito dentro de la pantalla. Si se da un doble clic en el reloj se despliega un monitor del
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tiempo simulado que indicará una qué tan suavemente se está ejecutando la integración o en
qué punto tuvo un enclave.
Almacenamiento de datos
La señal de salida del generador puede ser visualizada directamente durante la
simulación utilizando un Scope. Si se desea almacenar las variables, junto con el dato de reloj
correspondiente, se pueden almacenar como datos utilizando la plantilla To File en el bloque
sink. Otra opción, un poco más eficiente, es guardar temporalmente las variables en un
arreglo, sioux, en el workspace de MATLAB usando la plantilla To Workspace del bloque
Sinks.
RESULTADOS
Pre – Simulación
Una vez ingresado al simulador por el software de Matlab, se procede a tomar en
cuenta todos los parámetros de entrada que son necesarios para la exitosa simulación de la
turbina vertical.
1. Diámetro del alabe: Bien es lógico que al aumentar el diámetro del álabe, aumentara
la fuerza de arrastre del viento que posee la turbina, y que le ayuda a aumentar la potencia
aprovechada.
2. Espesor del alabe: Una de las propiedades que se necesita del material de los alabes
es que sea liviano para que el viento pueda vencer su inercia fácilmente. Pero se necesita un
espesor del alabe que le ayude a resistir las corrientes de viento que pasan a través de la
turbina.
3. Diámetro del eje: Es recomendado de que haya un espaciamiento con una relación
de entre 1/3 a 1/6 del diámetro del álabe. Sin embargo, según Villarrubia (2004), existen
mayor eficiencia con la relación 1/6 del diámetro del álabe.
4. Altura de la turbina: Según Villarrubia (2004), la altura del álabe recomendada para
esta turbina debe de ser igual o mayor que dos veces el diámetro del álabe para aprovechar
más eficazmente la potencia.
5. Densidad del alabe: El materia que se debe usar para la fabricación de los álabes,
tiene que tener la propiedad de ser liviano para rotar más fácilmente ante las corrientes del
viento. Entre los materiales más comunes con lo que se fabrican este tipo de turbina están los
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poliplásticos, aluminio, aunque para añadirle resistencia también se utilizan materiales como
la fibra de vidrio y fibra de carbono.
6. Densidad del eje: La altura del eje de la turbina es aún mayor que la altura de los
álabes de la misma. La propiedad que deben tener los ejes de estas turbinas es la de
resistencia, puesto que la parte más crítica de la turbina será en la unión de los alabes de la
turbina con su eje.
7. Densidad del aire: A mayor densidad, mayor será la fuerza adquirida por las
turbinas. Se recomienda que la ubicación de dichas turbinas sea en un lugar alto y frío, pues
aumenta la potencia adquirida de la turbina.
8. Temperatura: El aire caliente es menos denso que el aire frío, se recomienda que la
temperatura sea baja para aumentar la densidad del aire.
9. Velocidad del viento: Este tipo de turbinas no son eficientes a velocidades del viento
muy elevadas, por eso es que se ubica en zonas bajas. Un rango estimado de las velocidades
que pueden soportar estas turbinas son de 0m/s a 14m/s. En el caso de este simulador, se
tienen dos parámetros de prueba, un viento constante y uno variable.
10. Masa de los alabes: Ver densidad de los álabes.
11. Masa del eje: Ver densidad del eje.
12. Masa entre los separadores, tornillos y tuercas: La masa de los accesorios que se
utilizaran en la construcción de la turbina son de importancia para calcular la fricción causada
por los rodamientos.
13. Diámetro del agujero del rodamiento: Para saber cuál será la fricción causada por
los rodamientos, es necesario saber su diámetro interno que debe ser mayor o igual al eje de la
turbina, y el número de rodamientos a utilizar.
14. Coeficiente de fricción de Rodamiento Rígido de Bolas: Valor obtenido por medio
de los valores estándares de la SKF.
15. Resistencia del material: Se debe considerar, cual es la resistencia última de los
materiales que conforman los álabes de estas turbinas para tener en consideración cuanta
fuerza del viento puede resistir. Será de vital importancia para el cálculo de la eficiencia.
Simulación
Una vez poseer todos los parámetros de entrada, y tomar en cuenta las
recomendaciones de cada uno de ellos, se procede a ejecutar la simulación de la turbina.
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En el paso de la simulación, se empieza por introducir los parámetros de entrada ya
establecidos en el paso de pre – simulación, se introduce el valor en segundos de cuánto
tiempo se evaluara la turbina vertical Savonius (TABLA 1).
TABLA 1. Parámetros de la turbina vertical Savonius.
Parámetros
Turbina de Prueba I Turbina de Prueba II
Diámetro del Alabe
0,072 m
0,45 m
Espesor del Alabe
0,002 m
0,003 m
Diámetro del Eje
0,012 m
0,075 m
Altura de la Turbina
0,17 m
0,7 m
1420 kg/m3
Densidad del Alabe
1420 kg/m3
Densidad del Eje
7870 kg/m3
2700 kg/m3
Temperatura Ambiente
15 °C
15 °C
Velocidad del Viento
Variable
Variable
Masa de los Alabes
0,1092 kg
4,216 kg
Masa del Eje
0,3026 kg
11,928 kg
Masa entre Accesorios
0,022 kg
0,200 kg
Diámetro del Rodamiento
0,0127 m
0,012 m
Número de Rodamientos
2
5
Coeficiente de Fricción del Rodamiento
0,0015
0,0015
Post – Simulación
Una vez finalizada la simulación se visualiza los resultados por las diversas
herramientas del Matlab/Simulink (FIGURAS 1, 2, 3 y 4).
FIGURA 1. Gráfica de Cp. contra la Velocidad del viento. Turbina I.
Se puede destacar como la potencia incrementa hasta cierto punto máximo y decrece al
aumentar la velocidad del viento. Se puede concluir que estas turbinas son de baja potencia y
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trabajan a velocidades de viento bajas; al aumentarla la velocidad del viento solo habrá
pérdida puesto que estas turbinas no resisten altas velocidades.
El potencial eólico disponible depende factores como las dimensiones o la ubicación
del equipo. Mientras haya una densidad del aire densa ayudara a aumentar más la potencia.
FIGURA 2. Gráfica de Cp. contra la Velocidad del viento. Turbina II.
FIGURA 3. Gráfica de potencia aprovechada contra la velocidad del viento. Turbina I.
FIGURA 4. Gráfica de potencia aprovechada contra la velocidad del viento. Turbina II.
La potencia aprovechada por esta turbina es generalmente muy baja. Estás turbinas
entran en la categoría de microaerogeneradores. A pesar de tener una potencia disponible
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considerablemente alta, la potencia que este aprovecha es muy poca, pues depende de la
aerodinámica del equipo.
CONCLUSIONES
Los parámetros que dirigen y encabezan el comportamiento de la turbina eólica
Savonius, son la potencia disponible y la potencia que va a generar la turbina influenciada por
la velocidad del viento, sus características y esencialmente estos parámetros, determinan los
indicadores de efectividad, necesarios para su funcionamiento óptimo.
Para realizar la simulaciones computarizada, es ideal conocer las recomendaciones de
los parámetros que se van a utilizar, pues facilita la interpretación de los resultados que se
obtendrán al final de las operaciones. Tener conocimiento de cuáles son las condiciones de
estudio de un equipo facilita la comprensión del mismo, de lo que es o no es capaz de ocurrir.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Villarrubia M. (2004). Energía eólica. España. Editorial: Ceac.
RWE Npower renewables. (2008). Cálculo de potencia de turbinas eólicas. Departamento
de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. USA Power Industry.
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SUMINISTRO DEL GAS NATURAL, MEDIO AMBIENTE Y ENERGÍA
ALTERNATIVA EN LA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
Prieto E.
Departamento de Ciencias Naturales. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo general analizar los procesos correspondientes al
suministro de gas natural, su impacto en el medio ambiente y las energías alternativas
sustitutivas de este combustible en la República Bolivariana de Venezuela (RBV). Para lo
cual, se inició con una explicación de los procesos de suministro de gas natural en la RBV,
después se analizaron las incidencias de las emisiones medioambientales al ecosistema y a la
población en general, y finalmente se analizaron las ventajas, desventajas y el alcance de las
energías alternativas sustitutivas del gas natural y su aplicabilidad. El tipo de investigación fue
descriptiva. Se concluye el suministro de gas natural hacia dentro y fuera del país y desde
otros países es un beneficio común tanto para el país como a nivel latinoamericano. Se han
elaborado grandes avances en materia medioambiental a través de las regulaciones legales y se
han desarrollado importantes proyectos empleando energías alternativas a nivel nacional
utilizando energía solar, eólica y biomasa, entre otras.
Palabras clave: Suministro de gas, medio ambiente, energías alternativas.
INTRODUCCIÓN
En las últimas décadas, se ha manifestado a nivel mundial la necesidad de disminuir
las emisiones contaminantes del medioambiente. Una de las iniciativas más importantes que se
estableció en la Convención del Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio climático
suscrita en 1992 dentro de lo que se conoció como la Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro,
durante el año 1997, en este ámbito, ha sido creado el llamado “Protocolo de Kioto”,
(Organización de las Naciones Unidas, ONU, 1997), cuyo propósito es el de proporcionar las
exigencias más rigurosas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
En la República Bolivariana de Venezuela (RBV), el suministro de gas natural se lleva
a cabo de diversas formas, pero principalmente es a través de tuberías, que pasan a lo largo del
territorio nacional.
En el primer capítulo se explica todo lo referente al suministro de gas natural en la
RBV, en el cual se describen los proyectos de suministro de gas a nivel nacional e
internacional, así como también los acuerdos, tratados, convenios, junto a su planificación y
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desarrollo. En el segundo capítulo se indican ciertas consideraciones medioambientales a
considerar en el suministro de gas natural en Venezuela, tomando en cuenta al ecosistema y a
la población en general, y las regulaciones ambientales a las que esto pudiere llevar. En un
tercer capítulo se establecen las descripciones, ventajas y desventajas de las energías
alternativas sustitutivas del GN, además de indicarse los avances recientes a nivel nacional e
internacional con su respectiva aplicabilidad en la RBV. Para terminar en unas conclusiones,
las cuales explican en detalladamente la importancia del suministro de gas natural,
medioambiente y energías alternativas sustitutivas del gas natural en la RBV y el impacto que
pueda representar en la industria petroquímica a nivel nacional.
OBJETIVOS
Objetivo general
Analizar los procesos correspondientes al suministro de gas natural, su impacto en el
medio ambiente y las energías alternativas sustitutivas de este combustible en la RBV.
Objetivos específicos
Explicar los procesos de suministro de gas natural en la RBV.
Analizar las incidencias de las emisiones medioambientales al ecosistema y a la
población en general.
Analizar las ventajas, desventajas y el alcance de las energías alternativas sustitutivas
del gas natural y su aplicabilidad.
METODOLOGÍA
Se realizó una revisión bibliográfica en las bibliotecas de universidades, artículos de la
internet, entre otros. De esta forma se obtuvo la recopilación de toda la información necesaria,
la cual se corresponde a un procedimiento científico que según su nivel se apega al de una
investigación descriptiva, con un diseño de tipo documental y un propósito u objetivos
internos que la define como aplicada, ya que se indica dónde se le da utilidad práctica en la
actualidad del suministro de gas, medioambiente y energías alternativas en la RBV.
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HALLAZGOS E INTERPRETACIONES
Al elaborar un análisis de los procesos correspondientes al suministro de gas natural,
su impacto en el medio ambiente y las energías alternativas sustitutivas de este combustible en
la RBV, se tiene que se han desarrollado avances importantes en cuanto a la puesta en marcha
de proyectos de energías alternativas a nivel nacional.
Al explicar los procesos de suministro de gas natural, se observó que tanto a nivel
nacional como internacional se han desarrollado proyectos que están enmarcados dentro de
dos planes importantes que son El Plan Estratégico 2006 – 2012, dentro del Plan Siembra
Petrolera cuya meta es alcanzar una producción de gas natural de 11.839 MMPCD
(3.3524*108m³) de los cuales el 62 % provienen de la producción oriental del país y el Plan
Delta caribe que enlaza a la RBV con los países latinoamericanos del continente a través de
convenios de cooperación energética a través del suministro de petróleo por parte de RBV a
los países suscritos
El plan nacional contempla proyectos de exploración como lo es el PIEX que persigue
agregar nuevas reservas de hidrocarburos, y los proyectos de gas que abarcan desde el Oriente
al occidente del país para llegar a las metas establecidas en el plan estratégico 2006 – 2012
(Petróleos de Venezuela S.A., PDVSA, 2011) , aunque los datos presentados datan de finales
del año 2001, todos estos proyectos en la actualidad se encuentran en ejecución, excepto por el
proyecto Jusepin 120 que culminó en el primer trimestre del año 2012, como lo indica la
información suministrada.
A nivel internacional, se proyectan redes de gasoductos denominados Gasoducto
Transcaribeño, gasoducto a Surinam y gasoducto Venezuela – Colombia - Panamá para
comunicase con el ya proyectado Gasoducto Centroamericano que llega hasta México.
Asimismo, están los proyectos de unificación de yacimientos con los gobiernos de Trinidad y
Tobago, dentro del proyecto Plataforma Deltana para la exploración y explotación de
yacimientos compartidos internacionalmente.
Al analizar las incidencias de las emisiones medioambientales al ecosistema y a la
población en general, se observa que deben tomarse en cuenta ciertas consideraciones para
contribuir al desarrollo sostenible y sustentable del planeta colaborando a la mitigación de las
emisiones de los gases con efecto invernadero. En la RBV se encuentran las regulaciones de
este tipo de efectos a través de leyes que partiendo del Protocolo de Kioto del año 1997 (ONU,
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1997), se rigen desde documentos como lo son la Constitución de la RBV (Asamblea Nacional
Constituyente, 1999), pasando por la LOHG (Ley Orgánica de los Hidrocarburos Gaseosos,
1999), hasta la creación de un ente regulador como es el ENAGAS contemplado dentro de la
LOHG (Ley Orgánica de los Hidrocarburos Gaseosos, 1999), cuyo ente regula, fiscaliza y
controla a través de las NTA las emisiones de gases efecto invernadero a la atmósfera
(ENAGAS, 2007), planteándose metas a corto plazo para cumplir con lo establecido en el
Protocolo de Kioto y así colaborar con los programas para la conservación del medioambiente
y evitar que el calentamiento global siga en aumento.
El análisis de las ventajas y desventajas de las energías alternativas sustitutivas del gas
natural, se tienen las no renovables y las renovables. Dentro de las no – renovables se
encuentran las de origen fósil mayormente conocidas como el carbón y petróleo, ambas emiten
en su uso productos de combustión de efecto invernadero y la energía nuclear, que aunque con
poca materia prima se produce gran cantidad de energía eléctrica, no produce emisiones de
gases de efecto invernadero, pero que si no se siguen los patrones rigurosos de seguridad se
corre riesgo de perderse gran cantidad de vidas humanas. Y dentro de la clasificación de las
fuentes de energías renovables, se indica que no son contaminantes, y aunque son de un costo
inicial superior al de los combustibles fósiles, a largo plazo serían beneficiosos para el
medioambiente, contribuyendo a la mitigación de los efectos de los gases efecto invernadero.
Cabe destacar que a pesar de las desventajas en su aplicación de algunas fuentes de energía
renovables, se debe considerar su uso en lugares remotos donde las condiciones están dadas de
acuerdo a los recursos disponibles para aprovecharse los mismos y contribuir a la
conservación del medioambiente.
A nivel nacional e internacional se han desarrollado grandes avances en estos sistemas
de generación de electricidad con fuente de energía renovable, siendo casos particulares
importantes los proyectos desarrollados en la Península Guajira, del estado Zulia de la RBV,
denominado Parque Eólico de la Guajira (Gerencia Alternativa, 2013), aprovechando los
fuertes vientos de la zona, y los paneles solares ubicados en el centro comercial Gran Bazar
ubicado en el municipio Maracaibo del estado Zulia de la RBV (www.granbazar.com, 2013).
Respecto a la obtención de gas natural por métodos no convencionales, se hace
necesaria su aplicabilidad sobre todo en los lugares donde existe la posibilidad de encontrarse,
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debido a que la combustión del gas natural siempre será menos contaminante que la
explotación de cualquier otro combustible fósil.
Es necesario que se desarrollen proyectos donde se utilicen fuentes de energías
renovables alternativas sustitutivas del gas natural, aprovechando los recursos existentes, en
lugares tropicales en los cuales el clima es soleado y con muchos vientos aprovechar esas
características y producir energía eléctrica combinando esos dos recursos, contribuyendo a la
conservación del ambiente.
CONCLUSIONES
Se concluye el suministro de gas natural hacia dentro y fuera del país y desde otros
países es un beneficio común tanto para el país como a nivel latinoamericano. Se han
elaborado grandes avances en materia medioambiental a través de las regulaciones legales y se
han desarrollado importantes proyectos empleando energías alternativas a nivel nacional
utilizando energía solar, eólica y biomasa, entre otras.
BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRÁFICAS
Asamblea Nacional Constituyente. (1999). Constitución de la República Bolivariana de
Venezuela.
ENAGAS, Gerencia de Operaciones. (2007) (s.f.). enagas.gob.ve. (documento en línea).
Disponible en: http://enagas.gob.ve/info/publicaciones/pubdocs/normas-tecnicas-aplicablescalidad-del-gas.pdf (Consulta: 2013, marzo 26).
Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela 36.793. (1999). Ley Orgánica de los
Hidrocarburos Gaseosos.
Gerencia Alternativa. (2013). www.gerenciaalternativa.com. (documento en línea). Disponible
en: http://www.gerenciaalternativa.com/parque-eolico-de-paraguana-genera-26-megavatios/
(Consulta: 2013, marzo 26).
Organización de las Naciones Unidas, ONU. (1997). Protocolo de Kyoto de la Convención
Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (documento en línea). Disponible
en: www.un.org. http://www.un.org/es/millenniumgoals/ (Consulta: 2013, marzo 21).
Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) y sus Filiales. (2011). Informe de Gestión Anual 2011.
Caracas.
www.granbazar.com. (2013). www.granbazar.com. (documtnep en línea). Disponible en:
http://www.granbazar.com/respon_social.php?num=2 (Consulta: 2013, marzo 22).
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FACTIBILIDAD DE LA UNIDAD LINEAR LIFT SYSTEM–WELL
HEAD MOUNTED (LLS-WHM) EN POZOS COMPLETADOS CON
BOMBEO MECÁNICO (ALTA FRICCIÓN CABILLA-FLUIDO)
Gómez A.
Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) Occidente. Tía Juana, estado Zulia, Venezuela
[email protected]
RESUMEN
Existen pozos completados con sistema de bombeo mecánico, con alta fricción cabilla-fluido
ocasionando el efecto conocido como flotación de cabilla, generando pérdida parcial o total de
la producción debido al poco desplazamiento del pintón dentro del barril. Para solucionar este
problema existen diferentes técnicas de superficie y de fondo, pero económicamente deben
competir entre ellas para obtener la mejor relación costo/beneficio. La unidad linear lift
system–well head mounted (LLS-WHM) es una unidad de superficie no convencional para
bombeo mecánico que se caracteriza por tener un diseño simple, fácil de operar y con costos
más bajos que una unidad de bombeo convencional. El equipo permite realizar ajustes de
parámetros tales como: longitud de carrera, variación de la velocidad tanto en carrera
ascendente como descendente, toma de carta dinagráfica y ahorro de energía, todo esto con la
finalidad de optimizar la producción del pozo. Considerando que el equipo es ideal para pozos
activos que presentan flotación de cabillas y golpe de fluido, se planteó como objetivo evaluar
el desempeño del equipo de superficie LLS-WHM. La prueba piloto fue llevada a cabo en el
pozo LSE-2778 del Campo Tía Juana Tierra División Costa Oriental del Lago, instalando el
modelo LLS: 10-10-20E (carrera 120 pulgadas, carga máxima 10.000 Lbs y potencia de 20
HP). Los resultados demostraron que la unidad de superficie LLS-WHM superó las
expectativas, solucionando el problema de alta fricción cabilla-fluido, reducción de diferida de
producción y costos por intervención al pozo, obteniendo un 26% adicional de producción.
Palabras clave: Bombeo mecánico, alta fricción cabilla-fluido, linear lift system-well head
mounted (LLS-WHM).
INTRODUCCIÓN
La producción de hidrocarburos es el proceso de sacar de manera ordenada y
planificada el crudo que la naturaleza ha acumulado en los yacimientos. La mayoría de los
pozos son capaces de producir por flujo natural en la primera etapa de su vida productiva.
No obstante, al realizar la explotación del yacimiento, la presión de éste disminuye, lo
que implica que la producción de fluidos baje hasta el momento en el cual el pozo deja de
producir por sí mismo. De allí surge la necesidad de extraer los fluidos del yacimiento
mediante la aplicación de fuerzas o energías ajenas al pozo, lo que se denomina métodos de
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levantamiento artificial, cuyo propósito es maximizar el diferencial de presión a través del
yacimiento y provocar la mayor afluencia de fluidos, sin que generen problemas de
producción: avenamiento y conificación de agua, entre otros.
Existen diversos métodos de levantamiento artificial, ya sean convencionales (bombeo
mecánico, levantamiento artificial por gas, bombeo electrosumergible, bombeo de cavidad
progresiva y bombeo hidráulico) y no convencionales (PAC y otros), los cuales deben ser
aplicados tomando en consideración algunos parámetros importantes al momento de
seleccionar
el
método
adecuado
tales
como:
inversión
inicial,
relación
gastos
operacionales/ingresos mensuales, vida útil del equipo, números de pozos, disponibilidad del
equipo e índice de productividad del pozo, entre otros.
El bombeo mecánico convencional es el sistema de levantamiento artificial primario
más usado en la industria petrolera, en especial en la división Costa Oriental del Lago, este
método presenta desventajas cuando se encuentra instalado en zonas urbanas, ya que son
equipos considerablemente pesados y para su traslado o cambio resulta un poco engorroso, así
como, también al momento de realizar un mantenimiento; son equipos que generan riesgos a
los transeúntes; también al momento de que el pozo presente problemas como alta fricción
fluido-cabilla (flotabilidad de cabilla), ya que, en la mayoría de los casos este tipo de problema
no se puede eliminar al tener instalado un balancín convencional y se debe proceder a buscar
otras soluciones para terminar con estos casos y tener una mayor producción cualquier trabajo
que se vaya a ejecutar requiere una cuadrilla y más horas de trabajo y sus costos son
relativamente altos en cuanto a adquisición y mantenimientos.
A partir del año 1990, se han probado unidades hidráulicas en la Unidad de
Explotación Tierra Este Pesado de PDVSA para pozos que no son estimulados con inyección
alterna de vapor, con el fin de reemplazar el equipo de superficie tradicional existente en estos
campos como lo es el balancín, dado a los altos índices de falla por alta fricción fluido-cabilla
(flotabilidad de cabillas), altos costos de las unidades de superficie (balancín) para pozos
nuevos o reemplazo de las unidades que hayan cumplido con su vida útil.
Bonillo (2003), analizó el sistema de bombeo hidráulico controlado por computadora
Unidad Dynapump como una nueva tecnología aplicada a la extracción de crudo, evaluando
de forma descriptiva su desempeño con respecto al de métodos de producción como el
bombeo mecánico convencional, el levantamiento artificial por gas, el bombeo
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electrosumergible y el bombeo por cavidad progresiva, lo que permitió establecer las
condiciones que favorecen su implementación en el levantamiento de crudo, contemplando un
aumento en la eficiencia de inversión, del tiempo de trabajo y reduciendo el impacto
ambiental.
Por su parte, Gómez (2004), evalúo el método de bombeo mecánico empleando la
Unidad de Superficie Dynapump en los Campos Barua y Motatán, siendo factible su
aplicación, el estudio fue basado en la recopilación de datos y simulaciones que permitieron
predecir el comportamiento de los pozos, tomando en cuenta que el mayor porcentaje de los
pozos del área producían mediante levantamiento artificial por gas y la escasez del mismo
ocasionaba problemas en los sistemas traducidos en diferidas de producción.
Las evidencias anteriores, muestran la necesidad de evaluar un nuevo método de
levantamiento alternativo, presente en pozos que produzcan bajo la modalidad de bombeo
mecánico convencional permitiendo mejorar la rentabilidad, aumentar la producción,
disminuir los gastos operacionales y al mismo tiempo establecer un estándar de estadística en
pozos con similares métodos de producción.
De este modo, para la aplicación del LLS-WHM en campos de producción de petróleo
del occidente de Venezuela, se deben considerar diferentes factores tales como condición del
yacimiento, tipo de pozo, propiedades de crudo, entre otros. Por tal razón, de acuerdo con las
características particulares de los Distritos pertenecientes a la División Costa Oriental del
Lago, estos presentan formaciones poco consolidadas, petróleo de bajo °API y alta viscosidad,
también presenta bajos niveles de fluido y arenamiento. Por lo cual, es importante seleccionar
los pozos correctos para este equipo de superficie, para lograr una aplicación adecuada y
eficiente del sistema LLS-WHM.
El objetivo general de esta propuesta es evaluar el desempeño del equipo de superficie
LLS-WHM (Carrera: 120”, carga en cabezal: 10M Lbs) como prueba piloto, en el pozo LSE2778 del Campo Tía Juana, División Costa Oriental PDVSA. Pozo productor de crudo pesado
con sistemas de bombeo mecánico y problemas de alta fricción (cabilla-fluido).
METODOLOGÍA
Descripción del equipo de superficie LLS-WHM
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Según Rosman (2011) la unidad de bombeo es de operación sencilla, presenta una
carrera extra larga de 120” con capacidad de carga hasta 10.000 Lbs, operación y ajustes de
parámetros a través de panel de control. No necesita variador de frecuencia como en bombeo
mecánico y bombeo de cavidad progresiva, se puede variar su velocidad en ambas direcciones
y su carrera se puede ajustar en operación, esto permite la entrada de taladro sin quitar unidad
y no utiliza nitrógeno de contrapeso.
Consta de una unidad de bombeo (cilindro motriz y pistón cromado) y una unidad de
potencia (microprocesador controlador, bomba hidráulica, panel de control, motor eléctrico y
reservorio de aceite (FIGURA 1)
FIGURA 1. Unidad de Superficie LLS-WHM.
Fuente: Rosman (2011)
Identificación de los pozos activos con el método de bombeo mecánico de la División
Costa Oriental del Lago
Para la selección de los pozos candidatos a la instalación del LLS-WHM, se estableció
como premisa los pozos que presenten alta fricción Fluido-Cabilla, Luego de la revisión de los
tres campos correspondientes se pudo concretar que en Tía Juana se encuentran 86 pozos que
presentan alta fricción Fluido-Cabilla, en Lagunillas 12 pozos y en Bachaquero 32 como se
muestra en la FIGURA 2.
Pozo Seleccionado LSE-2778 Del Campo Tía Juana
En el campo Tía Juana el pozo LSE-2778 presentaba seno de cabilla o flotabilidad de
6”, en el caso de Bachaquero LB-2803, este presentaba seno de cabilla o flotabilidad de 14”, y
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en el campo Lagunillas el pozo LS-5990 presentaba seno de cabilla o flotabilidad que no pudo
medirse. De los tres (3) pozos, el LSE-2778 fue seleccionado para instalar el sistema LLSWHM.
Figura 2. Pozos con alta fricción cabilla – fluido por Campo
Fuente: Gómez (2004)
El pozo LSE-2778, antes de la instalación operaba bajo los siguientes parámetros de
funcionamiento:
Balancín: Lufkin C-160D – 173 – 64.
Tiro: 1/3 (tiro mínimo 46 pulg. de carrera).
Velocidad de bombeo: 8 stroke por minuto (SPM).
El pozo presentaba alta viscosidad del crudo ocasionando el efecto de fricción Cabilla–
Fluido conocido como seno o flotabilidad ocasionando lo siguiente: Cabillas Partidas. Guayas
de Balancín partidas o sueltas, daños en unidad de bombeo (caja de engranaje y motor),
roturas en prensa estopa, baja eficiencia de bombeo (reducción carrera), falla de bombas de
subsuelo, cada falla llevando consigo merma en la producción del pozo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A continuación se presentan los resultados de la evaluación del sistema LLS-WHM,
como prueba piloto efectuada desde febrero de 2013 hasta Junio 2013 en el pozo LSE-2778
perteneciente al Campo Tía Juana Tierra, detallando el impacto a nivel económico, de
ganancial de producción y tiempo de recuperación de la inversión, tomando en cuenta los
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costos actuales y una paridad cambiaría de 6,3 Bs/$, para así poder observar de manera precisa
los ahorros involucrados en el periodo de duración de la evaluación de la tecnología
(FIGURA 3).
FIGURA 3. Producción antes y después de la instalación del sistema LLS-WHM.
Fuente: Gómez (2004).
Con el sistema LLS-WHM, se pudo tener inferencia directa en los stroke por minutos,
en la carrera neta de bombeo y en la eficiencia, parámetros estos mejorados con el sistema
evaluado en el pozo LSE-2778, que resulto en una recuperación final de producción de
26,09% adicional, tal como se observa en la FIGURA 3.
Adicional en la FIGURA 4 se observa, que solo tomando en cuenta el ganancial de
producción por barril diario producido, luego de la instalación del sistema LLS-WHM con un
costo estimado de 535.500 BsF (TABLA 1), se recupera dicha inversión en el tiempo de dos
(2) meses y una (1) semana.
TABLA 1. Costos estimados de la unidad convencional Balancín vs. LLS-WHM.
Fuente: Fuente: Gómez (2004)
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FIGURA 4. Tiempo de recuperación de inversión por compra del equipo LLS-WHM
Fuente: Gómez (2004)
En la FIGURA 5 se muestran los gastos anuales desde el año 2010 hasta la instalación
del sistema LLS-WHM, sin tomar en cuenta los costos por entrada de máquina y puede
observarse que después de la instalación del equipo se evitaron los gastos asociados a los
eventos de mayor repetitividad que tenía el pozo LSE-2778, tomando en cuenta la
optimización de todo el sistema de levantamiento artificial.
FIGURA 5. Costos asociados a eventos de fallas del pozo LSE 2778 antes y después de la
Instalación (febrero 2013) del LLS-WHM.
Fuente: Gómez (2004)
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CONCLUSIONES
El LLS-WHM, comprobó ser una solución económica en la producción de crudos
pesados con problemas de alta fricción cabilla-fluido y en casos donde se requiera cambio de
velocidad o carrera de manera inmediata sin pérdida de tiempo. Adicionalmente, el problema
de producción que venía presentando el pozo con la unidad convencional instalada por la alta
fricción fluido-cabilla fue eliminado, logrando recuperar un 26,09 % de producción adicional
del pozo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bonillo A. (2003). Análisis del sistema de bombeo mecánico controlado por computadoras
(Dynasave) como nueva tecnología aplicada a la extracción de crudo. Trabajo Especial de
Grado. Hidrocarburos, mención Petróleo. Instituto Universitario de Tecnología de Cabimas.
Cabimas, Zulia. p.p. 27-56.
Gómez A. (2004). Evaluación del sistema de bombeo mecánico con la unidad de superficie
Dynapump en los campos Barua y Motatán. Trabajo Especial de Grado. Programa de
Ingeniería de Petróleo. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas,
Zulia. p.p 15-22.
Rosman A. (2011). Ensamblaje e investigación del LLS-WHM. California Estados Unidos:
Editorial Dynapump Technical Literature. p.p.11
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EFECTIVIDAD DE LOS FLUIDOS BASE AGUA EN LOS SISTEMAS
DRILL-IN PERFFLOW, VICOsELÁSTICO Y EMULSIÓN DIRECTA,
APLICADOS EN ZONAS PRODUCTORAS DEL LAGO DE
MARACAIBO
Chirinos Y., Chirinos R. J., Chirinos R., Chirinos J., Rodríguez R. y Castro Y.
Programa de Ingeniería. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas,
estado Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
Con la elaboración de un fluido de perforación se busca satisfacer las condiciones de cada
pozo, evitar daños a la formación y mantener la producción del mismo, dando lugar a la
formulación de diversos tipos con características especiales, que ayuden a cumplir las
condiciones requeridas del pozo. El objetivo del presente estudio fue determinar la efectividad
de los fluidos base agua en los sistemas Drill-In perfflow, viscoelástico y emulsión directa,
aplicados en zonas productoras del Lago de Maracaibo, con bajas presiones, debido a
problemas de pérdida de circulación e inestabilidad del hoyo. La investigación se catalogó
como descriptiva, regida por un diseño de campo. Los resultados obtenidos evidenciaron que
los sistemas de fluidos de emulsión directa, son ideales para ser utilizados en las zonas
depletadas del Lago de Maracaibo, pues las pruebas de reología y distribución de partículas
antes y después de envejecido el fluido, arrojaron un valor de baja tasa de corte del filtrado
(40012 a 78800 cp), disminuyendo la posibilidad de pérdida de circulación, un filtrado API
entre 1 mL y 0,5 mL, proporcionando un revoque fino y compacto. El pH varió entre 9,9 a
10,9, lo cual disminuye la corrosión, y el rompimiento de emulsión, con diámetros de
partículas de 2,55 – 4,12 µm. Así mismo, se recomienda su utilización debido a los bajos
costos, en comparación a los otros fluidos analizados.
Palabras clave: Fluido base agua, baja presión, Lago de Maracaibo, sistemas Drill-In
perfflow
INTRODUCCIÓN
En el área de perforación es importante el empleo de fluidos que reúnan propiedades
especificas que contribuyan a mantener la estabilidad del hoyo, atravesar exitosamente las
diferentes formaciones para llegar al objetivo propuesto, reducir o minimizar el daño a la
formación productora e incrementar la vida productiva del pozo (Rodríguez, 2012)
Desde esta perspectiva, una de las funciones que se atañen al fluido de perforación es
la de crear frente a la cara de la formación, un revoque delgado, para no obstruir el hoyo, ni
generar una zona de invasión muy amplia. Asimismo, el revoque debe ser liso e impermeable,
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de manera que facilite el ascenso del fluido y ripios a través del espacio anular, sellar las zonas
permeables e impedir el influjo hacia o desde el yacimiento.
En ese sentido, para lograr un sello efectivo es necesario, agregar al fluido de
perforación, un producto que garantice el bloqueo temporal de la garganta poral, conocido
como agente puenteante, entre los que se destacan: el carbonato de calcio, las resinas y las
sales insolubles, siendo el primero el escogido en esta investigación, por presentar un mejor
rendimiento en sus funciones, y por encontrarse disponible en la corteza terrestre (Ramos,
2007). Cabe destacar, que la distribución de tamaño de partículas de dicho material sellante,
debe ser proporcional al tamaño de la garganta de poros para lograr una obstrucción efectiva
de los mismos.
Para lograr lo antes descrito, es preciso someter al fluido a diferentes pruebas
reológicas, donde se determine la viscosidad, punto cedente, filtrado, pH, entre otras
propiedades. Igualmente deben realizarse pruebas de distribución de tamaño de partículas y
ensayo de taponamiento de permeabilidad, con el propósito de establecer el arreglo de
partículas, para garantizar el sello efectivo frente a la cara de la formación (Ramos, 2007).
En función de lo anteriormente planteado, la investigación tuvo determinar la
efectividad de los fluidos base agua en los sistemas Drill-In Perfflow, viscoelástico y emulsión
directa, aplicados en zonas productoras del Lago de Maracaibo, con bajas presiones, debido a
problemas de pérdida de circulación e inestabilidad del hoyo.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Para hacer énfasis en la sustentación teórica se esbozan los principales conceptos y
diferentes puntos de vistas de autores, los cuales se describen a continuación:
Sistema Perfflow® DIF
El sistema de perforación Drill-In Perfflow® DIF fue desarrollado como un fluido de
perforación efectivo para ser utilizado en zonas productoras, pues contribuyen al incremento
de las tasas de producción y aislamiento de zonas productoras contra daño. Asimismo,
proporciona lubricidad, inhibición, suspensión de los sólidos, retiro de los cortes y estabilidad
mejorada del pozo. Igualmente, en su rol de protector, el fluido sella los poros abiertos a la
cara del hoyo, manteniéndolos intacto durante las operaciones de completación (Baker
Hughes, 2005).
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En ese sentido, el sistema de perforación Drill-In Perfflow ha gozado de una alta
efectividad en un gran número de operaciones de campo, entre las que se destaca su uso como
fluido base, píldora de pérdida de circulación, estabilizador de hoyo y controlador de
presiones. Además, se ha utilizado eficientemente en el control de filtrado, durante el empaque
con grava a hoyo abierto.
De igual manera, el agente puenteante usado en el sistema del Perfflow® es un
carbonato de calcio metamórfico, con una distribución de tamaño específico de cada partícula.
La distribución de tamaño de partícula ha sido seleccionada cuidadosamente, para puentear
con eficacia las aberturas de la garganta de poro, en formaciones con un rango de
permeabilidades que se extienden desde pocos milidarcies a más de 10 darcies, donde la
concentración de los sólidos, como la distribución de tamaño de partícula, pueden ser
modificadas, a acuerdo a las características del yacimiento en donde va a ser aplicado (Prieto,
2007).
Igualmente el agente puenteante antes señalado, combinado con polímeros
viscosificantes y agentes controladores de filtrado, forman un revoque fino en la cara de la
formación expuesta del pozo, lo cual proporciona un control instantáneo de filtrado;
característica del sistema Perfflow, que protege las formaciones productoras de daño,
limitando la pérdida de fluido, la migración de fina de sólidos, hinchamiento de arcillas y la
invasión de sólidos.
Fluidos viscoelástico
Los fluidos viscoelástico, presentan propiedades viscosas como un líquido y elásticas
como un sólido. Su principal característica es su comportamiento reológico, donde el punto
cedente es mayor que la viscosidad plástica, es decir, poseen una reología invertida, lo cual
resulta de gran ayuda para perforar pozos bajo la presencia de formaciones depletadas,
presurizadas, fracturadas y/o falladas (Vera, 2013).
Este tipo de fluidos contienen una combinación de polímeros que le imparten
propiedades elásticas y características de alta viscosidad a bajas tasas de corte, lo cual
disminuye la movilidad del fluido al yacimiento, minimiza el daño a la formación y mantiene
el potencial de producción del yacimiento; razones que indican su excelente capacidad de
limpieza, transporte de ripios, así como su baja invasión a la formación.
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Fluidos de emulsión directa
En las zonas despresionadas o de bajas presiones, las necesidades para lograr los
objetivos de perforación requieren de fluidos de baja densidad, pues deben superar las
desventajas a las que estarán sometidos, como la baja estabilidad a la temperatura, bajo poder
de inhibición en arcillas hidratables que se encuentran intercaladas en las rocas carbonatadas
del Cretásico y el Jurásico, gases amargos que alteran su composición química y la
sensibilidad que tienen a cualquier contacto con fluidos de emulsión inversa. Es por ello, que
este tipo de fluidos sólo sea aplicable en donde lo permitan los gradientes de fractura o en
combinación con nitrógeno, por medio de la perforación bajo balance (Holmes, 2013)
Igualmente, son aplicable en zonas despresionadas en donde las rocas están fracturadas
y son susceptibles de pérdidas de circulación, lo que provoca problemas mecánicos a la sarta
de perforación; o en la reparación de pozos en campos productores de gas, para evitar el daño
a la formación por su bajo contenido de sólidos; cuando se refuerzan con polímeros que
soportan altas temperaturas, se pueden utilizar como estabilizadores térmicos y reductores de
filtrado.
Los fluidos de baja densidad pueden ser usados como emulsiones directas, que se
preparan a razón de hasta un 80% de diésel de acuerdo a la densidad requerida, un 18% de
agua y un 2% de emulsificantes, así como también un agente supresor de hidratación y un
polímero viscosificante, por proporcionar estabilidad al hoyo, ya sea en perforación o
reparación de pozos (Holmes, 2013).
METODOLOGÍA
La investigación se estructuró bajo un tipo de investigación descriptiva, presentando un
diseño de campo ya que se utilizó el marco poblacional las zonas depletadas de la Cuenca del
Lago de Maracaibo. Por otra parte, fue transeccional debido a que los resultados obtenidos de
las pruebas de laboratorio se tomaron en un solo periodo de tiempo.
Se trabajó con fluidos base agua en los sistemas Drill-In Perfflow, viscoelástico y
emulsión directa, aplicados en zonas productoras del Lago de Maracaibo, con bajas presiones,
debido a problemas de pérdida de circulación e inestabilidad del hoyo. Se realizaron pruebas
de laboratorios donde se estimó la distribución del tamaño de partículas de carbonato de calcio
(CaCO3), mediante la técnica de dispersión laser, a fin de conocer su comportamiento como
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agentes sellantes o puenteante en los poros o gargantas de poros de las formaciones que se
atraviesan o perforan, para evitar que sean invadidas por grandes volúmenes de lodos y por los
sólidos indeseables.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los fluidos base agua evaluados en los sistemas Drill-in Perfflow, emulsión directa y
fluido viscoelástico, demostraron ser efectivos para ser utilizados en las zonas productoras del
Lago de Maracaibo, pues su diseño permite perforar sin dañar la formación, cuando el filtrado
y la estabilidad de la formación son esenciales, ya que pueden formar un revoque fácilmente
removible mediante tratamiento químico o contraflujo.
A pesar de su efectividad, las pruebas de reología, distribución de partículas antes y
después de envejecido a las que se sometieron los sistemas de fluidos antes mencionados,
demostraron que el sistema emulsión directa, es ideal para las zonas agotadas en la Cuenca del
Lago de Maracaibo, pues la lectura baja de tasa de corte de filtrado (L.BTC) estuvo entre
40012 cp a 78800 cp, lo que significa una probabilidad baja de que se produzca pérdida de
circulación en las zonas; un filtrado API de 1 mL a 0,5 mL, lo que representa un revoque fino
y compacto; con pH entre 9,9 y 10,9 lo que favorece la disminución de corrosión y
rompimiento de la emulsión; con diámetros de partículas adecuados, en lo que respecta al de
90% (2,55 – 4,12) µm, al no exceder de 10 µm (valor de límite máximo)
Por otra parte, la distribución de partículas del carbonato de calcio en el fluido de
emulsión directa, para el diámetro de 0,5, mostró que el 50% de los sólidos tienen un tamaño
de 48,52 µm, siendo el más adecuado de acuerdo al tamaño de granos del material sellante
(50-60), mientras que los fluidos viscoelástico y Perfflow poseen un tamaño de 189,57 µm.
Es preciso destacar, la importancia de la selección del tamaño de partícula del agente
puenteante, pues su escogencia errónea, ocasionaría un alto espesor en el revoque y lo haría
más permeable, de tal forma que ingresaría con mayor velocidad el filtrado a la formación, así
como mayor invasión de sólidos, provocando daños a las zona productoras del Lago de
Maracaibo.
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CONCLUSIONES
Los resultados demostraron que los fluidos base agua evaluados en los sistemas Drillin Perfflow, emulsión directa y fluido viscoelástico, son efectivos para ser utilizados en las
zonas productoras del Lago de Maracaibo, pues su diseño permite perforar sin dañar la
formación, cuando el filtrado y la estabilidad de la formación son esenciales, ya que pueden
formar un revoque fácilmente removible mediante tratamiento químico o contraflujo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Baker Hughes Drilling Fluids (2005). Fluidos. Manual de Ingeniería (documento en línea).
Disponible en http://es.scribd.com/doc/7391641/Fluids-Facts-Spanish1 (Consulta: 2013,
noviembre 12).
Holmes K. (2013). Sistema de emulsión directa (documento en línea). Disponible en
http://es.scribd.com/doc/131244199/SISTEMA-DE-EMULSION-DIRECTA-4-docx Consulta:
2013, noviembre 12).
Prieto A. (2007). Tecnología de los fluidos de perforación. Manual técnico. Asesoría
Petrolera Orientada, C.A.
Ramos A. (2007). Diseño de secuencia de pruebas para la selección de fluidos de perforación
en pozos de alta presión y temperatura. Tesis de Grado. Universidad Rafael Urdaneta.
Maracaibo, Venezuela.
Rodríguez R. (2012). Propuesta técnica de cementación para la construcción de un pozo
exploratorio en aguas ultra-profundas en el Golfo de México. Tesis de Grado. Universidad
Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.
Vera A. (2011). Nueva tecnología aplicada a zonas de pérdida de circulación en el campo
Borburata – Barinas. Tesis de Grado. Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.
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AMBIENTALISMO, ENERGÍA Y MODELO ECONÓMICO
Mazurkiewicz H. y Mazurkiewicz I.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
La defensa del ambiente siempre implica críticas a los modelos políticos y económicos
imperantes en una nación o región del mundo, por la forma en que se explotan sus recursos
naturales; en otras palabras, generalmente el ambientalismo se opone de manera contundente a
los modelos económicos basados en el capitalismo corporativo, apoyando modelos de
desarrollo económicos alternativos y sustentables. A nivel global existen desacuerdos entre las
decisiones gubernamentales basadas en la política, economía y demandas diarias de la
población, así como, en las decisiones ecológicamente correctas que demanda el planeta para
salvaguardar su futuro y el bienestar humano. El objetivo de este trabajo es establecer la
relación existente entre el cambio climático, la generación de energía y el modelo de
desarrollo económico nacional. Según datos del Banco Mundial, Venezuela supera a países
como Francia y Alemania en lo que respecta a la emisión de CO2 a la atmósfera; el Sistema
Eléctrico Nacional contribuye cada vez más con esta triste realidad, donde el actual modelo
económico venezolano podría ser la principal causa de este serio problema. Este trabajo
presenta una serie de consideraciones y reflexiones al respecto.
Palabras clave: Ambientalismo, cambio climático, energía, modelo económico venezolano.
INTRODUCCIÓN
Lo lógico es que las tecnologías usadas para abastecer el sistema eléctrico de un país,
es que éstas dependan de múltiples factores y no sólo de la disponibilidad y costo de sus
combustibles, es decir, deberían depender asimismo de la disponibilidad de sus recursos
naturales renovables como por ejemplo, el viento y la incidencia de los rayos solares, la
disponibilidad de fuentes geotérmicas e hidráulicas, también de los impuestos, capacidad de
subsidio gubernamental, comportamiento de los mercados energéticos, entre otros factores
donde se debe incluir el ambiente y los ecosistemas.
Este documento aborda la defensa del ambiente, desde la perspectiva del cambio
climático causado por las emisiones de los gases de efecto invernadero a la atmósfera por
parte de las centrales de generación eléctrica y su relación con el modelo económico
imperante. El mismo describe algunos fundamentos teóricos sobre el ambientalismo y el
calentamiento global, la generación y uso de la energía eléctrica, y el modelo de desarrollo
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económico. También se exponen reflexiones acerca de la relación que hay entre estos tres
elementos.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Aquellas personas u organizaciones que piensan, y actúan en consecuencia, para que la
humanidad planifique mejor la explotación del ambiente y todos sus recursos naturales en
beneficio de las generaciones futuras, son considerados ambientalistas. Ahora bien, según
Lanfranco (2014) “El ambientalismo es considerado un movimiento social en donde se
configuran diversas líneas de pensamiento cuyo núcleo lo protagoniza la defensa del ambiente
natural y humano, entendido éste, en el marco de la relación existente entre naturaleza y
sociedad”. Pero a esta definición le hace falta una de las principales preocupaciones de dicho
movimiento social, esa es, la recuperación de los recursos naturales.
Sobre esto último, es decir, recuperar los recursos naturales, quizás sea una tarea
imposible en muchos casos, y como ejemplo de ello se puede citar a De Matteis (2014) quien
escribe como título de un artículo de periódico: “Imparable el colapso de los glaciares de la
Antártida”; este artículo relata que la Agencia Espacial de Estados Unidos mejor conocida
como Nasa, afirma que los cambios climáticos que el planeta ha estado experimentando junto
a las emisiones de dióxido de carbono (CO2), están causando una imparable contracción de los
glaciares en la Antártida Occidental, en otras palabras, la retirada y deshielo de los glaciares es
irreversible.
Pero ¿qué implicaciones tiene para la vida sobre el planeta el deshielo de los
glaciares?, pues que a corto plazo se verán afectados los niveles y corrientes de los mares y
océanos, y por ende causaría inundaciones en ciudades costeras, también se afectaría la
disponibilidad del agua dulce para el consumo y el regadío.
Dentro de este mismo marco, pero contrario a la imposibilidad de recuperar los
recursos naturales del planeta, desde hace casi una década varios científicos han asegurado que
el agujero de la capa de ozono podría desaparecer si se reducen la emisión de los gases de
efecto invernadero. Según Redondo (2006), los resultados de un estudio basado en
simulaciones numéricas efectuado por un equipo científico japonés del Instituto Nacional para
Estudios Medioambientales, revelan que el agujero de la capa de ozono podría desaparecer
para el año 2050 si se reducen las emisiones de clorofluorocarbonos y otros gases culpables de
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la reducción de dicha capa de la atmosfera; sin embargo, hay quienes opinan que se requiere
más tiempo para que esto ocurra, debido a la existencia y operatividad de antiguos sistemas de
refrigeración y aire acondicionado que, a pesar de su prohibición, continúan liberando
compuestos nocivos para la capa de ozono.
Ahora
bien,
según
los
ambientalistas
y
estudiosos
de
estos
problemas
medioambientales, una cosa tiene que ver con la otra, es decir, el agujero de la capa de ozono
produce calentamiento global y este a su vez el deshielo de los glaciares.
Por su parte Machado (2012) explica que, a nivel mundial las zonas urbanas ocupan
aproximadamente el 2% de todo el suelo de la Tierra, donde conviven el 50% de la población
mundial consumiendo el 75% de los recursos naturales, un 16% del agua dulce, un 40% de la
energía generada y produciendo el 75% de la basura o desechos. Esto ocasiona problemas de
sostenibilidad y agotamiento de los recursos naturales, desequilibrio ecológico, destrucción de
la capa de ozono y calentamiento global.
Y tal como refiere De Matteis (2014), el fenómeno del calentamiento global de manera
directa es una consecuencia “de un modelo de desarrollo basado en el consumo de energía
fósil: petróleo, gas y carbón mineral. Sobre esta base se desarrollan las economías de los
países industrializados, que ahora emulan las economías emergentes y los países en
desarrollo”.
En este mismo orden de ideas, Elorriaga et al. (2012) también afirman que el clima
está cambiando como consecuencia de la manera en que se vive hoy día, pero especialmente
en los países económicamente desarrollados, es decir, las centrales de energía que producen la
electricidad que requieren las empresas, industrias y hogares, los automóviles de motor de
combustión, los aviones, los barcos, las fábricas, la agricultura, entre otros elementos del
hombre, contribuyen al cambio climático. Donde los responsables de dicho efecto indeseado,
son los gases de efecto invernadero; claro está, la mayor parte de esos gases se generan de
forma natural, pero el hombre con su forma de vivir a partir de la revolución industrial del
siglo XVIII, ha contribuido con mayores concentraciones de este gas en la atmósfera,
intensificando el efecto invernadero natural del planeta y por lo cual ha ocasionado un
aumento de las temperaturas.
Evidentemente los antiambientalistas o movimientos opositores al ambientalismo,
consideran que estas afirmaciones del cambio climático y calentamiento global, son
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exageraciones, pero las evidencias son incuestionables; así, Elorriaga et al. (2012) señalan
que, “A lo largo del último siglo, la temperatura media del planeta ha aumentado en 0,6°C, y
la de Europa en particular en casi 1°C”.
Asimismo, los autores citados señalan que el CO2 es el principal gas de efecto
invernadero generado por las actividades del ser humano, pues representa aproximadamente el
75% del mismo. El metano y el óxido nitroso son otros gases generados por las actividades
humanas y que causan efecto invernadero, tal que dichas actividades se refieren a las
explotaciones ganaderas y agrícolas, los vertederos de basura, entre otras. También en los
sistemas de refrigeración y aire acondicionado se utilizan gases con efecto invernadero cuando
existen fugas, estos gases son los fluorados.
De acuerdo a Miller y Van Atten (2004), el sector de generación de electricidad “es
responsable de una parte significativa tanto de la contaminación atmosférica anual como de
los gases de invernadero liberados al ambiente”. En América del Norte, la generación eléctrica
está basada en un modelo que se reproduce en el resto del mundo, es decir, grandes centrales
eléctricas, por lo general ubicadas en zonas rurales, cuyos generadores alimentan una amplia
red de líneas de transmisión de alto voltaje y que funcionan quemando combustibles fósiles, o
por medio del agua de grandes represas, o bien por fisión nuclear.
Particularmente en Venezuela, según la empresa eléctrica socialista CORPOELEC
(2014), el sistema eléctrico nacional tiene una capacidad instalada de unos 24.000 Megavatios
(MW), donde el 62% se genera por complejos hidroeléctricos, el 35% lo generan plantas
termoeléctricas y un 3% proviene de sistemas de generación distribuida conformada por
grupos electrógenos. En números de plantas esto corresponde a trece (13) plantas
termoeléctricas, nueve (9) plantas hidroeléctricas y poco más de sesenta (60) plantas de
generación distribuida.
Llama la atención lo publicado por De Matteis (2014), quien asegura que Venezuela es
el país que emite más CO2 en toda Latinoamérica; tal afirmación se basa en los últimos datos
del Banco Mundial, las cuales “muestran que Venezuela ocupa en sus indicadores el primer
lugar de Latinoamérica emitiendo una tonelada de CO2 por cada mil dólares de PIB. Ese valor
es 3,3 veces superior al de Argentina, cuatro veces superior al de Brasil…”
Entonces, considerando las afirmaciones anteriores acerca del impacto de las plantas
termoeléctricas en los aportes de CO2 a la atmósfera, evidentemente esas trece termoeléctricas
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representan, además de unos 8.400 MW para el Sistema Eléctrico Nacional Venezolano, una
fuente importante de contaminación ambiental y gases de efecto invernadero.
REFLEXIONES
Sobre la base de las consideraciones expuestas, surgen muchas preguntas y una de ellas
sería ¿qué se puede hacer para minimizar el cambio climático? Aunque la pregunta podría
reformularse así: ¿qué se debe hacer para minimizar el cambio climático? Sea una o la otra, la
respuesta es la misma, reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero hacia la
atmósfera.
Para Venezuela y el resto de los países del mundo, reducir de manera significativa las
emisiones a la atmósfera de los gases de efecto invernadero requeriría importantes inversiones,
y particularmente en el área de energía eléctrica nacional, que es el punto focal de esta
discusión, se tendría además que modificar la forma en la cual se genera y usa dicha energía.
El modelo económico que ha imperado en el país en la última década, no ha
contribuido positivamente con la reducción de CO2 a la atmósfera por parte de las centrales
eléctricas, dado que la inversión que se ha hecho en esta área, y algunos especialistas
consideran ha sido muy baja, se ha dirigido a resolver el problema del déficit de suministro
eléctrico a corto y mediano plazo instalando más centrales termoeléctricas – esas que queman
combustibles fósiles –.
Además, en estos últimos años el gobierno venezolano ha implementado unas políticas
en su modelo económico orientadas a estatizar las principales industrias del país, o por lo
menos las que consideran estratégicas. Es así como el Sistema Eléctrico Nacional pasó a ser
dirigida en un 100% por el Estado y las inversiones y decisiones del sector privado que
pudieron haber ayudado a optimizar el parque eléctrico en todas sus características, pero
principalmente el ambientalista, se “esfumaron”.
Visto el problema desde esta perspectiva, también hay que admitir que el gobierno
nacional ha llegado a implementar importantes proyectos para usar eficientemente la energía
eléctrica, pero su buena intención ha sido opacada por algunos errores que responsablemente
han sido reconocidos recientemente; un ejemplo de esto fue la sustitución de bombillos
incandescentes por ahorradores, los cuales fueron subsidiados por el Estado. Millones de estos
bombillos se instalaron, pero luego fueron desechados como todo bombillo al agotarse su vida
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útil, ¿dónde fueron a parar estos desechos contaminantes por mercurio? La respuesta sería a
los vertederos. El gobierno reconoció este error y ahora el objetivo son los bombillos con
tecnología LED.
Otra acción positiva que se observa hoy día, es la instalación de sistemas fotoeléctricos
en los alumbrados públicos. Cabría preguntarse si en Venezuela existe la mano de obra
calificada para mantener estos sistemas, cuál va ser el destino de las celdas solares y las
baterías una vez que se agote su vida útil, qué tan considerable es la inversión presente y
futura, etc. Quizás las respuestas a estas preguntas carezcan de importancia frente a la realidad
actual del país, donde el precio de no hacer nada sería muy superior a cualquier inversión.
Entretanto, el gobierno nacional ha impulsado proyectos de energías renovables y otras
de bajo impacto ambiental a través del Ministerio del Poder Popular para la Ciencia,
Tecnología e Innovación, pero recientemente el ministro de este ente gubernamental dio
declaraciones televisadas donde señaló como área prioritaria, entre otras, la de energía de
hidrocarburos. Habría que preguntarse si en su declaración omitió las energías alternativas por
razones de tiempo, o porque el modelo económico venezolano lo sustentan los hidrocarburos y
es más barato producir electricidad quemando petróleo, o porque se han olvidado del modelo
económico productivo ecosocialista propuesto por el fallecido presidente Chávez.
En este mismo orden de ideas, al leer la política de gestión ambiental de CORPOELEC
publicada en su sitio Web, se puede concluir que la empresa está comprometida con el
ambiente, pero son políticas al fin, no acciones. Al respecto, hay que entender que ella es una
empresa del Estado y por lo cual está y estará alineada al modelo económico actual.
CONSIDERACIONES FINALES
La defensa del ambiente es responsabilidad de todos, entonces, reducir las emisiones
de gases de efecto invernadero a la atmósfera, también lo es. Pese a que algunos de estos gases
permanecen en la atmósfera durante décadas, es tiempo de adoptar medidas para su reducción
ó las temperaturas globales seguirán en aumento y con ellas inusuales tormentas, tornados,
inundaciones y sequías, entre otros.
Desde los años ochenta cuando se presentaron las pruebas del cambio climático, los
gobiernos de todo el mundo comprendieron que tenían que hacer algo al respecto, se firmaron
convenios y protocolos, legislaron localmente al respecto, y muchos emprendieron acciones
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concretas a corto, mediano y largo plazo. Por ejemplo, ya para el año 2005 en España existía
una regulación para que toda construcción nueva residencial debía tener instalado paneles
solares que contribuyeran a su sistema eléctrico; si en Venezuela se adoptara una medida
similar los beneficios serían considerables, pero actualmente ¿estaría el pueblo en capacidad
de realizar tal inversión? O ¿está el estado venezolano en capacidad de subsidiar dicha
inversión? La respuesta a estas preguntas es negativa, el modelo económico venezolano no
lleva buen rumbo, por lo cual afecta el sistema eléctrico nacional y por ende al ambiente.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CORPOELEC (2014). Generación. Procesos Medulares, (documento en línea). Disponible en:
http://www.corpoelec.gob.ve/generaci%C3%B3n (Consulta: 2014, junio 10).
De Matteis D. (2014). Imparable el colapso de los glaciares de la Antártida. Últimas Noticias.
(Edición impresa de periódico). Mayo 25. Caracas, Venezuela. p.p. 6
Elorriaga A., Corredor A., Coré A., Pareja M., Pujol J., Vargas F., Parra R., Fernández L. y
Pujol C. (2012). Cambio Climático. Curso de Energías Renovables. Fascículo N°1. COELMA,
S.L. Madrid, España
Lanfranco M. (2010). Ambientalismo. CECIES. Pensamiento Latinoamericano y Alternativo.
Proyecto: Diccionario del Pensamiento Alternativo II, (documento en línea). Disponible en:
http://www.cecies.org/articulo.asp?id=145 (Consulta: 2014, mayo 13).
Machado M. (2012). ¿Qué es FUNVIR? Fundación Venezolana para la Ingeniería Renovable,
por una Venezuela sostenible. Empresario Zuliano. Revista de la Asociación de Comerciantes
e Industriales del Zulia. Edición Especial. Año 6 (29). p.p. 8. Maracaibo, Venezuela
Miller P. y Van Atten C. (2004). Emisiones atmosféricas de las centrales eléctricas en
América del Norte. Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte.
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ÍNDICE DE SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA: ANÁLISIS DE
RESULTADOS VENEZUELA 2013
Tudare G.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
El índice de sustentabilidad energética trata de asociar el desarrollo económico de una región
con la manera en que esta hace uso sustentable de la energía. El objetivo de este trabajo es
analizar los resultados del índice para Venezuela en el año 2013 mediante la interacción de los
componentes energético, social, ambiental, político y económico, publicados por el Consejo
Mundial de Energía (WEC por sus siglas en inglés para World Energy Council) con tendencia
desde el 2011. Sobre la base de este índice y evidencias de documentos publicados por
organismos nacionales oficiales, organizaciones no gubernamentales y entes internacionales,
es posible identificar que Venezuela se ha movido hacia una menor sustentabilidad energética,
esto se debe principalmente a la baja calificación del componente de desempeño contextual
(social, político y económico), además del deterioro progresivo del componente seguridad
energética y sostenibilidad ambiental.
Palabras clave: Energía, sustentabilidad, índice, Venezuela.
INTRODUCCIÓN
El índice de sustentabilidad energético representa un instrumento que vincula
elementos esenciales de la vida moderna de un país como la energía, sociedad, ambiente y
economía, los cuales son factores fundamentales en el desarrollo de las naciones
(Organización de las Naciones Unidas, ONU, 1992). Con este índice no solo se busca evaluar
la disponibilidad de energía, también la accesibilidad que tenga la sociedad a ella, con el
propósito de impulsar un desarrollo económico garantizando diferentes procesos productivos
y de servicio, evitando al máximo la degradación ambiental.
Desde esta perspectiva, el objetivo de este trabajo es analizar los resultados del índice
de sustentabilidad energética del año 2013 para Venezuela, publicados por el Consejo
Mundial de Energía (WEC), se pretende con esta investigación contribuir a la interpretación
de la información que generan las variables cuando se reúnen en un índice y como puede ser
mejorado al producir, divulgar e implementar propuestas que promuevan el bienestar de sus
habitantes.
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Para una mejor interpretación, la investigación se presenta estructurada en secciones, a
continuación se discutirán los fundamentos teóricos que conforman el índice, seguidamente se
realizan comparaciones de los resultados del mismo para Venezuela en contraposición con la
región y a nivel mundial. Después se exponen reflexiones referentes a las magnitudes de las
variables involucradas en el índice de sustentabilidad energética para año 2013 en Venezuela,
culminando con las consideraciones finales acerca de lo tratado.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Entre las diferentes características del índice de sustentabilidad energético, se observa
que se considera la energía como un recurso vital que contribuye a la producción de bienes y
servicios pero reconoce el impacto negativo sobre el medio ambiente, la Agencia
Internacional de Energía Atómica (IAEA, por sus siglas en inglés) lo define como el
suministro de energía a un costo accesible para la población, asegurando el servicio y
respetando el medio ambiente (Agencia Internacional de Energía Atómica/Agencia de
Energía Atómica, IAEA/IEA, 2001).
En ese orden de ideas, se observa que tal como está concebido el índice interpreta no
solo el uso sustentable de recursos en la actualidad, además el análisis de una tendencia podrá
inferir si las políticas en el manejo de las variables involucradas podrán mantener resultados
favorables para la población a largo plazo y mantener o no, posibilidades de desarrollo futuro,
(IAEA, 2005).
De esta manera, las variables que intervienen en el cálculo del índice de
sustentabilidad energético representan una interacción entre las dimensiones economía,
sociedad, medio ambiente y política, en la TABLA 1 se muestra la conformación estructural,
indicador y ponderación de cada dimensión para el cálculo del mismo. A partir de esta lista de
variables, se observa cuáles son los indicadores que conforman cada dimensión para el caso
específico de este índice.
Es importante resaltar que los indicadores no tienen un peso lineal, por ejemplo la
equidad energética que tiene una ponderación de 25% tiene dos indicadores, por otro lado el
desempeño contextual tiene el mismo peso pero con 10 indicadores a evaluar.
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TABLA 1. Dimensión, indicadores y ponderación para el cálculo del índice de sustentabilidad
energético
TIPO DE
INDICADOR
DIMENSION
Seguridad
Energética
Eficiencia
Energética
(Ponderación
75%)
Desempeño
Contextual
(Ponderación
25%)
Equidad
Energética
INDICADORES
PONDERACION
1,1,1 Relación consumo / producción de energía
1,1,2 Diversidad de la generación de electricidad
1,1,3 Margen mayorista de gasolina
1,1,4 Cinco años de crecimiento de consumo de energía
1,1,5a Exportadores - Diversidad de las exportaciones d energía
1,1,5b Importadores - Reservas de petróleo estratégicas (tanques)
1,2,1 Accesibilidad a la gasolina al por menor
5%
5%
5%
5%
5% o 0%
0% o 5%
12,5%
1,2,2 Accesibilidad y calidad de la electricidad en relación con el
…….... acceso
1,3,1 Intensidad energética per cápita por PIB
Sostenibilidad
1,3,2 Intensidad de emisiones per cápita por PIB
Ambiental
1,3,3 Emisiones de CO2 por generación de electricidad y calor
2,1,1 Estabilidad Política
Fuerza Política 2,1,2 Calidad de regulaciones
2,1,3 Efectividad gubernamental
2,2,1 Control de corrupción
2,2,2 Imperio de la ley (rule of law)
Fuerza Social
2,2,3 Calidad de la educación
2,2,4 Calidad de la salud
2,3,1 Costo de la vida al consumidor
Fuerza
2,3,2 Estabilidad macro-económica
Económica
2,3,3 Disponibilidad de crédito al sector privado
12,5%
6,25%
6,25%
6,25%
2,83%
2,83%
2,83%
2,08%
2,08%
2,08%
2,08%
2,83%
2,83%
2,83%
Fuente: Elaboración propia a partir de datos del WEC (2013).
Comparaciones
El Consejo Mundial de Energía (WEC) es el organismo mundial de energía acreditado
por las Naciones Unidas que representa todo el espectro energético, como parte de sus
evaluaciones publicó para el año 2013 el índice de sustentabilidad energético de 129 países,
en el cual se incluye un análisis de sustentabilidad energética en función de los indicadores
descritos en la TABLA 1. Al analizar en la lista la característica de los primeros cinco (05)
países, Suiza, Dinamarca, Suecia, Austria y Reino Unido, se concluye que ninguno de ellos
lleva tendencias positivas en las seis (06) dimensiones, llama la atención que con excepción
de Dinamarca que tuvo una tendencia a la baja, estos países presentan un comportamiento
neutro en la dimensión fuerza social, lo que sugiere la dificultad de cualquier país en
mantener tendencia positivas en todas las dimensiones.
Con respecto al resto de los países analizados, Venezuela está ubicada en el lugar 77
no superando a ningún país Sudamericano, analizando los resultados para otros países de
Latinoamérica y el Caribe, los de mejor evaluación son Costa Rica (21), Colombia (24),
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Argentina (26) y Panamá (29), estos países con excepción de Argentina mantienen una
tendencia neutra o de mejora en el numero índice de clasificación general. Venezuela por su
parte, mantiene una baja calificación en desempeño contextual (lugar 120 de 129) y en
promedio se ha disminuido su valoración en las dimensiones seguridad energética y en
sostenibilidad ambiental, como muestra la FIGURA 1.
FIGURA 1. Tendencia del Índice de Sustentabilidad Energético para Venezuela, años 2010 al
2013.
Fuente: Elaboración propia a partir de datos del WEC (2013)
REFLEXIONES
La energía es parte fundamental de la economía de Venezuela, durante el segundo
trimestre del año 2013 la actividad petrolera tuvo un peso en el PIB de 11,3%, (Banco Central
de Venezuela, BCV, 2013). En términos sociales, la población venezolana tiene Capacidad de
Autoabastecimiento del 98,48%, que representa el resultado en porcentaje de dividir la
Energía Eléctrica No Facturada entre Energía Eléctrica Bruta Generada (Ministerio de Poder
Popular para la Energía Eléctrica, MPPEE, 2013). Por otra parte, al consultando los anuarios
de gestión 2010, 2011 y 2012 de la industria eléctrica venezolana, se concluye que no se han
realizado incrementos significativos en la participación de las fuentes renovables de energía
en la energía total producida ni consumida.
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Para realizar un análisis de resultados, se utilizará la tendencia del índice según el
Grafico 1, se puede analizar de manera separada el comportamiento de cada subíndice y las
causas de dicho comportamiento. Se observa que la tendencia de la dimensión sostenibilidad
ambiental va desmejorando en los últimos años, aunado a eso a pesar que las dimensiones
fuerza política, social y económica tienen poca variación en el periodo analizado, de por si sus
valoración no es buena en ningún año, siendo estos las dimensiones por las que se genera una
posición por debajo del 50% de los países analizados.
Dimensión seguridad energética: Aunque Venezuela posee una singular capacidad de
producción de energía y de modalidades de consumo, existen una serie de obstáculos, tales
como, acceso a servicios energéticos modernos, vínculo entre la energía y el cambio climático
y fiabilidad del suministro de energía (Organización de Estados Americanos, OEA, 2013). Por
estas razones, la evaluación del índice de seguridad energético arroja resultados de riesgos
altos moderados motivado principalmente a se proyecta que durante los próximos tres (03)
años la seguridad energética estará atada a la importación de hidrocarburos refinados
(Hernández, 2013).
Dimensión equidad energética: Este subíndice energético-social se describe a través de
dos indicadores, los cuales se han mantenido relativamente estables, debido a políticas
fuertemente expansivas de los últimos años en el país, que contribuyeron a mejorar los
indicadores sociales pero afectando otros (Fondo Monetario Internacional, FMI, 2013:23).
Expone Hernández (2013), que aunque Venezuela cuenta con importantes recursos
energéticos no es una potencia energética, debido a que requiere desarrollar estos recursos y
comercializarlos a precios del mercado.
Dimensión sostenibilidad ambiental: Para el indicador Emisiones de CO2 por
generación de electricidad y calor, de acuerdo al informe histórico de Emisiones Anuales de
Dióxido de Carbono de las Plantas Térmicas de Generación de Energía Eléctrica según Tipo
de Combustible (MPPEE, 2013). Se observa un incremento en las emisiones de CO2, con una
proporción de 14% de aumento entre 2011 y 2012, siendo la de mayor consideración para el
gasoil con 24%, en este caso el costo ambiental será cada vez mayor mientras no exista
inversión en tecnología que permita hacer más eficiente el consumo de energía. En
comparación con los países sudamericanos se tiene una intensidad de emisión de CO2 mayor
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en un 38% respecto al país inmediatamente menor emisor y 80% mayor respecto al de menor
emisión en la relación kg CO2/USD (WEC, 2013).
Dimensión fuerza económica: Dentro del desempeño contextual uno de los indicadores
es Estabilidad Macroeconómica, al respecto el Fondo Monetario Internacional indica que
Venezuela como consecuencia de una acumulación de importantes desequilibrios
macroeconómicos, sufrió en 2013 una desaceleración económica marcada. A diferencia de los
países exportadores de materias primas de la región que crecieron vigorosamente en ese
periodo, en Venezuela el PIB se debilitó bruscamente pasando de 5,6% en 2012 a 1% en 2013,
(FMI, 2013). Con respecto al indicador Costo de la vida, en el informe antes citado se hace
mención que Venezuela sufrió un aumento abrupto de la inflación y una intensificación de la
escasez de alimentos y otros bienes de consumo en 2013, como consecuencia de las políticas
fuertemente expansivas de los últimos años.
CONSIDERACIONES FINALES
Dados los resultados del índice 2013 para Venezuela se puede concluir que la
sustentabilidad energética, ha disminuido en su posición principalmente al deterioro
progresivo de la dimensión seguridad energética y sostenibilidad ambiental, además de la baja
calificación del indicador desempeño contextual (social, político y económico), originados
por políticas gubernamentales de los últimos años fuertemente expansivas, que redundaron en
una acumulación de importantes desequilibrios macroeconómicos, aun cuando contribuyeron
a mejorar algunos indicadores sociales.
En lo referente a la dimensión sostenibilidad ambiental se detecta un incremento en las
emisiones de CO2, siendo la de mayor consideración para las plantas térmicas de generación
de energía eléctrica con gasoil, en este caso el costo ambiental será cada vez mayor mientras
no exista inversión en tecnología que permita hacer más eficiente el consumo de energía. Por
otro lado, el creciente nivel de importaciones de energía arriesga la seguridad energética que
requiere la sustentabilidad energética.
Los resultados sugieren un diseño de políticas públicas que garanticen un crecimiento
económico modificando las políticas macroeconómicas que consideren las dimensiones del
análisis aquí planteado, la recomendación a partir de esto sería invertir en desarrollar recursos
energéticos y comercializarlos a precios del mercado.
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Por último, es imperativo cumplir con regulaciones específicas que garanticen la
transformación de energía adicional a través de fuentes renovables y limpias, para lo cual
existe diversidad de proyectos propuestos en esta área de estudio por las instituciones de
educación universitaria e investigación y organizaciones no gubernamentales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Banco Central de Venezuela, BCV. (2013). El PIB de la economía venezolana creció por
décimo trimestre consecutivo (documento en línea). Disponible en:
http://www.bcv.org.ve/Upload/Comunicados/pibit2013.pdf (Consulta: 2014, junio 11).
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http://www.realinstitutoelcano.org/wps/portal/web/rielcano_es/contenido?WCM_GLOBAL_
CONTEXT=/elcano/elcano_es/programas/energiacambioclimatico/publicaciones/comentariocamacho-espana-world-energy-issues-monitor-2014#.VNginOaG_Kg (Consulta: 2014, mayo
19).
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HORNO ELÉCTRICO PARA TRATAMIENTOS TÉRMICOS
Balza R., Reverol M. y Terán S.
Programa de Ingeniería Mecánica. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Esta investigación tuvo como objetivo general desarrollar un horno eléctrico para tratamientos
térmicos a implementarse en el Laboratorio de Materiales del Programa de Ingeniería del
Núcleo de la Costa Oriental del Lago de la Universidad del Zulia. La investigación se
caracterizó por ser de tipo proyectiva, con un diseño de campo. La población estuvo integrada
por siete (7) docentes. Se diseñó y construyó el horno con un controlador de temperatura, para
que alcance alrededor de 1200 ºC. Seleccionando por sus características el ladrillo refractario
y la fibra de cerámica. Este material soporta altas temperaturas de operación hasta 1538 grados
centígrados. En las resistencias se utilizó un material especial para hornos de alta temperatura
llamado Kanthal A-1, el cual es una aleación de hierro-cromo y aluminio, diseñado para
trabajar hasta 1260 °C, el cual se implementó en forma de espirales en las paredes laterales de
la cabina, las cuales están conectadas a un circuito eléctrico, que envía una señal a través de
termocupla tipo k, ubicado dentro de la cabina hacia un relevador. El horno alcanza una
temperatura de 1200 ºC en un lapso determinado, para las probetas de aleaciones ferrosas y no
ferrosas, realizando el calentamiento de acuerdo a las condiciones experimentales establecidas.
El funcionamiento del equipo terminado cumple con los requerimientos necesarios para su
utilización, en cuanto a especificaciones eléctricas, mecánicas, térmicas y a las necesidades del
Laboratorio.
Palabras clave: Horno eléctrico, tratamientos térmicos, laboratorio de materiales.
INTRODUCCIÓN
Los hornos eléctricos para tratamientos térmicos tienen el fin de someter un material a
ciclos de calentamientos y enfriamientos con el fin de variar su dureza y cambiar su resistencia
mecánica. Es a través de este proceso aplicado a los metales que mediante la acción de calor
en tiempos determinados se consigue un cambio en su estructura cristalina con lo que se
obtienen propiedades físicas determinadas.
Así mismo, de las diversas formas de clasificación de los hornos de tratamientos
térmicos, se ha elegido la que hace referencia al tipo de horno y a la manipulación de la carga
en el interior, señalando las aplicaciones más típicas. Únicamente en los tratamientos térmicos
superficiales (cementación, carbonitruración) es preferible la clasificación a partir del
tratamiento.
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Dada la importancia de los hornos para las diferentes pruebas en los laboratorios, se
realizó un diagnosticó de la situación actual del Laboratorio de Materiales del Programa de
Ingeniería del Núcleo LUZ-COL, y se detectó que tiene un horno tipo mufla que no está en
condiciones para ser utilizado. Por lo antes expuesto, se planteó como objetivo desarrollar un
horno eléctrico para tratamientos térmicos en este Laboratorio.
METODOLOGÍA
Materiales seleccionados
Lámina galvanizada
Para la fabricación externa del horno se seleccionó lámina galvanizada, considerando
las condiciones de temperatura y humedad que soportará. De esta manera, el material debe
tener propiedades resistentes a la corrosión y una conductividad térmica que reduzca las
pérdidas del calor (TABLA 1). El calibre de la lámina fue de 16 (1,52 mm de espesor)
considerando que el peso que resiste no es demasiado para deformarla. Aunque su función
principal es la de formar la carcasa del horno, reduce las pérdidas del calor debido a su
conductividad térmica.
TABLA 1. Propiedades de la lámina galvanizada
Temperatura
(ºC)
127 ºC
Conductividad
térmica (W/m ºK)
56,7
327 ºC
48,0
527 ºC
39,2
727 ºC
30,0
Fuente: Herrejón (2012)
Fibra cerámica
Se utilizó como aislante térmico la fibra cerámica por sus excelentes propiedades: baja
conductividad, capacidad de acumulación de calor, excelente resistencia al choque térmico,
facilidad de instalación y reparación, puesta en funcionamiento inmediata al instalarse en seco
y fácil de dar forma (TABLA 2). La materia prima fue alúmina de alta pureza y sílice.
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TABLA 2. Propiedades de la Fibra cerámica
Temperatura
(ºC)
538 ºC
Conductividad térmica
(W/m ºK)
0,14
816 ºC
0,23
1094 ºC
0,33
Para uso continuo 900ºC (Máxima)
Para uso intermitente 1000ºC (Máxima)
Fuente: Herrejón (2012)
Resistencia eléctrica
Para las resistencias se utilizó un material especial para hornos de alta temperatura
llamado Kanthal A-1, es un ferrítico de hierro-cromo-aluminio (aleación de FeCrAl) para su
uso a temperaturas de hasta 1400 °C (2550 ° F). La aleación se caracteriza por una alta
resistividad y resistencia a la oxidación (TABLA 3). Las aplicaciones típicas de Kanthal A-1
son elementos eléctricos de calentamiento en hornos de alta temperatura para el tratamiento
térmico, cerámica, vidrio, acero y la electrónica.
TABLA 3. Propiedades de la resistencia eléctrica
Tipo de aleación
Aleación de FeCrAl
Calibre
17 AWG ( 1.150 mm)
Resistividad (ρ)
1.77 x 10-6 Ω m
Coeficiente de resistividad ct
1.045
Fuente: Herrejón (2012)
Ladrillos Refractarios
Las paredes están formadas por ladrillos refractarios U-32 con las especificaciones que
se muestran en la TABLA 4.
Tabla 4. Propiedades de los Ladrillos Refractarios
Espesor (L)
Conductividad térmica (k)
Temperatura Equivalente ºC
2,6 Pulgadas
0.17 W/mK
1724
Fuente: Herrejón (2012)
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Regulador de temperatura
El dispositivo encargado de controlar la temperatura del horno fue digital modelo tc4s,
alimentación 110/220 VAC, entrada para termopar tipo K, rango de 25 ºC a 1200 ºC, salida a
contactor.
Temporizador
El temporizador se utilizó para seleccionar un tiempo determinado de operación del
horno, con las siguientes características: Temporizador/Timer Autonics AT8N; rango: 0,05 sec
- 100 horas; 8 Pines; voltaje de alimentación: 24 - 240 VAC / DC; función: ON Delay y
dimensiones: 48 x48 mm.
Sensor de temperatura
Es un termopar tipo K con funda de Cromel-Alumel, con intervalos de medida 0 a
1370 (ºC) y un diámetro de 1/16, TABLA 5.
TABLA 5. Propiedades del Termopar tipo K
Tipo
Cromel-Alumel tipo K
Intervalos de medida Coef. Seebeck
(ºC)
µV/ºC
0 a 1370
40
Fuente: Herrejón (2012).
Exactitud
(ºC)
±0.7
Cemento refractario
Aislante de temperatura máxima de servicio de 1370ºC, con bajo contenido de hierro,
baja densidad alta resistencia. Utilizado en puertas de hornos de fundición y retención de
aluminio, como recubrimiento aislante en paredes y solera. En la industria petrolera es usado
en generadores de vapor, calentadoras, unidades FCC reformadores, calderas en general y
chimeneas.
RESULTADOS
Diseño y construcción del horno con fines didácticos
Dimensiones de la mufla: Paredes frontal y trasera. 18 x 18 cm. Paredes laterales,
superior e inferior. 21 x 18 cm.
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Área de la mufla: Es el área que constituye el espacio a calentar por las resistencias
eléctricas y almacenará la carga a calentar. De acuerdo a las dimensiones antes mencionadas
se tiene que esta área será de:
A = (0,18m x 0,18 m) 2 + (0,18 m x 0,21 m) 4 = 0,216 m2
Ancho de las paredes: Las paredes están formadas por ladrillos refractarios y fibra
cerámica en las paredes del gabinete con un espesor y conductividad térmica mostrados en la
TABLA 6.
TABLA 6. Características de los ladrillos refractarios y fibra cerámica
Material
Espesor
Conductividad térmica (k)
Primer material
Ladrillo refractario
2 pulgadas
0,17 W/mK
Segundo material
fibra
1 pulgadas
cerámica refractaria
Fuente: Herrejón (2012)
0,18 W/mK
L1=1er material: 2”x 0,0254m= 0,0508m L2= 2do material: 1” x 0,0254m= 0,0254m
Resistencia térmica (RT)
RT = L1/k1A + L2/k2A + L3/k3A
L1 = 2”= 0,0508 m.
L2 = 1” = 0,0254 m.
K1 = 0,34W/mK.
K2 = 0,18 W/mK.
K= Conductividad térmica
A = 0,216 m2
RT = (0,0508m*0,34W/mk)+ (0,0254mx0,18 W/mk)
RT = 0,390 + 0,205
RT = 0,05595K/W
Pérdidas en paredes planas
Con esta fórmula se obtuvo la potencia que disipan las resistencias eléctricas para
obtener la temperatura deseada.
q= potencia que necesitarán disipar las resistencias
q = ∆T / RT
Tint = 1200° C
Text = 32° C
RT = 0,05595 K / W
q = 1200° C – 32° C/0,05595K/W = 1963,56 W
Cálculo de la resistencia eléctrica
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Con la potencia obtenida anteriormente se puede calcular el valor de la resistencia
necesario para el funcionamiento óptimo del horno, también se puede obtener un dato
necesario que es la corriente con la que se alimenta el circuito eléctrico.
Mediante la Ecuación de la Potencia: P = VI
De aquí: I = P / V
El circuito será alimentado con 220 V, entonces:
I = Intensidad de corriente eléctrica
I = 1963,56W/220 V = 8,92 Amp.
Con el valor de la corriente se obtuvo el valor de la resistencia
R = V / I = 220 / 8,92 Amp.= 7,2Ω0
Para este horno se utilizó un tipo de material especial para hornos de alta temperatura
llamado Kanthal A-1 es un ferrítico de hierro-cromo-aluminio (aleación de FeCrAl) para su
uso a temperaturas de hasta 1400 ° C (2550 ° F).
Es necesario conocer algunas propiedades del material Kanthal A-1 (TABLA 7) para
determinar cuánto material se requiere para hacer las resistencias, son importantes porque
cambian dependiendo del tipo de aleación con que se trabaje.
TABLA 7. Propiedades del Kanthal A-1
Tipo de aleación
(aleación de FeCrAl)
Calibre
17 AWG ( 1,150 mm)
Resistividad (ρ)
1,77 x 10-6 Ω m
Coeficiente de resistividad
Ct 1,045
Fuente: Herrejón (2012).
Las resistencias que se utilizaron son del tipo arrollado en espiral. Resistencia eléctrica
a 20° C. Este dato es importante porque con él se pudo obtener la resistencia por metro que
existe en el material. R20 = Resistencia eléctrica a 20° C.
R20 = ρ X L / A
R20 = 1,77x10-6 Ω m x 1 m / π (0,575x10-3 m) 2 = 5,7 Ω
Así resultó que por cada metro la resistencia es 1,7 Ω
Resistencia eléctrica a la temperatura de trabajo
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Esta resistencia se calculó con el coeficiente de resistividad, este coeficiente sirve para
saber cuanto cambia la resistencia con los cambios de temperatura. El valor del coeficiente de
1,045 a 1200° C tomado de TABLA 7 del coeficientes del Kanthal A-1.
RT = Resistencia eléctrica a la temperatura de trabajo
RT = Ct x R20
RT = 1,045 x 5,7 Ω = 5,956 Ω
Con esto se determinó que a la temperatura de trabajo la resistencia cambia a 1,7765 Ω
por metro. Ahora, con el valor obtenido de 24,66 Ω para el horno y el valor obtenido de
1,7765 Ω/m de la resistencia de trabajo, se puede saber cuanto material se requiere para hacer
las resistencias
L= Longitud de la resistencias
L = R / RT
L = 24,66 Ω / 5,956Ω / m = 4,14 m
Diseño con ayuda de planos, haciendo uso de los programas tecnológicos de autocad
Realizado los cálculos necesarios para obtener las dimensiones adecuadas del horno
eléctrico para tratamientos térmicos, se ejecutó el diseño en el programa en AutoCad, en
donde se puede observar las vistas en segunda y tercera dimensión, este programa permite que
el sistema se pueda diseñar con medidas precisas que son esenciales en los componentes.
CONCLUSIONES
El funcionamiento del equipo terminado cumple con los requerimientos necesarios
para su utilización, en cuanto a especificaciones eléctricas, mecánicas, térmicas y a las
necesidades del Laboratorio de Materiales del Programa de Ingeniería Mecánica del Núcleo
LUZ-COL.
El horno alcanza una temperatura de 1200ºC en un lapso determinado, para las
probetas de aleaciones ferrosas y no ferrosas, realizando el calentamiento de acuerdo a las
condiciones experimentales establecidas.
El diseño de la carcasa del horno funcionó de acuerdo a las necesidades, una apertura
fácil y segura con una perturbación nula de la pieza calentada.
Se comprobó que el sistema de control implementado funcionó correctamente de 1ºC a
1200ºC.
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Los materiales aislantes utilizados dieron buen resultado, después de varios
calentamientos y enfriamientos se presenta una temperatura en las paredes exteriores del horno
de 30ºC.
La finalidad del proyecto es la aplicación de un horno de bajo costo y de la misma
calidad que un horno comercial para la realización de pruebas de laboratorio.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Herrejón M. (2012). Diseño y construcción de un horno de resistencias de recalentamiento con
forma cilíndrica. Tesis de Licenciatura. Universidad Michoacana de Nicolás de Hidalgo.
México. (documento en línea). Disponible en:
http://bibliotecavirtual.dgb.umich.mx:8083/jspui/handle/123456789/3837 (Consulta: 2014,
mayo 15).
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ESTRATEGIAS PARA LA ADECUACIÓN FÍSICA EN EDIFICACIONES
DEL ESTADO ZULIA DESDE EL ENFOQUE DE EFICIENCIA
ENERGÉTICA
González M.
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
La eficiencia energética es el conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la
cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Ésta contribuye
al desarrollo sustentable en la medida que propende a un uso óptimo de los recursos
energéticos al permitir encarar tanto el problema de la cantidad como del aprovechamiento
efectivo de los recursos involucrados. En la mayoría de las instalaciones existentes, puede
lograrse un ahorro energético utilizando las soluciones y tecnologías disponibles en la
actualidad. El objetivo de este estudio es proponer estrategias para la adecuación física en
edificaciones del estado Zulia desde el enfoque de eficiencia energética. La investigación se
considera de tipo proyectiva. Las técnicas utilizadas fueron la entrevista y la revisión
documental. Se analizaron las directrices de la Norma ISO 23045:2008: Eficiencia Energética
Edificios y los parámetros de eficiencia energética exigibles según el Código Técnico de la
Edificación, estableciendo estrategias para la adecuación física de edificaciones del estado
Zulia desde el enfoque de eficiencia energética asociadas con: mejora de la comodidad
higrotérmica, aprovechar el diseño vegetación desde la eficiencia energética, disminuir el
consumo de recursos energéticos y mejorar la iluminación.
Palabras clave: Estrategias, adecuación, instalaciones, eficiencia energética
INTRODUCCIÓN
En un planeta que, desde el punto de vista físico, es un sistema cerrado, en términos de
recursos materiales; sólo puede considerarse como un sistema abierto en términos energéticos,
gracias al aporte de la energía procedente del sol, resulta ineludible abordar la finitud de los
recursos materiales y energéticos, reconduciendo los procesos humanos hacia las fuentes
renovables y el consumo material mínimo. “La sostenibilidad – o el camino hacia ella- será un
imperativo del siglo XXI” (Santiago et al., 2007).
Según afirma la Agencia Internacional de la Energía (2012), el 56,7% de la energía
eléctrica consumida en el planeta fue destinada para el uso residencial, comercial y de
servicios, en edificaciones públicas y privadas. De modo que, el diseño del hábitat humano,
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desde la ciudad hasta la edificación particular, resulta ser transcendental para corregir los
ineficientes patrones de la sociedad moderna hacia el camino de la sostenibilidad.
Cabe destacar que, el sector de la construcción no utiliza un modelo sostenible de
crecimiento, y son cada vez más los expertos que hablan de la necesidad de adaptar criterios
ecológicos para garantizar no sólo la conservación del medio ambiente y la salud de los
consumidores, sino también su viabilidad económica futura. Frente al riesgo de cambio
climático, al progresivo agotamiento y encarecimiento de los recursos fósiles, así como a la
preocupante reactivación de la opción nuclear, hoy más que nunca es necesario ahorrar energía
y fomentar las energías renovables. Se trata tanto de preservar el planeta como de reducir la
factura de energía para las próximas décadas.
Hasta ahora, utilizar sistemas de ahorro de energía y de agua en una edificación o
construir parte de su estructura con materiales reciclados era, más que nada, una cuestión de
principios ecológicos. Sin embargo, el panorama empezó a cambiar de manera significativa.
El nivel de conciencia ecológica de los consumidores también ha aumentado. Como
consecuencia de esta creciente concienciación social, han ido apareciendo tendencias como la
bioconstrucción, la adecuación bioclimática, la arquitectura sostenible, entre otras, que ofrecen
viviendas, edificaciones e incluso barrios bioclimáticos, junto con todo tipo de materiales e
instalaciones, de alta tecnología y respetuosos con el medio ambiente, que las hacen más
ecológicas y más eficientes, energéticamente hablando.
Es así como, el discurso de la sostenibilidad aplicada a edificios y viviendas es
relevante por cuanto las actividades desarrolladas en ellos pueden pasar de ser, en muchos
casos, bastiones de la insostenibilidad a verdaderos ejemplos de eficacia en diseño,
construcción y posterior uso, integrando la rentabilidad de la inversión con el uso eficiente de
los recursos naturales y la creación de espacios que permitan incrementos en la productividad.
En tal sentido, las edificaciones ecológicas y autosustentables, plantean en cierta
forma, solución a los problemas climáticos y ecológicos, ya que proponen la conservación de
los recursos naturales, así como una reducción en el consumo de las energías tradicionales,
durante la construcción y la vida útil a través del tiempo. Es necesario acotar que, cuando se
habla de edificación ecológica, se refiere a una edificación que consume poca energía, que
aprovecha al máximo las fuentes de energías renovables y cuyo respeto del medio ambiente es
máximo.
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Lamentablemente, la construcción en Venezuela ha mostrado una gran resistencia al
cambio de lo tradicional. Esto se debe principalmente a factores financieros, culturales y
tecnológicos. Fue en la última década cuando se incorporó el uso de materiales aislantes y de
mediano rendimiento energético a los sistemas de construcción convencional de edificaciones
(Castillo, 2009).
En el estado Zulia, la necesidad de innovar en materia de construcción se acentúa
puesto que las temperaturas promedios, así como la humedad relativa son altas y los vientos
predominantes en las ciudades no son suficientes como para lograr la difícil tarea de
acondicionar térmicamente los espacios de forma natural y conseguir la comodidad
higrotérmica.
Por lo anteriormente planteado, el objetivo de este trabajo es proponer estrategias para
la adecuación física en edificaciones del estado Zulia desde el enfoque de eficiencia
energética, a fin de optimar las condiciones, modernizan los espacios, reducir los costos
asociados al consumo eléctrico y, en definitiva, mejorar la calidad de vida de los usuarios.
METODOLOGÍA
Bajo la comprensión holística de la metodología de Hurtado (2008), la presente
investigación puede definirse como proyectiva, pues intenta proponer soluciones a una
determinada situación determinada a partir de un proceso previo de indagación.
Adicionalmente, se ubica bajo la modalidad de proyecto factible, ya que el estudio implica
explorar, describir, explicar y proponer alternativas de cambio, más no necesariamente
ejecutar la propuesta. Las técnicas utilizadas fueron la entrevista a expertos en eficiencia
energética y la revisión documental. Se analizaron las directrices de la Norma ISO 23045
(2008): Eficiencia Energética Edificios y los parámetros de eficiencia energética exigibles
según el Código Técnico de la Edificación (CTE), para evaluar la eficiencia energética de los
edificios nuevos. Estableciendo así mismo los requisitos relacionados con la energía para el
proceso de diseño, o dirigidas a alcanzar los valores de la eficiencia energética para edificios
nuevos.
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PROPUESTA
A continuación se proponen las estrategias para la adecuación física desde la
perspectiva de la eficiencia energética orientadas a la consecución de cuatro objetivos básicos:
Estrategias para la mejora de la comodidad higrotérmica
La radiación solar es la principal fuente de calentamiento de las edificaciones. A través
de las ventanas, el techo y las paredes, penetra a las viviendas el calor, siendo el sol la
principal fuente que da origen a las altas temperaturas. Si desea reducir el consumo de energía
eléctrica de los aires acondicionados y mantener una temperatura interna agradable, es
fundamental proteger el edificio de los rayos del sol.
Protección de las ventanas
Las ventanas son los elementos que permiten la mayor entrada de calor. Esto se debe a
que el vidrio que se utiliza comúnmente, permite el paso de la mayor parte de los rayos
solares. Por tanto, es conveniente realizar una adecuada selección y ubicación de la misma.
Para reducir las temperaturas dentro de las edificaciones es recomendable:
1. Sombrear las ventanas con vegetación o protecciones solares, como aleros, toldos,
elementos horizontales o verticales, bien sea fijos o móviles.
2. Si utiliza aire acondicionado, es recomendable la ventana proyectante, ya que
proporciona un sello hermético para evitar fugas de aire y cuando se utiliza ventilación
natural, permite regular el flujo y la dirección del viento. En su defecto se pueden usar
ventanas corredizas, de guillotina o batientes, siempre y cuando tengan sello hermético.
3. Se recomiendan ventanas construidas con vidrios que bloqueen el paso del calor y
permitan el paso de la luz natural, con marcos de acabado de color claro. Las ventanas más
eficientes se consiguen al combinar marcos de madera o vinilo con vidrios dobles o
reflectivos. En todo caso si se utiliza vidrios claros sencillos este debe estar protegido de la
radiación solar mediante protecciones solares adecuadas. Así mismo, el cambio de una
ventana simple por una de doble hoja puede derivar una disminución de hasta el 15% del gasto
de refrigeración.
4. Instalar papel ahumado o película para ventana para conseguir una gran diferencia
en la temperatura interior del edificio y en el consumo de electricidad. En ciudades, donde
existe una alta incidencia de la radiación solar, las ventanas se convierten en las conductoras
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de más del 40% del calor que penetra a las viviendas. El papel ahumado puede disminuir esa
transferencia de calor al interior de las habitaciones porque rechaza parte de la energía solar.
Protección de los techos
En las viviendas de un solo piso, el techo es la parte más expuesta a los rayos del sol.
Por ello la temperatura interna de la vivienda depende en gran medida del techo. Como
alternativas para reducir la entrada de calor por esta vía, pueden ponerse en práctica las
siguientes recomendaciones básicas:
1. Pintar la superficie del techo de color blanco. Con esta medida se puede reducir
hasta un 55% la cantidad de calor que penetra a la vivienda por el techo.
2. Incorporar material aislante (5cm) como: Poliestireno (anime), poliuretano o fibra de
vidrio, en la parte exterior del techo, para evitar que éste se caliente y que el calor sea
transmitido al interior.
3. Una opción novedosa y eficiente sería la implementación de ‘techos verdes’. Para
ello se cubre parcial o totalmente el techo de vegetación, ya sea en suelo o en un medio de
cultivo apropiado. Esto permitirá para mejorar el hábitat y ahorrar consumo de energía,
cumpliendo una función ecológica y estética.
Protección de las paredes
Las paredes también deben estar protegidas del sol, para ello se pueden utilizarlas
siguientes estrategias:
1. Pintar de colores claros las superficies externas. El color blanco refleja de un70 a un
80% la radiación solar, con esta medida puede reducir hasta un 40% el calor que penetra a
través de las paredes.
2. Las superficies que están en sombra pueden ser de colores menos reflectivos,
igualmente los aleros, balcones y otros elementos que no están en contacto directo con el
espacio interior.
3. Colocar material aislante en la superficie exterior de las paredes, pueden reducir
hasta un 75% la entrada del calor a la habitación. El material aislante debe estar protegido de
los agentes climáticos externos y el acabado final debe ser de color claro para aumentar su
eficiencia.
4. Proyectar sombra sobre las paredes, colocando una lámina de material liviano, como
madera, asbesto u otros, formando una cámara de aire que suministra resistencia al paso del
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calor. Si la cámara es ventilada es más eficiente; esto se logra mediante aberturas en la parte
inferior y superior de la pared exterior.
5. En el este y el oeste deben instalarse protectores solares para evitar que la radiación
solar entre directamente (problemas de deslumbramiento y sobrecalientamiento). En estas
fachadas, es conveniente que haya una combinación de protectores solares fijos y móviles
adecuada, ya que estas últimas permiten una gestión directa del usuario según sean sus
necesidades.
Estrategias para aprovechar la vegetación desde la eficiencia energética
El uso de la vegetación contribuye a la reducción de la temperatura de los espacios
internos, al reducir la incidencia de la radiación solar sobre techos, paredes, ventanas y
pavimentos. La ubicación adecuada de vegetación alrededor de las edificaciones reduce el
consumo de energía hasta un 25%. Para lograr ambientes más confortables es recomendable:
1. Sombrear las paredes Este y Oeste, ya que son las que reciben mayor cantidad de
radiación solar. Los árboles ubicados hacia el Este deben ser de tronco alto para permitir el
paso de aire fresco hacia el interior de la edificación.
2. Sombrear los techos con árboles grandes de copa horizontal. Con esta medida se
puede reducir la temperatura interior de 4,5 a 5,5°.
3. Sembrar arbustos bajos cerca de las ventanas. Los arbustos pueden ser utilizados
como paredes proyectantes para inducir la ventilación a través de las ventanas.
4. Ubicar cobertura vegetal alrededor de las edificaciones sustituyendo superficies
duras, disminuye la reflexión sobre las paredes y la acumulación de calor.
Estrategias para disminuir el consumo de recursos energéticos
En el Zulia el EER promedio de los equipos instalados es 5, cuando existe en el
mercado local unidades de ventana con eficiencia 10, y centrales superiores a 12 que pueden
consumir hasta un 60% menos energía. Por ello es importante evaluar la posibilidad de
sustituir los equipos ineficientes por otros de alta eficiencia, cuyos diseños tecnológicos
permitan obtener un mayor rendimiento con un menor consumo de electricidad.
Por otro lado, la eliminación o falta de graduación del termostato puede representar un
desperdicio equivalente al 30% de la energía consumida. Para obtener el mayor provecho de la
electricidad, el termostato debe graduarse para lograr una temperatura de 24°C
aproximadamente.
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Las condiciones generales de la acometida eléctrica, la ubicación del aire
acondicionado y su protección de la radiación solar son aspectos importantes a considerar
acerca de la instalación del equipo para lograr su óptimo rendimiento.
También la limpieza de los filtros y el lavado del equipo son importantes para reducir
los consumos de energía. Un aire acondicionado sucio o sin filtro demandará hasta 10% más
de energía para funcionar que el mismo artefacto limpio, con filtro en buenas condiciones.
Estrategias para mejorar la iluminación del edificio
1. En referencia al alumbrado interior, se recomienda utilizar equipos eficientes de
iluminación, preferentemente fluorescentes con reactancia electrónica, fluorescentes
compactos con reactancia electrónica y bombillas de vapor de sodio de alta presión. Se evitará
el uso de bombillas convencionales, halógenas y de vapor de mercurio. Con las lámparas
fluorescentes se obtendrá 4 veces más iluminación que con los bombillos incandescentes
regulares, duran 10 veces más y son menos calientes.
2. En el alumbrado interior se dispondrán de luminarias que permitan un alto
aprovechamiento de la iluminación procedente de la lámpara. Habrá que considerar la opción
de utilizar alguno de los componentes que ofrecen los fabricantes para sus luces (como por
ejemplo rejas, difusores, entre otros) que mejoren el nivel y la calidad de la luz.
3. Las paredes y techos blancos reflejan la luz y hacen el ambiente más claro por lo que
se recomienda su utilización.
4. En cuanto al alumbrado público, se recomienda la utilización preferente de
bombillas de vapor de sodio de baja presión. Son luces que no llevan metales pesados y que
consumen 5 veces menos que las incandescentes, 2,2 veces menos que las luces de mercurio y
1,5 veces menos que las de vapor de sodio de alta presión y fluorescentes. Para el encendido y
apagado del alumbrado público es muy recomendable utilizar relojes astronómicos o sensores
lumínicos (fotoceldas).
5. Para lograr mayor efectividad en la iluminación es importante dar mantenimiento a
todas las luminarias de manera regular.
6. Instalar lámparas en esquinas y zonas despejadas para aprovechar al máximo la luz.
Desde las esquinas se difunde la luz en varias direcciones.
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CONSIDERACIONES FINALES
En este estudio se analizaron las directrices de la Norma ISO 23045 (2008): Eficiencia
Energética Edificios y los parámetros de eficiencia energética exigibles según el Código
Técnico de la Edificación (CTE), estableciendo estrategias para la adecuación física en
edificaciones del estado Zulia desde el enfoque de eficiencia energética asociadas con: mejora
de la comodidad higrotérmica, aprovechar la vegetación desde la eficiencia energética,
disminuir el consumo de recursos energéticos y mejorar la iluminación.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agencia Internacional de la Energía (2012). Key World Energy Statistics. Prospectiva mundial
de energía (documento en línea). Disponible en: http://www.energiasur.com/publicaciones.
(Consulta: 2014, marzo).
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Código Técnico de la Edificación (documento en
http://www.codigotecnico.org/web/cte/ (Consulta: 2014, marzo).
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y la investigación. Venezuela: Ediciones Sypal.
Norma de estandarización ISO 23045. (2008). Diseño de entorno del Edificio - Directrices
para evaluar la eficiencia energética de los nuevos edificios. Disponible:
http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc. (Consulta: 2014, abril).
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en línea). Disponible en: http://www.oei.es/noticias/spip.php?article682. (Consulta: 2014,
marzo).
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ÁREA:
IMPACTO AMBIENTAL
Y
QUÍMICA AMBIENTAL
(IA Y QA)
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IMPACTO DE LA BASURA TECNOLÓGICA EN LA SALUD Y EL
MEDIO AMBIENTE
Gutiérrez N. y Rojas N.
Programa de Humanidades y Educación. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del
Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El progreso tecnológico ha contribuido a aumentar la diversidad y complejidad de los
desechos que contaminan el medio ambiente. El gran crecimiento en la producción de aparatos
eléctricos y electrónicos que gracias a la innovación tecnológica y la globalización del
mercado, acelera su sustitución y por lo tanto su desecho, lo que produce diariamente
toneladas de basura electrónica. Los residuos electrónicos se componen de una multitud de
componentes, que tienen algunas sustancias tóxicas como: plomo, el mercurio, el cadmio,
selenio, arsénico, entre otros. En este sentido, cuando estos compuestos son fundidos liberan
toxinas al aire, tierra y agua, provocando un impacto adverso en la salud humana y el medio
ambiente si no se manejan adecuadamente. El objetivo de esta investigación fue describir el
impacto de la basura tecnológica en la salud y el medio ambiente. La investigación fue de tipo
descriptiva – documental. Los resultados indican que se necesita la puesta en marcha de una
política pública más eficiente de gestión ambiental, para el manejo integral y sostenible de las
basuras electrónicas, aprovechando y procesando los componentes recuperables por medio de
las técnicas de la reutilización y del reciclaje; y finalmente, disponer de manera racional y
ecológicamente los elementos descartados o desechados. Igualmente, se necesita de un
programa de formación y educación ambiental dirigido a la sociedad con miras a promocionar
la reducción y el reciclaje de los mismos.
Palabras clave: Basura tecnológica, riesgo ambiental, reciclaje, residuos electrónicos.
INTRODUCCIÓN
La producción de equipos electrónicos (EA), son unos de los crecimientos más rápido
en las actividades de fabricación a nivel mundial. Esta realidad por sí misma es alarmante,
pero la agrava el hecho de que muchos de los componentes utilizados en la fabricación de
productos electrónicos son altamente tóxicos, siendo sustancias que degradan el medio
ambiente y en algunos casos son peligrosas para la salud de los seres vivos, incluido el
hombre. Casanova y Valles (2007) indican que el rápido crecimiento económico, junto con la
urbanización y la creciente demanda de bienes de consumo, se ha incrementado tanto el
consumo como la producción de EA. La tecnología de la información (TI) ha sido uno de los
principales motores de cambio en la economía en la última década y ha contribuido
significativamente a la revolución digital que está viviendo el mundo.
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Nuevos aparatos y electrodomésticos, se han infiltrado en todos los aspectos de la vida
diaria, proporcionando a la sociedad más comodidad, la salud y la seguridad y con la
adquisición de información de fácil y de cambio hasta convertirse en una basura electrónica,
este término cubre ampliamente los residuos de todos los aparatos eléctricos y electrónicos, y
se compone de elementos tales como: computadoras, teléfonos móviles, grabadoras de música
digital/reproductores, refrigeradores, lavadoras, televisores y muchos otros artículos de
consumo del hogar.
En este sentido, el objetivo de la presente investigación fue describir el impacto de la
basura tecnológica en la salud y el medio ambiente.
METODOLOGÍA
La metodología de investigación empleada en el trabajo está dedicada al análisis de
contenido documental como principal herramienta de donde se derivan fundamentos teóricos
referidos a la basura tecnológica y su impacto en la salud y el medio ambiente. Además, se
consultó diferentes documentos en la web de la cual se obtuvo información relevante
relacionada con la investigación objeto de estudio. De esta forma se desarrolló una indagación
de carácter descriptivo – documental.
HALLAZGOS E INTERPRETACIONES
Basura electrónica
Casanova y Valles (2007), exponen que la basura electrónica, conocida por su término
en inglés e-waste, es el término utilizado para describir los aparatos viejos, a los finales de su
vida útil, electrónicos como: computadoras, portátiles, televisores, reproductores de DVD,
teléfonos móviles, reproductores de mp3, entre otros, que han sido colocados por sus usuarios
originales.
En este sentido, los residuos electrónicos, se ha clasificado en tres (3) categorías
principales, es decir, grandes electrodomésticos, informática y telecomunicaciones, así como
también equipos de consumo, tales como: frigorífico y lavadora representan grandes
electrodomésticos; PC, monitor y el computador portátil representan TI y telecomunicaciones,
mientras que la televisión representa los equipos de consumo.
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Por su parte, López (2011), señala que la composición de los residuos es muy variada y
se diferencia de los productos a través de diferentes categorías. Contiene más de 1.000
sustancias diferentes, que caen bajo las categorías "peligrosos" o "no peligrosos". En términos
generales, se trata de metales ferrosos y no ferrosos, plásticos, vidrio, madera y madera
contrachapada, tableros de circuitos impresos, hormigón y cerámica, caucho y otros artículos.
El hierro y acero, constituye alrededor del 50% de los Residuos de Equipos Eléctricos
y Electrónicos (RAEE, en sus siglas en inglés), seguido de los plásticos (21%), metales no
ferrosos (13%) y de otros constituyentes. Los metales no ferrosos se componen de metales
como el cobre, el aluminio y los metales preciosos, por ejemplo la plata, el oro, el platino, el
paladio, entre otros. La presencia de elementos como: el plomo, el mercurio, el arsénico, el
cadmio, selenio y cromo hexavalente y los retardantes de llama más allá de cantidades
máximas de los e-waste los clasifica como residuo peligroso.
Los productos electrónicos y eléctricos, se clasifican principalmente en tres (03)
grandes cabezas, como: 1) línea blanca, que comprende los aparatos electrodomésticos como:
acondicionadores de aire, lavavajillas, frigoríficos y lavadoras; 2) línea marrón, que
comprende de los televisores, cámaras de vídeo, cámaras, entre otros; 3) bienes grises, como
computadoras, impresoras, máquinas de fax, escáneres, entre otros.
Salud e impacto ambiental de desechos electrónicos
Calderón (2012), indica que se entiende por impacto ambiental la alteración, positiva o
negativa, que produce una determinada acción humana sobre el medio ambiente e incluso
sobre la propia salud humana. Por su parte, la alteración se refiere al conjunto de cambios
cualitativos, y de las propiedades cuantitativas y funcionales del medio ambiente, que genera
un proyecto, o un proceso, y sus productos asociados, sobre éste.
Cada día, surgen nuevos dispositivos tecnológicos que facilitan el día a día y ofrecen
un mayor número de servicios, pero seguro que nadie piensa en lo que sucede con los
artefactos tecnológicos que ya no se utilizan, que han quedado en desuso y se han convertido
en basura. Todos los equipos, así sean los más simples, producen un gran impacto en el medio
ambiente. Los celulares, GPS, tabletas, computadores, grabadores, iPods, entre otros, han
facilitado las funciones diarias, pero una vez que se dejan de utilizar, se convierten en parte de
la contaminación tecnológica.
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La ONU (Organización de las Naciones Unidas) calcula que se producen cerca de
50.000.000 millones de toneladas de este tipo de residuos cada año. El tratamiento inadecuado
de estos materiales puede ocasionar graves daños al medio ambiente y poner en riesgo la salud
humana. Para atenuar el impacto ambiental producido por estos desechos, las Naciones
Unidas, en cooperación con las empresas Ericsson, Microsoft, Dell y Hewlett–Packard han
creado el programa STEP (Solving de E–Waste Problem) que ayudará a los gobiernos de todo
el mundo a generar políticas para el tratamiento adecuado de la basura electrónica.
En Venezuela, la ONU señala que para el 2012 revela que se produjeron 235.000.000
mil toneladas de estos residuos tóxicos, lo que equivale a un 7,7 kg de residuos electrónicos
por cada venezolano anualmente; mientras que, en otros países se están avocando a un
problema que aumenta exponencialmente. En Venezuela no hay estudios que determinen el
panorama, donde los expertos consideran que la ligereza con que se aplican las leyes
ambientales y la poca cultura de reciclaje que tienen los venezolanos obstaculizan la atención
de la situación en el país.
Por la parte gubernamental, en agosto de 2013 la Agencia Venezolana de Noticias
(AVN) recogió las declaraciones de Dante Rivas, quien presidía en ese entonces el Ministerio
del Ambiente, en las que daba a conocer un proyecto de recolección de equipos móviles,
cargadores y baterías obsoletos en cuatro ciudades del país, pero actualmente no hay datos que
den constancia de que se dio continuidad a este plan. En la TABLA 1 se presenta el uso de los
materiales de producción en los equipos electrónicos y los efectos adversos sobre la salud y el
ambiente.
En el artículo 9, numeral 10, de la Ley sobre Sustancias, Materiales y Desechos
Peligrosos aprobada en 2001 por la Asamblea Nacional de Venezuela, se define como material
peligroso a una “sustancia o mezcla de sustancias que por sus características físicas, químicas
o biológicas sea capaz de producir daños a la salud, a la propiedad o al ambiente”. Teniendo
en cuenta que la composición de los RAEE puede producir daños en el ambiente, se puede
deducir que su manejo y disposición final debería regirse por este reglamento.
Una reglamentación un poco más específica sobre la materia se plantea del artículo 73
al 75 de la Ley de Gestión Integral de la Basura. De acuerdo a estos, los residuos voluminosos
y tecnológicos deben disponerse en sitios especiales indicados por el plan municipal de
manejo de residuos o, en su defecto, por el Ministerio del Ambiente. A pesar de esto,
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investigadores del Centro de Estudios Integrales del Ambiente, alertan que la mayor parte de
los RAEE acaban en vertederos, junto al resto de la basura.
TABLA 1. Uso de los materiales de producción en los equipos electrónicos y los efectos
adversos sobre la salud y el ambiente.
Material
Plomo
Es usado en los monitores
de tubo de rayos de
computadoras
y
televisores y en un tipo de
soldadura de cristal que se
utiliza para ensamblar la
placa frontal.
Efecto en la salud
Deterioro intelectual en los niños.
Mercurio
Este
elemento
se
encuentra presente en los
interruptores de corriente,
Memorias RAM de las pc.
Intoxicación respiratoria.
Irritación de piel.
Dolor de Cabeza.
Daños en el ADN.
La mayoría del mercurio liberado por las
actividades humanas es liberado al aire, a
través de la quema de productos, El mayor
efecto negativo de la contaminación
ambiental por mercurio se produce a nivel
acuático.
Cadmio y silenio
Este metal se encuentra
presente en los tableros de
circuitos.
Intoxicación.
Diarreas, Vómito.
El Cadmio es fuertemente adsorbido por la
materia orgánica del suelo. Cuando el
Cadmio está presente en el suelo este puede
ser extremadamente peligroso. Los suelos
que son ácidos aumentan la toma de
Cadmio por las plantas. Esto es un daño
potencial para los animales que dependen
de las plantas para sobrevivir.
Cromo
Estos
metales
son
componentes del acero
usado en la gran parte
metálicas de los equipos.
Erupciones cutáneas.
Malestar de estómago.
Úlceras.
Problemas Respiratorios.
Daño en riñones.
Cáncer.
Se puede encontrar cromo en el aire, el
suelo y el agua después de ser liberado por
industrias que usan cromo. También puede
ser liberado al ambiente al ser quemados
proporcionando reacción química con otros
metales.
Daña el sistema nervioso
reproductivo del adulto.
y
Efectos en el medio ambiente
El plomo en el ambiente se vuelve peligroso
cuando sufre su disolución acuosa en
presencia de aire, especialmente en medio
acido. Este contaminante puede llegar a las
personas a través del agua y por la ingesta
de verduras y frutas que han adsorbido el
plomo en los suelos.
Fuente: Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR, 2008). Agencia para Sustancias Tóxicas y
el Registro de Enfermedades.
Vida útil y reciclado de equipo
La Universidad de las Naciones Unidas (UNU, 2008), revela en un estudio que el
tiempo de vida útil de un equipo electrónico, se estima en unos diez (10) años, y este periodo
se puede prolongarse si el propietario le da el mantenimiento y cuidado adecuado. Sin
embargo, si se habla de tecnología, la práctica demuestra que en cuatro (4) años evoluciona de
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tal modo que estos equipos pasan a resultar obsoletos, o resultan difíciles de adaptar a los
nuevos programas y sistemas operativos, ya que exigen mayor capacidad.
Dado que, en los equipos electrónicos existen componentes que se pueden ser
reutilizados y materiales con posibilidades de reciclado, esta actividad genera un nuevo tipo de
negocio. La clave para el manejo de este tipo de residuo es la regla de las 3 R:
1. Reduce: evita todo aquello que de una u otra manera genera un desperdicio
innecesario, considerando no dejarse llevar por el consumismo.
2. Reutiliza: todo equipo que aun funciona, donándolo a alguna institución que pueda
hacer un uso de él.
3. Recicla: los materiales y componentes que pueden ser utilizado en la producción de
nuevos equipos, adecuándolo a un sistema de recolección para asegurarse que no
acaben en los vertederos comunes.
La exagerada producción de los aparatos y equipos electrónicos, la asombrosa
velocidad de fabricación los componentes, piezas y accesorios que lo acompañan, junto al
consumo masivo, y peor aún la velocidad de descarte “desecho” de los mismos es hoy una
latente preocupación mundial y nacional.
Correia y Martín (2004) señalan que una cantidad de 3.250.000 baterías de celulares
son desechadas en Venezuela por cada año, por lo que es lógico deducir que las mismas, junto
a los residuos y desechos sólidos ingresan a los rellenos sanitarios y vertederos controlados, o
bien quedan en los botaderos de basuras ilegales “a cielo abierto”, y en otros casos “bajo
techo”, ocupando algún espacio en los hogares de la tierra. Igualmente, los restos de los
desechos electrónicos que han llegado a su vida útil, dada su vulnerabilidad para poder ser
retornados, reutilizados y/o reciclados y a la escasa política gubernamental para impulsar
alguna forma de minimizar su desfavorable impacto ambiental.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIÓN
La solución de este problema ambiental requiere un enfoque global, sin significar la
aplicación de medidas de carácter general. Además, las soluciones no proceden solo de la
tecnología. Es muy importante el aspecto social, mediante una transformación real de las
actitudes y comportamiento, especialmente para el modo de pensar de las sociedades de
consumo. Es un proceso lento y largo, en tanto que la degradación avanza de forma rápida y
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con dimensión global. Esto necesariamente lleva a la gestión ambiental, por lo que esta deberá
contar con mecanismos que enfrenten las situaciones antes dichas, con una estrecha relación
entre economía y medio ambiente.
La puesta en marcha de una política pública de gestión ambiental eficiente para el
manejo integral y sostenible de los desechos electrónicos deben ser las bases fundamentales en
los diversos perfiles de los organismos oficiales, junto a los especialistas universitarios, sector
privado productivo y líderes comunitarios, para alcanzar un consenso organizativo y
funcional, a fin de reducir los materiales electrónicos en sus mismas fuentes de origen,
producción y generación; luego, aprovechar y procesar los componentes recuperables por
medio de las técnicas de la reutilización y del reciclaje; y finalmente, disponer de manera
racional y ecológicamente los elementos descartados o desechados.
Venezuela, debe seguir afianzando y mejorando la cultura que proyecte el uso de las R
en el manejo integral y sostenible de los residuos y desechos sólidos generados en el campo de
la electrónica. Es prudente hacer y cumplir las normativas actuales vigentes sobre tan delicada
materia ambiental.
De igual manera, se necesita de un programa de formación y educación ambiental
dirigido a la sociedad con miras a promocionar la reducción y el reciclaje en el uso masivo de
dichos artefactos y lograr disminuir su descarte.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agencia Venezolana de Noticias, AVN. (2013). Plan piloto de recolección de residuos
eléctricos comenzó en cuatro estados del país (documento en línea). Disponible en:
http://www.avn.info.ve/contenido/plan-piloto-recolecci%C3%B3n-residuos-l%C3%A9ctricoscomenz%C3%B3-cuatro-estados-del-pa%C3%ADs (Consulta: 2014, abril 24).
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Calderón A. (2012). Impacto ambiental de las tecnologías de manufactura (documento en
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http://tecnologiasmanufacturaavanzada.wikispaces.com/file/view/Impacto+Ambiental++Arturo+Calderon.pdf (Consulta: 2014, abril 28).
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Correia A. y Martín M. (2004). Potencial impacto ambiental de la disposición final de baterías
usadas de teléfonos celulares en vertederos municipales. Ingeniería UC 11 (3), 41-51.
López M. (2011). El impacto de la tecnología sobre el medio ambiente. La Tecnología y su
Lado Oscuro 4, 20-31.
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Sustancias, Materiales y Desechos Peligrosos. Aprobada en Gaceta Oficial N° 5.554
extraordinaria del 13/11/01.
República Bolivariana de Venezuela. Asamblea Nacional de Venezuela. (2010). Ley de
Gestión Integral de la Basura. Aprobada en Gaceta Oficial Nº 6.017 Extraordinario del 30 de
diciembre de 2010.
Universidad de Naciones Unidas UNU. (2008). Revisión de la Directiva 2002/96 sobre
residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE).
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REACCIONES DE ENTRECRUZAMIENTO DE QUITOSANO CON
ÁCIDO CÍTRICO
Chávez A.1, Acevedo S.1, Valbuena A.2 y Colina M.3
1
Instituto Zuliano de Investigaciones Tecnológicas (INZIT). La Cañada de Urdaneta, estado
Zulia, Venezuela. [email protected].
2
Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC). Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela.
3
Empresa Mixta Innovación Ambiental Quitosano CA. (INNOVAQUITO CA). San Francisco,
estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
En esta investigación se plantea el desarrollo de métodos para el entrecruzamiento de
quitosano con ácido cítrico. El proceso para la obtención de quitosano se realizó a partir de la
desproteinización, desmineralización, despigmentación y desacetilación de los desechos de la
industria cangrejera. Las muestras fueron caracterizadas mediante espectrometría infrarroja
con transformada de Fourier (FTIR) observándose las bandas correspondientes al quitosano en
1650 cm-1 del grupo acetamido (amida I) y la tensión N-H a 1580 cm-1 del grupo amino. Se
realizaron dos tipos de reacciones de entrecruzamiento de quitosano, la primera con el éster
del ácido cítrico observándose las bandas del grupo amida en 1710 cm-1 y la segunda con el
ácido cítrico en la cual se observa las bandas del grupo éster en 1730 cm-1 y 1200 cm-1. Se
obtuvo como material polvo de quitosano entrecruzado con el éster del ácido cítrico y con
ácido cítrico.
Palabras clave: Quitosano, polvo, entrecruzamiento, ácido cítrico.
INTRODUCCIÓN
Los materiales entrecruzados poseen varias características, propiedades y ventajas. Son
fáciles de preparar con reactivos relativamente económicos y disponibles en una variedad de
estructuras, con distintas propiedades y también en numerosas configuraciones, por ejemplo,
geles, partículas, membranas, revestimientos, películas, fibras, cápsulas y esponjas. Son
insolubles en medios ácidos y alcalinos así como en disolventes orgánicos. Se vuelven más
resistentes al corte, a altas y bajas temperaturas y pH, en comparación con los polisacáridos
primarios (Baroni et al., 2008; Lorenzo et al., (2005).
Los polímeros entrecruzados de quitosano muestran mejores resultados en términos
biológicos y mecánicos, cuando se compara con el quitosano. Comúnmente se emplea para el
entrecruzamiento de este tipo de polímeros dos compuestos: la epiclorohidrina y el
glutaraldehído. De estos dos compuestos el primero es un contaminante ambiental cancerígeno
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y el segundo es un agente neurotóxico. Trabajar a escala industrial con estos compuestos
tendría un impacto ambiental negativo en el ecosistema, motivo por el cual, en esta
investigación se trabajó con ácido cítrico para el entrecruzamiento, el cual es ambientalmente
aceptable. El ácido cítrico se ha empleado para formar complejos con el quitosano, para
entrecruzar almidón, quitosano, carboximetilquitosano, quitosano con celulosa, quitosano con
alginato y en la preparación de nanopartículas.
De esta manera, el entrecruzamiento con ácido cítrico o un derivado de este ácido, es
una solución ambientalmente aceptable en la búsqueda de un agente entrecruzante para el
quitosano, siendo esto útil para producir materiales con distintas propiedades y por ende
distintas aplicaciones. En las reacciones de entrecruzamiento se han empleado el uso de ácidos
carboxílicos como agentes entrecruzantes debido a que no son tóxicos, de este tipo de
reacciones ya se han reportado varios ejemplos (Reddy y Yang, 2010).
Por lo anteriormente expuesto, se planteó como objetivo desarrollar un método que
permita obtener quitosano entrecruzado empleando ácido cítrico como agente entrecruzante, y
quitosano derivado de la quitina extraída de desechos de la industria cangrejera.
METODOLOGÍA
Muestras
Las muestras de desechos fueron suministradas por la empresa Clifford de Venezuela
C.A, de crustáceos provenientes del Lago de Maracaibo, Venezuela.
Obtención de quitosano
Previo al proceso, los desechos de la industria cangrejera son lavados, limpiados y
secados durante una hora a 100 ºC, luego son triturados y pesados. La desproteinización de los
desechos se realizó calentando (100 g) en una solución de NaOH al 10% y Na2SO3 al 0,1 %
por 1 hora. Se desmineralizó agregando una solución 6 M de HCl a temperatura ambiente
hasta desaparición de la efervescencia. Se despigmentó con lavados continuos de CH3CH2OH.
La desacetilación de la quitina se realizó con una solución acuosa de NaOH al 30% y Na2SO3
al 0,1 % a temperaturas de 100-110 ºC durante 4 h repitiendo 2 veces el procedimiento. Luego
se lava con agua desionizada, se filtra y se seca a temperatura ambiente.
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Reacciones de Entrecruzamiento de Quitosano con Éster del Ácido Cítrico y con Ácido
Cítrico
La primera reacción de entrecruzamiento se realizó entre el quitosano y un éster del
ácido cítrico. Para formar el éster se mezcló 0,1 g del ácido con 50 mL de metanol. Se realiza
in situ la formación del éster y la reacción de entrecruzamiento. Este proceso se realiza en
reflujo para evitar la pérdida del éster y del alcohol empleado. El éster obtenido se hizo
reaccionar con 1 g de quitosano en polvo, entrecruzándolo. La segunda reacción de
entrecruzamiento se realizó, siguiendo el tiempo en la reacción de 3 a 6 h, para esto; 1 gramo
de quitosano disuelto en una solución de ácido acético al 3 %, se hizo reaccionar directamente
con el ácido cítrico (0,1 g) para formar el entrecruzamiento con la formación de enlaces éster.
Esta reacción se realizó en una plancha de calentamiento con agitación magnética a un
máximo de 90 ºC para evitar la evaporación total del ácido acético (Alonso et al., 2009).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La primera reacción propuesta para el entrecruzamiento de quitosano con el éster del
ácido cítrico se muestra en la FIGURA 1. El ácido cítrico se esterifica en primer lugar,
empleando un alcohol (metanol) y trazas de ácido como catalizador; la catálisis se produce
debido a la protonación del grupo carbonilo, quedando este más susceptible al ataque
nucleofílico. Este éster de ácido reacciona con el grupo amino del quitosano formando enlaces
amida, entrecruzando el compuesto. No se emplea ácido acético debido a que reacciona con el
alcohol formando un éster, el cual luego interfiere en la reacción, además de disolver el polvo
de quitosano (Alonso et al., 2009).
En la FIGURA 2 se muestra el espectro del compuesto entrecruzado empleando el
éster de ácido cítrico y metanol. El espectro de FTIR exhibe bandas del grupo carbonilo (C=O)
(FIGURA 2a) alrededor de 1710 cm-1, la banda ancha intensa, a 3500 cm-1 solapa
alargamientos N-H y O-H y de alargamiento del C-O de ésteres (1100 cm-1). El espectro de la
FIGURA 2b) correspondiente a quitosano puro. No se muestra la banda característica a 1100
cm-1 de los ésteres alifáticos. El compuesto es insoluble en ácido acético.
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FIGURA 1. Reacción de entrecruzamiento propuesta para la formación de enlaces amida.
En la FIGURA 3 se muestra la segunda reacción propuesta de entrecruzamiento de
quitosano con ácido cítrico. En ésta el grupo 6-hidroxilo del quitosano reacciona con los
grupos carboxílicos del ácido cítrico, mediante una reacción de esterificación, formando
enlaces tipo éster, entrecruzando las moléculas (Singh et al., 2009).
En la FIGURA 4a) se observa el espectro FTIR del entrecruzamiento para la formación
de enlaces éster. La FIGURA 4b) corresponde al espectro del ácido cítrico. Se pueden
observar algunas diferencias entre los espectros del compuesto entrecruzado y el espectro del
ácido cítrico. En el espectro del ácido cítrico (FIGURA 4b) se identifican bandas
características en 1410, 1300, y 1120 cm-1 las cuales no se observan en el espectro del
compuesto entrecruzado. Por otra parte, la presencia de la banda a 1650 cm-1 debido a los
grupos amida y la ausencia de la correspondiente al grupo amino, a 1590 cm-1, en el espectro
del quitosano entrecruzado (Alonso et al., 2009).
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FIGURA 2. 2.1) Espectro FTIR de a) entrecruzamiento de quitosano en polvo con el éster del
ácido cítrico y metanol y b) quitosano puro en polvo. 2.2) Ampliación de 2.1 desde 1700 cm-1
hasta 500 cm-1.
FIGURA 3. Reacción de entrecruzamiento propuesta para la formación de enlaces éster.
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FIGURA 4. 4.1) Espectro FTIR de a) quitosano entrecruzado con ácido cítrico y b) ácido
cítrico. 4.2) Ampliación desde 2000 cm-1 hasta 1000 cm-1.
CONCLUSIONES
Por medio de dos tipos de reacciones distintas se obtuvieron dos tipos de derivados de
quitosano entrecruzado, empleado, como materiales de partida, el quitosano y el ácido cítrico,
dando como resultado dos compuestos entrecruzados, uno con enlaces amida y otro con
enlaces éster. El compuesto obtenido por medio de enlaces amida es insoluble en ácido
acético, lo cual es una cualidad característica de los compuestos entrecruzados.
Se logró caracterizar las muestras de quitosano entrecruzado, y los compuestos de
partida, empleando las técnicas de espectroscopia de infrarrojo con Transformada de Fourier.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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chitosan into UV-irradiated cellulose fibers for the preparation of antimicrobial-finished
textiles, Carboh. Pol. 77, 536-543.
Baroni P., Vieira R., Meneghetti E., da Silva M. y Beppu M. (2008). Evaluation of batch
adsorption of chromium ions on natural and crosslinked chitosan membranes, J. of Hazar.
Materls. 152, 1155-1163
Lorenzo C., Coronilla R. y Concheiro A. (2005). Transiciones de fase en hidrogeles
NIPA/Quitosano: Efecto de la post reticulación con glutaraldehído. Tecn. Farm. 303, 14-27.
Reddy N. y Yang Y. (2010). Citric acid cross-linking of starch films. Food Chem. 118, 702711.
Singh J., Dutt P., Dutt J., Hunt A., Macquarri D. y Clark J. (2009). Preparation and properties
of highly soluble chitosan–L-glutamic acid aerogel derivative. Carboh. Pol. 76, 188-195.
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OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE QUITOSANO MODIFICADO
DEL TIPO BASE DE SCHIFF
Chávez A.1, Acevedo S.1, Valbuena A.2 y Colina M.3
1
Instituto Zuliano de Investigaciones Tecnológicas (INZIT). La Cañada de Urdaneta, estado
Zulia, Venezuela. [email protected].
2
Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC). Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela.
3
Empresa Mixta Innovación Ambiental Quitosano CA. (INNOVAQUITO CA). San Francisco,
estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
Actualmente en Venezuela no se producen quitosano o derivados a nivel industrial y deben ser
importados para cubrir la demanda nacional. En esta investigación se plantea el desarrollo de
métodos para la obtención de quitosano derivado del tipo base de Schiff. El proceso para la
obtención de quitosano se realizó a partir de la desproteinización, desmineralización,
despigmentación y desacetilación de los desechos de la industria cangrejera. Las muestras
fueron caracterizadas mediante espectrometría infrarroja con transformada de Fourier (FTIR)
observándose las bandas correspondientes al quitosano en 1650 cm-1 del grupo acetamido
(amida I) y la tensión N-H a 1580 cm-1 del grupo amino. Para la reacción de la base de Schiff
se observó en el espectro FTIR las bandas correspondientes a los grupos imina (C=N) en 1650
cm-1 y (C=C) del anillo aromático en 1610 cm-1. La microscopia electrónica de barrido en
modo ambiental (ESEM) y la difracción de rayos X (DRX) corroboran los resultados
obtenidos por FTIR. Se obtuvo un gel y polvo de quitosano derivado del tipo base de Schiff.
Palabras clave: Quitosano, gel, base de Schiff.
INTRODUCCIÓN
Las bases de Schiff son comúnmente empleadas como agentes antimicrobianos, como
adsorbentes de metales, como agentes antioxidantes, como agente antifúngico. Las reacciones
de bases de Schiff también se utilizan para preparar agentes fluorescentes y fluoroforos. Un
problema que se presenta actualmente en Venezuela es que la mayoría de los agente
antifúngicos empleados en la industria maderera contienen metales como el cobre y son
contaminantes ambientales, además de ser importados y costosos.
En este sentido, las bases de Schiff derivadas del quitosano constituirían una buena
alternativa ecológica a este problema, ya que rociados sobre la madera, formarían una película
protectora capaz de eliminar y prevenir la proliferación de hongos. Las bacterias y hongos
patógenos han desarrollado numerosos mecanismos de defensa contra los agentes
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antimicrobianos y se han vuelto resistentes a los pesticidas. Por otra parte, la conciencia
pública sobre el impacto negativo de fungicidas sintéticos y residuos bactericidas sobre la
salud humana y el medio ambiente, ha llevado a retirar algunos plaguicidas del mercado.
Estas son las razones por las qué muchos grupos de investigación buscan las posibles
estrategias para desarrollar alternativas a los pesticidas sintéticos. En la actualidad, los
compuestos naturales son usados por algunas empresas biotecnológicas que indagan nuevos
agentes antimicrobianos, el quitosano es uno de estos compuestos. Tiene propiedades como
biodegradabilidad y baja toxicidad para las células de los mamíferos. Además, su actividad
antimicrobiana ha recibido una atención considerable debido a los problemas asociados con
otros agentes fungicidas y bactericidas (Jin et al., 2009; Rabea et al., 2009; Luzardo et al.,
2008).
La reacción para la formación de la base de Schiff ocurre debido a que el grupo amino
del quitosano puede atacar al carbono carbonílico de un aldehído. Esta reacción es catalizada
en presencia de ácidos. La reacción da como resultado una imina, la cual contiene al grupo
C=N que se conoce como base de Schiff. Las iminas más estables se forman cuando se utiliza
un aldehído o una arilamina; en cambio, las iminas no sustituidas son inestables y polimerizan
cuando se dejan en reposo.
Por lo antes expuesto, se planteo como objetivo desarrollar un método que permita
obtener
quitosano
del
tipo
base
de
Schiff
empleando
como
aldehído
p-
dimetilaminobenzaldehído y empleando quitosano derivado de la quitina extraída de desechos
de la industria cangrejera.
METODOLOGÍA
Muestras
Las muestras de desechos fueron suministradas por la empresa Clifford de Venezuela
C.A, de crustáceos provenientes del Lago de Maracaibo, Venezuela.
Obtención de quitosano
Previo al proceso, los desechos de la industria cangrejera son lavados, limpiados y
secados durante una hora a 100 ºC, luego son triturados y pesados. La desproteinización de los
desechos se realizó calentando (100 g) en una solución de NaOH al 10 % y Na2SO3 al 0,1 %
por 1 hora. Se desmineralizó agregando una solución 6 M de HCl a temperatura ambiente
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hasta desaparición de la efervescencia. Se despigmentó con lavados continuos de CH3CH2OH.
La desacetilación de la quitina se realizó con una solución acuosa de NaOH al 30% y Na2SO3
al 0,1% a temperaturas de 100-110 ºC durante 4 h repitiendo 2 veces el procedimiento. Luego
se lava con agua desionizada, se filtra y se seca a temperatura ambiente.
Formación de quitosano modificado del tipo base de Schiff
Se disolvió 1 g de quitosano en 30 mL de ácido acético acuoso al 5 % v/v, a ésta
solución se le adicionaron 10 mL de una solución metanólica de p-dimetilaminobenzaldehído
al 2% m/v y se agregaron 3 mL de ácido acético concentrado para regular el pH entre 4 y 5. Se
agitó la mezcla en una mezcladora a alta velocidad durante 5 min aproximadamente hasta la
aparición del color amarillo característico de las bases de Schiff, luego la solución se dejó
secar en un molde plástico durante 24 horas hasta obtener un sólido (Jin et al., 2009).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El resultado de la reacción entre el quitosano y el p-dimetilaminobenzaldehido fue un
compuesto amarillo, que contiene el grupo funcional imina C=N, conocido como base de
Schiff. Este grupo le confiere al quitosano la cualidad de ser un agente antifúngico (Cestari et
al., 2004). El mecanismo de formación de la base de Schiff es en dos etapas. La primera es la
adición de la amina nucleofílica del quitosano al carbono carbonílico del pdimetilaminobenzaldehído, seguido por la pérdida de un protón del nitrógeno y la protonación
del oxígeno. La segunda etapa es la protonación del grupo OH formado en la primera etapa, el
cual se pierde como H2O en una reacción de eliminación formándose la imina. En la FIGURA
1 se muestra la reacción propuesta, en esta reacción se agrega el ácido acético gota a gota para
catalizar la reacción (Dos Santos et al., 2005).
En el espectro de quitosano modificado del tipo base de Schiff (FIGURA 2 (a) y (b)), se
observan tres bandas correspondientes a los grupos C=N en 1650 cm-1 de la imina, C=C en
1610 cm-1 del anillo aromático y N-H de la amina en 1580 cm-1, también se observa el
aumento en la intensidad de las bandas de alargamiento C-N (entre 1100-1020 cm-1). Además
se observa otra banda correspondiente al estiramiento C=C del anillo aromático entre (16001550 cm-1), la cual solapa a la banda de flexión de N-H. Se observa una banda entre 900 cm-1
y 700 cm-1, correspondiente a la flexión C-H del anillo aromático, y otra a 1390 cm-1
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correspondiente a la flexión C-H del los metilos, los cuales no se observan en el espectro del
quitosano (Guo et al., 2007).
OH
6
O
5
4
2
3
HO
O
NH
3
4
O
1
H2 N
2
5
1
O
6
O
OH
O
CHO
GA
CH3OH
+
N(CH3)2
100-GA
N(CH3)2
OH
6
O
5
4
2
3
HO
O
NH
O
1
4
3
N=CH
5
6
OH
O
2
1
O
O
GA
100-GA
FIGURA 1. Reacción propuesta entre quitosano y el p-dimetilaminobenzaldehído para la
formación de la base de Schiff.
En la FIGURA 3 b) se muestra el difractograma de la base de Schiff en el cual se
observa una banda ancha en 30º y un pico en 33º, mostrándose completamente diferente al
difractograma del quitosano; la banda ancha en 30º sugiere que la base de Schiff es
principalmente amorfa.
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1)
2)
FIGURA 2. 2.1) Espectro FTIR de a) y b) quitosano modificado del tipo Base de Schiff y c)
quitosano en polvo. 2.2) Ampliación desde 1700 cm-1 hasta 1200 cm-1.
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FIGURA 3. Difractograma de a) quitosano y b) base de Schiff.
El la FIGURA 4 se muestran las micrografías tomadas con ESEM a magnitudes de
800, 1.000, 3.000, 16.000, 30.000 y 60.000 x, la presencia de grupos funcionales como la
imina de la base de Schiff además del grupo aromático, provoca repulsiones electrostáticas y
estéricas en la parte interna de la membrana, donde se pueden observar microporos producidos
en el sólido que contribuyen al aumento del grado de adsorción, en relación con el quitosano
sin modificar. Estos microporos pueden ser útiles para la filtración de las bacterias y otros
microorganismos; la naturaleza química de las bases de Schiff normalmente presentan
propiedades antifúngicas, por lo que este compuesto podría ser útil para la eliminación de
microorganismos que puedan quedar atrapados en estos materiales (Luzardo et al., 2008).
CONCLUSIONES
El método empleado para obtener quitosano modificado del tipo base de Schiff es fácil
de aplicar a nivel de laboratorio, sin necesidad de calentar de forma convencional para obtener
la reacción y ambientalmente aceptable.
Se logró caracterizar las muestras de quitosano del tipo base de Schiff, empleando las
técnicas de espectroscopia de infrarrojo con Transformada de Fourier, difracción de rayos X y
microscopia electrónica de barrido en modo ambiental ESEM.
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FIGURA 4. ESEM de película de base de Schiff con magnitudes 1) 800 x, 2) 1.000 x, 3) 3.000
x, 4) 16.000 x, 5) 30.000 x y 6) 80.000 x
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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bases from chitosan and salicylaldehyde derivatives. Carboh. Pol. 60, 277-282.
Guo Z., Xing R., Liu S. y Zhong Z. (2007). Antifungal properties of Schiff bases of chitosan,
N-substituted chitosan and quaternized chitosan. Carboh. Res. 342, 1329-1332.
Jin X., Wang J. y Bai J. (2009). Synthesis and antimicrobial activity of the Schiff base from
chitosan and citral. Carboh. Res. 344, 825-829.
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Antifungal effects of chitosan with different molecular weights on in vitro development of
Rhizopus stolonifer (Ehrenb.:Fr.) Vuill. Carboh. Pol. 73, 541-547.
Rabea E., Badawy M., Steurbaut W. y Stevens C. (2009). In vitro assessment of N-(benzyl)
chitosan derivatives against some plant pathogenic bacteria and fungi. Eur. Pol. J. 45, 237245.
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TÉCNICAS INSTRUMENTALES MODERNAS USADAS EN EL
ANÁLISIS QUÍMICO
Andrade R.
Programa de Ingeniería. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas,
estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Un método químico cualitativo proporciona información respecto a las especies atómicas o
moleculares o a los grupos funcionales que existen en una muestra, un método cuantitativo
suministra información numérica como la cantidad relativa de uno o varios de estos
componentes. Los métodos analíticos se clasifican como clásicos e instrumentales. La
instrumentación forma parte del análisis químico interaccionando con las áreas de la química y
también con gran variedad de campos de las ciencias puras y aplicadas. Los análisis de
efluentes industriales, emisiones de gases, aceites para motores son algunos de los problemas
que requieren análisis con técnicas instrumentales, que se fundamentan en la medida de alguna
propiedad fisicoquímica, en este sentido, un instrumento para el análisis químico convierte una
señal analítica que no suele ser detectable ni comprensible directamente por los
investigadores, en una forma que si lo es. Un instrumento analítico es el soporte donde se
desarrolla esa transformación, estas técnicas forman parte importante en la producción y
evaluación de nuevos productos, en la protección de los consumidores y del medio ambiente.
El objetivo de este trabajo fue describir las técnicas instrumentales modernas usadas en el
análisis químico. Se realizó una revisión bibliográfica sobre las técnicas instrumentales. Se
concluye que las técnicas de separación cromatográficas eficaces han reemplazado en algunos
casos, a la destilación, extracción y precipitación en la separación de mezclas complejas como
etapa previa a su determinación cualitativa o cuantitativa.
Palabras clave: Técnicas instrumentales, análisis químico, instrumento.
INTRODUCCIÓN
Las técnicas de instrumentación química se basan en el estudio del comportamiento
químico y físico de los compuestos puros o en disolución, sometidos a diversas condiciones,
también desempeñan el papel de interpretar las informaciones recogidas. El desarrollo de estos
métodos tiene el objetivo de adquirir información sobre la naturaleza, la composición y la
estructura de los componentes que están presentes en variadas muestras que se analizan. El
paso de una muestra por un instrumento de análisis, determina la información que se
transforma, en número, calidad y cantidad de los datos que se obtienen de la muestra bajo
análisis. Muchas veces es el instrumento el elemento visible e imprescindible del método
analítico, solo es uno de los componentes del análisis total. El propósito de un análisis total es
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obtener la información deseada a partir de la muestra y presentarla en una forma útil, la
instrumentación es solo un método, en su conjunto, los métodos instrumentales generalmente
son más rápidos y más sensibles.
En este sentido, el objetivo de este trabajo es describir las técnicas instrumentales
modernas usadas en el análisis químico.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Técnicas usadas en el análisis químico
1. Cromatografía
El análisis por cromatografía rara vez tiene por objetivo determinar la composición
total de la muestra, sino más bien revelar la presencia o determinar un compuesto presente
para el que se ha elegido un detector característico.
1.1. Cromatografía de papel: en este tipo de cromatografía, la fase estacionaria es una
pieza de papel cromatográfico especial. La mezcla a separarse se coloca en un extremo del
papel en forma de una mancha pequeña o de una línea fina; la fase móvil está constituida
generalmente por una mezcla de disolventes parcialmente miscibles en agua. Hay varios tipos
de cromatografía la ascendente (papel hacia arriba), descendente (papel invertido), radial y de
separación de zonas y sectores.
Por otra parte, las cámaras cromatográficas son de varios tipos, de forma cilíndrica, de
unos 30-40 cm de altura deben cerrar perfectamente, para evitar la evaporación del disolvente.
Las sustancias a analizar al entrar en contacto con los disolventes empiezan su fase de
movilidad, produciendo unas manchas características únicas para cada sustancia, las cuales
dependerán de la cantidad de compuestos que las compongan. Generalmente, estas manchas
no son coloreadas de por sí y se ponen de manifiesto por su posible fluorescencia a la luz
ultravioleta (frecuente en sustancias orgánicas) o mediante reactivos químicos (revelador) que
pueden dar una reacción coloreada, se utilizan sustancias conocidas como patrones (Hamilton
et al., 1988).
1.2. Cromatografía de exclusión en columna: es un método a través del cual las
moléculas se separan en solución según su peso molecular. La fase estacionaria consiste en
largos polímeros entrecruzados que forman una red tridimensional porosa. Los poros del
empaque, quedan conectados formando una malla o red lo cual determina una serie de
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caminos a ser recorridos por las moléculas que acceden al interior de ésta. Los poros del
empaque deben ser de tamaño comparable al tamaño de las moléculas a separar. Las
moléculas de mayor tamaño que los poros, son excluidas pero, las de menor tamaño pueden
fluir dentro de los poros de la fase estacionaria. La fase móvil (el eluyente), fluye través de la
fase estacionaria (Skoog, 2001).
Frecuentemente, estas columnas están en posición vertical, y que la fase móvil sea
impulsada por la fuerza de gravedad. Las moléculas excluidas (mayor tamaño) se mueven
continuamente junto con el eluyente; mientras, que aquellas que por su tamaño pueden
ingresar a la fase estacionaria son retardadas en función de su tamaño, y de esta manera se
produce la separación (Skoog, 2001).
1.3. Cromatografía líquida de alta eficacia o High Performance Liquid
Chromatography (HPLC): es un tipo de cromatografía en columna utilizada frecuentemente.
Es la técnica de separación más ampliamente utilizada, las razones son su sensibilidad, su fácil
adaptación a las determinaciones cuantitativas exactas, su idoneidad para la separación de
especies no volátiles o termolábiles y sobre todo, su gran aplicabilidad a una gran variedad de
compuestos químicos. Algunos ejemplos de estos materiales incluyen los aminoácidos,
proteínas, ácidos nucleicos, hidrocarburos, carbohidratos, drogas, terpenoides, plaguicidas,
antibióticos esteroides, especies organometálicas y una cierta variedad de sustancias
inorgánicas (Rouessac y Rouessac, 2003).
Los disolventes más utilizados como fase móvil son el agua, el metanol y el
acetonitrilo. El agua puede contener sales que forman un buffer y también compuestos como
el ácido trifluoroacético, que ayudan a la separación de los compuestos. Una mejora
introducida a la técnica de HPLC descrita es la variación en la composición de la fase móvil
durante el tiempo de separación, conocida como elución en gradiente.
Por otra parte, la detección de absorción, se basa en la ley de Lambert-Berr (A = ελ.l.c):
la absorbancia A de la fase móvil se mide a la salida de la columna, a una o varias longitudes
de onda λ en el UV o en el visible. La intensidad de la absorción depende del coeficiente de
absortividad molar ελ característico, lo que hace imposible el cálculo de las concentraciones de
cada una de las especies detectadas por medida directa de la áreas de los picos, que no
consideraría estos coeficientes de absortividad específicos. La fase móvil debe mostrar una
absorbancia despreciable. En la detección monocromática, el modelo básico se compone de
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una fuente de deuterio o vapor de mercurio, de un monocromador para aislar una banda de
paso estrecha (de 10 nm) o una línea (por ejemplo la de 254 nm de Hg), de una cubeta de flujo
con un volumen de unos cuantos µL (trayectoria óptica de 0,1 a 1 cm) y un dispositivo de
detección óptica (Rubinson y Rubinson, 2000)
El detector refractométrico se basa en lo que ocurre cuando un haz luminoso (mono- o
policromático) pasa a través de una célula que contiene dos compartimientos, uno de los
cuales se rellena sólo con la fase móvil y el otro con eluyente a la salida de la columna. La
diferencia de los índices de refracción, entre los dos líquidos, la cual aparece cuando un soluto
se mezcla con el eluyente, se traduce por un desplazamiento angular del haz refractado. En la
práctica, la señal corresponde a la medida en continuo de la retroalimentación que hay que
proporcionar a un elemento óptico para compensar el haz reflejado. Este detector se considera
casi universal. Presenta el inconveniente de ser mucho menos sensible que el detector UV, y
de ser demasiado sensible a las variaciones de temperatura (Rouessac y Rouessac, 2003).
1.4. Cromatografía de gases acoplada a masas (CG-MS): para el análisis de
muestras complejas es frecuente separar previamente los constituyentes por medio de una
técnica cromatográfica en interfase con el espectrómetro de masas. El acoplamiento CG/Masas
es sencillo: se hace desembocar la columna capilar en la cámara de ionización. Los
compuestos puros llegan, por lo tanto, en forma gaseosa y son analizados uno detrás de otro.
Las bombas del espectrómetro son suficientes para mantener el vacío necesario en el análisis,
el flujo del gas portador en la columna no sobrepasa uno o dos mL/min. El detector de masas
más simple para la cromatografía de gases es el detector de trampa de iones (ITD).
En este instrumento, los iones se generan, a partir de la muestra eluida, por impacto de
electrones o por ionización química y luego se almacenan en un campo de radiofrecuencia. A
continuación, los iones atrapados se expulsan del área de almacenamiento hacia un detector
multiplicador de electrones. La expulsión se lleva a cabo de tal forma que es posible un
barrido en función del cociente masa/carga (Rouessac y Rouessac, 2003).
2. Espectroscopia
Es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con
absorción o emisión de energía radiante. Tiene aplicaciones en astronomía, física, química y
biología entre otras disciplinas científicas. El análisis espectral se basa en detectar la absorción
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o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relaciona con los
niveles de energía implicados en una transición cuántica.
2.1. Espectroscopia de infrarrojo: se fundamenta en la absorción de la radiación IR
por las moléculas en vibración. Una molécula absorberá la energía de una haz de luz infrarroja
cuando dicha energía incidente sea igual a la necesaria para que se dé una transición
vibracional de la molécula. Es decir, la molécula comienza a vibrar de una determinada
manera gracias a la energía que se le suministra mediante luz infrarroja. La espectroscopia
infrarroja tiene su aplicación más inmediata en el análisis cualitativo: detección de las
moléculas presentes en el material. En la zona del espectro electromagnético IR con longitudes
de onda del infrarrojo medio (entre 4000 y 1300 cm-1) se suelen observar una serie de bandas
de absorción provocadas por las vibraciones entre únicamente dos átomos de la molécula.
Estas vibraciones derivan de grupos que contienen hidrógeno o de grupos con dobles o triples
enlaces aislados.
En cuanto a la zona del espectro electromagnético IR con longitudes de onda
comprendidas entre 1300 y 400 cm-1 (infrarrojo lejano), la asignación de las bandas de
absorción a vibraciones moleculares es más difícil de realizar, debido a que cada una de ellas
está generada por absorciones individuales sumadas (multiplicidad de las bandas). Es la
denominada zona de la huella dactilar (flexión de enlaces CH, CO, CN, CC). En esta zona de
longitudes de onda, pequeñas diferencias en la estructura y constitución de las moléculas dan
lugar a variaciones importantes en los máximos de absorción (Skoog, 2001).
2.2. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN): la espectroscopia de
resonancia magnética nuclear se basa en la propiedad mágnetica que tienen los núcleos
atómicos, con un número impar de protones (Z) y/o un número impar de neutrones,
denominada “spin nuclear”, la cual genera un momento magnético µ. Los núcleo con número
de espin I= ½ poseen una distribución simétrica esférica de la carga nuclear (1H,13C), estos
son capaces de absorber energía, de forma selectiva de la región de la radiofrecuencia al ser
sometidos a campo magnético externo intenso.
De este modo, los espectrómetros son instrumentos de alta resolución que emplean
imanes con fuerza entre 1,4 y 14 Tesla, que corresponden a frecuencias de protón de 60 a 600
MHertz. La resonancia magnética nuclear (RMN), destaca entre los métodos estructurales
modernos, para proporcionar una descripción más detallada de la estructura de un compuesto y
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de su comportamiento en solución, en combinación con métodos químicos (Delgobo et al.,
1999). La espectroscopia unidimensional de RMN de 13C, es una de las herramientas más
valiosas para la dilucidación estructural de monosacáridos (Bock y Pedersen, 1983),
oligosacáridos (Eby y Schuerch, 1981) y polisacáridos (Rubinson, 2001).
La aplicabilidad del método depende principalmente, de la disponibilidad de
compuestos modelos, cuyas asignaciones de 13C, sean conocidas (Stephen et al., 1990), lo
cual constituye una limitación. Estas desventajas se han superado mediante el uso de técnicas
bidimensionales (Agrawal, 1992). La espectroscopia de resonancia magnética nuclear de
correlación bidimensional, se ha usado exitosamente en la determinación de las estructuras de
moléculas complejas tales como glicolípidos y glicoproteínas. Además se ha aplicado al
estudio de polisacáridos naturales, en forma exclusiva o en combinación de otros métodos
químicos (Cui, 2000).
REFLEXIONES FINALES
En el estudio de los métodos y técnicas de análisis químico es conveniente describir
propiedades químicas y físicas que puedan utilizarse como señales analíticas en los
procedimientos. Las técnicas de separación cromatográficas eficaces han reemplazado en
algunos casos, a la destilación, extracción y precipitación en la separación de mezclas
complejas como etapa previa a su determinación cualitativa o cuantitativa.
Los espectros de RMN carbono-13 presentan características diversas tales como su alta
resolución, la información que ofrecen es fácilmente interpretable, también permiten la
detección simultánea de compuestos de naturaleza muy diversa. Debido a sus características
esta técnica es de gran utilidad en el seguimiento de procesos de interés químico, biológico e
industrial.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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glycosides. Phytochemistry 31, 3307-3330.
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Cambridge, U.K: The Royal Society of Chemistry.
Delgobo C., Gorin P., Tischer C. y Lancomi M. (1999). The free reducing oligosaccharides of
angio branco (anadenathera colubrina) gum exudates: an aid for structural assignments in the
heteropolysaccharide”. Carbohydrate Research 320, 167-175.
Eby R. y Shuerch C. (1981). Synthesis and characterization of methyl-2-O-β-Dgalactopyranosil-β-D-galactopyranoside and methyl-2-O-(2-O-β-D-galactopyranosil)-β-Dgalactopyranosil)-β-D-galactopyranoside. Carbohydrate Research 92, 149-153.
Hamilton L., Simpson S. y Ellis D. (1990). Cálculos de química analítica. Bogotá: Editorial
McGraw-Hill/Interamericana. p.p. 379-440.
Rubinson K. y Rubinson J. (2001). Análisis instrumental. España: Editorial Prentice Hall.
1era Edición
Rouesacc F. y Rouessac A. (2003). Análisis químico. Métodos y técnicas instrumentales
Modernas. España: Editorial McGraw-Hill, Mateu Cromo, S.A. p.p. 7-121.
Skoog D., Holler F. y Neiman T. (2001). Principios de análisis instrumental. Editorial
McGraw-Hill. 5ta Edición. p.p.
Stephen A., Phillips G. y Williams P. (2006). Food Polysaccharides and Their Applications.
Second Edition. CRC Press. (documento en línea) Disponible en: Amazon.com.
www.Casadellibro.com Recuperado el 20 de agosto de 2008.
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MANIFESTACIONES CLÍNICAS DE “RICKETTSIA PLAQUETARIA”
DESDE LA PERSPECTIVA DE LOS TRABAJADORES AFECTADOS
EN LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA, MUNICIPIO CABIMAS
Salas J.1, Ferrer Y.1, Fuentes L.2, Pineda A.1, Araque J.1 y Espejo R.1
1
Programa de Ingeniería Ambiental. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia. Venezuela. [email protected]
2
Laboratorio de Investigaciones Ambientales del Núcleo Costa Oriental del Lago
(LIANCOL). Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia. Venezuela.
RESUMEN
Las Rickettsias constituyen un grupo de bacterias un tanto peculiares con características
diferentes de las bacterias hasta ahora estudiadas y que exigen una metodología distinta para
su procesamiento. Requieren células vivas para desarrollarse. Son pues, verdaderas bacterias,
aunque adaptadas a un parasitismo celular estricto, circunstancia que les permite obtener la
energía necesaria de la célula parasitada. En relación a la “Rickettsia plaquetaria”, al carecer
de información científica amplia y suficiente sobre este tema, se tratará de esbozar, desde la
perspectiva de los trabajadores de la Universidad del Zulia, Núcleo Costa Oriental del Lago,
Cabimas, estado Zulia, Venezuela, a través de un instrumento (encuesta), diseñado para este
fin, con el objetivo de vislumbrar las posibles manifestaciones clínicas.
Palabras clave: Rickettsia, “Rickettsia plaquetaria”, bacteria.
INTRODUCCIÓN
Las Rickettsias constituyen un grupo de bacterias un tanto peculiares con
características diferentes de las bacterias hasta ahora estudiadas y que exigen una metodología
distinta para su procesamiento. Por otro lado, son los agentes responsables de un grupo de
enfermedades endémicas a epidémicas, algunas de gran difusión, generalmente transmitidas
por artrópodos y con tendencia a producir cuadros exantemáticos con mayor a menor
componente tífico.
En 1916, Da Rocha Lima propone la creación del género Rickettsia. Se suceden a
partir de entonces descubrimientos de nuevas especies como Rickettsia quintana (actualmente
Rochalimaea quintana), en enfermos de fiebres de las trincheras; R. rickettsii, agente de las
fiebres manchadas de las Montañas Rocosas; R. typhi (antes R. mooseri), agente productor del
tifus endémico, y R. conorii, agente de la fiebre botonosa mediterránea. Recientemente se
aíslan Coxiella burnetii y R. akari, responsables, de la fiebre Q y del tifus vesicular.
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Taxonomía: El Berge’y Manual (Whitman, 2010), establece que el Reino Procariotae
está formado por microorganismos caracterizados por carecer de membrana nuclear y por
tener ribosomas 70S. A este Reino pertenecen las bacterias. Las rickettsias, son
microorganismos pleomórficos que necesitan para su cultivo células vivas donde originan
corpúsculos de inclusión y comprenden dos órdenes: Rickettsiales y Chlamydiales.
Morfología: En el medio extracelular son extremadamente sensibles, lo que explica las
características de transmisión. Incluso intracelularmente son muy lábiles a la acción de los
antisépticos habituales, radiaciones ultravioleta, temperatura, entre otros, con una excepción,
Coxiella, que es considerablemente más resistente que las demás rickettsias.
Patogenia: La puerta de entrada es siempre (con la única posible excepción de
Coxiella) la piel a través de su efracción por picadura de un artrópodo vector. Se discute si las
rickettsias son capaces de multiplicarse en la puerta de entrada o si se diseminan directamente,
con un especial tropismo por las células endoteliales de los pequeños capilares. Según
Pumarola et al. (1991:560), la mayor afectación de capilares en la piel, cerebro y miocardio
explica las características clínicas de estos procesos, en los que el rash petequial, el sopor
(“atufamiento”) y el shock, cuando existe, son los aspectos más llamativos, unidos a la fiebre
como signa infeccioso (FIGURA 1).
FIGURA 1. Patogenia de la rickettsiosis
Fuente: Pumarola et al. (1991:561)
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Diagnóstico: La rickettsemia se mantiene durante el periodo febril, por lo que la
sangre es el producto patológico de elección para efectuar el diagnóstico microbiológico. En el
hombre enfermo es conveniente tomar 2 muestras. La primera para diagnóstico directo se
hepariniza o desfibrina y se centrifuga, pues el número de rickettsias suele ser escaso, y
además, se eliminan los anticuerpos inhibidores presentes en el suero. De la segunda se extrae
el suero para diagnóstico indirecto.
Ya para el caso que nos interesa en este estudio, es decir la “Rickettsia plaquetaria”,
podemos comentar que en un estudio reciente dirigido por la Dra. Cruz María Árraga, en el
cual se ha identificado a la “Rickettsia plaquetaria” como causante de enfermedad en
mamíferos y humanos, caracterizada por fiebre, cefalea, tos, mialgias, artalgias, lesiones de
piel tipo máculas eritematosas, diarrea, inapetencia, pérdida de peso, vasculitis en numerosos
órganos, encefalitis, neumonitis, lesiones hepáticas y renales (Oletta et al., 2013).
Según la mencionada investigadora cada rickettsia tiene su propio ADN, por lo que las
pruebas practicadas, entre ellas PCR (Reacción de cadenas de polimerasa) ya establecidas para
cada tipo conocido, resultan negativas para la plaquetaria. Además informó que las Ehrlichias
y Anaplasmas humanas son diferentes a este organismo que afecta a las plaquetas.
Morfológicamente son microorganismos intracelulares, pleomorfos, cocobacilares, se
identifican en vacuolas fagolisosomales y se multiplican en forma binaria con características a
la microscopía electrónica que las ubica en la familia Rickettsiaceae.
La información disponible en Venezuela en relación con la Rickettsiosis realizada por
investigadores del Instituto Nacional de Higiene Rafael Rangel, entre los años 2002 y 2006
revela la existencia 81 casos, en 193 muestras estudiadas mediante inmunofluorescencia
indirecta (42% de positividad) a antígenos de R. rickettsii y R. typhi, resultados obtenidos de
Moros et al. (2002-2006). Hay que resaltar que en este estudio no se hace referencia a
Rickettsiosis por “Rickettsia plaquetaria”.
Por otro lado, últimamente con el reciente brote de la enfermedad en la población de
Cabimas, estado Zulia, Venezuela, se ha disparado las alarmas de la población, por lo que la
opinión pública requiere más información en relación con la “Rickettsia plaquetaria”, y los
medios de comunicación social de la zona, han publicado cantidad de reportajes y notas,
concediendo
entrevistas
y
reportajes
a
personalidades
académicas,
intelectuales,
investigadores y gobernantes, pero esta información en muchos de los casos, carece de
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respaldo científico que avale estas declaraciones, adentrándose más en la especulación, salvo
el caso de la entrevista concedida al diario La Verdad, el día 05/03/2013 por la Dra. Cruz
Árraga de Alvarado, mencionada en líneas precedentes (Diario La Verdad, 2013).
METODOLOGÍA
La metodología utilizada fue la encuesta, a través de un cuestionario diseñado para tal
fin, donde se realizaron una serie de preguntas con el objeto de recabar información, para
luego procesarla y tratar de dar una respuesta al título de este trabajo de investigación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De un total de aproximadamente veintiséis (26) personas infectadas con el posible
virus de la “Rickettsia plaquetaria”, en las instalaciones de la Universidad del Zulia, Núcleo
Costa Oriental del Lago (LUZ-COL), solo se logró aplicar la encuesta a dieciséis (16)
personas, lo que representa un 61,54% de la población, ya que algunas personas no quisieron
dar información, unas por temor, otras por desconocimiento, a pesar de habérseles explicado
bien el uso que le sería dado a este estudio. Del análisis de los resultados obtenidos de la
aplicación del instrumento se puede comentar que:
El 75% de la muestra de estudio son mujeres, mientras que el 25% restante pertenecen
al sexo masculino (hombres) según puede apreciarse en la FIGURA 2a, de lo que se podría
inferir que la población femenina estaría más vulnerable a contraer este tipo de enfermedades,
aunque hay que recalcar que esta afirmación será siempre desde la perspectiva de los
trabajadores afectados que laboran en LUZ-COL.
En cuanto a las edades, se observa que la mayor proporción ocurre en la población con
edades comprendidas entre 40-50 años con un 53%, los rangos entre 20-30 y 30-40 presentan
el mismo porcentaje 20% y los mayores de 50 años se presenta con el 7% (FIGURA 2b).
En relación a la pregunta acerca de si habían estado en contacto con animales, el 29%
estuvo en contacto con perros y roedores, el 21% con aves, el 14% con gatos y el 7% con
vacas (FIGURA 2c). Aunque no se puede afirmar que los expuestos a perros o roedores estén
más propensos a contraer la enfermedad, parece un dato interesante que debe ser considerado
para estudios posteriores.
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Los encuestados se han visto directamente afectador por animales como zancudos
58%, hormigas 38% y garrapatas 4%, lo que podríamos inferir que la población afectada por
Zancudos es la más vulnerable a contraer la enfermedad (FIGURA 2d).
(a)
(b)
(c)
(d)
FIGURA 2. a. Personas afectadas distribuidas sexo. b. Rango de edades de La población
evaluada. b. Principales animales con contacto directo. d. Animales que han afectado a la
población en estudio.
La población de estudio posee enfermedades preexistentes que podrían contribuir a la
presencia de la “Rickettsia plaquetaria”. La mononucleosis y la hipertensión arterial se
encuentran en 40%, seguida de la diabetes y dengue con un 10% (FIGURA 3a). Para poder
confirmar lo anterior se sugiere profundizar en estudios que soporten esta afirmación.
Un dato interesante y que está relacionado con esta investigación, es el hecho que un
81% de la población de estudio tiene la certeza que contrajo la enfermedad en las instalaciones
de LUZ- COL. Por otro lado un 19% no sabe o no contestó a esta interrogante (FIGURA 3b).
FIGURA 3. a. Enfermedades preexistentes. b. Contagio en LUZ
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El objeto principal de esta investigación es manifestaciones clínicas de “Rickettsia
plaquetaria” desde la perspectiva de los trabajadores afectados de LUZ-COL y dentro de este
contexto podemos se puede mencionar que la sintomatología presentada por la población de
estudio muestra a los dolores musculares (11) y articulares (9) como los síntomas con más
frecuencia. En cuanto al renglón Otros (8), se manifiestan un variado grupo de síntomas como
malestar general, mareos agotamiento físico, y al menos dos personas manifestaron ser
asintomáticas (FIGURA 4).
FIGURA 4. Principales síntomas presentes en la población de estudio
Comparando estos resultados con un estudio realizado por Bernabeu y Segura (2004),
relacionado enfermedades producidas por Rickettsia, donde se presentan las principales
manifestaciones clínicas en la fiebre botonosa mediterránea (TABLA1), se observa que la
fiebre y la cefalea son casi comunes para los dos tipos de enfermedades, la fiebre botonosa
mediterránea y la “Rickettsia plaquetaria”. Igual ocurre al comparar con los síntomas y signos
más comunes del tifus murino (TABLA 2) donde también la fiebre y la cefalea están
presentes.
CONCLUSIONES
Se concluye que motivado a la falta de información relacionada con las
manifestaciones clínicas de “Rickettsia plaquetaria” desde la perspectiva de los trabajadores
afectados de LUZ-COL, los trabajadores no tienen claro todavía si lo que realmente los infectó
fue la “Rickettsia plaquetaria” u otro tipo de enfermedad por lo que se sugiere continuar con
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las investigaciones orientadas a dilucidar esta problemática de salud pública que afecta al
personal que hace vida en LUZ-COL.
TABLA 1. Principales manifestaciones clínicas en la fiebre botonosa mediterránea.
Manifestaciones Clínicas
Fiebre
Exantema
Cefalea
Mialgias
Mancha negra
Artralgias
Hepatomegalia
Conjuntivitis
Esplenomegalia
Pacientes (%)
100
99
84
79
74
69
29
9
9
Fuente: Bernabeu y Segura (2004)
TABLA 2. Síntomas y signos más comunes del tifus murino.
Síntoma
Pacientes
Fiebre
Artromialgias
Cefalea
100
77,8
71,1
Exantema
Odinofagia
Hepatomegalia
Tos y expectoración
Esplenomegalia
Náuseas, vómitos
Diarrea
62,5
29,8
29,8
25
24
23
5,7
Somnolencia
Adenopatías
4,8
1,9
Fuente: Bernabeu y Segura (2004)
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RECOLECCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS NO
PELIGROSOS
Cabrera A., Pérez Y., González O., Pérez G. y Noriega J.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Actualmente, son escasos o inexistentes los sistemas de tratamiento para el aprovechamiento
de los desechos municipales en la ciudad de Cabimas, sólo existen algunas iniciativas para el
desarrollo de prácticas de compostaje y otros procesos que incluyen lombricultura y unidades
para el manejo de papel y desechos orgánicos provenientes del sector urbano, las cuales aún
están en proceso de implantación. El objetivo de este trabajo es proponer la instalación de una
planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos no peligrosos en el municipio Cabimas del
estado Zulia, Venezuela. La propuesta incluye la Fase I: sobre el diagnóstico de la situación
actual y futura proyección del municipio Cabimas, la capacitación y concienciación de la
población del municipio en lo que se refiere a la selección de los desechos los RSU; así como
la tipificación y cuantificación de RSU. Fase II: la recolección y transporte de los RSU, la
reducción en origen mediante la clasificación de los RSU, en orgánicos e inorgánicos y el
envío de los RSU inorgánicos a reciclaje para su respectivo y comercialización. Mientras que
la fase III incluye enviar el material inorgánico a una compostela para su tratamiento y la
obtención de fertilizante; el material restante puede ser enviado a un relleno sanitario para la
obtención de biogás y electricidad. La puesta en marcha de la planta para tratamiento de
residuos y desechos sólidos urbanos no peligrosos en el municipio Cabimas es una alternativa
para mejorar la gestión integral de residuos sólidos en este municipio.
INTRODUCCIÓN
La disposición final de los residuos y desechos sólidos urbanos no peligrosos en el
municipio Cabimas, estado Zulia Venezuela, habitualmente es basureros a cielo abierto, los
cuales producen acciones nocivas sobre el ambiente y la economía; ocasionando
contaminación de los recursos hídricos, que se manifiestan en la aguas en forma directa con la
presencia de residuos sobre ellas. El lixiviado proveniente de los basureros incorpora a las
aguas superficiales y a los acuíferos contaminantes con altas concentraciones de materia
orgánica y sustancias tóxicas.
Así mismo, produce la contaminación atmosférica, la cual ocasiona malos olores en las
proximidades de los sitios de disposición final (sulfuro de hidrógeno (H2S), la generación de
gases asociados a la biodegradación de la materia orgánica y a la quema (metano CH4 y el
dióxido de carbono CO2 responsables en gran parte del efecto invernadero).
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Otro daño que está causando es la contaminación de los suelos por la descarga y
acumulación de residuos por la basura, los cuales generan impactos estéticos, malos olores y
polvos irritantes. El suelo subyacente se contamina con microorganismos patógenos, metales
pesados, sustancias tóxicas e hidrocarburos clorados existentes en el lixiviado. Igualmente
produce impacto sobre la flora y a la perturbación de la fauna durante la fase de construcción.
Igualmente ha ocasionado costos sociales y económicos, por la devaluación de las
propiedades, la pérdida de turismo, aumento de sistemas no formales de gestión (pobreza
crítica); así mismo, impacta sobre la salud pública por transmisión de enfermedades, por la
proliferación de vectores (cucarachas, ratones y cerdos entre otros) quienes transmiten
enfermedades.
Lo anterior es producto de no aplicar tratamientos adecuados en la gestión integral de
manejos de los desechos y residuos sólidos urbanos en el municipio. Entre los principales
problemas generados de estas acciones se pueden mencionar los siguientes: la falta de
capacitación de la población en cuanto al manejo del residuo sólido, lo cual se observa en las
calles sucias. El no reciclado de los residuos sólidos, lo que lleva a personas que vivan de la
basura, sin oportunidad de un cobro justo por su trabajo. No se tratan los residuos orgánicos,
desaprovechando que los mismos retornen a la tierra en forma de fertilizante. Basura vertida a
cielo abierto que contamina el suelo por lixiviado y la atmósfera por emisiones de biogás que
produce el calentamiento global. Sin reducción de envío de material inorgánico hacia el
basurero.
En este sentido, el objetivo de este trabajo es proponer la instalación de una planta de
tratamiento de residuos sólidos urbanos no peligrosos en el municipio Cabimas del estado
Zulia, Venezuela.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Caracterización de los desechos y residuos sólidos urbanos (RSU) de Cabimas
La composición y el índice de generación de RSU varían según diferencias
económicas, culturales, climáticas y geográficas; en nuestro país los desechos sólidos
contienen una mayor proporción de material orgánico biodegradable con un alto contenido de
humedad y densidad comparado con los países más desarrollados.
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Principales componentes de los RSU y sus efectos
A continuación se presentan los principales componentes de los RSU, sus efectos
durante la incineración, el principal aprovechamiento y el volumen que ocupan en un relleno
sanitario.
Orgánicos: Restos de comidas, industria alimenticia y podas de jardín, entre otros.
Factible a través de técnicas de compostaje/lombri-compuesto.
Plásticos: Provienen de envases de un solo uso, envoltorios y embalajes (botellas de
PVC o PET, bolsas de polietileno, bandejas, etc.). Volumen de relleno sanitario es alto.
Tiempo de degradación natural puede tardar desde décadas hasta milenios. Origina emisiones
de CO2, organoclorados y dioxinas, entre otros durante la incineración.
Papel y cartón: Empaques, diarios y revistas. Volumen de relleno sanitario y tiempo
de degradación natural es media. Durante la incineración originan emisiones de CO2 y
dioxinas. Son factibles para uso comercial como papel de segunda calidad.
Vidrio: Conservas de alimentos o sólidos no retornables y aislamiento, entre otros.
Volumen de relleno sanitario es alto. El tiempo de degradación natural es casi nulo. Imposible
de incinerar. Sirve como materia prima en la industria del vidrio para la fabricación de vidrios
de segunda calidad.
Metales: Latas, fabricadas con hierro (Fe), zinc (Zn), hojalata y aluminio (Al).
Volumen de relleno sanitario es medio. Tiempo de degradación natural lento. Generadores de
contaminación por lixiviado. Alta contaminación al ncinerar por causa de aditivos y metales
pesados. Se usa como materia prima en la industria metalúrgica. Su uso permite importantes
ahorros de energía.
Tratamiento de los desechos y residuos sólidos urbanos (RSU) de Cabimas
Actualmente, no se conoce sobre la existencia de sistemas de tratamiento para el
aprovechamiento de los desechos municipales en la ciudad de Cabimas, sólo existen algunas
iniciativas para el desarrollo de prácticas de compostaje y otros procesos que incluyen
lombricultura y unidades para el manejo de papel y desechos orgánicos provenientes del sector
urbano, las cuales aún están en proceso de implantación. En el sector industrial existen
instalaciones para ello y las mismas se han desarrollado como unidades de negocio, tal es el
caso de varias empresas pertenecientes a grupos particulares.
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Recuperación y reciclaje de los desechos y residuos sólidos urbanos (RSU) de Cabimas
La recuperación realizada manualmente y bajo las condiciones insalubres en los sitios
de disposición final es poco eficiente, los niveles de recuperación medidos en los sitios de
disposición final, en su totalidad, no superan en ningún caso el 10% y la calidad del producto
es muy pobre lo que limita su comercialización. Por tanto, se hace urgente desarrollar
estrategias para que la recuperación se realice en el origen. Los costos de transporte se han
elevado y puede que ya no sea tan rentable el acopio de materiales en cualquier parte del país
para ser luego enviados a los centros de reciclaje.
Lo señalado anteriormente ha ocasionado que algunos de los recicladores hayan
abandonado la actividad sin conocerse datos que permitan establecer con precisión la situación
actual de estos microempresarios. La recuperación de materiales procedentes de los residuos
sólidos constituye el sustento o forma de vida de muchos ciudadanos, quienes por lo general
realizan la actividad de segregación en las vías públicas.
A pesar de las limitaciones existentes, es necesario desarrollar estrategias que permitan
fortalecer la recuperación y reciclaje como medida efectiva para disminuir las cantidades de
residuos a disponer. Países con condiciones similares a Venezuela han tenido éxito en el
fomento de las microempresas dedicadas a la recolección separada de los materiales
segregados en el origen, entre ellos se tiene la experiencia de Brasil y Colombia como las más
exitosas (Análisis Sectorial de RSU, 2000)
Para lograr el éxito deseado es necesario inducir y fortalecer la conciencia ambiental y
la educación sanitaria en la comunidad en general, ya que sin su participación activa no es
posible hacer la actividad en forma sustentable, tal como lo plantea la reciente Ley de Gestión
Integral de la Basura (2010).
De lo anterior se desprenden ciertas consideraciones, sobre el sistema que ocupa la
presente investigación: con referencia al manejo y disposición de los RSU conviene que este
proceso sea tratado en forma integral, para ello se debe tomar en cuenta el trabajo
mancomunado, con el fin de evitar la tradicional forma poco articulada de las gerencias de los
organismos paramunicipales donde sus funciones administrativas no van en sintonía con las
fases propuestas del manejo de tales residuos.
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PROPUESTA
Modelo de gestión sustentables de los residuos sólidos urbanos
Este modelo es una adaptación del modelo puesto en marcha en Argentina por la
Fundación Metis (Reinhardt, 2007), donde se plantea que se requiere para su implementación.
Fase I: El diagnóstico de la situación actual y futura proyección del municipio
Cabimas. La capacitación y concienciación de la población del municipio en lo que se refiere a
la selección de los desechos los RSU; así como la tipificación y cuantificación de RSU.
Fase II: La recolección y transporte de los RSU, la reducción en origen mediante la
clasificación de los RSU, en orgánicos e inorgánicos. Envío de los RSU inorgánicos a reciclaje
para su respectivo y comercialización.
Fase III: El material inorgánico una parte, puede ser enviado para una compostela para
su tratamiento y la obtención de fertilizante. El material restante puede ser enviado a un
relleno sanitario para la de biogás y electricidad
Plan de gestión sustentable de los RSU: considerar la cuantificación de los RSU en
kilogramos de los sólidos orgánicos e inorgánicos, reducción de los volúmenes de los RSU y
aprovechamiento económico de los materiales reciclable, diseño conceptual para el proyecto,
construcción, ubicación y presupuesto, del manejo y tratamiento de los RSU adecuados a las
exigencias normativas mundiales y la factibilidad de obtención de fertilizante, biogás y
generación eléctrica. En la FIGURA 1 se presentan las etapas del proceso de valoración de los
RSU.
ELECTRICIDAD
FIGURA 1.Etapas del proceso de valoración de los RSU.
Fuente: Reinhardt (2007).
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Plan de educación ambiental: capacitación de los habitantes del municipio Cabimas
para el tratamiento de los RSU. Fomento de la participación ciudadana, como colegios, clubes,
consejos comunales. Información y comunicación ambiental como herramienta para la
gestión, previsión de acciones que degraden el medio ambiente.
Procesamiento de los RSU de Cabimas
Como se estableció anteriormente los RSU se pueden procesar desde el punto de vista
de origen bien sea orgánico e inorgánico.
Procesamiento de los RSU de origen orgánico: Existen varios procesos para el
tratamiento de los residuos como los son los rellenos sanitarios, los compostajes y la
tecnología de gasificación por plasma, esta última será abordada en futuras investigaciones.
Relleno sanitario: un relleno sanitario es una de las técnicas que se utiliza para la
disposición final de los RSU, sin causar perjuicios sobre el ambiente y sin ocasionar molestia
o peligros para la salud, para el bienestar y la salud pública consiste en:
Un módulo cerrado: diariamente la basura se tapa con una capa de tierra compactada.
Contienen tubos para el monitoreo de producción de gases, zona de descarga de los residuos
RSU orgánicos, terraplén perimetral, extracción del líquido lixiviado para su posterior
tratamiento que delimitan los sectores y celdas para el llenado, impermeabilización de
polietileno de alta densidad que impide la filtración de líquidos que contaminen las napas a las
aguas subterráneas y pozo de monitoreo de aguas subterráneas.
Obtención del biogás: es la materia orgánica de los RSU, se transforma debido a
acción de las bacterias anaeróbicas en metano (55%), dióxido de carbono (40%), vapor de
agua y otros 5%. Cada kilogramo de residuo biodegradable orgánico, 0,40 nm3 de biogás.
La quema del biogás contribuye a la reducción del calentamiento global y se puede utilizar su
energía para la producción de electricidad
Obtención de la energía eléctrica a partir del biogás: el biogás proveniente del
relleno sanitario se procesa para la obtención de potencia eléctrica (FIGURA 2)
El compostaje
Es un proceso biológico por el cual los microorganismos utilizan el material orgánico
presente en los RSU, como fuente de alimentación. Este proceso tiene lugar en presencia de
aire y se obtiene como un producto estable y uniforme muy beneficioso para casi cualquier
tipo de suelo. Beneficios del compostaje.
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FIGURA 2. Obtención de la energía eléctrica a partir del biogás
Fuente: Reinhardt (2007).
Los RSU contienen un promedio entre 55% y 75% de materia orgánica en peso y el
compostaje pudiera reducir de manera sustancial el volumen de residuos que ingresa a los
basureros y rellenos controlados.
CONSIDERACIONES FINALES
La puesta en marcha de la planta para tratamiento de residuos y desechos sólidos
urbanos no peligrosos en el municipio Cabimas es una alternativa para mejorar la gestión
integral de residuos sólidos en este municipio. Además, generaría fuentes de empleo directo e
indirecto, bienestar progreso y desarrollo al municipio, disminución de volúmenes de residuos
sólidos y aprovechamiento de los residuos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
República Bolivariana de Venezuela. Asamblea Nacional de Venezuela. (2010). Ley de
Gestión Integral de la Basura. Aprobada en Gaceta Oficial Nº 6.017 Extraordinario del 30 de
diciembre de 2010.
Reinhardt J. (2007). Proyecto para un manejo integral de los residuos urbanos. Fundación
Metis.
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EDUCACIÓN AMBIENTAL
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PERCEPCIÓN DE LOS ESTUDIANTES SOBRE LOS APORTES
DE LA GEOGRAFÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL
Cortez C.
Departamento de Ciencias Naturales del Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad
del Zulia. Cabimas estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Asumiendo la geografía como una ciencia compleja cuyo objeto de estudio incluye la
interrelación entre el medio natural y la acción humana, cuyos cometidos fundamentales son:
localizar, representar, describir, explicar e interpretar; así mismo considerando que en el
Proyecto Académico del programa Ingeniería Ambiental de LUZ-COL se afirma que el aporte
e innovación de esta propuesta curricular está relacionada con incorporar la geografía como
una ciencia básica primordial, lo que implica el abordaje interdisciplinario de la formación
profesional, se plantea una investigación inicial con el objetivo de interpretar las percepciones
que los estudiantes tienen sobre los aportes de la geografía en ingeniería ambiental.
Investigación fundamentada en el enfoque cualitativo, de tipo descriptivo-interpretativo, que
utiliza como instrumento una encuesta abierta, aplicada a los cursantes de las asignaturas
geografía I y II. Los resultados evidencian que los estudiantes reconocen los aportes de la
geografía a su formación como profesional de la ingeniería ambiental, privilegian los
contenidos relacionados con los fenómenos naturales y los cometidos referidos a localizar,
representar y describir, centrándose más en el control de los daños ambientales que en la
producción de alternativas de menor impacto. Evidenciando la necesidad de reforzar la
relación entre la geografía como ciencia y las posibilidades de explicación e interpretación de
los espacios geográficos, naturales y humanos que afectan y son afectados por las condiciones
del ambiente.
Palabras clave: Ingeniería ambiental, geografía, percepciones, interdisciplinariedad.
INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la presente investigación, implica partir de la definición y
caracterización amplia de la geografía como una ciencia social. Los cambios considerables
que ha sufrido la geografía en los últimos años, hacen de su concepto algo variable, por lo que
muchas veces un solo “concepto” no llega a satisfacer las expectativas de sus seguidores y
especialistas, sin embargo etimológicamente significa “descripción de la tierra” lo que en
sentido más amplio significa describir hechos y fenómenos que se corresponden con aspectos
físico-naturales, socioeconómicos y político-administrativos (Méndez, 2006).
La geografía se presenta como el estudio de las relaciones entre grupos humanos y su
medio natural, algo que resulta bastante complejo si consideramos estos tiempos de la
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postmodernidad, aunado a una crisis globalizada en lo político, económico, social e
ideológico; la ciencia social obliga al geógrafo a ser más responsable desde el hacer científico,
siendo evidente el hecho de que cada día estudia espacios con situaciones complejas,
exigiendo estar más capacitado para actuar con mayor conciencia e intervenir proporcionando
su aporte analítico.
Este análisis geográfico con los procesos que en él intervienen generan un sinfín de
conocimientos que hacen posible que otras disciplinas lo demanden, tal es el caso de la
ingeniería ambiental, ante la búsqueda de respuesta a necesidades tanto en el campo científico
como social, tal cual lo vienen afirmando algunos teóricos, como complemento agregamos lo
expuesto por Santos (en Herín, 2006), la nueva geografía no debe lograr solo su cometido en
lo social, en los problemas humanos, sino haciéndose el investigador, y de esta forma se verá
el compromiso real de la geografía como ciencia con verdaderos análisis de los hechos.
La geografía como ciencia que localiza, representa, describe y explica, para
posteriormente dar una interpretación (pasó de ser básica a utilizar tecnología moderna, con
información satelital y GPS), se constituye como una ciencia que ofrece ampliar los campos
del saber y el poder, donde la mirada geográfica moderna juega un rol importante para
observar la realidad compleja de sus paisajes, pues como lo dice Parada en Díaz (2001), la
geografía está con el hombre desde que nace hasta que muere y un cierto mapa rodea su
existencia, es una relación entre espacio, modo de vida, mirada, percepción ambiental y
cotidiano, que se constituyen como herramientas de interpretación según las observaciones,
propias de esta disciplina geográfica.
Por todo lo antes descrito, resulta importante señalar la contribución de los estudios
geográficos en el campo de otras disciplinas, pues a través de su expresión espacial aporta al
análisis cuantitativo y cualitativo para la toma de conciencia de sus problemas, al igual que las
formas de intervenirlos, resultando interesante puesto que contribuye en la interpretación
interdisciplinaria, en la cual diversas disciplinas que sin ser intrínsecamente afines pueden
llegar a coincidir, para lograr comprender esa dinámica compleja y de relación entre sociedadnaturaleza (Berrotarán, 2012).
La problemática ambiental constituye uno de los problemas a resolver, donde la
geografía puede llegar a tener gran influencia, ya que está a su alcance dar respuestas a las
dinámicas sociales, por su vinculación directa con el medio físico natural, pues la geografía
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con sus representaciones y sistemas de información acumula gran cantidad de datos para el
análisis, llegando a dar respuestas a las evaluaciones de impacto ambiental tan necesarias para
el siglo XXI, así lo hemos venido planteando.
La geografía como ciencia del espacio territorial brinda claves, considerando los
elementos que tienen que ver con la territorialidad como son lo geomorfológico, climático,
ecológico, la ocupación, uso e interrelación en lo urbano y rural, e inclusive la actual
controversia respecto a las energías convencionales y alternativas, y muchos otros aspectos,
valorados desde lo espacial; pues debemos reconocer que el objeto de estudio, estructura y
dinámica de la geografía y resultados, suministra datos significativos para cualquier actividad
en un determinado territorio, llámese ésta: funcionalidad espacial, desarrollo económico, uso
de la tierra con sus sistemas agroalimentarios, cadenas de producción, infraestructura, la
mundialización económica, riquezas naturales con sus potencialidades, deterioro ambiental,
entre muchos otros.
Ahora bien, tomando en consideración que desde el diseño curricular del programa de
ingeniería ambiental de LUZ-COL (Comisión de Creación Ingeniería Ambiental LUZ, 2011)
se plantea que el ingeniero ambiental debe su formación desde las ciencias básicas como: la
matemática, estadística e informática, biología, física, química y geografía, dotado de
implementos científicos y técnicos para diagnosticar, prevenir, y lograr la búsqueda de
soluciones a deterioros ambientales de gran magnitud; estos retos implican que la geografía se
posesione en un lugar privilegiado cuando hacemos referencia a sus grandes aportes en el
mundo de la ingeniería ambiental, ya que los estudios para un desarrollo sostenible económica
y socialmente hablando, requieren de diagnósticos con valoraciones presentes y futuras, a fin
de brindar calidad de vida y un mejor bienestar a las sociedades cada vez más creciente, algo
que se obtiene gracias a las contribuciones de esta ciencia cada vez más actualizada.
OBJETIVOS
Objetivo general
Interpretar las percepciones que los estudiantes tienen sobre los aportes de la geografía
en ingeniería ambiental
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Objetivos específicos
Identificar, desde las caracterizaciones disciplinares, los posibles aportes de la ciencia
geográfica a la ingeniería ambiental.
Determinar la perspectiva y posición que otorga el diseño curricular del programa
ingeniería ambiental a la geografía en el proceso de formación.
Establecer los aportes que los estudiantes de ingeniería ambiental le reconocen a la
geografía en su proceso de formación profesional.
METODOLOGÍA
La investigación se fundamenta en el enfoque cualitativo, entendiéndolo tal como lo
plantea Martínez (2006) al señalar que este enfoque “trata de identificar la naturaleza
profunda de las realidades, su estructura dinámica, aquella que da razón plena de su
comportamiento y manifestaciones” (p. 128) Así mismo, es de tipo interpretativo, siguiendo
una perspectiva hermenéutica en tanto los:
Métodos hermenéuticos. En sentido amplio, éstos son los métodos que usa,
consciente o inconscientemente, todo investigador y en todo momento, ya
que la mente humana es, por su propia naturaleza, interpretativa, es decir,
hermenéutica: trata de observar algo y buscarle significado. (…) estos
métodos tienen un área de aplicación mucho más amplia: son adecuados y
aconsejables, siempre que los datos o las partes de un todo se presten a
diferentes interpretaciones (Martínez, 2006: 135).
A partir de este marco epistemológico, se construyó un instrumento (encuesta) con
cuatro preguntas abiertas, relacionadas con las competencias establecidas en el diseño
curricular del ingeniero ambiental, a saber:
•
•
•
•
•
Recoge información en campo y elabora las herramientas de trabajo mediante la
aplicación del lenguaje matemático.
Aplica los principios básicos de la conservación para el manejo racional y
aprovechamiento de los recursos naturales.
Ejecuta tareas de planificación, administración y desarrollo racional de los recursos
naturales.
Participa y eventualmente, coordina y dirige los equipos interdisciplinarios que
trabajan en la preservación y rescate del ambiente.
Distingue claramente la ecología preventiva de la forense e interviene en la
salvaguarda de la primera y la recuperación de la segunda.
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HALLAZGOS
A partir de las respuestas formuladas por los estudiantes de las cátedras geografía I y II,
se establecen cuatro ámbitos en los aportes reconocidos a la geografía, para el desarrollo
profesional de los ingenieros ambientales:
a) Desarrollo de planes ambientales
Geografía I
El ingeniero ambiental puede ejercer sus
funciones reconociendo el territorio y su
población por los estudios que la geografía
aporta.
Reconociendo los suelos, lagos, cordilleras, se
es más consciente para indagar y tener control
evitando impactos ambientales.
Por medio de la geografía se amplía una
conciencia en su profesión como ingenieros
ambientales, pues sirve como soporte que da
herramientas de cómo ubicar y hacer mapas,
para profundizar sobre la preservación de su
entorno, por ello la importancia de planes y
proyectos que generen incentivos que ayuden
al ambiente
Geografía II
La importancia de estudios previos sobre los
paisajes vistos desde una totalidad compleja
con variaciones de los fenómenos naturales,
permite atender su manejo, conservación y
problemas, en espacios naturalmente
intervenidos, considerando que deben
geográficamente
monitorearse
constantemente las zonas, partiendo de su
ubicación, control, manejo y cuidado por
medio de los estudios de impacto ambiental.
Minimizar los impactos generados por el
cambio climático, producto de la tala, la
quema, generación de desechos, entre otros,
pudiendo reducir así el impacto en lo social,
gracias al reconocimiento y buen manejo de
los espacios naturales, donde igualmente se
obtenga información que permita la
prevención y generación de estudios futuros.
A partir de las respuestas formuladas, se puede concluir que los alumnos reconocen
que la geografía participa por medio de métodos como el análisis espacial, su ocupación y
localización, en áreas que pudiesen presentar vulnerabilidad y posibles riesgos ambientales.
b) Estudios de impacto ambiental
Desde las caracterizaciones disciplinares, la geografía a través de sus estudios reconoce
los potenciales peligros que se generan en la naturaleza, pues su objeto de estudio primero es
el reconocimiento de sus espacios y segundo la dinámica que el ser humano tiene sobre ellos,
analizando desde su estructura y dinámica territorial, por lo que la geografía es una ciencia que
atiende al llamado de estudios multidisciplinarios de dichas dinámicas, con fenómenos que
van desde lo natural hasta los originados por la intervención humana o antropogénica. En
forma general los estudiantes reconocen estos aportes de la geografía.
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Geografía I
El conocimiento sobre población, pruebas
de suelos, análisis de agua, agregado al
conocimiento sobre mapas, permiten saber
las transformaciones que sufre el medio
ambiente y los efectos que pudiese generar.
Los aportes para estudios de impacto
ambiental, donde dicha problemática se
reduzcan a través de la evaluación, para
constituirse
como
elementos
transformadores de manera actualizada y
positiva para el país.
Geografía II
La importancia de la geografía para la
aplicación de mapas y utilización de
sistemas de información geográfica (GPS),
así como llevar registros de las
intervenciones en hechos pasados.
Los aportes de investigaciones geográficas
permanentes y de análisis que identifique
los efectos, ya que calculando los riesgos se
minimizan los posibles daños.
La
importancia
de
los
estudios
demográficos, hidrográficos, climáticos,
topográficos, de los espacios intervenidos.
b) Programas o proyectos de prevención y control de la contaminación
La geografía considerada una ciencia que planifica y gestiona el aprovechamiento de
los recursos naturales como unidad espacial en la cual está presente la interacción de
elementos físico-naturales y socioculturales, que fija su mirada desde variados contextos,
pudiendo ser desde lo planetario y/o seguido de lo regional y local, busca un mejor manejo y
control de los espacios a través de su localización, reconocimiento y análisis.
Geografía I
Se plantea lo importante de los
conocimientos geográficos para prevenir la
contaminación ambiental, conociendo lo
territorial que generen planes para prevenir,
mitigar o controlar la contaminación.
Lo
importante
de
detectar
los
contaminantes más comunes que afectan
nuestros embalses, ejemplo el mercurio.
Geografía II
Asumen el planeta como un geosistema,
reconociendo que se pueden prevenir daños
que provocan su desequilibrio, por ejemplo
el atmosférico, planteando la necesidad de
informar y propiciar proyectos que motiven
a una mayor conciencia y participación que
incluya a los organismos competentes.
c) Saneamiento o soluciones de problemas ambientales
Geografía I
Ratifican
la
importancia
de
los
conocimientos geográficos para resolver los
problemas ambientales, ya que si se
desconoce la ubicación de regiones, ésta
limita las respuestas de solución, de esta
manera se puede llegar a influir
positivamente
creando
planes
de
saneamiento, tal es el caso de mediar en
bajar los niveles de CO2 y contaminación de
los mares.
Geografía II
Indican la importancia de implementar
programas y proyectos que permitan un
mejor control y mitigación de los
conflictos ambientales a través de la
educación, y la información geográfica que
analice la situación real y espacial,
generando estrategias que den respuesta de
solución.
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Considerando que la geografía es una ciencia aplicativa y cada vez más actualizada,
que ha consolidado sus bases en estudios con altas posibilidades de respuesta de solución a
problemas ambientales, producto de constantes cambios y crisis de estos tiempos, los alumnos
ratifican la importancia de los aportes geográficos, con la generación de programas y
proyectos para su control y mitigación.
DISCUSIÓN O INTERPRETACIÓN
A partir de la interpretación de las respuestas formuladas por los alumnos, es posible
señalar que en forma general se reconocen los aportes de la geografía como ciencia,
destacando la perspectiva de los elementos físico-naturales, los cuales son mencionados de
manera explícita; sin embargo, al considerar la geografía como una ciencia social que aborda
la interacción de los sistemas sociales con los ecosistemas, se observa debilidad en cuanto al
reconocimiento precisamente de los intercambios entre los sistemas sociales y ecosistemas,
pues aunque se reitera la necesidad de la prevención, control y saneamiento ambiental no se
abordan los hechos sociales que inciden en estos procesos.
En sus percepciones, los alumnos mencionan los efectos demográficos y los organismos
competentes para el control ambiental, pero en ningún caso explicitan las acciones
antropogénicas sobre los espacios naturales, por ejemplo las actividades productivas y el uso
de las energías. En este sentido, la debilidad se asocia a las posibilidades de ser un profesional
crítico ante los proyectos de desarrollo propuestos para un ecosistema en particular,
centrándose más en el control de los daños ambientales que en la producción de alternativas de
menor impacto, lo cual a su vez evidencia debilidad en el logro de los elementos de
descripción del perfil profesional asociados a:
a) Ejecuta tareas de planificación, administración y desarrollo racional de los recursos
naturales.
b) Distingue claramente la ecología preventiva de la forense e interviene en la salvaguarda
de la primera y la recuperación de la segunda.
Es fundamental reiterar que la geografía nos presenta grandes oportunidades para tener
una visión planetaria y así interpretar la realidad espacial de la cual formamos parte, como
también ver otras perspectivas desde lo micro hasta lo macro, con sus efectos y cambios
tecnológicos, de infraestructura, en modelos públicos y privados, reconociendo la realidad y
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reflexionando sobre ella, algo relevante para generar proyectos factibles con respuesta de
solución, que solo desde la geografía contemporánea podemos lograr.
CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS
La actual crisis ambiental y la necesidad de propuestas de solución es algo que urge en
estos tiempos, por lo que se hace necesario que ciencias como la geografía con sus análisis en
aspectos físico-naturales, socioeconómicos y político-administrativos, constituyan la
herramienta indispensable para generar aportes ampliando los conocimientos que sobre esta
materia necesitan los profesionales. En este sentido es relevante mencionar los objetivos
centrales que se plantean las asignaturas geografía I y II.
Geografía I
Proporcionar a los alumnos de la carrera Ingeniería Ambiental una visión sobre
las características de la población venezolana en cuanto a su distribución en
espacios urbanos y rurales, zonas de alta concentración o dispersión, actividades
económicas, divisiones políticos territoriales, entre otras y su incidencia en el
ambiente, así como su representación cartográfica.
Geografía II
Manejar el contenido teórico que le permita demostrar sus conocimientos sobre
Meteorología, Climatología e Hidrografía, para luego extrapolarlo a la práctica
dentro de los estudios ambientales a través de los Trabajos de Campo.
Tomando en consideración el papel de la geopolítica en esta era globalizada, donde la
pobreza extrema y el deterioro ambiental demandan mayores aportes desde la ciencia, la
tecnología e innovación; elementos como la informática, la biotecnología, la electrónica,
telecomunicaciones, son necesarios para mejorar las dinámicas sociales imperantes y para ello
se requiere de mayor esfuerzo de cooperación desde la visión del desarrollo sustentable y con
la geografía que cada día busca actualizarse, como lo afirma Herin (2006), disciplina que se
hace y rehace continuamente, que asumiendo retos desde la tecnología y la innovación recoge
elementos viables para su análisis más preciso y efectivo, en este sentido se plantea la
posibilidad de ampliar el objetivo general de la asignatura geografía I, incorporando la
comparación entre Venezuela como país periférico (o subdesarrollado) con otros países, tanto
periféricos como centro (desarrollados), de manera que sea posible profundizar lo referido al
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hecho social (antropogénico); así mismo, es posible incluir la relación entre los componentes
de los estudios geográficos distribuidos en las tres asignaturas (Geografía I, II y III).
Finalmente, se considera que en la evaluación permanente del currículo del programa
ingeniería ambiental, es posible abordar la percepción de los estuantes tienen en cuanto a las
interrelaciones y aportes entre las ciencias (matemática, estadística e informática, biología,
física, química y geografía) que aportan a la construcción del profesional, de manera que sea
posible evaluar y potenciar el germen de la interdisciplinariedad que propone el programa.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Berrotarán J. (2012). Investigación Interdisciplinaria: Aportes a la sociedad de los saberes.
Caracas –Venezuela: Ediciones ONCTI. Primera edición.
Comisión de Creación Ingeniería Ambiental, LUZ (2011). Diseño curricular del programa de
ingeniería ambiental. Universidad del Zulia Vicerrectorado Académico. Venezuela.
Díaz J. (2001). El poder y la mirada geográfica. Centro de Investigaciones Contemporáneas.
Universidad Pedagógica Experimental Libertador. Maracay – Venezuela.
Herin R. (2006). Introducción a la geografía Social. Universidad del Zulia. Ediciones del
Vicerrectorado Académico. Maracaibo-Venezuela.
Méndez E. (2006). Geografía Actual: Espacio Geográfico, Territorio y Campos de
Acción. Editor: Instituto de Geografía y Conservación de Recursos Naturales, Co-editor:
UFORGA-ULA, Mérida Venezuela.
Martínez M. (2006). La investigación cualitativa (Síntesis Conceptual). Revista de
Investigación en Psicología REVISTA IIPSI 9 (1), 123-146.
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PRODUCTIVIDAD CIENTÍFICA CON ENFOQUE CENTRADO EN LA
CONSCIENCIA EN ESTUDIANTES INVESTIGADORES E
INNOVADORES DE PREGRADO. CASO: REDIELUZ
Reyes L., Aular J. y Carruyo J.
Red de Investigación Estudiantil de LUZ (REDIELUZ). Vicerrectorado Académico.
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Los desafíos actuales de la sociedad del conocimiento exigen a las universidades examinar sus
políticas de investigación y productividad, en respuesta a una generación de jóvenes
impactados por el volumen y la expansión de la información, que demanda actuar con
conocimiento y consciencia, para acortar la distancia de llegada a la Venezuela que deseamos.
La productividad en los estudiantes investigadores e innovadores de pregrado de la
Universidad del Zulia (LUZ), esta mediada por tres indicadores: cantidad, calidad e incentivo.
El objetivo de estudio, es analizar y compartir la productividad científica estudiantil, bajo un
enfoque centrado en la consciencia, en investigadores e innovadores del pregrado de LUZ. La
investigación fue descriptiva, evaluativa, con una muestra de 1200 estudiantes activos en
investigación en los períodos 2011, 2012, 2013 y 2014 primer lapso. Los resultados reportan, a
la Facultad de Medicina de LUZ, con el mayor porcentaje de investigadores e innovadores
nacionales, seguido por la Facultad Experimental de Ciencias y Facultad de Ingeniería.
Palabras clave: Productividad científica, innovadores, investigación, estudiantes.
INTRODUCCIÓN
Los desafíos actuales de la sociedad del conocimiento exigen a las instituciones
universitarias examinar sus políticas de investigación y productividad, en atención a criterios
de: accesibilidad, equidad, pertinencia y calidad académica-científica, en respuesta a los
problemas que amenazan la supervivencia humana, entre éstos: inseguridad, violencia, déficit
de vivienda, inequidad en salud, pobreza, desabastecimiento, desajuste del equilibrio
ecológico, que replantea, la relación conocimiento y consciencia, para construir rutas alternas,
que posicionen la supervivencia del planeta (condición humana de la vida), ante la ausencia de
una cultura de la conciencia que enlace la comprensión, convivencia y la acción razonada.
Ante este desafío, las universidades encuentran en la investigación un imperativo
estratégico para lograr la convivencia ética, el desarrollo intelectual y la pertinencia social de
las decisiones y acciones emprendidas. Al respecto Potter (1971), citado por Wilches (2011),
refiere: “la crisis de hoy exige que la finalidad principal de la educación sea la comprensión de
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la naturaleza humana en su conjunto en sus relaciones con el mundo circundante, a fin de crear
una sabiduría que enseñe cómo usar el gran conocimiento que ha ido adquiriendo el ser
humano para que sea posible construir un puente hacia un futuro mejor”. Sin embargo, el
paradigma que se ha legitimado en las universidades venezolanas, ha limitado el acercamiento
en ambos procesos y por ello, su nivel de respuestas a los problemas socialmente
referenciados. De manera que, pudiéramos estar hablando de modelaje cultural y ético, que
hace diferenciable la percepción del mundo, la activación del pensamiento humano, valores y
la aplicación de los hallazgos.
Estas tendencias generadoras de cambios, comprometen una nueva manera de pensar,
percibir, gestionar y aplicar los hallazgos, es decir, modifica la forma de valorar los problemas
y la utilidad de sus resultados. Esto supera, paradigmas reduccionistas de la ciencia e
inequidad social, ampliando espacios hacia una concepción de investigación centrada en la
cultura de la conciencia, entendida ésta, como la capacidad de mirar dentro y fuera de sí
mismo, discernir, ser reflexivo y actual, ante los hechos en individual o colectivo, con
compromiso de desarrollo presente, sin afectar el futuro.
Tal cultura de la consciencia, se hace imperativa ante los planteamientos emergentes de
Morin (2003) y Potter (1998), el primero refiere: “los ciudadanos del mundo presentan
consciencia planetaria finita, temporal y vulnerable a la acción”, mientras Potter (1998),
estima: “existe una polarización que compromete las oportunidades y replantea la fusión
conocimiento y consciencia”.
Ambos actores, coinciden con Bonilla (2008); “los estudios del pensamiento y la
conciencia está emergiendo como aspecto fundamental del universo y no como meros
epifenómenos”, todo lo cual parece conducir a un punto de encuentro entre la cultura de la
consciencia, el entendimiento y el trabajo intelectual, impactados por la intención, que
compromete el pensamiento y la voluntad hacia una acción o comportamiento con resultados y
consecuencias. Tal concepción, motiva la actuación del investigador, de allí su condición de
intencionalidad y activadora de la consciencia.
En esta dirección, vale la pena referir las últimas revisiones de la propuesta de Potter
(1998), la bioética profunda, donde se hace un llamado a la cooperación global y
responsabilidad del hombre en búsqueda de la supervivencia humana. “El reto de los
investigadores, es abrir espacios de reflexión, para integrar en la práctica, ciencia y vida,
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conocimiento y moralidad en respuesta a los problemas vitales de la humanidad con
perspectivas de presente y futuro”.
Esta perspectiva de la conciencia, se fundamenta en la reapropiación social de la
ciencia (democratización con equidad y acceso) y en la sustentabilidad como fundamentación
y método que sistematiza rutas, para intervenir los problemas sin comprometer o agotar los
recursos, es decir, con garantía de condiciones viables para futuras generaciones que
demandan dichos escenarios y acciones. Ambos principios, democratización y sustentabilidad,
son hilos conductores de la conciencia, para superar concepciones reduccionistas de concebir
el mundo y las disciplinas aisladas privilegiando la concepción holística y ecológica del
conocimiento. Esta dinámica, no es finita en el tiempo y exige, no solo capacidad de percibir
lo estratégico del futuro, sino caminar con él, en el ahora, para abonar el equilibrio
organizacional, en términos de consciencia y productividad como valor organizacional.
Asimismo, los cambios en materia de investigación, tecnologías y comunicación,
modelan una nueva generación de jóvenes impactados por el volumen y la expansión de la
información, que exigen espacios de productividad científica, entendida por Paredes (1997),
como la relación entre la cantidad y calidad de los productos obtenidos de un desempeño
científico-académico, que compromete recursos.
En el mismo orden, el Programa de Estímulo a la Innovación e Investigación PEII
(2014) refiere, los productos de investigación son toda generación de conocimiento intelectual
o aportes de saberes, creados de un proyecto de impacto social para conocer y/o hacer. Al
analizar ambos referentes, se devela que la productividad, esta mediada por tres indicadores:
cantidad, calidad e incentivo hacia el trabajo científico y social. En el caso de los estudiantes
investigadores e innovadores de pregrado de LUZ, se evalúa la productividad por los criterios
del PEII, del Observatorio de Ciencia, Tecnología e Innovación, el cual los acredita en el
primer nivel A-1, al cumplir con tales criterios. El estudiante universitario de pregrado, puede
aplicar a las convocatorias del PEII, sin ser egresado como profesional, al demostrar
institucionalmente, que ha realizado actividades de Innovación e Investigación en espacios
científicos o socio-comunitarios. Asimismo, los estudiantes que aplican como innovadores al
PEII, se les evalúa a través de dos criterios: presentar un proyecto de innovación original,
viable, funcionalmente comprobable y gestionarlo.
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De tal manera, que la productividad generada por los estudiantes investigadores de la
Red de Investigación Estudiantil de la Universidad del Zulia (REDIELUZ), cuantitativamente,
incluyen: Número de estudiantes acreditados al PEII, número de proyectos certificados y
desarrollados por líneas de investigación, participación en eventos científicos, artículos de
investigación publicados en revistas especializadas con arbitraje y su ISSN, trabajos en
extenso publicados en memorias o actas de conferencias, simposios o congresos con arbitraje;
patentes de invención, modelos, dibujos industriales y desarrollo tecnológico, debidamente
registrados.
Con respecto a la productividad cualitativa de los estudiantes, llamada también
complementaria, asume referencia importante, el caso de los estudiantes investigadores e
innovadores nacionales, quienes transfieren a sus asignaciones académicas, el conocimiento y
habilidades, adquiridas en el trabajo científico, elevando su rendimiento académico, capacidad
discursiva, al igual que amplía las posibilidades de movilidad académica por méritos y la
oportunidad de coordinar proyectos de Investigación en colectivos. Sumado a ello, la
visibilidad del programa REDIELUZ (2008) en el Registro Nacional de Innovación e
Investigación (RNII), legitimada con la participación de los estudiantes investigadores e
innovadores nacionales. En atención a esto, se crea la Revista Venezolana de Investigación
Estudiantil REDIELUZ, e institucionaliza el Congreso Venezolano y Jornadas Nacionales de
Investigación Estudiantil anuales. Incluye la Mesa Técnica de Asesoría al Estudiante de
pregrado interesado en aplicar al PEII.
En consecuencia, la política de estímulo a la investigación e innovación en el país, ha
permitido a los estudiantes modelar ciencia, tecnología e innovación, coexistiendo en una
cultura científica, que les agrupa y demanda escenarios de desarrollo intelectual y utilidad del
conocimiento.
OBJETIVO
El objetivo de estudio, fue analizar y compartir la productividad científica estudiantil
bajo un enfoque centrado en la consciencia, en investigadores e innovadores del pregrado de
LUZ.
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METODOLOGÍA
La investigación fue descriptiva, evaluativa, con una muestra de 1200 estudiantes
activos en investigación en los períodos 2011, 2012, 2013 y 2014 primer lapso, la recolección
de datos se obtuvo de cada uno de los procesos del trabajo científico, publicación en revista,
certificación y desarrollo de proyectos y acreditación como investigadores e innovadores
nacionales. El análisis de los datos se realizó, a través de la estadística descriptiva, con
frecuencia y porcentaje.
HALLAZGOS Y DISCUSIÓN
Modelo institucional de investigación estudiantil en LUZ
La REDIELUZ es una red, cuya estructura flota en el ciberespacio (FIGURA 1). Las
rejillas que simulan la red, precisan las relaciones y conexiones, que según Dabas (2003), la
autorregulan. Está representada por las 11 Facultades y 2 Núcleos de la Universidad del Zulia,
que se ubican en los extremos de la rejilla. Los nodos, se cruzan entre sí, conformando un
entramado, entre las Unidades de Investigación Estudiantil (UNIES), adscritas a las cátedras,
institutos, centros y divisiones de Investigación. El eje central de conectividad, cruza los 4
subprogramas de la REDIELUZ, entre éstos: Políticas e Infraestructuras de la Investigación en
LUZ, Formación y Desarrollo de Talento Humano en Investigación, Promoción y
Divulgación, Gestión y Desarrollo de las Investigaciones.
FIGURA 1. Modelo Institucional de Investigación Estudiantil de LUZ: REDIELUZ
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Resultados de la productividad científica del programa
En la TABLA 1 se presentan los resultados de la productividad científica de
REDIELUZ entre los años 2011 y 2014, donde se observa que la mayor productividad está
dada por el número de estudiantes con proyectos certificados en el año 2014 primer lapso, con
483 y 114 proyectos; seguido del 2012 con 353 estudiantes y 87 proyectos; continuado por el
2013 con 238 y 56, además por el 2011 con 125 y 62, estudiantes y proyectos certificados,
respectivamente.
TABLA 1. Productividad Científica REDIELUZ 2011-2014.
2011
Facultad/Núcleo
2012
2013
Productividad
2014
Porcentaje
(2011-2014)
(%)
Proy
Est
Proy
Est
Proy
Est
Proy
Est
Proy
Est
Proy
Est
Medicina
37
53
33
161
16
140
35
223
121
577
38
48
Ingeniería
2
5
12
127
5
9
12
45
31
186
10
16
Cs. Económicas y Sociales
3
9
0
0
1
4
2
7
6
20
2
2
Arquitectura y Diseño
2
4
4
2
0
0
0
0
6
6
2
1
Humanidades y Educación
2
5
5
7
1
6
9
15
17
33
5
3
Experimental de Ciencias
3
17
29
30
14
23
26
40
72
110
23
9
Cs. Jurídicas y políticas
2
6
2
2
1
1
5
6
10
15
3
1
Ciencias Veterinarias
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Experimental de Arte
1
2
0
0
5
5
4
4
10
11
3
1
Núcleo COL
3
11
1
3
0
0
6
26
10
40
3
3
Odontología
2
4
0
0
3
16
1
4
6
24
2
2
Agronomía
3
3
1
21
0
0
14
113
18
137
6
11
Núcleo Punto Fijo
2
6
0
0
10
34
0
0
12
40
4
3
Total
62
125
87
353
56
238
114
483
319
1199
100
100
Fuente: REDIELUZ (2014).
En atención a la productividad de las Facultades y Núcleos de LUZ (FIGURA 2), se
visualiza la mayor productividad porcentual en la Facultad de Medicina con 48% de
estudiantes investigadores, seguido por la Facultad de Ingeniería con 16% de estudiantes, 11%
la Facultad de Agronomía y 9% la Experimental de Ciencias. Asimismo, la mayor
productividad porcentual de proyectos se exhibe en la Facultad de Medicina con 38%. Le
siguen la Facultad Experimental de Ciencias con 23%, 10% la Facultad de Ingeniería, 6% la
Facultad de Agronomía, 5% Humanidades, 4% el Núcleo de Punto Fijo. Mientras que el
Núcleo COL, Experimental de Arte, Ciencias Jurídicas y Políticas, Facultad de Odontología,
Arquitectura y Diseño y la Facultad de Cs. Económicas y Sociales y Ciencias Veterinarias
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con porcentajes bajos. Con respecto al número de estudiantes investigadores e innovadores
nacionales por Facultad y Núcleo de LUZ, se mantiene la Facultad de Medicina, con el mayor
porcentaje en la convocatoria 2011-2013, seguido por la Facultad Experimental de Ciencias y
Facultad de Ingeniería.
FIGURA 2. Productividad Científica (2011-2013).
Fuente: PEII (2014).
CONCLUSIONES
Existe un consenso en las universidades venezolanas, sobre la necesidad de enlazar la
formación profesional, investigación y la actuación ciudadana, para construir rutas que
articulen la comprensión, la consciencia y la acción, que permita acortar la distancia de llegada
a la Venezuela que deseamos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bonilla E. (2008). Evidencias sobre el poder de la intención. Instituto de Investigaciones
Clínicas “Dr. Américo Negrette”. Facultad de Medicina, Universidad del Zulia. Maracaibo,
Venezuela. 49 (4), 595-615.
Dabas E. (2003). Redes sociales, Familia y Escuela. Buenos Aires: Paidos.
Morin E. (2003). Introducción al Pensamiento Complejo. Trad. Marcelo Pakman. España:
Gedisa.
Paredes L. (1997). Política Científica, Tecnológica e Industrial. Facultad Experimental de
Ciencias. Universidad del Zulia. Venezuela.
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Potter V. (1998). Bioética puente, bioética global y bioética profunda. En Cuadernos del
Programa Regional de Bioética. Nº 7. Organización Panamericana de la Salud. Bogotá:
Editorial Kimpres.
Programa de Estímulo a la Innovación e Investigación (2014). Criterios de Evaluación
Convocatoria 2014. Venezuela.
Red de Investigación Estudiantil de la Universidad del Zulia (2008). Vicerrectorado
Académico de la Universidad del Zulia. Venezuela.
Wilches A. (2011). La Propuesta Bioética de Van Rensselaer Potter, cuatro décadas después.
Opción 27 (66), 70-84.
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EL CAMPUS UNIVERSITARIO COMO ESCENARIO DIDÁCTICO
PARA EL ESTUDIO DE LAS INTERACCIONES ECOLÓGICAS
Méndez E.1, Urdaneta W.2 y Arteaga Y.3
1
Centro de Formación e Investigación Padre Joaquín-Fe y Alegría. Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela. [email protected]
2
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Cabimas, estado
Zulia, Venezuela.
3
Facultad de Humanidades y Educación. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela.
RESUMEN
Todo lo que integra el ambiente se encuentra regido por algún tipo de interacción, esa es una
de las premisas fundamentales del enfoque sistémico; pues nada en la naturaleza se encuentra
o funciona de forma aislada. Dichas interacciones son las que dinamizan la actividad de los
ecosistemas, pues representan en conjunto, redes de acciones que vinculan a la biota con ella
misma y a la vez con los componentes abióticos presentes. El objetivo de esta investigación
fue describir el campus universitario de la Universidad del Zulia como un escenario didáctico
para el estudio de las interacciones ecológicas. La investigación se desarrolló a través de
lineamientos cualitativos bajo el enfoque etnográfico educativo con análisis de categorías. Los
hallazgos revelan lo siguiente: estudiar las interacciones ecológicas en espacios naturales
potencia el pensamiento sobre las relaciones de complejidad típicas de los ecosistemas, a la
par que desarrollan aspectos actitudinales y del contexto estudiado. El cambio de escenario
didáctico favorece la interpretación de las funcionalidades ecológicas y sirve para gestar el
desarrollo de habilidades de pensamiento propias de la ciencia.
Palabras clave: Campus universitario, escenario didáctico, interacciones ecológicas.
INTRODUCCIÓN
Todo lo que integra el ambiente se encuentra regido por algún tipo de interacción, esa
es una de las premisas fundamentales del enfoque sistémico; pues nada en la naturaleza se
encuentra o funciona de forma aislada. Dichas interacciones son las que dinamizan la
actividad de los ecosistemas, pues representan en conjunto, redes de acciones que vinculan a la
biota con sí misma y a la vez con los componentes abióticos presentes en el ambiente.
El abordaje sistémico de las actividades ambientales se traduce en la visualización de
la confluencia que se produce entre los factores bióticos y abióticos. Desde el punto de vista
educativo, la comprensión de tales relaciones puede ser un indicio para promulgar la
valoración y reflexión sobre las acciones que sostenemos con el ambiente; sin embargo las
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concepciones reduccionistas heredadas del mecanicismo clásico muchas veces constituyen
obstáculos epistemológicos para el desarrollo de un pensamiento complejo, en el que se asuma
la necesaria transformación que desde la educación debe gestarse para promover cambios en la
conducta humana. A continuación se presenta una revisión de los aspectos teóricos centrales
que sirven como marco referencial para concretar el objeto de estudio de ésta investigación.
Interacciones ecológicas
Dentro de la biología se encuentran un numeroso grupo de especies que pueden
agruparse en alguno de los cinco reinos que conforman la biota; sin embargo resultaría difícil
imaginar que todas ellas se encuentren aisladas, de allí surge la ecología, para referirse al
estudio de las diversas interacciones que los organismos establecen entre sí y con su ambiente
(Sánchez y Pontes, 2010). Las interacciones ecológicas representan un conjunto de relaciones
que se establecen entre los elementos bióticos y abióticos presentes en el ambiente. En el caso
de la biota, éstas dan cuenta de su nicho ecológico; es decir la función que desempeñan los
organismos dentro de su hábitat. Por ende estas interacciones respaldan la biodiversidad y
funcionalidad de las comunidades naturales, además se les ha conferido un rol importante en
la comprensión de la evolución biológica (Medel et al., 2009).
Escenario didáctico
Los procesos educativos han sido tradicionalmente entendidos como un conjunto de
relaciones en las que el docente se encarga de ser mediador entre el conocimiento del currículo
y el estudiante. El aula es el espacio por excelencia destinado para llevar a cabo la enseñanza,
éste puede adquirir ciertas variaciones dependiendo de la disciplina que se estudie. En el caso
de las ciencias naturales, como la biología, pueden considerarse como espacios de
mediaciones los laboratorios, concretamente para las actividades de experimentación.
No obstante, al considerar que la vida, en toda su expresión, constituye el objeto de
estudio de la biología, se debe tener claro que la comprensión de las relaciones funcionales
ocurridas en los ecosistemas, no puede ser comprendida en los límites físicos de un salón de
clases. Hay dos ideas importantes aquí para la investigación, la primera de ellas asociada a la
epistemología de las nociones ecológicas y su reducción a un conjunto cerrado y estático
(García, 2003). La segunda idea guarda relación con la perspectiva cognitiva y didáctica,
atiende a la necesidad de desarrollar una perspectiva compleja de las interacciones ecológicas
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(Sánchez y Pontes, 2010), cuya idoneidad radique en una organización sistémica de las
propiedades que se conjugan en los ecosistemas.
De lo anterior, se deriva una vinculación entre el conocimiento (interacciones
ecológicas), que atendiendo a su naturaleza opta por hablar de escenarios didácticos
innovadores, para proveer a los estudiantes de marcos ajustados a los objetivos de estudio. Por
ello, los espacios a cielo abierto constituyen escenarios didácticos con las condiciones y
medios apropiados para generar situaciones pedagógicas que vayan de la mano con los saberes
que son objeto de estudio, a la par que se articulan con procesos cognitivos y epistemológicos
característicos de la ciencia, esto genera un contexto idóneo para la enseñanza de la ecología
más vinculada a las realidades.
OBJETIVO
El objetivo de esta investigación fue describir el campus universitario de la
Universidad del Zulia como un escenario didáctico para el estudio de las interacciones
ecológicas.
METODOLOGÍA
Para el desarrollo del objetivo anterior, se configuró la investigación dentro de los
lineamientos de la metodología cualitativa, siendo de naturaleza descriptiva, es por ello que se
inscribe dentro de la etnografía educativa. Para Albert (2007), la etnografía educativa es un
camino metodológico que permite estudiar las relaciones sociales entre los actores escolares,
siendo la escuela un escenario que refleja la realidad social. En este caso, la Ciudad
Universitaria “Antonio Borjas Romero” concretamente el campus comprendido entre los
terrenos de las Facultades de Humanidades y Educación, Agronomía y Veterinaria de la
Universidad del Zulia, representaron el contexto en el que tuvo lugar el trabajo.
La información fue aportada por dieciocho estudiantes de la licenciatura en educación,
que cursaban la asignatura educación ambiental. Para recoger la información, se emplearon las
entrevistas y el análisis de las producciones, como fruto de tres trabajos de campo realizados
en el recinto universitario antes detallado. En lo que concierne al análisis de la información, se
trabajó con categorías apriorísticas (Cisterna, 2005). Las respuestas suministradas por los
informantes fueron leídas y categorizadas atendiendo a los criterios de Martínez (1998), para
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realizar la triangulación teórico-metodológica entre las teorías, las entrevistas y las
producciones; configurando así las características del campus universitario como escenario
para estudiar las interacciones ecológicas que tienen lugar en él.
HALLAZGOS Y DISCUSIÓN
Los hallazgos de la investigación se registraron en la TABLA 1, que constituye una
matriz de análisis en función de las categorías definidas.
El desarrollo de las actividades de campo permitió que los estudiantes pudieran
registrar, a través de la observación, las características propias del escenario natural que lo
definen como un bosque muy seco tropical (Vera et al., 2007). La descripción abarcó una
diversidad de interacciones ecológicas, tal como se aprecia en la tabla 1, éstas fueron
plasmadas en registros fotográficos aportados por los estudiantes en sus producciones, en ese
grupo se aprecian las interacciones que tienen lugar entre la biota, ya sea entre organismos
vegetales y animales (como la depredación, el comensalismo y los síndromes de polinización),
entre desintegradores como hongos y bacterias que intervienen en la descomposición de la
biomasa animal y la hojarasca, hecho que resulta en una especie de reciclado de materia
orgánica (Arango et al., 2009).
Del mismo modo, también se consideran interacciones entre la biota y el biotopo,
típicas de la dinámica y conjugación de los ecosistemas (Vera y Martínez, 2013), como
ejemplos se citan el establecimiento de hábitats (como los hormigueros y termiteros), en éste
tipo de relaciones los recursos naturales juegan un rol importante en el establecimiento de las
especies y la consolidación de sus nichos ecológicos (Sánchez y Pontes, 2010).
Por su parte, el campus universitario sirvió como atmósfera para el desarrollo de
experiencias didácticas muy enriquecedoras. Dentro de ellas resaltan aquellas relacionadas con
actividades cognitivas, pues las interacciones ecológicas fungieron como vehículo para activar
procesos de pensamiento científico por medio de las observaciones, esto para Arango et al.
(2009) significa percibir información desde el mundo sensorial para su procesamiento
cerebral, por lo que puede decirse que hay movilización cognitiva en la identificación,
discusión, análisis e interpretación mostrada.
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TABLA 1. Categorías de análisis y hallazgos de la investigación
Categoría
Interacciones
ecológicas
Hallazgos
− Depredación Animal – planta, en la que el Miriápodo: Paurópodos se
beneficia (+) al alimentarse de las estructuras de vegetales (-).
− Hormiguero. Hábitat de la población de hormigas (Orden : Himenóptera)
− Descomposición de la biomasa y materia orgánica de un Rabipelado
(Didelphis marsupialis) por acción de hongos y bacterias.
− Comensalismo. Prosopis juliflora (0) debajo del cual se encuentra
Azadirachta indica (+). También puede existir una competencia por los
nutrientes y el agua.
− Termitero. Hábitat de la población de termitas (Orden: isóptera)
− Síndrome de Polinización (Melitofilia) en Melinis minutiflora por Apis
mellifera
− Síndrome de Polinización (Miofilia) en Merremia qüinqüefolia.
− Hojarasca presente en la zona, factor limitante que no permite la
propagación de las gramíneas características.
− Panal de abejas. Hábitat de la población Apis mellifera.
− Comensalismo en hojas de Calotropis procera (0) por hormigas (orden
himenóptera) (+)
− Síndromes de Polinización: a) Psicofilia de Tridax procumbens L.(+) b)
Miofilia por moscas(+) en Merremia qüinqüefolia(+).
− Depredación de las hojas de C. procera(-) por parte de una Oruga(+)
(Orden: Lepidópteros)
− Polinización de T. procumbens L.: a) Psicofilia b) Falenofilia.
Se adjudica importancia al contacto directo con la naturaleza y lo que en ella
ocurre. Hay vinculación entre los referentes teóricos y las interacciones que
se visualizaron. Se valoraron algunas especies por su nicho ecológico, que
por considerarse silvestres tradicionalmente eran vistas como irrelevantes. Se
Escenario
didáctico
manifestaron procesos de pensamiento propios de la epistemología científica,
tales como la observación y descripción, la argumentación, recolección de
información, análisis y formulación de preguntas. Se evidenciaron rasgos de
un pensamiento holista del ambiente, donde el conjunto de relaciones
apreciadas y registradas dan cuenta de la complejidad ecológica.
Fuente: elaboración propia.
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Desde la perspectiva actitudinal es rescatable la valoración conferida al espacio natural
y a los componentes que lo integran, pues los estudiantes declaran que gracias a la
comprensión de los nichos ecológicos y su papel en el ecosistema, han otorgado relevancia a
especies vegetales consideradas como malezas indeseables para el hombre (Villarreal et al.,
2010). En este punto es trascendental comentar también que se produjo una reflexión sobre las
acciones del hombre frente a los ecosistemas, configurando este un espacio para la valoración
y sensibilización por lo natural (Vera y Martínez, 2013).
Finalmente, hay rasgos manifestados por los estudiantes que dan cuenta de
concepciones más complejas de los ecosistemas, pues han sido interpretados como espacios de
confluencia de especies, poblaciones y comunidades en un constante equilibrio dinámico
(Ibarra y Gil, 2005). En suma, puede decirse que la integralidad en la apreciación de los
ecosistemas y de las relaciones funcionales que establecen sus componentes es un proceso que
debe continuar trabajándose en los estudiantes, esto en aras de promover un desarrollo
sostenible.
CONCLUSIONES
Los espacios naturales del campus universitario, con los que cuenta la Universidad del
Zulia, constituyen potentes escenarios didácticos para el estudio de las interacciones
ecológicas características de los ecosistemas. Al mismo tiempo representan un espacio que
posibilita la manifestación de procesos cognitivos, pues el hecho de explorar este ambiente
natural conduce a procesos de reflexión sobre los recursos naturales y la relación que el ser
humano establece con ellos.
El desarrollo de un pensamiento complejo que supere el orden rígido y que dé cuenta
del entramado de relaciones que ocurren en el mundo biológico y natural, se ve respaldado por
trabajar aspectos ecológicos implicados en las interacciones específicas, en las que se pueden
incluir conceptos asociados en núcleos teóricos para su comprensión, como el caso de especie,
población, comunidad y nicho ecológico por citar algunos, para proporcionar elementos
sinérgicos de las acciones ecosistémicas.
La exploración de espacios naturales, típicos del contexto estudiantil, sirve además
para vincular la formación con los marcos epistémicos propios de quienes se forman. Este
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contexto didáctico favorece la ruptura de esquemas tradicionales de enseñanza, en los que el
conocimiento biológico y del ambiente se limita a actividades de aula.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Albert M. (2007). La Investigación Educativa: Claves Teóricas. Madrid, España: Mc GrawHill. p.p. 265.
Arango N., Chaves M. y Feinsinger P. (2009). Principios y Práctica de la Enseñanza de
Ecología en el Patio de la Escuela. Santiago, Chile: Instituto de Ecología y Biodiversidad Fundación Senda Darwin, p.p. 136.
Cisterna F. (2005). Categorización y triangulación como procesos de validación del
conocimiento en investigación cualitativa. Revista Theoria 14 (1), 61-71.
García J. (2003). Investigando el ecosistema. Investigación en la Escuela 51, pp. 83-100.
Ibarra J. y Gil M. (2005). Enseñar los cambios ecológicos en la secundaria: un reto en la
transposición didáctica. Enseñanza de Las Ciencias 23(3), 345–356.
Martínez M. (1998). La investigación cualitativa etnográfica en educación: manual
teórico-práctico. México: Editorial Trillas. p.p. 157.
Medel R., Aizen M. y Zamora R. (2009). Ecología y evolución de las interacciones plantaanimal. España: Editorial Universitaria. p.p. 26.
Sánchez F. y Pontes A. (2010). La comprensión de conceptos de ecología y sus implicaciones
para la educación ambiental. Revista Eureka Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 7,
extraordinario, pp. 271-285.
Vera A. y Martínez M. (2013). Bosque de manglar: ambiente para la enseñanza y aprendizaje
de la Ecología. Multiciencias 13 (1), 46 – 52.
Vera A., Martínez M., Colina M. y Ayala Y. (2007). Desarrollo silvestre de Azadirachta
indica (Neem) bajo el sombreado de Prosopis juliflora en la planicie de Maracaibo, estado
Zulia. Boletín del Centro de Investigaciones Biológicas 41 (3), 331-339.
Villarreal A., Nozawa S., Gil B. y Hernández M. (2010). Inventario y dominancia de malezas
en un área urbana de Maracaibo (estado Zulia, Venezuela). Acta Botánica Venezolana 33 (2),
233-248.
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ECOSISTEMA DEL MANGLAR CAPITÁN CHICO COMO
HERRAMIENTA PARA LA ENSEÑANZA DE LA EDUCACIÓN
AMBIENTAL A LOS POBLADORES DE SANTA ROSA DE AGUA
Mindiola E., Chirinos W. y Rodríguez W.
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Estado Zulia,
Venezuela. [email protected]
RESUMEN
La educación ambiental es un derecho y un deber de todos, pues formamos parte de una
comunidad de vida que en todos los sentidos tiene que mantenerse en pleno equilibrio. El
problema está cuando desconocemos, cuando andamos por el camino sin ver el horizonte es
muy difícil llegar a algún lado y lograr realizar un cambio significativo. Es por ello que
propondremos el ecosistema de manglar Capitán Chico como una herramienta para la
enseñanza de educación ambiental justamente dentro de la población en donde se encuentra,
en la parroquia Coquivacoa, sector Santa Rosa de Agua, del municipio Maracaibo. La
investigación es de tipo descriptiva-explicativa, elaborándose un instrumento de recolección
de información de tipo encuesta, el cual arrojó como resultado que muchos de los habitantes
de la comunidad conocen las especies de mangle y la fauna que abunda dentro del bosque, y
sobre la incidencia de su calidad de vida; a pesar de existir una cultura artesanal dada su
descendencia Añú. Sí hay grupos internos como el consejo comunal y la comunidad
organizada que de ciertas maneras aprovecha los recursos naturales y organismos que
intervienen como el ICLAM, pero hace falta unir esfuerzos para proteger un área tan llena de
vida y abundancia de especies. De allí la importancia de dicha propuesta ya que en algo
podemos colaborar para dar a conocer los múltiples beneficios de un “pulmón vegetal” no solo
para la conservación de las especies sino para preservar un ecosistema tan valioso para todo el
Zulia.
Palabras clave: Comunidad de vida, manglar, Añú, conservación.
INTRODUCCIÓN
El objetivo de esta investigación es proponer el Ecosistema de manglar Capitán Chico
como herramienta en la enseñanza de la Educación Ambiental a los pobladores de Santa Rosa
de Agua y sobre la incidencia de su calidad de vida en el municipio Maracaibo. La
importancia de este ecosistema es ignorada y es muy frecuentemente afectada por la mano del
hombre por causa de los accidentes de derrames petroleros y por la contaminación
inconsciente de los habitantes de la comunidad. Dentro de las fases de esta investigación se
espera fomentar la importancia del manglar y su aprovechamiento para la enseñanza de la
educación ambiental, pues como recurso natural necesitamos protegerlo y preservarlo. Es muy
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importante el proceder histórico del bosque de manglar, la relación que existe entre los
habitantes de Santa Rosa de Agua y el ecosistema que desde tiempos remotos ha servido de
sustento alimenticio y habitacional; no son llamados “gente de agua” por una casualidad sino
más bien por una causalidad.
OBJETIVOS
Objetivo general
Proponer el ecosistema de manglar Capitán Chico como herramienta en la enseñanza
de la Educación Ambiental a los pobladores de Santa Rosa de Agua.
Objetivos específicos
Reconocer el manglar Capitán Chico como ecosistema natural, destacando su
importancia.
Determinar la percepción de los habitantes de Santa Rosa de Agua sobre la incidencia
del manglar Capitán Chico en su calidad de vida.
Conocer los usos actuales del manglar Capitán Chico con énfasis en lo referido a la
enseñanza de la educación ambiental.
DESARROLLO DE LA PROPUESTA
De la gran variedad de los ecosistemas que existen en el planeta, los bosques de
manglar constituyen a nivel mundial uno de los ecosistemas más ricos en biodiversidad, de
mayor productividad y que provee una importante variedad de recursos conocidos y por
conocer (pesqueros, forestales, artesanales, entre otros). Son importantes para la subsistencia y
reproducción de diversas especies, tal es el caso del camarón.
El manglar se desarrolla de manera natural en franjas intermareales de las costas
tropicales y subtropicales. En Venezuela está muy intervenido por las actividades humanas, las
cuales han traído como consecuencia la deforestación y degradación de estos ecosistemas,
amenazando su futuro y permanencia. Se ha podido observar que en el Zulia han existido y
existen poblados que dependen de los recursos proporcionados por el manglar; por ejemplo, la
comunidad de Santa Rosa de Agua.
El sector Santa Rosa de Agua se encuentra al norte de la ciudad de Maracaibo y cuyas
coordenadas son: 10°42'12"N - 71°35'25"W. Su población ha vivido en lo que antes fue un
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islote y poco a poco, en el transcurso del tiempo, le fue ganado espacio al lago, primero con la
construcción de palafitos y luego con rellenos, ganando tierra. La actividad predominante era
artesanal, viviendo muchos de la pesca y utilizando el mangle desde su raíz como materia
prima para construir viviendas y productos artesanales para la venta (varas, sombreros, cestas).
La tala realizada para estas actividades trajo consigo la destrucción del manglar con las
consecuentes pérdidas ecológicas y sociales, desmejorando la calidad de vida.
Ante esta problemática, surge la necesidad de incluir programas de Educación
Ambiental destinados a la población, basados en las políticas generales de preservación y
conservación ambiental con el fin de convertirse en instrumento de transformación de la
sociedad donde se inserte. El reto que nos planteamos hoy en día es favorecer la transición
hacia la sostenibilidad y la equidad del ambiente.
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Núñez et al. (2009) plantea la conformación de un estudio preliminar de la afectación
del bosque de manglar Capitán Chico por aguas servidas provenientes de la comunidad Punta
Capitán Chico, sector Santa Rosa de Agua, parroquia Coquivacoa, municipio Maracaibo.
Mediante encuestas efectuadas a los habitantes de la comunidad se logra evidenciar la
compleja problemática socioambiental relacionada con el vertido directo de aguas servidas
hacia el bosque de manglar.
Linares et al. (2004) plantea que el manglar constituye un ecosistema irreemplazable,
del cual las comunidades humanas extraen diversos recursos para sobrevivir.
“Por mucho tiempo se ha considerado a la naturaleza como un bien inagotable, gratuito
y eterno. Hoy se describe que no es exactamente así, si no que es un bien deteriorable, no
gratuito, cada vez más costoso de proteger, y no eterno, sino temporal, pues es muy frágil y
corre el riesgo de sufrir cambios irreversibles, derivándose de todo esto que, de no tomarse
medidas extremas la humanidad sufrirá efectos adversos e irreversibles” (Sperlozi, 2007).
Los manglares se han convertido en una fuente importante de recursos que permiten
satisfacer las necesidades básicas de las familias que viven en la zona costera o cerca de
misma. Además prestan una serie de beneficios ambientales, educativos y económicos como:
 Protección contra la erosión.
 Atenuación de los efectos de las inundaciones y tormentas.
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 Constituye una zona que funciona como pulmón al medio ambiente.
 Zonas de mayor productividad a nivel energético y de biomasa en las tramas
alimenticias.
 Habitáculo, criadero, y refugio de fauna.
 Reservorio de biodiversidad por lo que son importantes para la educación e
investigación científica.
 Sirven para la recreación pasiva, deportes acuáticos y actividades turísticas.
 Principio de cautela o principio de precaución.
Estos ecosistemas de mangle se han reducido en un 50% de su extensión original al ser
convertidos en áreas de desarrollo económico. Sin embargo, se evidencia que gran parte de los
habitantes del sector Santa Rosa de Agua probablemente desconocen la importancia y
beneficios que ofrecen estos ecosistemas. La revista Nature (2004) expone que los altos
índices de destrucción del manglar en el Caribe pueden afectar gravemente la producción
pesquera y la integridad de los arrecifes, uno de los ecosistemas más visitados por los turistas.
Al respecto, el caso específico de esta investigación es sobre la utilización del
ecosistema de manglar en la comunidad de Santa Rosa de Agua como herramienta en la
enseñanza de la educación ambiental para mejorar la calidad de vida de sus habitantes y elevar
su nivel de conciencia ambiental.
Querales (2011) aporta que la productividad de un manglar es afectada por diversos
factores entre los que se incluyen: la disponibilidad de agua dulce, el régimen de las mareas, la
dinámica de los nutrientes, el tipo de nutriente, el tipo de sedimento, la temperatura, la
velocidad del viento y la precipitación.
En lo referente al aporte práctico, la misma ayudará a los habitantes de Santa Rosa de
Agua a que tengan conocimiento acerca de los cuidados que deben tener con los ecosistemas y
más específicamente con los mangles. Además, el estudio se sustentará por lo expuesto en
diversas leyes ambientales, tanto nacionales como convenios suscritos por la nación.
Desde el punto de vista metodológico, la misma servirá de base a otros estudios a
través del tipo y diseño de investigación expuestos en el marco metodológico.
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CONCLUSIONES
Esta investigación consistió en proponer el ecosistema de manglar Capitán Chico como
herramienta para la enseñanza de la Educación Ambiental a los pobladores de Santa Rosa de
Agua y las reflexiones realizadas nos permiten llegar a las siguientes conclusiones:
Con respecto a reconocer el manglar Capitán Chico como ecosistema natural
destacando su importancia, podemos decir que es un perfecto ejemplo de un ecosistema
autosostenible, ya que en el mismo interactúan una gran cantidad de especies tanto de flora
como de fauna adaptadas y especializadas a las condiciones ambientales propias del lugar,
pero por otra parte con muchas amenazas a su estabilidad por parte del hombre, es por ello que
encontramos que si se puede usar como referencia o ejemplo para la enseñanza de educación
ambiental. Siendo de vital importancia debido a sus diferentes funciones, en primera instancia
porque toman el dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en oxígeno para su uso en
la respiración, no permite la erosión de los suelos, actúan como barreras naturales en contra de
fuertes oleajes, tormentas y posibles mangueras o trombas marinas, las cuales con muy
comunes en el lago de Maracaibo; además, actúa como filtro para sedimentos y nutrientes
manteniendo la calidad del agua.
Por otra parte se evidenció que los habitantes de la comunidad de Santa Rosa de Agua,
están conscientes de la existencia e importancia del bosque de manglares, debido a que
algunas actividades socio-económicas giran en torno a éste. Algunos beneficios que vienen
directamente del bosque son por lo general fabricados tradicionalmente, como por ejemplo
cestas, entre otros; los cuales son vendidos y muy reconocidos a nivel regional por su alta
calidad. Sin embargo, aún existe falta de consciencia por parte de los habitantes y visitantes
del manglar Capitán Chico, los cuales arrojan los residuos sólidos, como empaques plásticos
de productos y botellas plásticas, lo cual es dañino por su bajo índice de biodegradación,
mientras que la creatividad de los mismos habitantes les permiten aprovechar tales desechos
para fabricar desde puentes con madera reciclada, barcos y juegos, hasta bloques con plástico
pulverizado, los cuales son beneficiosos.
En cuanto a conocer los usos actuales del manglar capitán Chico con énfasis en lo
referido a la enseñanza de la educación ambiental, se pudo evidenciar que el bosque de
manglar Capitán Chico posee riquezas en cuanto a su diversidad biológica, y es la misma
comunidad en vías de organización la encargada de hacer mantenimiento de sus áreas y
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realizar las actividades, las cuales consisten en hacer un recorrido dirigido por los ecoguías,
quienes van explicando a los visitantes los procesos biológicos que ocurren en el bosque de
manglares, entre los más importantes la fotosíntesis, la captación de CO2 para transformarlo en
oxígeno, la interacción de la cadena trófica en varios de sus niveles, la descomposición de la
hojarasca, lo cual produce su característico olor; la relación entre los componentes bióticos
como la biodiversidad, y los abióticos como la humedad, la temperatura y el viento, entre
otros.
De esta manera, esas personas están creando conciencia ecológica en todas aquellas
personas que visitan el parque para contribuir a la preservación no sólo de ese parque, sino
también a la preservación del planeta Tierra, el cual cada vez se encuentra más deteriorado por
la falta de información o educación ambiental.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Linares R., Tovilla C. y De la Presa J. (2004). Educación Ambiental: Alternativa para la
conservación del manglar, madera y bosques. (documento en línea) Disponible en:
http://www.redalyc.org/pdf/617/61709908.pdf (Consulta: 2014, marzo 16).
Núñez K., González V. y Cifuentes N. (2009). Estudio preliminar de la afectación del bosque
de manglar Capitán Chico por aguas servidas provenientes de la comunidad Punta Capitán
Chico.
Querales Y., Barboza F., Briceño J. y Medina E. (2011). Producción de hojarasca de
Rhizophora mangle en el manglar de Punta Capitán Chico, estado Zulia-Venezuela. Boletín
del Centro de Investigaciones Biológicas 45 (2), 181-194.
Sperlozi L. (2007). Destrucción del mangle y la percepción de los habitantes de Santa Rosa
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PREVENCIÓN CONTRA LA VIOLENCIA DE LA MUJER Y EL
GÉNERO EN CONSEJOS COMUNALES DE LA PARROQUIA
AMBROSIO DEL MUNICIPIO CABIMAS
Martínez R., Yoris S. y Soto Y.
Programa Investigación CDCHT. Sede Quinta Ghirlandina. Universidad Nacional
Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Hoy en día Venezuela está incorporando las organizaciones sociales (Consejos Comunales) en
la solución de problemas de violencia en la localidad donde viven, para que realicen
propuestas y mejoren su calidad de vida con el apoyo del Gobierno Nacional. El
desconocimiento de los voceros que integran las mesas técnicas de educación en cuanto a
sensibilizar a las comunidades para la prevención de la violencia en contra de la mujer y el
género incentivó esta investigación, la cual tiene como objetivo generar espacios de encuentro
en Consejos Comunales del municipio Cabimas, parroquia Ambrosio. La investigación es de
tipo interactiva, con diseño de campo no experimental, utilizando la estrategia del
conversatorio como principal fuente de interacción. La población estuvo estructurada por los
voceros principales de cuatro (04) Consejos Comunales, el procesamiento de los datos se
realizó de manera cuali-cuantitativa. Los hallazgos más resaltantes se orientaron a que la
comunidad tuvo la oportunidad de conocer los diferentes tipos de violencia que existen contra
la mujer, así como también el contenido del marco legal vigente sobre la violencia de género.
Palabras clave: Violencia, mujer, consejos comunales.
INTRODUCCIÓN
En Venezuela, se ha venido gestando en los últimos años un proceso de transformación
en busca de la descentralización de los poderes públicos, incorporando así organizaciones
sociales de carácter formal, buscando su crecimiento, desarrollo e inclusión para la autogestión
comunitaria, impulsando al colectivo en su papel protagónico, para la solución de los
problemas presentes en la localidad donde vive, detectando sus necesidades más sentidas,
realizando propuestas que permitan mejorar la calidad de vida de los habitantes por medio del
cumplimiento de sus propios objetivos y metas con apoyo solidario de sus semejantes y el
gobierno nacional.
Uno de los problemas que aqueja a la comunidad en general y especialmente al género
femenino es la violencia en todas sus manifestaciones (violencia psicológica, física o sexual,
acoso u hostigamiento y amenazas, entre otras). Dentro de todo esto vemos, que muchas veces
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estos casos se dan por temores de las víctimas a denunciar y en casi todos los casos al
desconocimiento de la Ley Orgánica sobre el Derecho de las Mujeres a una Vida Libre de
Violencia (2007), la cual tiene como objetivo garantizar y promover el derecho de las mujeres
a una vida libre de violencia, creando condiciones para prevenir, atender, sancionar y erradicar
la violencia en cualquiera de sus manifestaciones o ámbitos, impulsando cambios en los
patrones de conducta socioculturales que sostienen la desigualdad de género y las relaciones
de poder sobre las mujeres, de manera que se favorezca la construcción de una sociedad justa,
democrática, participativa y patagónica, como lo establece la Constitución Nacional de la
República Bolivariana de Venezuela (1999).
OBJETIVOS
Objetivo general
Generar en la comunidad de los consejos comunales “Delicias Solidaria”, “Maestro
Andrés Bello”, “Ambrosio I” y “Espada del Libertador”, de la parroquia Ambrosio del
municipio Cabimas, espacios de encuentro para promover actividades enmarcadas en un plan
de formación para la prevención contra la violencia de la mujer y el género.
Objetivos específicos
Propiciar en las ciudadanas y ciudadanos de los consejos comunales objeto de estudio,
el desarrollo de los conocimientos sobre la Ley Orgánica sobre el Derecho de las Mujeres a
una Vida Libre de Violencia, enmarcada en la participación y la convivencia.
Sensibilizar a la comunidad en general sobre la importancia de prevenir el delito de
violencia de la mujer y el género.
Sensibilizar a la comunidad (voceros y voceras) de los consejos comunales, hacia la
creación de la Vocería de Protección a la Mujer y el Género.
ACCIONES EJECUTADAS
Para el desarrollo del proyecto de servicio comunitario, se seleccionaron cuatro
comunidades organizadas del ámbito territorial del estado Zulia, municipio Cabimas,
parroquia Ambrosio, consejos comunales “Delicias Solidaria”, “Maestro Andrés Bello” y
“Ambrosio I”, con la finalidad de propiciar en ellas la concienciación del problema sobre la
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violencia de género que vivimos a diario en nuestras comunidades y que la parroquia
Ambrosio no está exenta de esto.
De la investigación realizada, se pudo evidenciar que la iniciativa de brindar apoyo a
través de charlas informativas sobre la violencia a la mujer y el género en los consejos
comunales, constituye un aporte significativo al decreto presidencial emitido en el año 2006,
donde se establecen las bases legales para la constitución de estos entes comunitarios. Así
como también el brindar el asesoramiento técnico en las comunidades seleccionadas permitió
sensibilizarlas en función de la prevención del delito de la violencia contra la mujer y el
género, logrando inferir la importancia de la creación dentro de los consejos comunales de la
vocería de violencia de la mujer y el género, para que conozcan todas aquellas normas, leyes
existentes a nivel local, regional y nacional, que amparan a las ciudadanas y ciudadanos que
han sido víctimas de violencia, notándose con más énfasis en las mujeres venezolanas.
De igual manera, se facilitaron intercambios de conocimientos entre los ciudadanos y
ciudadanas para que utilicen las leyes emanadas por el gobierno nacional, y difundan lo
relacionado con la prevención de la violencia en contra de la mujer y su género, logrando de
esta manera optimizar sus funciones haciendo uso del marco legal (leyes y reglamentos) que
los ampara; y así afianzar los lazos de participación y colaboración comunal que satisfagan las
necesidades comunes del colectivo.
Por otra parte, se conmemorará el día mundial de la No Violencia a la Mujer, con una
conferencia dictada por la Abogada Olga Álvarez, titulada “Fomentando en la Universidad el
Conocimiento de la Ley Orgánica sobre el Derecho de las Mujeres a una Vida Libre de
Violencia”, dirigida a todo el personal de la Sede Rectoral y del Programa Investigación
CDCHT. Se utilizaron recursos humanos, materiales y financieros los cuales se detallan a
continuación:
Recursos humanos
Representantes responsables del proyecto
Investigadoras: Rosángel Martínez Basabe, Sandra Yoris Carrizo y Yuleidy Soto.
Representantes de los Consejos Comunales:
T.S.U. Javier Chacín, teléfono 0426-6605207, C.C. “Delicias Solidaria”
Dra. Inés Trigilio, teléfono 0414-6709920, C.C. “Ambrosio I”
T.S.U. Elaine Peña, Teléfono 0416-4699777, C.C. “Maestro Andrés Bello”
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Responsables de instituciones u organismos
Se contó con el apoyo de las siguientes organizaciones e instituciones:
Centro de Investigación y Desarrollo Comunal ANROS-Zulia, Abogado Kenneth
Quintero, Teléfono 0416-5038038.
Programa Investigación UNERMB, Ingeniero José Pozo, Coordinador de PIAGROA,
Teléfono 0416-0649363.
UNERMB FM 92.1, Abogada Olga Álvarez, 0416-2600832.
Recursos Financieros
Se reprodujeron 100 trípticos los cuales fueron entregados en las charlas efectuadas.
Esto arrojó un gasto de 200 Bs, financiado por las participantes.
Materiales y equipos
Se utilizaron hojas tipo carta, trípticos, computador, impresora, fotocopiadora, cámara
digital, video beam y sillas, entre otros.
Beneficiarios
Directos: 96 personas en total, que estuvieron presentes en las charlas.
Indirectos: las familias, vecinos, niños, niñas y adolescentes, entre otras; que puedan
interactuar con estas 96 personas.
RESULTADOS
Luego de las charlas informativas y de sensibilización sobre la violencia de la mujer y
el género, las consecuencias de transgredir la ley, por cada consejo comunal durante dos
semanas, coordinadas con la cooperación de los voceros y voceras de los consejos comunales
objeto de estudio, se generaron los siguientes resultados:
1. La mayoría de los participantes manifestaron estar complacidos de conocer los
diferentes tipos de violencia existentes en contra de la mujer, el contenido del marco legal
vigente sobre la violencia de género y la existencia de los organismos receptores de denuncias
de violencia hacia la mujer.
2. La presencia de violencia en el contexto de las comunidades fue significativa, ya que
los participantes tenían conocimiento de casos específicos.
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3. Un alto número de los participantes manifestaron la creencia de que la violencia
psicológica es más dañina que la física, y le atribuyen al género masculino mayores
características negativas.
4. El personal de la Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”, sedes
Rectorado y Programa Investigación CDCHT, exigieron una charla más amplia con un
personal especializado de la LOPNA, lo cual se tomó en consideración para realizarla en un
tiempo futuro.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ley Orgánica Sobre el Derecho de las Mujeres a una Vida Libre de Violencia (2007).
(documento en línea). Disponible en: http://venezuela.unfpa.org (Consulta: 2014, marzo).
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela (2000). Publicada en Gaceta Oficial
Extraordinaria N° 5.453 de la República Bolivariana de Venezuela. Caracas, viernes 24 de
marzo de 2000.
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DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE EDUCACIÓN AMBIENTAL
PARA LA CONSERVACIÓN DEL MANGLAR EL PALMICHE DEL
BARRIO LOS OLIVOS, MUNICIPIO CABIMAS
Yoris S., Chacín H., Soto Y. y Martínez R.
Programa de Investigación. Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt”
(UNERMB). Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
La presente investigación será de tipo interactiva, con un diseño no experimental en la
modalidad de campo. El objetivo es desarrollar un Programa de Educación Ambiental para la
conservación del Manglar El Palmiche del municipio Cabimas. Se realizarán talleres
formativos sobre la importancia del ecosistema de manglar para el mantenimiento y
conservación del equilibrio ecológico en la laguna y cómo con una adecuada planificación y
manejo de esta área se puede rescatar este ecosistema de manglar, el cual cuenta con un valor
biológico que se fundamenta en el papel que desempeña este ecosistema para numerosas
especies animales, vegetales, al funcionar como hábitat, zona de inundación y desove de
diversas especies. Esto es motivado por los resultados de un diagnóstico previo que arrojó
como resultado que este espacio de gran importancia ecológica está en riesgo por las talas
indiscriminadas, efluentes de aguas residuales, domésticas e industriales, y acumulación de
desechos sólidos, entre otros. Se desarrollará el plan en la población adyacente a la laguna,
perteneciente al Consejo Comunal Los Olivos, el cual cuenta con 288 familias, se tomará una
muestra de 74 personas de las viviendas que se encuentran alrededor de la laguna para
culminar con la conformación de una Brigada de Conservación del Ecosistema Manglar.
Palabras clave: Desarrollo, educación ambiental, conservación, ecosistema, manglar.
INTRODUCCIÓN
Manglar, nombre común que reciben las formaciones vegetales siempre verdes que se
desarrollan en los limos litorales salados y móviles (en plena zona de influencia de las mareas:
estuarios, lagunas y ensenadas) presentes en la zona intertropical (FUDECOL, 2003). A pesar
de la pobreza del suelo, se trata de uno de los ecosistemas más productivos, en el que existe
además una gran riqueza faunística. El manglar es un bosque bajo, que no suele sobrepasar 15
m de altura, aunque en algunas zonas, que coinciden con la desembocadura de los ríos, como
es el caso de la desembocadura del Río Limón en el estado Zulia, llegan a alcanzar 30 metros,
como lo expresa la Sociedad Venezolana de Ecología de Lagunas Costeras del Lago de
Maracaibo (Ecotrópicos, 2006). Está constituido por árboles de troncos rectos y esbeltos que
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presentan raíces fúlcreas (raíces epigeas o aéreas que sirven de sostén a la planta) que pueden
superar los 5 m, por encima de la base.
En tal sentido, Molero (2007) dice que estos ecosistemas, únicos e irreemplazables,
están siendo destruidos como consecuencia de la explotación abusiva a la que se los somete.
Entre las causas de su desaparición destacan la explotación maderera, la construcción, su
transformación en arrozales y, especialmente, el desarrollo de una acuicultura destinada al
cultivo de camarones y langostinos que ocupan estas áreas de manglar para instalar estanques
de cría.
La Laguna el Palmiche es el reservorio natural más importante del municipio Cabimas,
se encuentra ubicado en la parroquia Germán Ríos Linares con una vegetación predominante
de mangle y consta de una diversidad biológica muy amplia tanto en especies marinas como
terrestres. En este caso, el factor relevante causante del deterioro que presenta el bosque de
manglar de la laguna El Palmiche, es su ubicación geográfica, dado que la dependencia
económica es netamente la explotación petrolera, lo que ha ocasionado accidentes por
derrames. Los residuos del petróleo son depositados en las orillas de la laguna donde está la
formación de mangle, causando efectos devastadores como la asfixia y la muerte sobre las
plántulas y árboles de mangle, ya que el petróleo cubre los neumatóforos, sistemas de raíces
aéreas mediante los cuales se realiza el intercambio de gases con la atmósfera circundante al
sustrato del manglar (Sánchez y Gutiérrez, 2012).
Así mismo, tenemos los desechos sólidos y efluentes, provenientes de las comunidades
y empresas que bordean la laguna, además de la tala indiscriminada del mangle y de otras
coberturas vegetales para ser utilizada su madera en la elaboración de carbón natural y el
espacio que esto deja para la construcción de viviendas o ampliación de empresas.
Para este proyecto comunitario se pretende aplicar el programa de formación en
educación ambiental diseñado para esta comunidad por los estudiantes del PNF Gestión
Ambiental de la Misión Sucre, el cual fue una propuesta originada a partir de la información
obtenida luego de un diagnóstico participativo que arrojó las necesidades de formación.
OBJETIVOS
Objetivo general
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Desarrollar un programa de Educación Ambiental para la conservación del manglar en
la laguna El Palmiche del municipio Cabimas del estado Zulia, el cual permitirá concienciar
las comunidades sobre la importancia de este ecosistema desde el punto de vista económico,
social, pero sobre todo ambiental y biológico, logrando así, proteger y mantener las especies
que éste alberga para el sustento de la pesca y para la preservación estética general del área.
Objetivos específicos
Formar a los miembros del Consejo Comunal Los Olivos y a los ciudadanos que
habitan alrededor de la laguna El Palmiche del municipio Cabimas, buscando la reflexión
sobre las diferentes formas de conservación del manglar.
Generar en los habitantes del barrio Los Olivos el conocimiento necesario sobre los
factores que pueden afectar la laguna El Palmiche como estuario municipal.
Reforzar los conocimientos empíricos adecuados que poseen los habitantes de barrio
Los Olivos y aportar nuevos conocimientos en función de una mejor convivencia con el
manglar de la laguna El Palmiche.
Proponer nuevas estrategias de convivencia de los habitantes del barrio Los Olivos y la
comunidad en general del municipio Cabimas con el estuario municipal laguna El Palmiche.
Los programas y estrategias serán los medios que permitan alcanzar los objetivos del
plan. Dentro de estas estrategias se deben coordinar acciones con los habitantes, instituciones
gubernamentales y académicas para establecer acuerdos de cooperación.
METODOLOGÍA
La metodología a aplicar será, a través de talleres y conversatorios que permitan el
desarrollo pleno del ciudadano y ciudadana, desde el más pequeño o pequeña hasta la persona
adulta que hace vida alrededor de este reservorio, para tal fin se realizará lo siguiente:
Un plan para fomentar y orientar las acciones que aseguren la permanencia del
ecosistema de manglar en la laguna El Palmiche, así como aportar una guía para el uso
sostenido de los recursos propios de la Laguna.
PLAN DE ACTIVIDADES
Tomando en cuenta los objetivos y las metas, se plantean las siguientes acciones
(TABLA 1) mediante tres programas:
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TABLA 1. Acciones planteadas mediante tres programas
Programas
Acciones
Programa Investigación
Se debe elaborar un listado completo de las especies
existentes de flora, fauna terrestre y avifaunas, presente
en el manglar; lo que se realizará a largo plazo debido
al estado en que se encuentra la laguna. 2.- Fomentar el
trabajo conjunto entre organizaciones gubernamentales,
no gubernamentales, educativas y de investigación con
la finalidad de plantear proyectos y realizar acciones
que tiendan a generar conocimientos a corto, mediano y
largo plazo, que permita la conservación y el
mantenimiento sostenido de los recursos del área.
Programa Educación
Se deben impartir cursos de capacitación y talleres
educativos en relación al aprovechamiento de los
recursos del manglar, a todos los niveles y sectores de
la población local; y 2.- Coordinar actividades de
educación formal y no formal para reforzar los
programas educativos.
Programa Conservación
Identificar y clasificar las especies de mangle con
mayor perturbación; y gestionar ante las dependencias
municipales, para que se cumpla con la recolección de
desechos en los hogares y la puesta en marcha de las
plantas de tratamiento de aguas residuales; 2.Monitorear la calidad del agua y del suelo en las zonas
aledañas y la influencia sobre el ecosistema, con el
apoyo del Instituto para la Conservación del Lago de
Maracaibo; y 3.- Gestionar apoyo financiero para el
desarrollo de actividades de conservación en la zona.
Fuente: Autores (2014)
FACTIBILIDAD DEL PROYECTO
Factibilidad Económica: En cuanto a estos recursos, se requiere del apoyo de la UNERMB,
programa Investigación, Unidad de investigación agroalimentaria y ambiental, ya que el
mismo será presentado para su ejecución en el Plan Operativo Anual de esta casa de estudios.
Factibilidad Operativa: Existe el recurso humano para el desarrollo de este proyecto,
contando para ello con los profesores investigadores de la asignatura Educación Ambiental de
la UNERMB y los estudiantes del Programa Educación, Mención Biología y Química. Cabe
destacar el apoyo de la Dirección de Ambiente del municipio bolivariano de Cabimas.
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Factibilidad Social: Este plan tendrá beneficios directos e indirectos. Los beneficios directos
los recibirá el ecosistema manglar, dado que una vez recuperado, las especies faunísticas
regresarán y servirá de hábitat. Por otra parte, los beneficiarios indirectos serán los habitantes
tanto en la comunidad Los Olivos como las comunidades aledañas, ya que se mejorará su
calidad de vida y contarán con el ecosistema como sustento. Es importante señalar, que en la
actualidad se está renovando el Consejo Comunal, por lo cual no se pueden mencionar las
personas que trabajarán en el proyecto, pero si existe el compromiso de la comunidad para
hacerlo.
Es de hacer mención, que el programa que se aplicará es el resultado que arrojó el
proyecto de investigación de los estudiantes del PNF Gestión Ambiental Misión Sucre Aldea
Andrés Eloy Blanco, efectuado en el año 2012 en la comunidad del barrio Los Olivos.
CRONOGRAMA DE ACCIONES
El cronograma de actividades se presenta en la TABLA 2, donde se indica el tiempo de
ejecución y los recursos para cada actividad.
TABLA 2. Cronograma de actividades
Actividades
Aplicación del programa
de Educación Ambiental
para la conservación del
manglar El Palmiche
Limpieza de las orillas de
la laguna El Palmiche
Entrega de trípticos a la
comunidad en general del
municipio Cabimas
Tiempo de ejecución
Recursos
Desde enero 2015 hasta Humano,
tríptico,
julio de 2015
equipos de proyección y
laptop
Desde junio 2015 hasta Humano y tríptico
octubre de 2015
Noviembre 2015
Humano y tríptico
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ecotrópicos (2006). Sociedad Venezolana de Ecología de Lagunas Costeras del Lago de
Maracaibo: Distribución, estatus y perspectivas de conservación.
FUDECOL (2003). Salvemos al manglar. Versión CD ROM. Hivos y Swissaid. Quito,
Ecuador.
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Molero H. (2007). Algunos Aspectos Sobre el Manglar (MINAMB).
Sánchez R. y Gutiérrez C. (2012). Diseño de un Programa de Educación Ambiental para la
Conservación del Manglar Laguna El Palmiche. Trabajo de Grado. Licenciatura en Gestión
Ambiental, Misión Sucre. UBV. Cabimas. Venezuela.
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SECUENCIAS DIDÁCTICAS PARA LA ENSEÑANZA DEL ÁREA
AMBIENTAL EN EDUCACIÓN INICIAL
Méndez E.1, Urdaneta W.2 y Arteaga Y.3
1
Centro de Formación e Investigación Padre Joaquín-Fe y Alegría. Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela. [email protected]
2
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Cabimas, estado
Zulia, Venezuela.
3
Facultad de Humanidades y Educación. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia,
Venezuela.
RESUMEN
La educación inicial es la primera oportunidad que los estudiantes tienen de establecer
contacto con los saberes organizados, esto se traduce también en la aproximación básica para
identificar las relaciones que establecen los niños y niñas con el ambiente. Esta investigación
tuvo como objetivo describir las secuencias didácticas planificadas por docentes de inicial para
la enseñanza del ambiente. El trabajo se desarrolló considerando los lineamientos de la
metodología cualitativa, a través del enfoque etnográfico educativo; haciendo un análisis de
las secuencias didácticas por medio de categorías. Los hallazgos indican que las secuencias
didácticas responden a orientaciones del currículo de educación inicial, por cuanto evidencian
articulaciones de actividades y objetivos de logros propios del área denominada relación con
el ambiente. Las observaciones también dan cuenta de la potencial inteligencia naturalista que
los niños manifiestan a través de la enseñanza del ambiente proporcionada. Es pertinente que
la planificación de las secuencias didácticas responda a las características del grupo de niños y
niñas con que se trabaje, esto con el propósito de engranar las oportunidades de aprendizaje
referidas al ambiente con las realidades socio-naturales que les circundan.
Palabras clave: Ambiente, Secuencias didácticas, Educación ambiental, Educación Inicial.
INTRODUCCIÓN
Las relaciones que establecemos con el ambiente tienen su origen desde el mismo
momento en el que llegamos al mundo. Es un hecho ineludible el afirmar que vivimos en una
constante y compleja interacción con los elementos de la naturaleza. Tal premisa cobra un
mayor compromiso en la educación, pues a través de ella se deben gestionar diversas
relaciones que articulen, paulatinamente, las ideas que forman la lógica del estudiante con los
conocimientos establecidos. De ello surgen interrogantes como ¿para qué y por qué formar
sobre el ambiente? o ¿cómo hacer que los estudiantes se aproximen a la realidad natural?,
estas y otras preguntas deben ser respondidas por cada docente, de manera que creen
argumentos para la mediación de la educación ambiental.
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Para esta investigación centramos la atención en la esencia de la educación ambiental
en la educación inicial, por ser éste el primer paso dentro de la educación formal en el que se
gestionan, de forma sistematizada, experiencias didácticas que permitan desarrollar una visión
de ambiente y de las relaciones armónicas que debemos establecer.
Ambiente y educación infantil
La educación inicial es el primer paso formal que establecemos para la comprensión de
los fenómenos que tienen ocurrencia en la naturaleza. La UNESCO (2008), reconoce que la
educación infantil cimienta las bases del aprendizaje y el desarrollo de habilidades elementales
para las relaciones humanas, como la comunicación, la resolución de problemas, las actitudes
e incluso las motivaciones para seguir aprendiendo. Significa que en los primeros años de
escolaridad el niño y la niña se enfrentan con una serie de circunstancias que deben propiciar
su incorporación en aspectos sociales y naturales de su contexto.
Para lo anterior, UNICEF (2003) plantea que los niños y niñas deben ser escuchados y
tomados en cuenta en los espacios en los que hacen vida, ya que han alcanzado en cierto nivel
una percepción del mundo y de las interacciones que ocurren en éste. Estas premisas pueden
considerarse como un elemento clave en la educación ambiental que pueden recibir, por
cuanto constituyen aportes de las características propias de los sujetos y sus aprendizajes.
En Venezuela, la educación ambiental tiene rango jurídico establecido en el artículo
127 de la Constitución Nacional (1999), que versa sobre la obligatoriedad de ésta en la
educación formal y no formal. Del mismo modo, en la Ley Orgánica del Ambiente (2006) se
define como un proceso integral de continuidad e interacción, que permite al ser humano
reflexionar sobre su intervención en el ambiente. Los objetivos de la educación ambiental
aparecen especificados en el artículo 15 de la Ley Orgánica de Educación (2009), éstos se
refirieren a la promoción de una conciencia ecológica que favorezca la preservación de la
sociodiversidad, de los espacios naturales y el uso racional de los recursos.
Currículo y secuencias didácticas
Las ideas anteriores pasan al plano operacional cuando tienen lugar los procesos de
enseñanza y de aprendizaje de los niños y niñas. En el caso de la docencia, la planificación
constituye el punto de partida, ésta debe estar soportada en el currículo, que para el caso de
Educación Inicial (Ministerio de Educación y Deportes, 2005) contempla que los niños y niñas
deben ser provistos de conocimientos, experiencias y habilidades para adaptarse a las
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condiciones de su contexto cultural. Asimismo, como herramienta orientadora de los
aprendizajes, el docente debe enlazar coherentemente su plan de acción con los resultados
esperados. Las secuencias didácticas pueden definirse como herramientas que posibilitan la
organización de las decisiones respecto a los procesos de enseñanza y aprendizaje, así como
instancias didácticas tales como propósitos educativos, estrategias y proyectos pedagógicos
(Obaya y Ponce, 2007), cuyo origen vaya acorde al currículo.
A diferencia de los programas de otros niveles, el Currículo de Educación Inicial
(Ministerio de Educación y Deportes, 2005) no se centra en contenidos, sino que define áreas
de aprendizaje y componentes como un núcleo central. Esta particularidad atiende a las
características del nivel y a las edades de los estudiantes, siendo el área “Relación con el
ambiente” la que se encargaría de abordar lo concerniente a la naturaleza. Para Arellano et al.
(2004), las directrices curriculares de educación inicial deben tener como columna vertebral el
respeto y reconocimiento de las necesidades e intereses de los infantes; ese aspecto integraría
el diagnóstico con el medio donde se dan los aprendizajes. En función de lo anterior, la
presente investigación tiene como objetivo describir las secuencias didácticas planificadas por
docentes de educación inicial para la enseñanza del ambiente.
METODOLOGÍA
La investigación se desarrolló siguiendo los lineamientos del paradigma cualitativo,
bajo el diseño etnográfico educativo (Albert, 2007). Los informantes fueron cuatro (4)
docentes de educación inicial, cuyo ejercicio profesional tiene lugar en cuatro instituciones de
carácter oficial, ubicadas en el municipio Maracaibo del estado Zulia, Venezuela, durante el
año escolar 2013 - 2014. Para recabar la información se acudió a tres estrategias a saber: el
análisis de las secuencias didácticas planificadas por las docentes informantes, la observación
de clases donde se ejecutaron y la entrevista semiestructurada. Para registrar la información se
elaboró un matriz (Tabla 1) en función de las categorías de análisis que fueron definidas
apriorísticamente (Cisterna, 2005).
HALLAZGOS Y DISCUSIÓN
A continuación se presenta la descripción de cada categoría desde la perspectiva de las
informantes (TABLA 1).
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TABLA 1. Matriz con los resultados de la investigación
Categorías
Docente 1
Tema
Agua para la vida
“Que el niño
valore
la
importancia del
Aprendizajes
agua
en
el
esperados
planeta”
Estrategias
Grupos
Proyección
de
video sobre el
agua y sus usos.
Dibujo
libre
sobre la lluvia.
Cantar
una
canción sobre el
lavado de manos.
Experimento de
una planta con
agua y una sin
agua.
Sala de cinco
años. Veintidós
estudiantes.
Docente 2
Movimiento de
rotación y
traslación
“Lograr que los
niños y niñas
aprendan
a
identificar como
se
da
este
fenómeno del día
y la noche”.
Realizar
un
dibujo del sol y la
luna.
Cuento
sobre el trabajo y
el
sueño.
Observar el reloj
y el calendario
para marcar el
paso del tiempo.
Dramatización: lo
que hacemos en
el día y la noche.
Sala de seis años.
Quince niños.
Docente 3
Docente 4
Los bosques
Las plantas:
verde vida
“Ayudar al niño
a
desarrollar
conocimientos
sobre acciones de
los
animales,
plantas y medio
ambiente”.
Lectura
del
cuento “bosque
encantado”.
Dibujos
libres
sobre
los
animales
del
bosque.
Rompecabezas
sobre la fauna y
flora del bosque.
“Que los niños y
niñas conozcan
los árboles y
como
están
conformados y la
función
que
cumplen”
Lectura de un
cuento.
Elaboración de
dibujo sobre las
plantas.
Visita al patio
escolar.
Construcción de
un álbum con las
hojas recabadas.
Sala de cinco Sala de seis años.
años.
Veinte Cuenta
con
niños.
dieciocho niños.
Fuente: elaboración propia.
Los temas trabajados por las docentes corresponden al área Relación con el ambiente,
definida en el Currículo de Educación Inicial (Ministerio de Educación y Deportes, 2005), las
temáticas son acordes en cuanto trabajan fenómenos naturales como el día y la noche (docente
2), elementos abióticos como el agua (docente 1), así como componentes bióticos: las plantas
(docente 4); y a un mayor nivel de complejidad las relaciones de ambos en un bosque (docente
3).
En lo que concierne a los aprendizajes esperados, que constituyen los propósitos de
logro para las docentes, se aprecia que éstos responden a aspectos actitudinales (valorar la
importancia del agua, docente 1), de identificación (docentes 2 y 4) y de relaciones entre
elementos naturales (docente 3); en tal sentido se observa como en la formación infantil se
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promueven valores como el respeto y la responsabilidad (Cruz, 2010), que son pilares para la
formación de todo ciudadano.
En lo que concierne a las estrategias didácticas, se aprecia una tendencia hacia aquellas
que favorecen la imaginación, como los cuentos y la expresión a través de dibujos, que
además contribuyen en la formación de una imagen del ambiente. Hay otro grupo de
estrategias que se enfocan en el hacer, tales como la experimentación con la planta (docente
1), la exploración en el patio y la construcción de un álbum de hojas (docente 4). Éstas han
sido catalogadas como metodologías consecuentes para el desarrollo de conocimientos y una
primera aproximación a favor del ambiente a través del descubrimiento (Guerra, 2011), por
ello responden a la dimensión ambiental curricular.
Como aspecto general, es rescatable comentar que las actividades antes descritas
aparecen insertadas en los Proyectos de Aprendizaje, siendo relevantes la promoción de
aprendizajes reflexivos (UNESCO, 2008), acordes a las necesidades y características de los
grupos de estudiantes con los que se trabaje.
Un aspecto fundamental que fue apreciado durante las observaciones de clases, es que
los niños y niñas al trabajar con las actividades movilizaron una serie de aspectos cognitivos,
como la curiosidad por lo natural manifiesta en la elaboración de preguntas a sus respectivas
docentes, así como el interés por el ambiente y por establecer contacto con su entorno. Estos
rasgos aluden a la inteligencia naturalista (Álvarez, 2004), a la vez que son cónsonos con los
matices de la didáctica de las ciencias naturales.
CONSIDERACIONES FINALES
Las secuencias didácticas desarrolladas por las docentes informantes están acordes con
las perspectivas curriculares de la educación inicial. En cuanto a los elementos constituyentes
vemos como se articulan los aprendizajes esperados (objetivos) con los temas del ambiente y
las respectivas estrategias didácticas. Sólo llama la atención algunos aspectos que quedan muy
etéreos, como la reflexión sobre lo aprendido, y que pueden ser reforzados.
Resulta conveniente que las docentes de este nivel, aprovechen y fortalezcan las
habilidades cognitivas de los niños y niñas, que desde la curiosidad por conocer las realidades,
se pueden engranar proyectos más arraigados en los propios contextos de los infantes, de tal
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manera que vayan conociendo su entorno y los componentes que lo integran de forma
progresiva, en niveles expansivos de experiencias.
La naturaleza tiene un espacio en la educación inicial, pues la incorporación de tópicos
de este tipo genera una aproximación de los infantes hacia los elementos que conforman el
ambiente y a la imagen que se forman del mismo. Comenzar a gestar ideas sobre el ambiente
es fundamental desde los primeros años de vida, pues éstas serán moldeadas y
progresivamente representarán los esquemas de actuación de los niños y niñas dentro de sus
contextos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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- Hill. p.p. 265.
Álvarez F. (2004). Estimulación temprana una puerta hacia el futuro. Bogotá, Colombia:
ECOE, Edición Bogotá.
Arellano B., Mendoza M. y Rendón R. (2004). La importancia del área de naturaleza para
fomentar hábitos de conservación del medio que favorezcan la educación ambiental desde la
perspectiva educación preescolar. Tesis de Grado. Universidad Pedagógica Nacional.
Mazatlán, México.
Asamblea Nacional. (1999). Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. Gaceta
Oficial N° 36.860. Caracas, Venezuela.
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Venezuela.
Asamblea Nacional. (2009). Ley Orgánica de Educación. Gaceta oficial de la República
Bolivariana de Venezuela N° 5.929. Caracas, Venezuela.
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conocimiento en investigación cualitativa. Revista Theoria 14 (1), 61-71.
Cruz E. (2010). Educación ambiental para la conservación de los recursos naturales y el
manejo de los residuos sólidos. Una experiencia en el preescolar Trinidad Pérez Gonzales.
Tesis de Maestría. Veracruz, México.
Guerra A. (2011). Diseño de proyecto de educación ambiental para el nivel de educación
inicial Escuela Bolivariana Archipiélago Los Roques. Tesis de Grado. Universidad Central de
Venezuela. Caracas, Venezuela.
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Venezuela.
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aprendizaje en el área de Químico Biológicas. ContactoS 63 (1), 19-25.
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Paris, Francia.
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(documento en línea). Disponible en: http://www.unicef.org/sowc03/contents/pdf/SOWC03eng.pdf. (Consulta: 2014, junio 17).
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ÉTICA, VALORES Y CAMBIO DE PARADIGMA ECOLÓGICO: UNA
REFLEXIÓN SOBRE LAS IDEAS DE CAPRA
Leal H.1 y Sánchez A.2
1
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
2
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERBM). Estado Zulia,
Venezuela.
RESUMEN
Este trabajo tiene como objetivo reflexionar sobre el planteamiento de Fritjof Capra sobre
ecología profunda. El planteamiento central del autor se centra en la interdependencia
fundamental entre los individuos y las sociedades inmersas en los procesos cíclicos de la
naturaleza como un valor intrínseco de todos los seres vivos donde no separa a los humanos ni
a ninguna otra cosa del entorno natural. Metodológicamente se desarrolló mediante el análisis
documental. Se concluyó que el cambio de paradigma ecológico es el cambio de un
pensamiento asertivo a uno integrativo, de un racional a uno intuitivo, de un analítico a uno
sintético, de un reduccionista a uno holístico, de un lineal a uno no lineal; esto rompe con una
lógica extrema para dar paso a un pensamiento sistémico donde la interacción de las partes
coadyuve a la comprensión del todo. Este tipo de pensamiento interviene en la construcción de
valores que vayan de lo asertivo a lo integrativo, de la expansión a la conservación, de la
competición a la cooperación, de la cantidad a la calidad y de la dominación a la asociación.
Donde el poder ejercido sobre los demás, se convierte en asertividad excesiva, dando pie
dentro de las estructuras sociales en las que se ejecuta la jerarquía y las posiciones de mando.
Sin duda alguna, hoy día las estructuras políticas, militares y empresariales se organizan
jerárquicamente, en éstas predominan la figura masculina en los niveles superiores y las
mujeres en los inferiores. Esta cultura patriarcal comúnmente contribuye a una cultura
antiecológica.
Palabras clave: Ética, valores, ecología profunda.
INTRODUCCIÓN
A partir de los años sesenta el tema medioambiental comenzó a tomar fuerza como
una categoría social, en la que interviene el ser humano como principal protagonista de su
degradación, este y la sociedad subordinan y complementan los efectos que el medio físico
produce en ellos, convirtiéndose en relaciones íntimas necesarias para su hábitat; desde esta
perspectiva el ser humano ha hecho uso y abuso de los elementos que el medio le ofrece, bajo
la cosmovisión mecanicista donde el progreso está orientado por la competencia, y la
existencia humana, se orienta por la producción de bienes y servicios sin prever que estas
acciones traen implicaciones en las relaciones con su entorno.
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FUNDAMENTOS TEÓRICOS
La Organización de las Naciones Unidas para la Educación la Ciencia y la Cultura
(UNESCO), afirma que los seres humanos estamos viviendo una época en la que
se han producido alteraciones sustanciales en nuestro planeta: las tierras
emergidas, el clima y sus ciclos elementales, los océanos, los recursos de agua
dulce, las zonas de glaciación, el aire y los ecosistemas han experimentado
cambios fundamentales que han modificado el estado en que se hallaban hace tan
solo unos pocos siglos. Los científicos saben hoy con certidumbre que esos
cambios obedecen principalmente a las actividades de la especie humana (2013:4).
En este mismo orden de ideas, el ser humano se ha olvidado que él es uno más en el
sistema vital, convirtiéndose en el principal depredador de su entorno, obviando las relaciones
e interacciones que entre él y el resto de los elementos existe para garantizar la preservación
de las especies en el planeta, asumiendo que el sistema es más que la suma de sus partes, que
la superación del sistema depende de la complementariedad entre sus diferentes elementos,
considerando al ser humano como un sistema en el mismo, en relación con un súper sistema
representado por el medio ambiente, es decir, él en una relación prudente con los demás
elementos pueden coadyuvar a mantener relaciones funcionales entre sí.
Al respecto la UNESCO (2013:4) considera que:
Nos hallamos en nuevo período geológico de la Tierra: el “antropoceno”,
caracterizado por el papel central que desempeñan los seres humanos como fuerza
geológica determinada. Esto hace que sea esencialmente social la índole de las
causas y consecuencias del cambio ambiental global y, por ende, las respuestas
que se han de dar para afrontarlo, también deben ser de esa índole. El cambio
ambiental global es obra de los seres humanos, que transforman los entornos
globales y configuran, individual y colectivamente, el rumbo de la evolución del
planeta y de la sociedad.
Así pues, como lo afirma Brown en Capra (2006): “Una sociedad sostenible es aquella
capaz de satisfacer sus necesidades sin disminuir las oportunidades de generaciones futuras”,
lo que implica retomar desde las ciencias sociales acciones puntuales para que la humanidad
comprenda que convivir supone responsabilidades que van más allá de los simples mandatos
sociales, hay que tomar conciencia desde lo individual para construir lo colectivo, a partir de
una ética basada en la noción de prudencia, en ella se traban indisolublemente la virtud moral
y la ciencia, el saber abstracto y el dominio de la ocasión.
Asumir la ética desde esta perspectiva significa abandonar la concepción de ética
centrada en el ser humano, y concebirla desde el todo, parafraseando a Capra, existe la
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creencia de que los hechos científicos son percibidos como elementos aislados de lo que
hacemos y por tanto se alejan de nuestros valores, entendiendo el hecho científico como
aquellas acciones humanas cargadas de percepciones y valores que se vinculan con su ética y
su moral, por lo tanto, los valores representan ese elemento intrínseco que debe ir a la par de
lo científico, conjugando lo axiológico con lo científico, es una tarea urgente en este siglo.
El llamado es a la construcción de una ética ecológica, planteada por Capra (2006)
como Ética Ecocéntrica (centrada en la Tierra) donde todos los seres vivos son miembros de
comunidades ecológicas vinculados por una red de interdependencia. Cuando esta profunda
percepción ecológica se vuelve parte de nuestra vida cotidiana, emerge un sistema ético
radicalmente nuevo. La configuración de esta nueva ética se enmarca en lo que Kuhn plantea
como un nuevo modelo social, donde el orden está dado por la consideración de todas las
especies como parte del súper sistema, las cuales deben interactuar en consonancia y armonía,
en perfecta interdependencia sin menoscabar o anulando una especie a la otra, de tal forma
que no exista jerarquía ni poder entre ellas.
Al respecto, Naess (1973) manifiesta claramente:
El cuidado fluye naturalmente cuando el sí mismo se amplía y profundiza hasta
el punto de sentir y concebir la protección de la Naturaleza libre como la de
nosotros mismos… Al igual que no precisamos de la moral para respirar (…)
igualmente, si nuestro sí mismo, en el sentido más amplio, abarca a otro ser, no
precisamos de ninguna exhortación moral para evidenciar cuidado (…).
Cuidamos por nosotros mismos, sin precisar ninguna presión moral (…). Si la
realidad es como la que experimenta nuestro ser ecológico, nuestro
comportamiento sigue natural y perfectamente normas de estricta ética
medioambiental.
Es así entonces, desde esta visión que se hace necesario abandonar la lógica y ubicarnos
en la dimensión psicológica centrada en sí mismo, ésta recoge la idea de la persona como ser
libre, autónomo dirigido a metas y dotado de un conjunto de procesos que le permiten guiar
su conducta creativa y armónicamente en el contexto natural dinámico y cambiante donde se
dan las diversas situaciones en que participa, con plena libertad de su acción y las
consecuencias que ella involucra, creando una nueva ética que tenga como base la
consciencia, en la que el ser humano experimenta un sentido de pertenencia y de conexión
con el todo.
En este contexto, Covey (2005:367) plantea que la idea es entonces subordinar el
cuerpo a la mente o espíritu, es decir, al subordinar nuestros apetitos y pasiones a
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nuestra conciencia, seremos dueños de nosotros mismos. Las personas que viven
a merced de sus apetitos y pasiones, y no según su conciencia, no son capaces de
entregarse a una buena causa. Su espacio entre el estímulo y la respuesta se
reduce; pierden su libertad personal, al tiempo que creen estarla ejerciendo
plenamente. El cuerpo es un buen sirviente pero un mal amo.
Concretamente, la idea es despertar la conciencia a un nuevo paradigma que
comprende la libertad como esencia de la práctica guiada por el aprendizaje que también es
voluntario, que entienda que toda su acción repercute en él, y en las otras especies de igual
magnitud, que él representa solo una parte de ese todo con el que está en constante
interacción, que no es el único, ni aplica la metáfora del león como rey de la selva, como el
ser humano rey del planeta. Citando a Capra (2006) El ser humano es como una mera hebra
en la trama de la vida.
Hasta este momento se ha asumido la ética ecológica como asunto relativo a la
prudencia y a la toma de conciencia en el todo complejo que representa el ecosistema, donde
el ser humano es una pequeña parte de ese complejo, que requiere de las otras partes o
especies para vivir, que el compromiso es con la preservación para las nuevas generaciones y
la garantía de una complementariedad que conduzca a una existencia en plena armonía entre
todas las especies.
Esa ética que se persigue en este nuevo paradigma requiere de la expansión de un
complejo axiológico, vinculado a los cambios de pensamiento, desde lo asertivo a lo
integrativo, aunque no se deben calificar de buenos o malos, ambos son inevitablemente
opuestos, simplemente lo que se persigue es el equilibrio entre ambos, que fundamente la
acción humana hacia el equilibrio entre las distintas especies, la pretensión es el logro de un
pensamiento sistémico.
En este sentido, Capra (2006:37) plantea que la tensión básica se da entre las
partes y el todo. El énfasis sobre las partes se ha denominado mecanicista,
reduccionista o atomista, mientras que el énfasis sobre el todo recibe los nombres
de holístico, organicista o ecológico. En la ciencia del siglo XX la perspectiva
holística ha sido conocida como “sistémica” y el modo de pensar que comporta
como “pensamiento sistémico”.
Según el mismo autor, resulta muy instructivo emparejar estas tendencias
opuestas, como se presentan en la TABLA 1:
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Lo que se persigue en función del cambio de paradigma ecológico es el cambio de un
pensamiento asertivo a uno integrativo, de un racional a uno intuitivo, de un analítico a uno
sintético, de un reduccionista a uno holístico, de un lineal a uno no lineal; esto rompe con una
lógica extrema para dar paso un pensamiento sistémico donde la interacción de las partes
coadyuve a la comprensión del todo. Este tipo de pensamiento interviene en la construcción de
valores que vayan de lo asertivo a lo integrativo, de la expansión a la conservación, de la
competición a la cooperación, de la cantidad a la calidad y de la dominación a la asociación.
Donde el poder ejercido sobre los demás, se convierte en asertividad excesiva, dando pie
dentro de las estructuras sociales en las que se ejecuta la jerarquía y las posiciones de mando.
TABLA 1. Emparejar tendencias opuestas
Pensamiento
Asertivo
Integrativo
Racional
Intuitivo
Analítico
Sintético
Reduccionista
Holístico
Lineal
No-lineal
Asertivo
Expansión
Competición
Cantidad
Dominación
Valores
Integrativo
Conservación
Cooperación
Calidad
Asociación
CONCLUSIONES
Sin duda alguna, hoy día las estructuras políticas, militares y empresariales se
organizan jerárquicamente, en éstas predominan la figura masculina en los niveles superiores
y las mujeres en los inferiores. Esta cultura patriarcal comúnmente contribuye a una cultura
antiecológica.
Cambiar de paradigma y romper con las estructuras jerárquicas de pensamiento es una
tarea ardua, debido al poder ejercido por hombres y mujeres, el cual ha sido asumido como
parte de sí mismos, sin comprender, como ese mismo poder los ha llevado a ejecutar acciones
cuyos efectos pudieran ser devastadores para el sistema ecológico; así mismo el cambio de
pensamiento se orienta por una estructura ideal que permita el ejercicio de una red donde se
sustituya la jerarquía por redes de organización social.
El poder que nos hace poderosos es el poder que nace de una asertividad justa, en el
sentido de sabiamente integrada, lograda por resonancia con el bienestar y el logro del sistema
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del que formamos parte. Y este poder está en un paradigma de pensamiento y valores que
sincronice sabiamente los valores asertivos con los integrativos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Capra F. (2006). La trama de la Vida: Una nueva perspectiva de los sistemas vivos.
Barcelona: Editorial Anagrama.
Covey S. (2005). El octavo hábito de la efectividad a la grandeza. Paidós empresa.
Barcelona.
Naess A. (1973). The Shallow and the Deep, Long-Range Ecology Movement. Inquiry 16:
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(2013). Informe Mundial Ciencias Sociales.
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COMUNICACIÓN PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE
Cabrera G., Lugo Z., Perozo S., Fernández L., Rivas A. y Cárdenas M.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
El propósito de este trabajo es brindar una aproximación teórica de la comunicación para el
desarrollo sostenible. Se analizan los argumentos expuestos por Stella (2005), Páez (2009),
Navarro (2005), Servaes y Malikhao (2003), Elliott, (1994), Dhammapidhok (1998), Alvarez
(2007) y Ferrer (2004). Se indican como consideraciones finales que la comunicación es una
herramienta que en los últimos tiempos ha venido ocasionando un cambio social,
mencionando la comprensión de la sociedad como tal y su cultura tanto para generar como
para fortalecer transformaciones; la interacción activa de las personas y su despertar para
lograr la participación individual y grupal en los medios para promover el cambio, ya sean
colectivos, organizaciones públicas y privadas en busca del bien común y por ende del
desarrollo sostenible.
Palabras clave: Comunicación, desarrollo sostenible, cambio social.
INTRODUCCIÓN
La actividad humana ha tenido un impacto negativo en el medioambiente, con
consecuencias que afectan la calidad de vida de las personas. La definición emanada por la
Conferencia de las Naciones Unidas, plantea que el medioambiente es un conjunto de
componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o
indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas (ONU,
1972).
Hechos asociados a la tala indiscriminada, el uso descontrolado de los recursos no
renovables y la explotación sin control de todo cuanto la naturaleza ofrece, han derivado en
problemas tales como el efecto invernadero, cambios drásticos en las condiciones
meteorológicas y climáticas, entre ellas el fenómeno El Niño y hasta con la desertificación de
grandes extensiones de tierra, y cuyo aprovechamiento es nulo para la obtención de beneficios
para el ser humano.
Sin duda, la alteración del ambiente es considerada un problema de gravedad y se
acusa al crecimiento desproporcionado de la población mundial, además de la
industrialización de algunos países centrales y periféricos; esto ha traído como consecuencia el
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deterioro del medio ambiente, aún cuando en estas naciones existen ciertos controles,
incluyendo ciertos convenios como el Tratado de Kioto, los cuales no se cumplen a cabalidad.
En este sentido, resulta pertinente la aplicación de acciones dirigidas a generar conciencia
entre las personas acerca de la necesidad de unificar esfuerzos y criterios para la sostenibilidad
del ambiente, surgiendo así la propuesta de la comunicación para el desarrollo sostenible.
Este concepto comienza a ser tratado desde la segunda mitad del siglo XX (Servaes,
2003) teniendo su origen en el análisis que para entonces centraba la atención de organismos
internacionales como las Naciones Unidas, Unesco y el Banco Mundial, basado en el papel
que juegan los medios de comunicación en el proceso del desarrollo; al mismo tiempo que
variaban sus propuestas de acuerdo a la evolución de la sociedad.
Sin duda, la preocupación por los problemas que amenazan el equilibrio ecológico y su
impacto negativo en el bienestar social, está comenzando a sensibilizar a una cada vez mayor
parte de la población, incluidos los medios de comunicación masivos, los cuales dedican cada
vez mayores espacios en sus noticiarios y en la prensa tradicional o digital, para difundir
informaciones relacionadas con este tipo de conflictos y el tema ambiental, así como su
vinculación con el desarrollo sostenible para lograr el bienestar de la población.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS CON INTERPRETACIONES
Comunicación
El ser humano está siempre en permanente relación con sus pares y con el entorno que
le rodea; de allí la importancia de la comunicación, entendida como un proceso participativo e
interactivo que es esencial a la coexistencia humana, a la organización social, a la
organización de la experiencia humana, de la democracia, a la formación del ser humano y a la
conformación de la ciudadanía y de las comunidades (Stella, 2005).
Páez (2009) explica que la comunicación incluye además los significados de
“compartir” o “hacer común o público”, por lo que la define como el proceso a través del que
un organismo emite una señal que afecta el comportamiento de otro, de allí que se entienda
este proceso como un constante interactuar entre dos o más personas. Asimismo Navarro
(2005) destaca la importancia de la comunicación como producción social de sentido, como
esquema de mediación de las interacciones significativas entre sujetos, a la vez que puede
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servir desde el punto de vista instrumental para la consecución de los fines de los sujetos, que
nunca son separables de sus posiciones relativas en la estructura social.
Un autor clásico como Okigbo (1985), plantea que la comunicación es un ingrediente
indispensable en el diseño de cualquier proyecto de desarrollo, pero que depende de la
variedad de sociedades y de los factores que intervengan en ellas. En los últimos tiempos, la
comunicación seguirá aportando y produciendo efectos en el comportamiento del desarrollo
social.
Por ello, los investigadores infieren que la comunicación como práctica y proceso, se
constituye en un elemento esencial de la sociabilidad, por cuanto es la que permite a las
personas mantener y estrechar relaciones favorables para la convivencia y el intercambio de
mensajes; incluso se ha convertido en un aspecto importante de las iniciativas del desarrollo
humano, por lo que frecuentemente se encuentra en los programas de salud, nutrición,
agricultura, planificación familiar, educación, cultura, recreación y economía comunitaria,
entre otros.
Desarrollo sostenible
Servaes (2003) plantea que existen diferentes perspectivas sobre el desarrollo
sostenible, entre las que se cuentan la perspectiva occidental, representada por la Comisión
Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo (WCED) y, por otro, la budista “oriental”,
representada por el filósofo y monje tailandés Phra Dhammapidhok.
Un autor clásico como lo es Elliott (1994:4) definió para la WCED el desarrollo
sostenible como “el desarrollo que resuelve las necesidades del presente sin comprometer las
capacidades de futuras generaciones para resolver sus propias necesidades”.
Servaes (2003) propone -en atención a lo planteado por Dhammapidhok (1998)- que la
base principal del desarrollo sostenible es motivar y convencer a los seres humanos para
alcanzar una vida en armonía con su medio ambiente, en lugar de someterlo y destruirlo.
Recalca también que si los humanos socializaran correctamente, la actitud de éstos respecto a
la naturaleza y el medio ambiente sería acertada y, por ende, actuarían en consecuencia.
A juicio de los investigadores, ambos son válidos en la medida que se engranen sus
planteamientos: debe atender las necesidades de los grupos humanos pero tomando conciencia
acerca de la necesidad de con-vivir en armonía con el medio ambiente, como parte de su
cosmovisión. Desde la óptica de los autores de esta investigación, para alcanzar el desarrollo
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sostenible resulta pertinente entonces, trazar estrategias y acciones que vayan dirigidas a
despertar la conciencia ambiental entre las personas, de manera tal que puedan atenderse las
necesidades humanas, sin que el medioambiente resulte comprometido. El logro de este
planteamiento puede ser viable en la medida que los medios de comunicación participen de
forma activa en la transmisión de mensajes positivos y dirigidos a la conservación ambiental.
Comunicación para el desarrollo sostenible
Cadavid (2006), determinó que la comunicación debe estar presente de manera más
integral en las políticas y planes de desarrollo sostenible y utilizarla como estrategia para el
intercambio de información y construcción de entendimientos entre las comunidades y grupos
sociales, para que sus intervenciones sean eficaces en él, permitiendo de esta manera, valorar y
mitigar los riesgos políticos y sociales de esas intervenciones, para de ese modo construir
empoderamiento y sostenibilidad en los grupos humanos
Sin embargo, es preciso destacar que este concepto comienza a ser tratado desde la
segunda mitad del siglo XX y tuvo su origen en el análisis que para entonces centraba la
atención de organismos internacionales como las Naciones Unidas, Unesco, el Banco
Mundial, basado en el papel que juegan los medios de comunicación en el proceso del
desarrollo; al mismo tiempo que variaban sus propuestas de acuerdo a la evolución de la
sociedad.
Álvarez (2007) sostiene que la Comunicación para el Desarrollo Sostenible permite el
diálogo, la participación y el intercambio de conocimientos e información entre personas e
instituciones, teniendo en cuenta las necesidades y capacidades de todos los actores
involucrados en el proceso de desarrollo del medio ambiente. A su juicio, su importancia
radica en el logro de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM), en particular, los
relacionados con el desarrollo sostenible, siendo cada vez más reconocida por los organismos
internacionales, los gobiernos y las Organizaciones No Gubernamentales (ONG).
Murciano (1979) citado por Ferrer (2004) expone que anteriormente fue entendida
como la comunicación de masas, debido a que era un agente de desarrollo económico y
cambio sociocultural, dentro del esquema de lo que se denominaba la sociedad atrasada;
mientras que para la sociedad dependiente éstos eran considerados como fundamentos de la
dominación y la legitimación social. Se plantean entonces a juicio de los ponentes dos
perspectivas: los medios como aliados o como obstáculo para el proceso del desarrollo
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sostenible, debido al gran impacto que han tenido en la sociedad desde su aparición; a
consecuencia de ello éstos se convirtieron en una herramienta de cambio político y social.
Sin embargo, es importante mencionar que el aporte de la comunicación al desarrollo
sostenible depende en gran medida de las políticas de Estado, las cuales según Schenkel
(1981) citado por Ferrer (2004), las considera como políticas explícitas o implícitas, globales o
parciales, nacionales, sectoriales, institucionales y locales, las cuales para ser formuladas
deben tener en cuenta el sistema de comunicación social y el socio político, económico y
social en cada país.
CONSIDERACIONES FINALES
Puede determinarse pues, que la comunicación para el desarrollo sostenible no sólo es
utilizada para mantener informada a la comunidad acerca de todo aquello relacionado al medio
ambiente como parte de su cosmovisión; también le ha dado participación, además de
influenciar a que las personas creen hábitos, fortalezcan los valores, tomen conciencia sobre el
medio ambiente, conozcan la tecnología y su rol societal como factor primordial para mejorar
su calidad de vida.
La búsqueda del desarrollo sostenible mediante el uso apropiado de los medios de
comunicación, parte de la premisa básica de que los medios producen efectos (positivos o
negativos) a la sociedad de diversos tipos y de distinta intensidad, aunque dichos efectos no
sean fáciles de medir. Por lo tanto, se convierte en un proceso relevante que implica una
interacción entre los medios de difusión, las personas, al igual que de recursos individuales,
institucionales y materiales.
A inferencia de los autores, es una herramienta que en los últimos tiempos ha venido
ocasionando un cambio social, entre ellos pueden mencionarse la comprensión de la sociedad
como tal y su cultura para generar y fortalecer transformaciones; la interacción activa de las
personas y su despertar para lograr la participación tanto individual como grupal en los medios
para promover el cambio, ya sean colectivos, organizaciones públicas y privadas en busca del
bien común. De esta manera comienza una batalla por el medio ambiente, valores familiares y
sociales, enmarcada en la democracia, siempre por el bienestar en búsqueda del desarrollo
sostenible.
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COMUNICACIÓN Y CULTURA DE PAZ PARA LA RESOLUCIÓN DE
CONFLICTOS. UNA APROXIMACIÓN TEÓRICA
Rivas A., Cuicas M., Lugo Z., Cabrera G., Fernández L. y Cárdenas M.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
El trabajo se realizó con el propósito de brindar una aproximación teórica acerca de dos
eventos importantes: la comunicación y la cultura de paz como elementos que se engranan
para la resolución de conflictos. Las bases teóricas se sustentaron en los planteamientos de
autores tales como: Belandria y Rojas (2010), Díaz, Rojas y Romero (2005), Fernández
(2002), Fisas (2006), Jiménez (2007), Stella (2005) y UNESCO (2000), entre otros. Las
consideraciones finales arrojaron que la comunicación y la cultura de paz se correlacionan,
tomando en consideración que la comunicación significa un espacio para la exposición y
promoción de la cultura de paz y a su vez, enmarca la puesta en marcha de relaciones tanto
individuales como colectivas, basadas en el respeto, la tolerancia, la equidad y la justicia
social como alternativas a la solución de conflictos.
Palabras clave: Comunicación, cultura de paz, solución de conflictos.
INTRODUCCIÓN
Uno de los principales problemas que ha estado presente durante toda la vida humana,
ha sido la violencia evidenciada por la presencia de conflictos, los cuales han conducido a
guerras entre países por el interés del poder. Los conflictos pueden llegar a convertirse en una
situación de gran caos social sino se usan los medios adecuados para solventarlos, tal y como
lo explica Jiménez (2007):
“La cuestión no es tanto eliminar o prevenir el conflicto, sino saber
asumir dichas situaciones y enfrentarse a ellas con los recursos
suficientes... No se trata de que existan ganadores o perdedores sino de
construir una cultura basada en la colaboración y el acuerdo” (p.3).
Por ello, la sociedad actual trae nuevos retos y con su progreso, los desafíos son aún
más grandes y de mayor envergadura; la población vive sumergida en sus propios intereses y
necesidades, aislados empática e irrevocablemente de sus pares. Esta sociedad inundada de
valores comerciales donde resulta de mayor importancia lo que se tiene, que lo que se es,
carente de principios, necesita con urgencia repensar la comunicación y la cultura de paz como
elementos que se correlacionan para resolver los conflictos.
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FUNDAMENTOS TEÓRICOS CON INTERPRETACIONES
Comunicación
A pesar de los mitos establecidos alrededor de la comunicación y sus posibilidades, es
innegable expresar que es un proceso “participativo e interactivo esencial a la coexistencia
humana, a la organización social, a la organización de la experiencia humana, de la
democracia, a la formación del ser humano y a la conformación de la ciudadanía y de las
comunidades” (Stella, 2005: 45).
Por estas razones, resulta relevante exponer que a lo largo de las décadas, la
comunicación ha sido entendida como un proceso de intercambio de ideas, pensamientos y
opiniones a través del cual el emisor expresa sus sentimientos al receptor, que le da una
retroalimentación de acuerdo a sus propios conocimientos. Asimismo, el medio para transmitir
la comunicación puede ser tanto electrónico como personal, es decir, de cara a cara, “donde el
soporte de ese contacto es material de carácter tangible o inmaterial de carácter cognitivo”
(Belandria y Rojas, 2010: 86).
En concomitancia con las explicaciones anteriores, se plantea entonces que el impacto
de la comunicación es poderoso ya que por medio de este proceso es posible que los seres
humanos entren en contacto con otras personas, conociendo sus costumbres y tradiciones,
convirtiéndose en una herramienta que pudiera solventar conflictos a surgir entre ellos en
ciertos momentos. Sin embargo, es importante aclarar, que los autores del artículo consideran,
que si bien los medios de comunicación son puertas a mundos desconocidos, también es cierto
que a menudo, su efecto persuasivo es mal usado por los dueños de los medios y de acuerdo a
su propia agenda determinan lo que resulta importante para ellos, pudiendo traer esta situación
escenarios de conflictos entre los grupos humanos.
Esta aseveración se soporta en lo planteado por Díaz et al. (2005: 54), quienes señalan
“…los medios han dejado de ser sólo escenarios sobre los que discurre la vida pública y cada
vez más se comportan como actores políticos influenciando la cultura política de los
ciudadanos”. Este argumento se complementa con lo expuesto por Fernández (2002), quien
indica que no solo tiene poder persuasivo sino también interactivo; según él, la comunicación
es un proceso que engloba a la cultura generando un contexto en el cual produce la interacción
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humana y la influencia en las propias pautas de comportamiento individual y colectivo en
términos, en gran parte, de socialización.
Se infiere entonces que la característica sociable de la comunicación permite fomentar
distintas actividades culturales, sociales e ideológicas que ayudan a crear conciencia acerca de
situaciones societales relevantes, incluyendo el conflicto como una arista presente en la vida
humana.
Cultura de paz
Galtung (citado por Fisas, 2006:19) establece que hablar de paz “…implica una
ausencia o una disminución de todo tipo de violencia, ya sea directa (física o verbal),
estructural o cultural, o vaya dirigida contra el cuerpo, la mente o el espíritu de cualquier ser
humano o contra la naturaleza”.
En concordancia con lo planteado por el autor, la paz debe significar la creación de un
estado de igualdad de oportunidades, responsabilidad, equidad, justicia, tolerancia y
solidaridad entre todos los seres humanos que juntos trabajarían por la solución de conflictos,
reaccionando a ellos de forma pacífica y entendiendo a su vez que todos son iguales pero
diferentes a la vez.
Para que este concepto se convierta en una realidad, resulta imperioso promover una
cultura de paz que enseñe a los miembros de la población, una respuesta distinta a la violencia,
en la que prevalezca la tolerancia y el diálogo. Por ello, Ramírez (1999) determina que para la
promoción de la paz debe crearse un ambiente basado en la comprensión de las diferencias y
en aprender a cohabitar, pacíficamente, en medio de la diversidad enriquecedora e inevitable.
Si esta aseveración es cierta, entonces los grupos sociales deben respetar y reconocer a los
otros, aceptar la diversidad política, religiosa, ideológica, racial, étnica, como punto de partida
de la tolerancia y del entendimiento.
Este ideal de construir una sociedad donde el ser humano conviva en armonía con su
prójimo y basado en uno de sus objetivos globales: “promover la diversidad cultural, el
diálogo intercultural y una cultura de paz”, la Organización de las Naciones Unidas para la
Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), en 1999, lanza un proyecto llamado
“Manifiesto 2000 para una cultura de paz y no violencia” cuyo propósito es concienciar a la
ciudadanía a cultivar la cultura de la paz y lograr así un cambio evolutivo, modificando
mentalidades, actitudes y trascendiendo los límites de los conflictos armados.
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Comunicación y cultura de paz como componentes para solucionar los conflictos
Ya definidos los alcances de la comunicación y la cultura de paz, resulta importante
identificar que se debe fomentar y correlacionar ambos conceptos en comunión para lograr la
equidad y justicia social; de allí su relevancia para la difusión de pensamientos que
contribuyan a la solución de conflictos, promoviendo la participación activa de los grupos
sociales en pro de un beneficio colectivo. Tal y como lo explica Ramírez (1999), la cultura de
la paz y la comunicación deben radicar en el respeto al derecho ajeno.
Se infiere entonces, que las organizaciones dispuestas a fomentar una cultura de paz,
deben visualizar a la comunicación, como un instrumento para la consolidación de los
objetivos éticos y sociales, ya que las comunidades de este siglo basan sus modelos de
conducta en lo que ven, escuchan o leen en las redes de información obtenidas por los medios;
de allí la relevancia de su articulación y conexión para lograr este propósito.
CONSIDERACIONES FINALES
La comunicación, en especial los medios de comunicación (en sus distintas
presentaciones), inundan a la población con información audiovisual, escrita y oral que exhibe
una realidad violenta que, a pesar de que quizás sea cierta, es sobrevaluada como suceso para
generar un aporte mercantilista a los dueños, además de crear una poderosa influencia en las
mentalidades, conducta y personalidad de las personas.
Por otro lado, la cultura de paz es una opción educacional que permite impartir
conocimientos adecuados a los seres humanos, que por su entorno y carencias, adoptan los
modelos más fáciles de supervivencia. Este programa propugna la igualdad de oportunidades,
la justicia social, la participación activa e inclusiva de todos los miembros de la sociedad,
factores necesarios para crear las condiciones para el desarrollo humano sustentable.
Por tanto, existe la necesidad de utilizar la cultura de paz para fortalecer la
comunicación, tanto individual como colectiva, ya que esto significa un cambio radical en la
presentación de contenidos y la enseñanza de estos en la audiencia, coadyuvando a la
formación de una conducta distinta a la actual.
Es necesario que la comunicación fomente una cultura de paz a través del tratamiento
ético de los contenidos, bajo una responsabilidad social que respete el derecho a la
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información oportuna y veraz de las personas para nutrir principios morales que se han visto
abandonados por el manejo de la comunicación en ciertos medios.
De esta manera se pudo establecer que la comunicación y la cultura de paz se
correlacionan, tomando en consideración que la comunicación significa un espacio para la
exposición y promoción de la cultura de paz y que enmarca la puesta en marcha de relaciones
tanto individuales como colectivas, basadas en el respeto, la tolerancia, la equidad y la justicia
social como alternativas a la solución de conflictos.
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FORMACIÓN DE PROFESIONALES DEL PROGRAMA DE
HIDROCARBUROS DE LA MISIÓN SUCRE EN UN CAMBIANTE
ENTORNO TECNOLÓGICO
Medina R. y Martínez L.
Fundación Misión Sucre, Venezuela.
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Estado Zulia,
Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El presente trabajo muestra como a través de las charlas educativas se busca mejorar el
rendimiento académico de los estudiantes del programa de hidrocarburos de la Misión Sucre.
En la enseñanza de los hidrocarburos, a menudo se expresa que el ámbito educativo ha
quedado rezagado con respecto a las actividades que se desarrollan en el campo, es decir, el
ejercicio de las funciones del profesional en la industria. Esto justificaría el escaso rendimiento
de los ingenieros a la hora de ser sometidos a las evaluaciones para optar por un empleo dentro
de cualquier empresa relacionada con la extracción de los hidrocarburos. No obstante, el
creciente interés demostrado en las diversas charlas educativas da cuenta de una preocupación
por parte de los estudiantes, docentes y de las instituciones por mejorar esta realidad. El objeto
de este aporte es promover la participación de profesionales con suficiente experiencia laboral,
en la impartición de charlas educativas sobre las áreas medulares de los hidrocarburos,
conocidas como Estudio de los Yacimientos, Operaciones de Producción, Proyectos de
Infraestructura y Perforación de Pozos, dentro de las aldeas universitarias de la Misión Sucre.
Se comprobó que las charlas educativas contribuyen a un aprendizaje significativo sobre los
aspectos generales de la carrera y disminuyen la brecha académica que existe entre la teoría y
la práctica.
Palabras clave: Enseñanza, petróleo, charlas educativas.
INTRODUCCIÓN
La formación de los profesionales en el área de los hidrocarburos se basa en la
incorporación de habilidades que propicien la adquisición de conocimientos. Este
adiestramiento, por tanto, contribuye al desarrollo de los futuros ingenieros dentro de las
aldeas de la Misión Sucre. Desde la creación de la Misión Sucre, la estrategia de aprendizaje
más utilizada ha sido el análisis y la internalización de textos relacionados con las asignaturas
establecidas en los programas. Las tecnologías de información y comunicación llegan a las
aldeas como alternativas para mejorar el proceso de aprendizaje. “En la actualidad, la sociedad
nos demanda nuevas formas de enseñar y aprender, donde las tecnologías de la información y
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comunicación proporcionen espacios más motivantes y creativos, que favorezcan la
construcción de conocimientos y aprendizajes más significativos” (Cova et al., 2008).
Dentro de la tecnología de la información y comunicación, las charlas educativas son
consideradas como un medio que favorece el proceso de enseñanza-aprendizaje de las
diferentes disciplinas. Éstas se definen de forma general como cualquier presentación
realizada de forma interactiva entre los participantes y los ponentes, que sirve de apoyo al
proceso de enseñar, aprender y administrar. En general los alumnos del programa de
hidrocarburos no conocen a cabalidad las labores del profesional que ha optado ser, por
consiguiente tienen una percepción equivocada de lo que será su desempeño durante el
ejercicio de su carrera; es por ello que se hace necesario la impartición de charlas educativas
que les permitan desarrollar experiencias significativas construyendo su aprendizaje. Todo
esto propone retos a los métodos de enseñanza actuales, donde la experiencia que dejan este
tipo de actividades motiva a la reflexión en torno a la Universidad que se desea tener en la
época que se avecina.
Los estudiantes del programa de Hidrocarburos, poseen ciertas limitaciones derivadas
de sus aptitudes, vocación y aspiraciones. Las charlas educativas son probablemente, la tarea
más trascendente en materia de Educación Superior que se ha llevado a cabo a nivel
Universitario. Éstas se realizan ofreciendo elevados estándares de calidad técnica que se
vinculan con el compromiso y la solidaridad.
OBJETIVO
Crear un compendio de experiencias significativas e interactivas que promuevan la
motivación, aporte estímulos nuevos, active la respuesta de los estudiantes y establezca la
sucesión de aprendizajes en cuanto a los avances tecnológicos en el área de los hidrocarburos.
METODOLOGÍA
“De los profesionales se afirma que son personas que poseen una preparación,
competencia y/o especialización en un determinado campo del saber y hacer públicos”
(Caride, 2002); por tanto, los futuros ingenieros en el área de los hidrocarburos que
actualmente se forman en la Misión Sucre apalancarán aún más el desarrollo de los campos
petroleros del país, brindando un sustento a los programas sociales que desarrolla en la
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actualidad el gobierno nacional. Por otra parte, las charlas educativas sobre las actividades
desarrolladas en el campo han impactado la modalidad educativa contribuyendo con la
educación presencial, este fenómeno introduce una situación nueva ya que en ocasiones
disminuye la brecha existente entre la teoría y la práctica.
El empleo de este tipo de actividades por parte de profesionales que poseen un cierto
grado de experiencia en las diversas áreas de la Ingeniería de Petróleo, le imparte a las
asignaturas un dinamismo especial llevando al estudiante a construir su propio proceso de
aprendizaje ajustándose a su ritmo de entendimiento y logrando mejores desempeños. En las
Universidades de Venezuela, específicamente en las Aldeas de la Misión Sucre no existían
actividades que facilitaran el conocimiento de las actividades de campo a las que un
profesional en hidrocarburos se enfrentaría una vez ingresado en la industria. Por este motivo
se presentó la propuesta de desarrollar charlas educativas sobre las áreas medulares, conocidas
como Estudio de los Yacimientos, Operaciones de Producción, Proyectos de Infraestructura y
Perforación de Pozos. Las charlas se conciben como un soporte para desarrollar experiencias
significativas y relevantes, al permitir a los estudiantes construir su propio aprendizaje.
Estas actividades se planifican entre los ponentes y los estudiantes, ubicando el lugar
más propicio para su desarrollo, estableciendo como tiempo máximo 30 minutos para cada
ponencia (incluyendo el ciclo de preguntas y respuestas) y distribuyendo las mismas durante la
mañana y la tarde de un mismo día. Cabe destacar que la pedagogía juega un papel primordial
en la impartición de cada charla, ya que de la misma dependerá parte de la significación de los
aprendizajes a transmitir.
CONTENIDO
Estudios de yacimientos
Estas charlas ayudan a los alumnos a entender que el petróleo puede estar en el mismo
lugar donde se formó (en la roca madre) o haberse filtrado hacia otros lugares (reservorios)
por entre los poros y/o fracturas de las capas subterráneas. Por eso, “para que se den las
condiciones de un depósito o yacimiento de petróleo, es necesario que los mantos de roca
sedimentaria estén sellados por rocas impermeables (generalmente arcillosas) que impidan su
paso” (París, 2009). Esto es lo que se llama una “Trampa”, porque el petróleo queda ahí
atrapado.
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Esto ayuda a identificar los mantos que contienen las ansiadas rocas sedimentarias. Al
final, el estudiante logra comprender que el petróleo se encuentra ocupando los espacios de las
rocas porosas, principalmente de rocas como areniscas y calizas. Que es algo así como el agua
que empapa una esponja y que en ningún caso hay lagos de petróleo.
Operaciones de producción
Con la impartición de estas charlas, el estudiante comprenderá que la extracción,
producción o explotación del petróleo se hace de acuerdo con las características propias de
cada yacimiento, para poner un pozo a producir se baja un tipo de cañón y se perfora la tubería
de revestimiento a la altura de las formaciones donde se encuentra el yacimiento, el petróleo
fluye por esos orificios y se extrae mediante una tubería de menor diámetro, conocida como
“Tubing” o “Tubería de Producción”. Aprenderá que si el yacimiento tiene energía propia,
generada por la presión subterránea y por los elementos que acompañan al petróleo (por
ejemplo gas y agua), éste saldrá por sí solo y que en este caso se dice que el pozo produce por
flujo natural. Basado en lo anterior entenderá que si no existe esta presión, se emplean otros
métodos de producción, para llevar los fluidos desde el fondo del pozo hasta la superficie.
Proyectos de infraestructura
Estas charlas ayudan a comprender que gracias a que el petróleo extraído generalmente
viene acompañado de sedimentos, agua y gas natural, se deben construir previamente las
facilidades de producción, separación y almacenamiento de hidrocarburos. Le explican al
alumno que “una vez que el petróleo es separado de esos elementos, el mismo se envía a los
tanques de almacenamiento y a los oleoductos que lo transportarán hacia las refinerías o hacia
los puertos de exportación” (Martínez, 2006); el gas natural asociado que acompaña al
petróleo se envía a plantas de tratamiento para aprovecharlo en el mismo campo y/o
despacharlo como gas seco hasta los centros de consumo a través de gasoductos. Este tipo de
charlas exponen que en el caso de yacimientos que contienen únicamente gas natural, se
instalan los equipos requeridos para tratarlo (proceso de secado, mantenimiento de una presión
alta) y enviarlo a los centros de consumo.
Perforación de pozos
Estas charlas exponen que la única manera de saber realmente si hay petróleo en el
sitio donde la investigación geológica propone que se podrá localizar un depósito de
hidrocarburos, es mediante la perforación de un hueco o pozo. También explican que la
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profundidad de un pozo puede estar normalmente entre 2000 y 25000 pies, dependiendo de la
región y de la profundidad a la cual se encuentre la estructura geológica o formación
seleccionada con posibilidades de contener petróleo. El alumno aprende que el primer pozo
que se perfora en un área geológicamente inexplorada se denomina pozo exploratorio y que de
acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atravesar y las
condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perforación más indicado.
También explican que “la perforación se realiza por etapas, para que el tamaño del
pozo en la parte superior sea ancho y en las partes inferiores cada vez más angosto, esto le da
consistencia y evita derrumbes, para lo cual se van utilizando brocas y tuberías de menor
tamaño en cada sección” (Vanderbriest, 2005). Adicionalmente, plantea que durante la
perforación es fundamental la circulación permanente de un “Lodo de Perforación”, ya que el
mismo da consistencia a las paredes del pozo, enfría la broca y asciende por el espacio anular
que hay entre la tubería y las paredes del hueco. El material que saca sirve para tomar
muestras y saber qué capa rocosa se está atravesando y si hay indicios de hidrocarburos.
RESULTADOS
Entre los resultados alcanzados se menciona el detalle de las actividades llevadas a
cabo hasta la fecha: Charla Técnica “El Petróleo y sus Ciencias Afines”, impartida en diez
(10) ocasiones a estudiantes de la Misión Sucre y la Universidad Nacional Experimental
Rafael María Baralt. La misma ha contado con la participación de 90 estudiantes en promedio.
Encuentro Tecnológico “Aporte de Saberes”, presentado en tres ocasiones a estudiantes de la
Misión Sucre en conjunto con estudiantes de La Universidad del Zulia, Misión Ribas Técnica,
Universidad Bolivariana de Venezuela, Universidad Nacional Experimental Rafael María
Baralt, Universidad Nacional Experimental de las Fuerzas Armadas, Instituto Universitario
Tecnológico de Cabimas e Instituto Politécnico Santiago Mariño.
La participación en estos eventos ha llegado a sobrepasar los 400 estudiantes,
promediando los 350 estudiantes por evento. En resumen se han impartido trece charlas
educativas a ocho instituciones de educación superior, superando la participación de más de
1500 estudiantes quienes han podido beneficiarse de esta innovadora iniciativa.
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CONCLUSIONES
Con la implementación de las charlas educativas se contribuye a elevar la calidad de la
enseñanza, pues se proporciona un aprendizaje en el marco de las teorías conductista,
cognitivista y constructivista. Adicionalmente, con las charlas se mejora el aprendizaje de los
estudiantes, ya que éstos despiertan su atención al escuchar las experiencias de campo
expuestas por ingenieros, que a su vez ayudan a la comprensión de la información a través del
dinamismo e interacción que establecen con los participantes.
Este tipo de actividades complementan los conocimientos impartidos por el docente
elevando la calidad de la formación de los estudiantes, pues representan estrategias motivantes
para que el educando desarrolle sus habilidades cognitivas. Los procesos de enseñanza
aprendizaje permiten a los participantes aprender en poco tiempo y de una manera más
interactiva los conceptos y procedimientos complejos que se presentan dentro de la industria
petrolera.
La incorporación de la información sobre las experiencias de campo en el proceso de
aprendizaje de los estudiantes, despiertan en el participante un alto nivel de interés y ganas de
aprender. Estas actividades propician el acercamiento entre la industria y las universidades,
fomentando el intercambio de experiencias educativas que además de beneficiar a los
estudiantes conducen hacia una formación integral de los ingenieros.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cova A., Arrieta X. y Aular J. (2008). Revisión de modelos para la evaluación de software
educativos. Revista Electrónica de Estudios Telemáticos 7 (1), 93-114.
Caride J. (2002). Construir la profesión: la educación social como proyecto ético y tarea
cívica. Pedagogía Social. Revista Interuniversitaria 9 (Segunda Época), 91-125.
Martínez Y. (2006). Aplicación de la Metodología Integral de Productividad en el yacimiento
B-3 X.02 del campo Tía Juana.
París M. (2009). Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos. Maracaibo. Ediciones Astro
Data S.A. p.p. 588.
Vanderbriest J. (2005). Diseño de secuencia de revestidores para pozos de edad Eoceno en el
campo Tía Juana.
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SISTEMA DE LOMBRICULTURA: UNA ESTRATEGIA HUMANISTA
SOCIAL PARA LA CONCIENCIA AMBIENTAL DESDE LA
RESPONSABILIDAD SOCIAL
Gil J.1, Briceño L.2, Gil V.3, Posada L.3, Durán Y.4 y López M.2
1
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB).
[email protected]
2
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño.
3
Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del
Lago (ETRZDFCOL).
4
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
El objetivo de esta investigación fue implementar un sistema de lombricultura, dirigido a
jóvenes y adultos con discapacidad o diversidad funcional, a fin de fortalecer la conciencia
ambiental, desde la responsabilidad social, teniendo como escenario una institución de
Educación Especial de Cabimas: la Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la
Diversidad Funcional Costa Oriental del Lago (ETRZDFCOL), para contribuir a disminuir el
creciente deterioro, que hoy caracteriza nuestro planeta, en especial por el calentamiento
global y sus trágicas consecuencias. Para ello, los estudiantes de los servicios comunitarios del
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño (IUPSM), Núcleo Costa Oriental del Lago
de la Universidad del Zulia (LUZ-COL) y pasantes de Práctica Profesional II, efectuaron su
proceso de concienciación ambiental, facilitando aprendizajes a los estudiantes del plantel, a
través de estrategias como: conversatorios, manejo de desechos orgánicos derivados del
Programa Alimentario Escolar Bolivariano (PAEB) para el abono, implementación por
autogestión del sistema de lombricultura, campañas ambientales con el entorno comunitario de
la escuela, entre otros aspectos. En suma esta experiencia ha permitido un proceso de auto y
cogestión compartida, destacando entre sus resultados: consolidar el sistema de lombricultura.
Los actores a pesar de su condición de discapacidad, tomaron mayor conciencia sobre la
defensa del ambiente, aprendieron sobre siembra y asumieron el ornato y ambiente de su
escuela y entorno. El sistema de lombricultura constituye una alternativa de autogestión para
el plantel aunado al hecho de que servirá como propuesta piloto para ser ejecutada en el resto
de las Escuelas Bolivarianas locales.
Palabras clave: Sistema de lombricultura, diversidad funcional, responsabilidad social.
INTRODUCCIÓN
El evidente deterioro, que hoy sufre nuestro planeta, entre otros aspectos, por el uso
irracional de sus recursos naturales, la masiva industrialización y modernización, la falta de
conciencia y compromiso de los gobernantes en asumir políticas públicas que garanticen una
mayor protección al ambiente, aunado a la indiferencia de muchos, ante los impactos que se
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han derivado de lo antes indicado; entre ellos, fundamentalmente el calentamiento global y su
nefasto efecto de invernadero. Esto nos obliga a todos, entre ellos a las universidades, a asumir
con mayor responsabilidad social, los retos de esta actual realidad ambiental, que nos ofrece
una calidad de vida y ambiente menos sano.
Por otra parte, las escuelas no han asumido verdaderamente su rol concienciador del
nuevo ciudadano y su ambiente, se limitan a eventos ocasionales como el día del árbol y día
del ambiente, entre otros y no de un proyecto sistemático y reflexivo que se ejecute día a día
en los diferentes espacios de aprendizaje.
Una de las estrategias que recientemente se viene aplicando para fomentar la educación
ambiental es la lombricultura o lumbricultura, la cual se define como el cultivo -desarrollo de
poblaciones- de lombrices. Un proceso limpio y de fácil aplicación para reciclar una amplia y
variada gama de residuos biodegradables (restos orgánicos), produciendo abono y lombrices
(Schuldt, 2006: 20). Es clasificada como una tecnología ex situ, que contempla el cultivo de
especies de anélidos nativos o foráneos adaptados a vivir en altas densidades dentro de un
mismo espacio bajo unas condiciones ambientales controladas por el ser humano (Fundación
Hogares Juveniles Campesinos, 2005: 102).
En virtud de lo antes expuesto, se desarrolló este trabajo titulado “Sistema de
lombricultura: una estrategia humanista social para la conciencia ambiental desde la
responsabilidad social”, implementado a través de la investigación acción participativa,
métodos teóricos y empíricos, teniendo como escenario, una escuela especial como lo es el
Taller de Educación Laboral Bolivariano Costa Oriental del Lago (TELBCOL) de la Escuela
Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del
Lago
(ETRZDFCOL), ubicada en el municipio Cabimas del estado Zulia (Venezuela). En el mismo
se describen algunos aspectos derivados del aprendizaje obtenido por medio de la
implementación de este sistema.
PROPÓSITO
Implementar un sistema de lombricultura, dirigido a jóvenes y adultos con
discapacidad o diversidad funcional, a fin de fortalecer la conciencia ambiental, desde la
responsabilidad social.
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RESULTADOS
En la TABLA 1 se presentan las actividades realizadas en la ETRZDFCOL para la
implementación de un sistema de lombricultura, así como también, los resultados o hallazgos
más importantes que se develaron durante este proceso.
TABLA 1. Resultados del proceso de creación de un sistema de lombricultura
ACTIVIDADES
RESULTADOS
Presentación, inspección y Para tales efectos, se efectuaron entrevistas iniciales con el
diagnóstico al instituto personal directivo, acompañamiento de la docente y
TELBCOL.
estudiantes de la UFI jardinería, donde se destacó la cantidad
de desechos derivados de la comidas del comedor.
Diagnóstico del área como Se observó el área destinada a la construcción del
objeto de estudio y vermicompostador, permitiendo jerarquizar las necesidades y
planificación
de
las recursos requeridos.
actividades a realizar.
Socialización con la UFI de Visita a las diferentes UFI y oficinas administrativas del
Jardinería,
personal TELBCOL, indicando en cada una ellas el propósito del
docente, administrativo y proyecto, de igual manera y de modo más específico en la UFI
estudiantes
de
la de Jardinería, logrando sensibilizar y acércandonos con mayor
institución.
afectividad, con estudiantes y docentes, destacando que se
realizó un conversatorio sobre lombricultura. Los involucrados
se mostraron muy receptivos y dispuestos a ser partícipes del
proyecto.
Presentación
del Posterior a las entrevistas ya indicadas, asesorías con el tutor
planteamiento del trabajo a académico y acompañante comunitario, se diseñó el plan de
realizar, conjuntamente con trabajo, contando con el consenso del personal directivo
el plan de acción a la UFI docente y estudiantes de la UFI jardinería.
de Jardinería.
Análisis
directo La observación se hizo tomando en cuenta la factibilidad del
(observación) en el área proyecto, riesgos, potencialidades para su ejecución,
destinada a la implantación considerando que están dadas todas las condiciones para su
del
sistema
de ejecución.
lombricultura.
Visita al área destinada a Las orientaciones dadas por los dos ingenieros agrónomos,
la instalación del sistema quienes inspeccionaron el área destinada a la construcción del
de lombricultura del grupo lombricero, facilitaron la mejor comprensión del proceso, así
junto con el ingeniero mismo permitió determinar los aspectos técnicos y financieros
Agrónomo seleccionado
para su implementación.
Fuente: Elaboración propia
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TABLA 1. Resultados del proceso de creación de un sistema de lombricultura (Continuación)
ACTIVIDADES
Estudio de todos los
factores
que
puedan
generar dificultades en la
eficiencia
de
la
implantación del sistema
de lombricultura en el área
seleccionada en relación
con su generación de
abono.
Limpieza total del área
seleccionada
Búsqueda de presupuestos
Actividad de autogestión
para la compra de los
equipos necesarios para la
implantación del sistema de
lombricultura
Compra de los materiales y
equipos necesarios para la
implantación del sistema de
lombricultura.
Evaluar la cantidad de
desechos
orgánicos
generados por el Programa
PAEB, en relación al
vermicompostador.
Realizar el ordenamiento
de los materiales y equipos
de trabajo en relación al
área objeto de estudio.
RESULTADOS
Posterior a la visita de los especialistas antes indicados, el
equipo debatió sobre las posibles dificultades para la
implementación, estableciendo por consenso que son mínimas
y susceptibles de solventar, reafirmando el compromiso de
ejecutar el proyecto.
Con el acompañamiento de la docente y estudiantes de la UFI
jardinería se logró el retiro de escombros, fumigación,
reubicación de plantas ornamentales y medicinales, dejando el
espacio en condiciones óptimas para ejecutar el proyecto.
Previa consulta a un albañil, se establecieron los recursos y
materiales para la construcción del lombricero, distribuyendo
responsabilidades entre el grupo, para la consulta de costos en
los establecimientos acordes a los materiales requeridos.
Los prestadores del servicio, efectuaron ciertas actividades
entre familiares, amigos, miembros de la comunidad para
generar recursos económicos, con el fin de poder obtener los
recursos económicos necesarios.
Una vez obtenidos los recursos por autogestión, el equipo
compró los materiales necesarios para la implantación del
sistema de lombricultura.
Conjuntamente con la coordinadora del PAEB, y madres
procesadoras, se conoció la cantidad estimada de desechos
alimenticios diarios, siendo suficiente para el mantenimiento
del lombricero.
Para dar inicio a la construcción del vermicompostador,
teniendo todos los materiales comprados el equipo procedió a
su ordenamiento según su utilidad durante la construcción.
Fuente: Elaboración propia
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TABLA 1. Resultados del proceso de creación de un sistema de lombricultura (Continuación)
ACTIVIDADES
RESULTADOS
Ejecución
del Se construyeron las dos fosas en concreto, bajo el
vermicompostador
y acompañamiento de albañiles de la comunidad, y estudiantes
lombricero
de la ETRZDFCOL, permitiendo dejar los espacios aptos para
la cría de lombrices.
Implementación
del Se efectuó tomando en cuenta las recomendaciones dadas por
período de prueba dentro los ingenieros agrónomos, lográndose superar la prueba con un
del vermicompostador
buen resultado.
Pintura
de
murales Gracias a la autogestión se efectuó la contextualización del
ecológicos
alusivos, espacio para el sistema de lombricultura con diseños alusivos
articulados
con
otros al tema, y reflexiones ambientales, contando con la ayuda del
grupos de la comunidad.
MSc. Jesús Salvador Gil, en el diseño y pintura de los mismos.
De igual modo, colaboraron estudiantes de servicio
comunitario de relaciones industriales, coordinados por la Dra.
Violeta Gil, y pasantes de Práctica Profesional II de Educación
Especial y por la MSc. Ylse Durán, ambos grupos del Núcleo
LUZ-COL.
Conversatorios
con Previa elaboración del cronograma de actividades, se
docentes, estudiantes con efectuaron varios conversatorios con los actores educativos
discapacidad o diversidad antes indicados, intercambio de saberes sobre la importancia
funcional
de
la del reciclaje, preservación del planeta, cuidado de las
ETRZDFCOL
lombrices, procesamiento y envasado del abono líquido
“HUMUS”
Inauguración oficial del Cumplidas todas las fases anteriores, con mucha satisfacción
sistema de lombricultura.
se realizó la inauguración de dicho sistema, contando en la
misma con el coordinador de extensión, coordinadora de
servicio comunitario del IUP Santiago Mariño, representante
del gobernador del estado Zulia, miembros de consejos
comunales, medios de comunicación social de tv y radio.
El apoyo de los medios de comunicación social, entre ellos
Publicidad para la venta del TVCOL, emisoras locales
como favoritas
97.9 FM,
abono líquido “HUMUS”
especialmente el programa “Los reyes de la gaita” conducido
por el MSc. Jesús Salvador Gil, Xtrema FM, programa como
anillo al dedo, moderado por Jayfrancis Bitter, entre otros
medios de comunicación social, permitieron a la comunidad
conocer las bondades del producto, con el fin de que lo
adquiera y obtenga el beneficio esperado para las plantas,
generándose ingresos económicos para el plantel.
Fuente: Elaboración propia
IMPACTOS
Sociales: consolidar estas acciones, permitió proyectar con la ayuda de los medios de
comunicación social los programas y proyectos desarrollados en cada una de las
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especialidades del plantel, logrando al mismo tiempo facilitar sus experiencias significativas
en materia ecoeducativa a otras instituciones de la región, incluyendo las de educación regular
públicas y privadas.
Ambientales: a través del sistema de lombricultura se aprovechan los desechos
orgánicos derivados de los sobrantes de comidas, conchas de frutas y verduras del Programa
Alimentario Escolar Bolivariano, se evitan los malos olores y la proliferación de moscas y
roedores que antes existían cuando fallaba el servicio de aseo urbano. De igual modo, se
promueve una mayor conciencia ambiental.
Ornato y preservación de la infraestructura: gracias a la formación y
concienciación que permanentemente se da a todos los actores educativos y comunitarios,
nuestro plantel se enorgullece de contar con un ambiente muy armónico de plantas
ornamentales, loros canadienses, los espacios (baños y salones) se mantienen en condiciones
higiénicas favorables, lo cual llena nuestro espíritu y nos compromete a seguir luchando por
un mundo mejor.
Concienciación: a través de los talleres de sensibilización, cursos y exposiciones sobre
la utilización de las tres R: reusar, reciclar y reducir.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fundación Hogares Juveniles Campesinos (2005). Manual: Cría de la lombriz de tierra.
Una alternativa ecológica y rentable. Bogotá. p.p. 193.
Shuldt M. (2006). Lombricultura. Teoría y práctica. Madrid: Mundi-Prensa, S. A. p.p. 307.
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NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO DE LA UNIVERSIDAD DEL
ZULIA: UN NÚCLEO UNIVERSITARIO SALUDABLE
Morales J., García C., Lugo Z., Cabrera G., Morales C. y Morales C. M.
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia. Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Este proyecto tiene como propósito promover un entorno saludable mediante el desarrollo de
acciones conducentes al bienestar social en la dinámica de trabajo de la comunidad
universitaria del Núcleo Costa Oriental del Lago de la Universidad del Zulia (LUZCOL),
contribuyendo a la prevención y conservación de la salud, en condiciones que faciliten la
convivencia en un óptimo ambiente laboral, favoreciendo también la calidad de servicio de la
educación universitaria. El proyecto se soportará en los programas en materia de salud
ocupacional aportados por la Organización Mundial de la Salud. La metodología a utilizar será
la investigación-acción-participación, trabajando con el personal docente, administrativo y
obrero adscrito a la comunidad universitaria del Núcleo LUZCOL. Los resultados esperados
serán el incremento de la productividad de los trabajadores y trabajadoras, disminución de los
gastos en salud y el fomento del equilibrio de los aspectos biopsicosociales de la comunidad
universitaria.
Palabras clave: Entorno saludable, bienestar social, comunidad universitaria, salud, ambiente
laboral.
INTRODUCCIÓN
Actualmente, la naturaleza creciente del trabajo en el mundo y las nuevas tecnologías,
han tenido un impacto dramático sobre la fuerza laboral y se ha hecho cada vez más notorio
que el término salud. Esto está conduciendo a las organizaciones a plantearse una nueva
realidad debido a los giros acelerados en cuanto a los patrones de sostenibilidad, rentabilidad y
productividad.
La Organización Mundial de la Salud (1978) define a la salud como el bienestar físico,
mental y social completo y no meramente la ausencia del daño o ausencia de la enfermedad.
Por su parte Machado (2006) plantea que el concepto de salud es muy complejo y ha sido
definido por múltiples autores que brindan diferentes interpretaciones dependiendo del
contexto histórico y social. En su opinión, lejos de considerar la salud como el simple hecho
de no tener enfermedad, debe ser considerada como un proceso dinámico en el cual
contribuyen diferentes factores, entre ellos el entorno, la biología, el individuo y sus estilos de
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vida, que confluyen todos para determinar en los diferentes momentos de la vida de una
persona como se desarrolla ésta, en cuáles condiciones y con qué calidad.
Para Lalonde (1974) el concepto de salud involucra el bienestar físico, emocional,
económico y social, pero también implica obtener un nivel de condiciones materiales y
espirituales que permitan al individuo y al colectivo permanecer socialmente activos y sentirse
bien con lo que hacen.
Considerando que el estar saludable implica una serie de procesos, es fundamental
conocer que desde la visión de la salud pública se puede alcanzar este propósito con acciones
encaminadas a promocionar la salud, prevenir la enfermedad y controlar los factores de riesgo
que pueden afectarla.
En tal sentido, las organizaciones deben estar orientadas a principios y valores
asociados al mantenimiento de los espacios laborales desde los niveles que implican la
relación salud-trabajo, ambientes laborales y políticos institucionales con apoyo constatado de
las distintas unidades que convergen a través del fomento y la permanencia de las acciones
vinculadas a tal fin.
Ante esta situación, surge en Venezuela la necesidad de transformar el contexto de la
salud con un cambio significativo de la política social, enmarcado en un proceso de reforma
global del estado venezolano, caracterizado por una reestructuración institucional,
disminución del gasto público, descentralización y privatización.
En todas las empresas y organizaciones de Venezuela, al igual que en las
universidades, en este caso el Núcleo Costa Oriental del Lago de la Universidad del Zulia,
debe atenderse lo expuesto en la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente
de Trabajo (LOPCYMAT), que entre otras cosas promueve la implementación del Régimen de
Seguridad y Salud en el Trabajo, en el marco del nuevo Sistema de Seguridad Social
venezolano, abarcando la promoción de la salud de los trabajadores, la prevención
de
enfermedades profesionales y accidentes de trabajo, cuya razón es incrementar el control
determinante de la salud de las personas y grupos sociales, con el propósito de mejorar su
convivencia en el entorno.
La LOPCYMAT (2005) prevé además en su Artículo 41 la creación de un Comité de
Salud Ocupacional en todo centro de trabajo, establecimiento o unidad de explotación de las
diferentes empresas o de instituciones públicas o privadas, como un órgano paritario y
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colegiado de participación destinado a la consulta regular y periódica de las políticas,
programas y actuaciones en materia de seguridad y salud en el trabajo.
La tarea de los integrantes o delegados del Comité de Salud Ocupacional es hacer velar
y garantizar que las actividades planeadas en el Programa Ocupacional se cumplan. Su
ejecución es permanente, se concibe como un proceso de mejoramiento continuo de las
condiciones de trabajo, a la vez que debe actualizarse como mínimo una vez al año, según se
presenten cambios en los factores de riesgo o en los procesos. En este sentido, resulta
pertinente el desarrollo del Programa de Salud Ocupacional, debido a que es una actividad que
tiene tanta importancia como la gestión de la calidad, la productividad y las finanzas de la
empresa.
Esto se concatena con lo planteado en el plan de gestión decanal vigente, en el que se
trazan varios aspectos, como los impactos organizacionales, referidos a los efectos de la
gestión sobre los aspectos laborales, ambientales, hábitos de vida cotidiana en el campus, que
derivan en valores vividos y promovidos intencionalmente o no, que afectan el desempeño, la
dignidad y el bienestar de las personas.
El referido impacto deriva además en una política articulada, dirigida a la obtención de
una calidad de vida institucional ejemplar, tanto laboral como medioambiental, al promover
comportamientos éticos, democráticos y medioambientalmente adecuados para tener un
campus responsable y congruente con los valores declarados de la universidad.
En ese orden de ideas, resulta pertinente acotar que los elementos que han afectado el
sector salud en las universidades públicas, resultan de la elevada demanda del gasto público y
de la falta de presupuestos acordes a dicha demanda, lo que se ha traducido en la ineficiencia
de los servicios que se brindan, en un nivel hospitalario inoperante, una excesiva
diversificación de los servicios que atiende a una población insatisfecha, sin dar respuestas a
las exigencias de los usuarios. Así como también, el ambiente y cultura laboral que allí
prevalecen.
Este proyecto se encargará en un primer término de establecer un sistema de salud
competente y capaz de resolver los problemas, crear estrategias de promoción de la salud,
enfocadas a la orientación, y propiciar el comportamiento del recurso humano en un ambiente
laboral adecuado hacia el logro de los objetivos institucionales de una universidad saludable
que realiza acciones estratégicas y sostenidas que fomentan la salud integral (biopsicosocial) y
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la participación activa de la comunidad universitaria, desarrollando una cultura de salud
integral, incluyendo la formación de estilos de vida saludable y de autocuidado, así como
oportunidades y entornos de vida, trabajo y aprendizaje saludable, investigación y docencia
dentro de sus funciones sustantivas.
En este sentido, el concepto de Universidad Promotora de la Salud se refiere “a una
Universidad que de forma continua está mejorando e interviniendo sobre aquellos factores que
determinan su ambiente físico y social, facilitando el acceso y potenciando los recursos
comunitarios que permiten a sus miembros realizar todas sus funciones vitales y
autodesarrollarse hasta su máximo potencial desde una perspectiva de apoyo mutuo”
(Documento de Trabajo de la Red Española de Universidades Promotoras de la Salud, 2007:
2).
Las bases en que se inspira el movimiento de Universidades Promotoras de Salud están
fuertemente enraizadas en los principios de Salud para Todos y desarrollo sostenible, la Carta
de Ottawa para la Promoción de la Salud (1986), y su aplicación práctica bajo el enfoque de
espacios saludables, especialmente con los movimientos de ciudades saludables, municipios y
comunidades saludables, y escuelas promotoras de salud. “LUZ-COL: un Núcleo
universitario saludable”, es el nombre de una iniciativa que surge como inquietud para
animar a la comunidad universitaria del Núcleo Costa Oriental del Lago de la Universidad del
Zulia a llevar una vida más sana, gracias a la programación de diversas actividades con la
promoción y fomento de la salud como referente a un proyecto educativo y laboral.
OBJETIVOS
Los objetivos del proyecto son: crear un entorno universitario físico y psicosocial
saludable, incorporar la promoción de la salud como eje transversal en la dinámica de trabajo
de los empleados universitarios, en el rendimiento y desempeño de su área laboral, así como
también en la oferta de servicios universitarios y la mejora de la información, coordinación y
animación a la participación en la actividades propuestas por el Núcleo LUZ-COL.
El plan de este proyecto que se pretende iniciar en el período 2014-2015, recoge en sus
objetivos estratégicos el impulso del desarrollo de la salud de los miembros de la comunidad
universitaria en general y también de los diferentes colectivos que convergen en ella; dentro
del marco de un Plan Global de Universidad Saludable. La materialización de estas medidas se
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lleva en primer término mediante programas periódicos de actividades estructuradas y
subdivididos en trimestres, con el fin de ir generando resultados durante todo el período
académico anual.
METODOLOGÍA
Frente a la concepción tradicional del conocimiento, se presenta la que ofrece la
Investigación-Acción Participativa como una nueva alternativa de investigación, inscrita en el
marco del paradigma cualitativo, que surge para satisfacer la necesidad que emerge de la
incapacidad de los enfoques tradicionales, en dar respuestas satisfactorias, así como por el
carácter deshumanizado de la investigación social.
Sobre este particular De Schutter (1983:173) plantea que “la Investigación Acción
Participativa pone el énfasis en la participación de la población para producir los
conocimientos y los puntos de vista que nos llevará a tomar las decisiones y a ejecutar una o
más fases en
el proceso de investigación”. Sobre el mismo tópico afirma Schemelkes
(1986:78-79): en el concepto de Investigación-Acción Participativa están involucrados los
conceptos de Investigación Acción y de Investigación Participativa, el pueblo (el colectivo)
participa en una o varias fases de investigación y va conociendo la realidad en la medida que
la transforma.
ACCIONES Y POSIBLES RESULTADOS
Dentro del "Programa saludable", se organizarán jornadas, talleres de formación,
charlas, cursos, exposiciones, actividades deportivas, recreativas y culturales, en áreas con
temáticas como el manejo de estrés y ansiedad, autoconocimiento, prevención de riesgos
laborales, convivencia, educación afectivo-sexual y mediación para la participación, entre
otros.
En concreto, el área de promoción de Bienestar Universitario haciendo de LUZ-COL
un Núcleo saludable, contribuirá a la creación de ambientes laborales propicios; favoreciendo
el crecimiento personal y social, mejorando la calidad de vida de su comunidad universitaria.
Entre los beneficios que obtiene una universidad que instrumenta políticas saludables se
destacan: incremento de la productividad de los alumnos y empleados, disminución del
ausentismo, aumento de la rentabilidad, fomento de nuevas conductas en la sociedad y
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reducción de gastos en salud. Para dar inicio a este proyecto se gestionará su aprobación ante
las instancias correspondientes con la finalidad de implementarlo por medio de acciones
preventivas conforme a los marcos o componentes antes descritos.
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Carta de Ottawa para la Promoción de la Salud (1986). Conferencia Internacional sobre
Promoción de la Salud. Ottawa.
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SISTEMATIZACIÓN DE EXPERIENCIAS DE EDUCACIÓN
AMBIENTAL EN EL PODER POPULAR
Yoris S., Chacín H., Guerere A., Martínez R. y Soto Y.
Programa Investigación CDCHT. Sede Quinta Ghirlandina. Universidad Nacional
Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB). Estado Zulia, Venezuela.
[email protected]
RESUMEN
Con la constitución de los Consejos Comunales en el año 2006, en Venezuela se comienzan a
gestar avances en relación a la organización social. Estas instancias de poder fueron creadas
para que los recursos lleguen directamente a los ciudadanos y que éstos le puedan dar solución
a sus problemas desde las bases. Sin embargo, uno de los aspectos que poco se buscaba
resolver eran los ambientales, de allí que en el año 2009 se diseña un plan para la
conformación y la formación de los miembros de los Consejos Comunales en el área
ambiental, a través de la UNERMB y alcaldía de Cabimas, ya que los voceros que integran las
mesas técnicas de ambiente y educación no se encontraban capacitados en esta área. Se tiene
como objetivo general sensibilizar a la comunidad de los Consejos Comunales del municipio
Cabimas, creando espacios de encuentro para promover actividades enmarcadas en un plan de
formación para la concienciación en materia ambiental. La investigación es de tipo interactiva,
no experimental, de campo, con el uso del conversatorio como estrategia de interacción. La
población estuvo estructurada por los voceros principales de cinco (05) Consejos Comunales
en diferentes parroquias del municipio Cabimas, hubo una recolección de datos por parte de
los investigadores con un proceso de observación permanente. Los hallazgos más resaltantes
están centrados en el conocimiento adquirido en materia ambiental y en las acciones asumidas
por estas comunidades para enfrentar los asuntos ambientales con un verdadero sentido
ecosocialista.
Palabras clave: Educación ambiental, sensibilización, consejos comunales.
INTRODUCCIÓN
En el año 2006, el Ejecutivo nacional creó los consejos comunales como instancias del
poder popular, para delegar en ellos la ejecución de los proyectos de las comunidades, y poco
a poco a esas instancias se le han dado más roles y ahora tienen una amplia participación
dentro del modelo productivo socialista. Es por ello, que en el año 2009 se comienza a gestar
un plan desde el gobierno municipal y en vinculación con la Universidad Nacional
Experimental Rafael María Baralt, se parte de la primicia de seleccionar los consejos
comunales donde se realizaron las actividades de formación.
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En este aspecto, jugó un papel fundamental la Dirección de Ambiente de la Alcaldía
del municipio Cabimas, ya que fue posible obtener una data en relación a los consejos
comunales con mayor presencia dentro de los problemas planteados en esta oficina. Se
seleccionó un consejo comunal por parroquia y se asumieron cinco (05) parroquias para la
formación en materia de educación ambiental. De esta manera, se trabajó en la parroquia
Germán Ríos Linares (Consejo Comunal Los Hornitos), parroquia San Benito (Consejo
Comunal Villa Victoria), parroquia Rómulo Betancourt (Consejo Comunal Brisas de San
José), parroquia Carmen Herrera (Consejo Comunal Delicias Viejas) y Parroquia La Rosa
(Consejo Comunal Nuevo Horizonte).
Con este informe, se busca sistematizar las experiencias vividas por los investigadores
y el poder popular organizado, tomando en cuenta que entre los consejos comunales existen
coincidencias en cuanto a los problemas ambientales, siendo los más frecuentes la
contaminación, atmosférica por quema de desechos sólidos no peligrosos, tala de árboles, bote
de escombros en espacios de áreas verdes no desarrolladas y disposición de desechos sólidos
en drenajes a cielo abierto.
Con base a esta información, se diseñó un plan de formación en educación ambiental
que consta de 5 módulos, donde se desarrollan temas tales como: ¿Qué estoy haciendo por mi
comunidad?, Los Árboles, su importancia y su mantenimiento; Problemas de contaminación
más frecuentes en el municipio y como atacarlos; ¿Qué hacer con la basura? y Legislación
ambiental.
La sistematización de la experiencia se realizó para compendiar toda la información
obtenida en cada uno de los encuentros con los miembros de los consejos comunales y las
acciones propias de sistematización se realizaron desde marzo hasta junio del 2014,
recopilando la información obtenida entre los años 2010 al 2012.
ACCIONES EJECUTADAS
En virtud de que el propósito en la acción inicial del proyecto, fue formar a los
miembros de los consejos comunales en materia ambiental, se llega al consenso entre los
investigadores de sistematizar la información recabada en cada uno de los encuentros
vivenciales que se dieron con los protagonistas del poder popular a través de las
observaciones, conversatorios y talleres realizados.
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Equipo de Sistematizadores:
Sandra Yoris, Henry Chacín, Anny Guerere, Rosángel Martínez y Yuleidy Soto.
Consejos Comunales involucrados:
C.C. “Brisas de San José”, C.C. “Los Hornitos”, C.C. “Delicias Viejas”, C.C. “Nuevo
Horizonte” y C.C. “Villa Victoria”.
Responsables de Instituciones u Organismos:
Se contó con el apoyo de las siguientes organizaciones e instituciones:
- Dirección de Ambiente, Ing. Maritza Nava, Teléfono 0424-6236126.
- C.E.A.P.P- UNERMB, Lcdo. Henry Chacín Coordinador-Investigador, Teléfono
0414-0610579.
- Empresa CORPOELEC, Lic. Cecilia Gallardo.
SISTEMATIZACIÓN
El equipo de investigación - sistematización, se reunió en varias oportunidades con
algunas personas que están vinculadas a los consejos comunales seleccionados de manera
directa, para plantearles la necesidad de hacer una vista panorámica en el sector, y tener
algunas percepciones acerca del trabajo. Se realizó la presentación a los asistentes, en
referencia a los objetivos que persigue la reunión y a los procesos a seguir durante el tiempo
que dure la formación.
Posteriormente, se abordó entre todos los investigadores los temas de importancia para
la comunidad en materia ambiental, luego de haber realizado un diagnóstico participativo
comunitario en cada sector.
Se llevó ordenadamente un registro de lo que se realizó durante el proyecto, para luego
analizarlo con base al sentido y lógica del proceso como tal, de la manera como se dio, sin
manipulación. Además, se organizó la información recogida en las anotaciones, luego con
esos datos se reconstruyeron los diferentes aspectos de la experiencia, no se dio un orden
cronológico, sino que se clasificó según los aspectos. Se realizó una investigación descriptiva
para cada uno de los aspectos del proyecto, esta vez en orden cronológico; sus principales
momentos y etapas.
Esta reconstrucción descriptiva e interpretativa óptima, la generalizamos, para analizar
y redactar las experiencias vividas que irán en el informe. Se usaron formatos propuestos por
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Coopens y Van de Veld (2005: 74-75), que fueron de gran ayuda para el registro descriptivo
de la investigación.
A continuación, en la TABLA 1 se presenta la sistematización de experiencias, donde
se concreta de manera general el nombre de los consejos comunales intervenidos,
metodología, cronograma, beneficiarios directos, observación inicial y logros alcanzados.
RECOMENDACIONES
Luego de realizada la sistematización de estas experiencias con el poder popular, se
recomienda:
Continuar realizando este tipo de trabajos que conducen al fortalecimiento del poder
popular.
Realizar actividades de extensión en las comunidades menos atendidas del municipio.
Propiciar en nuestros estudiantes los trabajos en, con y para las comunidades que
permita el crecimiento del ser humano desde su interior para que florezca el individuo nuevo y
pase a ser un colectivo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Coopens y Van de Veld (2005). Cuadernos Comunitarios, Sistematización de experiencias:
texto de referencia y consulta. Centro de Investigación, Capacitación y Acción Pedagógica
(CICAP). p.74 y 75.
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TABLA 1. Sistematización de experiencias.
Consejo
Comunal
Brisas de
San José
Metodología
Cronograma
Beneficiarios
directos
Conversatorios,
talleres y charlas
De julio a
noviembre de
2010
20 vecinos
Delicias
Viejas
Conversatorios,
talleres y charlas
De febrero a
mayo
de
2011
20 vecinos
Los
Hornitos
Conversatorios,
talleres y charlas
De julio a
noviembre de
2011
20 vecinos
Nuevo
Horizonte
Conversatorios,
talleres y charlas
De febrero a
mayo
de
2012
20 vecinos
Villa
Victoria
Conversatorios,
talleres y charlas
De julio a
noviembre de
2012
20 vecinos
Observación inicial
Al
inicio
de
la
intervención
se
observaron problemas de
botes de escombros y
desechos sólidos no
peligrosos, áreas verdes
afectadas
y
no
desarrolladas y bote de
agua potable en la vía
pública.
Al comienzo de la
intervención se observó
botes de escombros y
desechos sólidos no
peligrosos en el drenaje
de aguas de lluvias
embaulado que cruza.
Al
inicio
de
la
intervención
se
observaron problemas de
quema
de
desechos
sólidos no peligrosos,
botes de escombros y
basura, tala de árboles y
bote de agua potable en
la vía pública.
Aquí los problemas
observados fueron los
botes de escombros y
desechos sólidos no
peligrosos, y bote de
agua potable en la vía
pública.
En la visita inicial se
observaron problemas de
quema permanente, botes
de escombros y desechos
sólidos no peligrosos, y
bote de agua potable en
la vía pública.
Logros
alcanzados
Asamblea general
y la construcción
de las normas de
convivencia
ambiental.
Limpieza
del
drenaje de manera
conjunta entre la
comunidad,
los
obreros de la
dirección
de
infraestructura de
la
Alcaldía
Bolivariana
de
Cabimas y el
Instituto
Municipal
de
Aseo Urbano de
Cabimas
(IMAUCA).
Se constituyó la
vocería
de
ambiente con la
finalidad
de
canalizar todos los
problemas
en
materia ambiental
con
los
organismos
competentes de su
espacio territorial
y áreas vecinas.
La limpieza de
toda la comunidad
y se constituyó la
vocería
de
ambiente
para
canalizar todos los
problemas
en
materia ambiental.
Constitución de la
vocería
de
ambiente a fin de
canalizar todos los
problemas
en
materia ambiental.
Fuente: Autores (2014)
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PRESERVANDO EL PLANETA Y LA ESPECIE HUMANA DESDE Y
CON LA DIVERSIDAD
Gil V.1,2, De Mora L.2, Gil J.3, Posada L.2, Durán Y.1 y López M.4
1
2
Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del
Lago (ETRZDFCOL). [email protected]
3
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB).
4
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño.
Cabimas, estado Zulia, Venezuela.
RESUMEN
El planeta se muestra con diversos signos de descomposición, dejando en evidente peligro de
extinción de diversas especies marítimas, flora, fauna, así como un acelerado deterioro de la
calidad de vida humana. En tal sentido, se asume el objetivo de contribuir desde el quehacer
pedagógico con acciones reflexivas, transformadoras, en torno a la problemática ambiental,
con el colectivo educativo de ETRZDFCOL y su entorno, a fin de preservar el planeta y la
especie humana desde y con la diversidad. Entre las actividades ejecutadas destacan:
conformación de brigadas energéticas y ambientalistas integradas por estudiantes, personal y
comunidad, desarrollo del proyecto manos a la siembra, creación de un sistema de
lombricultura, construcción de vivero para la venta de plantas ornamentales y medicinales, el
cual fue edificado con aportes de PDVSA, INCES y estudiantes de servicio comunitario de
Relaciones Industriales del Núcleo LUZ COL, aunado a pintura de murales ecológicos dentro
y fuera de la institución efectuados por dichos estudiantes conjuntamente con los educandos
del plantel, consejos comunales, grupos ecológicos, entre ellos Hábitat. Se realizó la venta de
productos derivados de la sábila, como shampoo, cremas faciales y capilares, jarabes
medicinales entre otros. Se desarrolló la cría de aves. Cabe señalar, que lo indicado, no sólo
sirve para la autogestión económica, sino que son escenarios vivos para acción dialéctica
transformadora que facilita la socialización de saberes y afectos de los estudiantes con
diversidad funcional o discapacidad donde fortalecen sus potencialidades para el proceso de
inclusión social.
Palabras clave: planeta, inclusión social, diversidad funcional.
INTRODUCCIÓN
Cuando se hace mención a la problemática ambiental son muchos los deterioros y
contaminación que a nivel global, describen su actual situación siendo los más resaltantes:
cambios climáticos, incremento de los desastres naturales, destrucción de la capa de ozono,
calentamiento de la tierra, lluvia ácida, destrucción de los bosques y selvas tropicales,
desertificación, extinción de especies animales, disposición final inadecuada de los desechos
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tóxicos, contaminación de los mares, lagos, ríos y océanos, contaminación atmosférica, entre
otros aspectos que distorsionan el equilibrio ecológico.
Con relación a la situación socio ambiental de Escuela Técnica Robinsoniana Zamora
para la Diversidad Funcional Costa Oriental del Lago (ETRZDFCOL), se hace necesario
indicar que de una u otra forma reflejan la visión planetaria ambiental, entre ellas resistencia
del entorno comunitario al manejo adecuado de los desechos sólidos, lo cual convierte algunas
calles de la urbanización en vertederos de basura y por ende un espacio con alta
contaminación. Se observa una escasa participación en campañas de arborización, precaria
formación en cultura de reciclaje, insensibilidad hacia el cuidado de los animales, descuidos
en el ornato natural de sus viviendas, desconocimiento sobre las propiedades de algunas
plantas medicinales, escasos uso de pesticidas y abonos líquidos naturales.
La comunidad cuenta con grandes extensiones de terreno en sus hogares y no le dan
ninguna utilidad ecológica.
OBJETIVOS
Objetivo general
Implementar acciones reflexivas y transformadoras en torno a la problemática
ambiental, en el colectivo educativo de la ETRZDFCOL y su entorno comunitario, a fin de
contribuir a la preservación del planeta y la especie humana desde y con la diversidad.
Objetivos específicos
Generar espacios de reflexión entre el colectivo de la ETRZDFCOL y su entorno
comunitario, sobre la situación actual del planeta, desde una concepción eco socialista.
Construir con el colectivo educativo y comunitario acciones que faciliten nuevos
estilos del buen vivir a través del ahorro energético, reciclaje y reuso.
Propiciar acciones de autogestión que contribuyan desde y con el colectivo a mejorar
los bienes y servicios de la institución.
Fortalecer el proceso de inclusión social de las personas con discapacidad o diversidad
funcional.
Desplegar redes comunitarias de formación y vigilancia sobre el entorno ambiental.
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Articular con organismos públicos y privados convenios de cooperación, para la
implementación de las acciones transformadoras planificadas.
Difundir por los medios de comunicación social, proyecto, campañas de
concientización, a fin de contribuir a la preservación del planeta y la especie humana desde y
con la diversidad.
Reestructurar el vivero con siembra de hortalizas, plantas medicinales y ornamentales.
JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
La eco educación es una postura ideológica emancipadora que busca romper las
prácticas destructivas de la vinculación del hombre y mujer con su naturaleza misma, producto
de una cultura del consumismo y alienación, destruyendo así, la armonía del hombre cósmico.
De allí la importancia en tomar conciencia para el uso y empoderamiento racional, y
sostenible de los recursos naturales, preservando los procesos y ciclos de la naturaleza. En tal
sentido, a continuación se indican las razones que motivaron la elaboración de éste proyecto.
Con relación a la conveniencia del proyecto, se considera con mucha pertinencia
académica y social, ya que en los actuales momentos la educación no puede continuar de
espalda e indiferente a un problema que es de todos y que corresponde a cada ciudadano y
ciudadana, en particular como lo es contribuir desde todos los espacios y saberes a la
preservación del planeta y especie humana, lo cual está previsto en el quinto objetivo del plan
de la patria 2013-2019 (Gaceta Oficial, 2013) y segundo objetivo como lo es la suprema
felicidad social/II-3.4 Profundizar la universalización de la educación Bolivariana /II-3.4.3
Fortalecer la educación ambiental, la identidad cultural, la promoción de la salud y la
participación comunitaria, de igual manera al que trasciende lo político e ideológico, pues se
trata de una tarea urgente, para toda la civilización planetaria.
De igual manera, se enfatiza que los cambios educativos sustentados en un modelo
Bolivariano, humanista social, requieren de docentes, estudiantes y colectivo educativo en
general, reflexivos y emancipadores, que conozcan sus realidades para transformarla, con una
educación de y para la vida, prospera con la mayor suma de felicidad posible, y ello solo será
viable si se educa en ambientes que propicien el buen vivir, fundamentalmente en entornos
armónicos, derivados de la toma conciencia hacia el cuidado de la madre Tierra.
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Por otra parte, su ejecución permitirá vincular desde la perspectiva dialéctica lo teórico
práctico desarrollado durante el proceso de aprendizaje de los estudiantes de la especialidad
agronomía, en armonía con el resto del colectivo educativo y comunitario de la ETRZDFCOL,
tomando en cuenta la condición de los educandos en su mayoría presentan debilidades para
leer y escribir, lo cual demanda mayores acciones prácticas que consoliden de mejor modo, su
formación integral y proceso de inclusión social.
•
Conformación de la brigada Ecológica y energética de TELBCOL.
•
Asumir el proyecto “Manos a la Siembra” por todo TELBCOL (Siembra de espacios
en áreas en áreas verdes de la institución y creados por los docentes en las
especialidades.
•
Afianzar la idiosincrasia a través del cultivo y cuidados del Árbol municipal Cabimo,
ubicado en la zona adyacente al plantel.
•
Recolección y clasificación para el banco de semillas suministradas por el PAEB
(proyecto de alimentación escolar Bolivariano)
•
Siembra de sábila para la elaboración de productos destinado al uso cosmético.
•
Ornato y humanización de cada área de la escuela aplicando la siembra en envases
reusables.
•
Cultivo de plantas medicinales y ornamentales.
•
Elaboración de plantas y/o pesticidas agros ecológicos.
•
Envasado de plantas medicinales para elaborar Té (orégano, toronjil)
•
Elaboración de jarabe de sábila con miel de abeja.
•
Gestores para el saneamiento ambiental y ornato de la escuela gracias
•
Alianza estratégica con la U.E. “Andrés Eloy Blanco” de PDVSA
•
Sensibilización a la comunidad de la Urbanización Concordia referido al bote de
escombros y basura.
•
Realización de murales ecológicos conjuntamente con estudiantes de servicios
comunitarios del núcleo LUZ COL, MSc. Jesús Gil.
•
Arborización permanente.
•
Encuentro formativo al IEE Los Laureles y padres de cómo se realiza el abono
orgánico.
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•
Reacondicionamiento del vivero. con estudiantes de servicios comunitarios del núcleo
LUZ COL, INCES, PDVSA.
•
Conversatorio masivo con la comunidad para presentar propuestas de rescatar una zona
desforestada de la comunidad donde está la escuela.
•
Creación de un sistema de lombricultura gracias al apoyo brindado por estudiantes de
ingeniería química del IUP SANTIAGO MARIÑO sede Cabimas, permitiendo el
aprovechamiento de los desechos sólidos del programa PAEB, evitando de este modo,
la proliferación de malos olores, moscas y roedores, al mismo tiempo, genera un
ingreso para el plantel por la venta del abono liquido humus producto de las mismas
lombrices.
•
Gallinero vertical actualmente tenemos pocas gallinas ponedoras y diariamente
vendemos los huevos criollos a la comunidad.
•
Se cuenta también con criadero de pocas codornices, se venden los huevos.
•
Jaulas de loros australianos y periquitos que armonizan nuestro plantel con su canto.
•
Proyección permanente de las actividades y llamado a la preservación del planeta y
especie humana a través de los diferentes medios de comunicación social.
•
Socialización de experiencias en eventos científicos nacionales e internacionales.
•
Articulación con vinculantes de misión Sucre para elaborar una incubadora y cuna para
criaderos de codornices.
EJECUCIÓN DE PROYECTOS
Los proyectos que se encuentra en vías de ejecución son:
Solicitud de micro crédito a CORPOZULIA, para ampliar proyectos de agronomía.
Construcción de una plaza ecológica frente a la sede del plantel.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela, No 6118. (2013). Ley de la Patria
2013- 2019, extraordinario, 4 de diciembre de 2013.
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EXPERIENCIAS SIGNIFICATIVAS DE LAS BRIGADAS
AMBIENTALISTAS Y ENERGÉTICAS DESDE LA DIVERSIDAD
FUNCIONAL
Villegas M. y Posada L.
Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del
Lago (ETRZDFCOL). Cabimas, estado Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El objetivo de esta investigación es analizar las posibilidades que ofrecen las experiencias
significativas de las brigadas ambientalistas y energéticas para las personas con diversidad
funcional intelectual de la Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad
Funcional Costa Oriental del Lago (ETRZDFCOL). Se sustenta teóricamente en el sistema
ecológico y desarrollo humano de Bronfenbrenner (1987), quien afirma que el ambiente como
estructuras seriadas influye en cómo el individuo se desarrolla, este interfiere de manera
directa o indirecta con las personas y que en gran medida afecta el medio donde se
desenvuelve. La metodología se enmarcó dentro del paradigma crítico reflexivo, con un
enfoque cualitativo en la cual se ubica la investigación acción participativa. Las técnicas e
instrumentos aplicados fueron informe de valoración y desempeño del participante, fuentes
documentales de leyes y normativas, revisión de documentos, observación, conformación de
grupos, tormenta de ideas, reflexión, informe, fotografía. Se concluye que el propósito
fundamental es reorientar las actuaciones de estudiantes con la finalidad de concienciar sobre
la problemática ambiental como un problema real, que atañe a todos, y la participación
organizada de la ciudadanía en la solución de los problemas socio-ambientales.
Adicionalmente, se propone la creación de la coordinación estudiantil de programas y brigadas
del ambiente con todas las instituciones de educación especial del municipio Cabimas.
Palabras clave: Experiencias significativas, brigadas ambientalistas, personas con diversidad
funcional.
INTRODUCCIÓN
La necesidad de educar al hombre como un ser ambientalista nace de la complejidad de
la problemática ambiental en la que se requiere de escuelas y docentes comprometidos con la
siembra de conciencia para el ahorro energético y del conocimiento de la armonía con relación
a la vida. Se pretende programar cambios en los proyectos educativos y del rol que debe
desempeñar cada docente con su estudiante para ejecutar una transformación profunda en el
sector educativo, esta debe ser obligatoria y además debe fortalecer los valores y actitudes
inmersos en las experiencias pedagógicas. De esta manera se pretende fomentar una cultura de
valores ambientalistas en los estudiantes impulsando un desarrollo de cambio hacia la realidad
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social en la defensa de la comprensión de los procesos ecológicos ya que en los actuales
momentos la causa del cambio climático ha comenzado a ocasionar graves daños, se necesita
aprender a respetar en miras hacia el desarrollo de una sensibilidad ambiental y en la búsqueda
de soluciones y medios de acción disponibles (Freire, 1982).
En la educación especial, específicamente los talleres laborales, actualmente escuelas
técnicas, el proceso de incorporación a la vida de las personas con diversidad funcional está, si
no supeditado, sí influenciado por las actuaciones de los servicios y de los profesionales
mediadores, sin obviar el papel de otros actores como la familia. Es por ello que, la Escuela
Técnica Robinsoniana y Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del Lago
(ETRZDFCOL) está dirigida a estudiantes con alta vocación de servicio, responsables y con
desempeño hacia el trabajo productivo, además se articula con el desarrollo endógeno,
fomentando habilidades, destrezas, valores y virtudes; así como el pensamiento crítico,
reflexivo, humanista, liberador y ecológico.
La transformación de las escuelas, como espacios del saber y quehacer comunitario es
un desafío para adecuar la gestión pedagógica a las experiencias sociales e institucionales, la
ETRZDFCOL asume el reto educativo al dar inicio desde hace varios años a la puesta en
práctica del proyecto “Todas las manos a la siembra” y “Valoración en uso adecuado de la
electricidad y uso adecuado del agua”. Estas líneas estratégicas nacen de la necesidad no solo
de dar cumplimiento del Proyecto Educativo Comunitario (PEIC) sino como una alternativa y
concienciación ecológica y energética a los estudiantes y docentes de la institución,
comunidad en general, padres y representantes del amor por la naturaleza, para garantizar el
desarrollo endógeno a través de la creación de las brigadas ambientales y energéticas.
Como todo principio universal el ciudadano que se desea formar y educar tiene que tener
una conciencia ambientalistas y con una responsabilidad hacia la naturaleza para realizar
actividades significativas que permitan garantizar el bienestar social. Estas cualidades no se
separan de aquellos jóvenes que dentro de la educación especial tienen alto o bajo nivel de
compromiso cognitivo o lo que generalmente se conoce como discapacidad, para la
Organización Mundial de la Salud (OMS). Según Cáceres (2004:75), la discapacidad es “toda
restricción o ausencia (debida a una deficiencia) de la capacidad de realizar una actividad en la
forma o dentro del margen que se considera normal para cualquier ser humano. Se caracteriza
por insuficiencias o excesos en el desempeño y comportamiento en una actividad rutinaria,
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que pueden ser temporales o permanentes, reversibles o irreversibles y progresivos o
regresivos”.
Respetando este derecho y reconociendo la diversidad funcional, la sociedad en
conjunto con cada miembro que la integra tiene el compromiso y la obligación de buscar su
propia armonía, para satisfacer responsablemente sus necesidades básicas y contribuir en
mantener un ambiente sano como compromiso para garantizar la vida de todos los seres
humanos, de esta manera las instituciones educativas tienen la responsabilidad de adaptar
programas y contenidos con base al desarrollo socio ambiental donde los estudiantes
promuevan políticas de concientización ciudadana en la preservación del ambiente. Es así
como se debe dar cumplimiento a la creación de brigadas estudiantiles donde sus integrantes
se vean comprometidos en hacer campañas continuas en busca de mejorar y minimizar
consumos irresponsables.
Las brigadas ambientalistas, según la Sociedad Venezolana de Ciencias Naturales
(2002) es una estrategia de acción social y pedagógica para promover en estudiantes, docentes
y comunidad en general el desarrollo de hábitos identificados con los principios de
sustentabilidad ambiental. Los miembros que la integran no tienen orígenes políticos sus
objetivos están en un interés en común, para realizar proyectos educativos ambientalistas se
patrocinan hábitos de consumo consiente ya que se corre el peligro de transferir a las
generaciones futuras incorrectos hábitos de consumo eficiente.
Por esta razón, en las brigadas ambientales se persigue un aprendizaje personal basado
en experiencias significativas, el cual va formando al individuo y lo hace diferente al
producirse
cambios
en
su
conducta,
actitudes
y
su
personalidad.
El
aprender
significativamente es una característica natural del organismo humano en su tendencia innata a
formarse, desarrollarse y utilizar sus potencialidades. Para ello el estudiante participa activa y
responsablemente en la solución de problemas de su comunidad, y así logra un compromiso de
conservar el medio donde habita.
OBJETIVOS
Objetivo general
Analizar las posibilidades que ofrecen las experiencias significativas de las brigadas
ambientalistas y energéticas para las personas con diversidad funcional intelectual de la
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Escuela Técnica Robinsoniana Zamorana para la Diversidad Funcional Costa Oriental del
Lago (ETRZDFCOL).
Objetivos específicos
1. Impulsar la formación y concienciación de experiencias significativas de las
brigadas ambientalistas y energéticas desde la diversidad funcional través de diferentes
actividades de difusión y desarrollo.
2. Promover el fortalecimiento de los valores ecológicos a través de la motivación de
los docentes y estudiantes en la capacitación técnica especializada dirigida al desarrollo
endógeno sobre el medio ambiente y energético proporcionando asesoría permanente.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Sistema ecológico y desarrollo humano de Bronfenbrenner (1987)
El modelo ecológico admite una herramienta conceptual que permite constituir
conocimientos, identificarlos con una perspectiva individual, procesar acontecimientos y
ofrecer un encuadre teórico, a partir de este planteamiento se alcancen transformar estrategias
de intervención en la sociedad, además tiene por objeto de compromiso la interacción de la
persona como un elemento más y su ambiente.
Esta teoría afirma que el ambiente como estructuras seriadas influye que el individuo
se desarrolla, este interfiere de manera directa o indirecta con las personas y que en gran
medida afecta el medio que se desenvuelve, su vida personal y en el desarrollo de su
personalidad esto es llamado microsistemas en estos se encuentra la familia, la escuela, la
comunidad y el trabajo. Un segundo nivel que incluye todos los ambientes y las relaciones
entre entornos inmediatos en los que las personas se desenvuelven que formarían el
mesosistema. El tercer nivel exosistema se sitúan los entornos donde la persona no está
presente pero es influida por ellos leyes, religiones, creencias, medios de comunicación,
instituciones recreativas y administrativas. Igualmente el cuarto nivel de tipo macrosocial
influyen los estilos de vida, clases sociales, se sitúan los factores socioeconómicos y
culturales, que constituiría el nivel macrosistema donde el individuo no tiene influencia para
que los eventos ambientales y climáticos que suceden puedan cambiar.
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METODOLOGÍA
La investigación se enmarcó dentro del paradigma crítico reflexivo, con un enfoque
cualitativo en la cual se ubica la investigación acción participativa. Esta tiene como propósito
involucrar a los actores educativos en el proceso de construcción del conocimiento de la
realidad sobre el objeto de estudio, para transformar la realidad. Las técnicas e instrumentos
utilizados fueron informe de valoración y desempeño del participante, fuentes documentales
de leyes y normativas, revisión de documentos, observación, conformación de grupos,
tormenta de ideas, reflexión, informe y fotografía.
Identificación de los actores
Suman en total veinte (20) participantes de todas las especialidades ocupacionales de la
ETRZDFCOL que colaboran voluntaria y desinteresadamente en el estudio, siendo necesario
utilizar una hoja de vida para recolectar datos resaltantes del grupo. Cabe destacar que el
grupo acción está conformado por jóvenes del sexo masculino y femenino; las edades oscilan
entre 18 a 33 años. Es significativo que todos tengan un interés común el cual ser un
ciudadano ambientalista, aceptando su participación espontánea para la conformación del
grupo involucrado en la acción transformadora, asimismo les acompañan dos (2) docentes
responsables que les dan las orientaciones y planifican las actividades a cumplir dentro y fuera
de la institución. Constituye una muestra de tipo no-probabilístico intencional.
HALLAZGOS E INTERPRETACIONES
Los resultados evidencian, un buen desempeño de la ETRZDFCOL, que brinda
oportunidades para la autorrealización del ser humano y valoración de sí mismo. El derecho a
promover cambios de comportamiento en todos los sectores de la población en las mismas
condiciones de igualdad y equidad a la individualidad actúa como un instrumento a fin de
facilitar un buen vivir de los hombres, se demuestra la protección de valores enmarcados en la
conservación, protección y progreso del ambiente para garantizar a las generaciones actuales y
las futura una buena calidad de vida.
Se alcanzaron excelentes efectos de impacto y pertinencia con la aplicación de esta
estrategia disposición y responsabilidad al trabajo en equipo, iniciativa, conciencia
ambientalista, conscientes de su estado de salud y tratamiento, amor por la vida, paz y libertad,
valoración a la familia. En este sentido, se debe concienciar sobre la problemática ambiental
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como un problema real, que atañe a todos y que juntos se puede cambiar el medio. Es decir,
insistir y propiciar el desarrollo de un pensamiento crítico sobre el cuidado de la
biodiversidad, la escuela de hoy debe dar respuesta a la sociedad con una educación
innovadora, donde se indaguen la complejidad del mundo y ofrezcan soluciones adecuadas a
los problemas, es el docente y el estudiante quienes deben propiciar un aprendizaje
significativo.
Se observó un elevado nivel de cultura y conciencia ambiental, en los estudiantes y sus
familiares existe un interés de resolver problemas ambientales y energéticos presentes en su
comunidad y en la sociedad a través de las brigadas. Por otra parte, mientras haya mayores
niveles de reflexión, el colectivo entra en proceso de formación que le permitirá un mayor
dominio de su práctica presente y futura
PROPUESTA
Realizar encuentros con diferentes sectores empresariales del municipio e intercambiar
propuestas sobre arborización de las área para fomentar la armonía comunitaria, en donde se
vincule el ambiente con temas asociados a ética, paz, derechos humanos, participación
protagónica, salud,
género,
pobreza,
sustentabilidad la conservación de la diversidad
biológica, patrimonio cultural, economía y desarrollo, consumo responsable, democracia y
bienestar social.
Determinar la importancia del trabajo liberador en el fortalecimiento de las
experiencias significativas de las personas con diversidad funcional a través de la
ETRZDFCOL ya que tiene como finalidad fomentar los valores ecológicos a través de la
motivación de los docentes y estudiantes ofrecer una formación técnica especializada dirigida
al desarrollo endógeno, fomentando habilidades, destrezas, valores y virtudes que fortalezcan
esta orientación; al mismo tiempo que propicia el pensamiento crítico, reflexivo, humanista,
liberador y ambientalista.
Los pocos proyectos de brigadas energéticas y ambientalistas existentes de personas
con diversidad funcional presentan debilidades por la falta de apoyo y respaldo de varios
sectores y de las mismas personas con discapacidad. A pesar de ser ésta una iniciativa
beneficiosa, se observa que el proceso ha sido lento y no se ha logrado el consenso necesario
para cristalizar la realidad del proyecto.
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Es necesario implementar campañas informativas, es momento de reconocer y estar
conscientes de que todos somos responsables de construir un futuro distinto, que pueda
restablecer los equilibrios ecológicos básicos para que la especie humana y la biodiversidad
puedan subsistir.
Proponer la creación de la coordinación estudiantil de programas y brigadas del
ambiente con todas las instituciones de educación especial del municipio Cabimas, como base
del intercambio, producción y difusión de información en los procesos educativos ambientales
para generar acciones colectivas en el abordaje y solución de problemas socio ambientales,
pueblos, así como la problemática ambiental mundial.
Diseñar estrategias en el ámbito educativo que permitan el fortalecimiento y la
capacitación de todos (as) las integrantes de las brigadas. En tal sentido la intención de la
investigación persigue el propósito de discutir y analizar, documentos y normativas legales
para asesorar correctamente a los actores involucrados en busca de una mejor calidad de vida
para las personas con diversidad funcional.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS
Bronfenbrenner U. (1987). La ecología del desarrollo humano. Cognición y desarrollo
humano. España: Paidos.
Cáceres C. (2004). Sobre el concepto de discapacidad: Una revisión de las propuestas de la
OMS.
(Documento
en
línea).
Disponible
en:
http://www.auditio.com/revista/vol2/3/020304.pdf. Recuperado el 6 de Enero de 2011
Freire P. (1982). Pedagogía y Transformación de la Educación. Londres: MacMillan.
Sociedad Venezolana de Ciencias Naturales. (2002). Boletín del Centro de Investigaciones
Biológicas. Universidad del Zulia.
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EL RECICLAJE ARTÍSTICO COMO APORTE PARA LA
CONSERVACIÓN DEL AMBIENTE
Parra R., Gotopo M. y Cuicas M.
Programa Humanidades y Educación. Núcleo Costa Oriental del Lago. Universidad del Zulia.
Cabimas estado Zulia. Venezuela. [email protected]
RESUMEN
La presente propuesta tiene como objetivo fomentar el reciclaje artístico como aporte para la
conservación del ambiente. Esto se hará a través de talleres dirigidos a estudiantes de
educación primaria y secundaria en la Costa Oriental del Lago del estado Zulia (Venezuela).
Se dictarán talleres para la elaboración artística de diversos objetos decorativos partiendo de
materiales desechados, tales como: papel, cartón, plástico y telas. Existe una amplia gama de
objetos que se pueden elaborar a través del reciclaje entre los que se puede mencionar: cajas
de regalo, tarjetas, portarretratos, animales, disfraces, flores, floreros, botellas decoradas,
mariposas y cestas. Esto contribuiría con la toma de conciencia sobre la conservación del
ambiente a partir del reciclado artístico por medio de talleres formativos que le permitan a los
niños y jóvenes de educación primaria y secundaria descubrir las posibilidades que tienen
utilizando los materiales que usualmente se ven como basura, de transformarlos en expresión
creativa reutilizando y construyendo objetos artesanales. Con esta propuesta se busca
minimizar en lo posible el impacto ambiental producido por el mal manejo de los materiales
desechados por el ser humano en las comunidades de la Costa Oriental del Lago, al mismo
tiempo crear alternativas que permitan poner en práctica un programa de reciclaje que le
facilite a las unidades educativas de la subregión concienciar a la población acerca del buen
uso de los materiales mencionados.
Palabras clave: Reciclaje artístico, conservación, ambiente.
INTRODUCCIÓN
La presente propuesta tiene como objetivo fomentar el reciclaje artístico como aporte
para la conservación del ambiente. Se denomina reciclaje artístico el hacer obras de arte con
objetos que la mayoría de las personas consideran basura. Dicho de otra forma hacer arte
utilizando de manera adecuada los recursos desechados en la vida diaria, lo cual sería un
aporte a la conservación del ambiente. Con esta iniciativa se puede vislumbrar la oportunidad
en las unidades educativas ubicadas en la Costa Oriental del Lago de formar a los niños y
jóvenes en la cultura del reciclaje como medio para despertar su creatividad y formar
conciencia hacia la conservación del ambiente
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OBJETIVOS
Objetivo general
Fomentar el reciclaje artístico como aporte para la conservación del ambiente en las
unidades educativas de la Costa Oriental del Lago.
Objetivos específicos
Sensibilizar a la población estudiantil de educación primaria y secundaria sobre la
importancia de cuidar el ambiente.
Enseñar a través de talleres a reciclar artísticamente.
DESARROLLO DE LA PROPUESTA
Esta propuesta es novedosa y se ofrecerá inicialmente a las unidades educativas
ubicadas en el municipio Cabimas, como una primera experiencia, para luego proyectarse a
los demás municipios de la subregión Costa Oriental del Lago.
Ejecución de talleres
Para el logro de los objetivos propuestos se han diseñado varios talleres:
1. Taller de sensibilización dirigido a la comunidad de la unidad educativa (maestros,
empleados, obreros, padres y representantes) y a los representantes del consejo comunal, sobre
la importancia del reciclaje.
2. Taller dirigido a la población estudiantil sobre la importancia de aprender a reciclar.
3. Talleres para la confección de objetos partiendo del reciclaje de materiales.
Confección de objetos reciclados
¿Cómo hacer un gusano con un cartón de huevos?
Materiales
-
Cartón de huevos grande
-
Pinturas de colores (amarilla, roja y verde)
-
Pincel
-
Ojitos móviles
-
Alambre decorado
-
Tijeras
-
Pega blanca
Procedimiento
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1. Recortar una fila del cartón de huevos para obtener el cuerpo del gusano.
2. Pintar de diferentes colores con las pinturas y el pincel cada compartimento.
3. Dejar secar la pintura.
4. Pegar en el primer compartimento de la fila los ojitos móviles con pegamento.
5. Hacer dos orificios en la parte superior de la cabeza para introducir las antenas.
6. Con alambre decorado crear 2 antenas y fijarlas a la cabeza del gusano con pega
blanca.
Flores de cartón de huevos
Materiales
•
Cartón de huevos
•
Tijeras
•
Pegamento
•
Pinturas de color verde (para las hojas)
Procedimiento
1. Comienza cortando con el cúter una tira del cartón de huevos.
2. Luego córtalo seccionando las partes en donde se coloca cada huevo.
3. Toma un trozo de cartón y aplástalo con la mano.
4. Inmediatamente recórtalo dándole una forma de corazón de esta forma tienes lista la
base de la flor.
5. Haz lo mismo con otro trozo de cartón y córtale la parte inferior.
6. En seguida corta un lateral para que quede abierto.
7. Toma el trozo de cartón, haz un espiral.
8. Ponle un poco de pegamento en la parte inferior y colócalo dentro de la base de la flor.
9. El paso siguiente es recortar 4 pétalos y colocarlos alrededor de la forma del espiral
que has pegado dentro de la base. No te olvides de ponerle pegamento a cada uno antes
de colocarlos en su lugar.
10. Deja que se seque. Así terminas una flor. El resto es agregarle color y unas hojas
verdes para decorar.
11. Para hacer las hojas recorta las formas de la caja de cartón de huevos y píntalas con
alguna pintura. Si pintas el cartón de verde, lo dejas secar y le das un toque de
amarillo, las hojas te quedarán con un bonito degradé.
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12. Sólo resta pegar las hojas, y las flores de cartón de huevos ya están terminadas y listas
para hacer una decoración reciclada.
Cesta de papel periódico
Materiales
•
Papel de periódico.
•
Tijeras.
•
Pega blanca
•
Lápiz.
•
Palillos para pinchos.
•
Pinturas.
•
Pincel.
•
cartón
Procedimiento
1. Se cortan por la mitad los pliegos de papel de periódico.
2. Se enrolla cada hoja de papel, empezando desde una de sus esquinas, con la ayuda de
un palillo para pinchos. Se termina la operación aplicando un poco de pega blanca en
la esquina del papel.
3. Se cortan dos trozos circulares de cartón, del tamaño que se haya elegido, ambos del
mismo diámetro.
4. Se aplastan todos los rollitos de papel que se han preparado anteriormente.
5. Se pegan los rollitos de papel sobre el borde de la circunferencia de cartón, en sentido
radial.
6. Sobre las tiras de papel, se pega la otra circunferencia de cartón, de forma que los
rollitos de papel quedan entre ambas piezas de cartón. Y se dejan secar bien.
7. De la misma manera a estas nuevas tiras que se han entrelazado, se le irán añadiendo
más tiras uniéndolas entre sí con la misma pega blanca utilizada hasta ahora.
8. Se corta la parte sobrante de las tiras radiales, dejando un margen de unos 3
centímetros.
9. Se dobla el excedente que se había dejado en el paso anterior, y se pega ayudándose de
unos pequeños trozos de papel de periódico, envolviendo con éste los dobleces.
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10. Se deja secar bien y pintamos con pintura acrílica del color o colores que hayas
elegido.
Disfraz de dinosaurio
Materiales
•
Papel periódico
•
Almidón
•
Tijera
•
Pintura
•
Cartón
•
Metras
•
Silicón
•
Botellas de refrescos plásticas
Procedimiento
Las garras del dinosaurio: Se recorta la botella de refresco por la mitad a lo largo de
toda la botella desde el pico de la botella hasta la base quitándole la base que sostiene dicha
botella, luego se hace un circulo en la parte inferior de la botella a la medida del pie del niño al
que se le va a hacer estas garras
Con papel periódico se cubre la mitad de la botella cortada utilizando almidón, dándole
forma a cada papel que colocas en la botella, luego se recortan tres triángulos de cartón y se
colocan en la parte delantera de la botella recortada para simular las garras, luego cubre cada
garra con papel y almidón y se pone a secar. Luego píntalo del color elegido y se deja secar.
El rabo del dinosaurio: se recortan 8 tiras de cartón de 4 centímetros de ancho por 1
metro de largo, luego en una plancha de cartón se dibuja un círculo y con un exacto se abre
una ranura en la línea del círculo y luego se introduce una tira. Esto se repite con cada una de
las tiras hasta introducirlas y pegarlas todas, luego se toman todas las puntas de las tiras y se
pegan con silicón.
Ya pegadas las puntas de las tiras se debe pegar papel periódico con almidón hasta
cubrir toda la superficie del rabo es decir cubrir todas las tiras hasta la punta, luego de cubrir y
dejar secar bien se pinta del color elegido.
La cabeza del dinosaurio: con cartón se construye una caja simulando una cabeza de
dinosaurio, primero se dibujan los dientes y se recortan. En una tira de cartón haz los dientes
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de la parte de arriba y de la parte de abajo del dinosaurio; luego se realiza una trompa con
cartón en una plancha más ancha y doblada a la mitad. Luego de terminada la estructura de la
cabeza pegar papel periódico con almidón hasta cubrir toda la cabeza y los dientes, luego se
coloca un espacio para los ojos y la nariz del dinosaurio, se pegan metras en los ojos para que
simulen un ojo real, luego pinta la cabeza.
Mariposas de papel
Materiales
•
Hojas de revistas
•
Alambre decorado
•
Tijera
Procedimiento:
Utilizando dos hojas de revista, se recorta un cuadrado en cada hoja, así obtienes dos
cuadrados. Se toma uno de los cuadrados y se dobla a la mitad formando un triángulo y luego
se hacen pliegues del centro del triángulo hacia fuera. Se debe hacer esta operación con el otro
lado del triángulo y luego realiza los pasos en el cuadrado que falta. Después se toma el centro
de los dos triángulos plegados y se atan con el alambre decorado abres los pliegues para darle
forma a las alas de la mariposa y le das al alambre la forma de las antenas de la mariposa.
CONCLUSIONES
Con la puesta en marcha de la presente propuesta se espera:
Ser promotores de un proceso educativo ambiental que trascienda las aulas de clase,
con carácter participativo y comunitario, que se transforme en calidad de vida como producto
de la implantación de estrategias que faciliten a través de programas ambientales el reciclaje y
la reutilización de materiales de desecho desde la perspectiva artística para fortalecer y
mejorar la calidad de vida de los habitantes de la Costa Oriental del Lago, promoviendo
cambios efectivos en su realidad personal y social.
Lograr con el desarrollo de la creatividad, un modelo para fomentar la cultura del
reciclaje y la reutilización, contribuyendo con la formación integral del ser humano que
nuestro país requiere; asimismo, una población altamente sensibilizada y concienciada,
comprometida con la conservación del ambiente y la salvación del planeta.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Almería J. (2000). El reciclaje. Una Alternativa Educativa y Económica. Editorial INDE.
Barcelona. España.
Reciclaje
artístico
(documento
en
línea).
http://cgrecicladoartistico.blogspot.com/ (Consulta: 2014, mayo 15)
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PROGRAMA DE EDUCACIÓN AMBIENTAL DIRIGIDO A LAS
COMUNIDADES PESQUERAS DEL MUNICIPIO SANTA RITA
Soto Y., Martínez R., Pozo J., Yoris S., Soto R. y Obediente C.
Universidad Nacional Experimental “Rafael María Baralt” (UNERMB).Cabimas, estado
Zulia, Venezuela. [email protected]
RESUMEN
El Programa de Educación Ambiental dirigido a las comunidades pesqueras del municipio
Santa Rita, responde a las necesidades detectadas en estudios anteriores para estas
comunidades en materia ambiental. El objetivo es diseñar un programa de educación para la
población pesquera artesanal del municipio Santa Rita, con la finalidad de crear cambios
significativos en la conservación del ambiente para mejorar la calidad de vida de estas
comunidades. El programa se diseñará bajo la modalidad de la educación ambiental no formal,
con una metodología fundada en la investigación descriptiva, estudio de campo y muestra de
sesenta pescadores. Entre las conclusiones preliminares se destacan 1) Generar soluciones a
los problemas ambientales a través de sensibilización, concienciación y capacitación. 2) La
pesca como principal fuente de trabajo es más productiva. 3) Existirá menos pesca
indiscriminada de especies, se mejorará la calidad de vida para obtener el compromiso de
transformar su entorno social. 4) Los pescadores conocerán cuáles son los problemas
ambientales que afectan a las comunidades pesqueras. 5) Tendrán conocimientos, valores,
comportamientos y habilidades prácticas para participar en la prevención y solución de los
problemas ambientales. 6) Formar organizaciones que promuevan una pesca ecológica nativa
para garantizar la seguridad alimentaria local, así como la producción y comercio de productos
naturales destinados al mercado. Se diseñarán talleres para los pescadores sobre: formación de
cooperativas, conozca la Ley de Pesca, conservación del Lago de Maracaibo y participación
de las comunidades pesqueras artesanales del municipio Santa Rita en la limpieza de las orillas
del Lago de Maracaibo, entre otros.
Palabras clave: Educación ambiental, comunidades pesqueras, problemas ambientales.
INTRODUCCIÓN
La pesca artesanal es una actividad pesquera extractiva realizada por personas
naturales en forma personal, directa y habitual (Fusagri, 1991).
Según González (2004) un pescador artesanal es aquel que se desempeña como patrón
o tripulante en una embarcación artesanal; si su actividad principal es la extracción de
camarones, será pescador de camarones.
En este sentido, se entiende por embarcación artesanal aquella con una eslora máxima
de 18 metros y hasta 50 toneladas de registro grueso, operada por un armador artesanal
identificado e inscrito como tal en los registros correspondientes (Fusagri, 1987).
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Esta investigación es importante, porque con la elaboración de un Programa de
Educación Ambiental, los pescadores cambiaran de actitudes y conductas que contribuyan al
manejo y conservación del ambiente y resolver los problemas ambientales que existen en las
comunidades pesqueras artesanales del municipio Santa Rita (Soto, 1991)
Los pescadores reconocen los problemas ambientales pero no identifican la relación de
sus actividades y sus efectos al ecosistema y al individuo biológico dependiente de ese
ecosistema, como consecuencia de la falta de cultura ambientalista, es por esto hay que
realizar Programas de Educación Ambiental a ellos para sensibilizarlos y proponerles a
solucionar dichos problemas ambientales (Puente y Fernández, 1987).
El enfoque sistémico es la interrelación de los pescadores, las comunidades y las
instituciones involucradas con el sector pesquero donde tenemos que hacer uso de los espacios
que disponemos como plazas, jardines, parques entre otros.
OBJETIVOS
Objetivo general
Diseñar un Programa de Educación Ambiental, para la población pesquera artesanal
del Municipio Santa Rita con la finalidad de crear cambios significativos en la conservación
del ambiente y mejorar la calidad de vida de estas comunidades.
Objetivos específicos
Diagnosticar los factores
socio-ecológico-cultural en las diferentes
comunidades
pesqueras del municipio, con el propósito de conocer la dimensión ambiental y valores
culturales, en las labores personales y educativas (liceos, escuelas, jardines de infancia) en
las diversas instancias comunitarias.
Establecer las capacidades y habilidades científicas, sociales y técnicas que permitan a
los individuos y a la comunidad pesquera en general a participar como ciudadanos en la
solución de los problemas ambientales de cada comunidad.
Proponer un proceso educativo ambiental que permita sensibilizar, concienciar y
capacitar a grupos de la población pesquera de Santa Rita; a sus visitantes sobre la
importancia y las alternativas para la conservación ambiental y cultural del municipio,
con la finalidad de desarrollar valores, actitudes individuales y colectivas tendientes a
crear una interacción mas armónica entre el hombre y el ambiente.
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METODOLOGÍA
Nivel de investigación: será de carácter descriptivo, porque buscará precisar las
características, hechos y situaciones que identificarán el problema planteado.
Diseño de la investigación: se realizará a través del trabajo de campo, ya que se
recolectarán los datos que conducirán a la descripción de la problemática planteada
directamente donde ocurrirán y que serán de gran ayuda para el alcance de los objetivos,
utilizando para ello el diseño de un instrumento de entrevistas estructuradas con la finalidad de
obtener la información requerida.
Área de Estudio: el área de estudio será el municipio Santa Rita de la Costa Oriental
del Lago en el estado Zulia.
Tamaño de la muestra: La población está conformada por un total de cincuenta y
cuatro mil noventa y cinco (54.095) pescadores. Se tomará una muestra representativa de
sesenta (60) pescadores por cada comunidad pesquera del municipio Santa Rita.
Sujetos de Información: para la recolección de los datos se tomarán en cuenta los
pescadores de las diferentes zonas del municipio Santa Rita.
Procesamiento de la información: una vez obtenida la información se aplicará el
método estadístico descriptivo con el propósito de cuantificar la información recabada por
cada ítem establecido.
Técnicas de recolección de datos: para la realización de este estudio se utilizarán
técnicas como la entrevista, cuestionarios, observación directa (fichas de registro) y la revisión
documental con sus respectivos instrumentos para alcanzar de manera clara y concisa los
objetivos planteados.
Procesamiento y análisis de la información: la tabulación y procesamiento de datos
se realizará a través de observación directa, encuestas y cuestionarios, entre otros.
RESULTADOS ESPERADOS DEL PROYECTO Y ESTRATEGIAS DE DIFUSIÓN O
IMPLEMENTACIÓN
Con el diseño de este Programa de Educación Ambiental, la pesca como principal
fuente de trabajo va a ser productiva, no va a existir pesca indiscriminada de especies, menos
enfermedades, mejor calidad de vida en las comunidades pesqueras, menos contaminación por
parte de las empresas que existen en la zona, más fuentes de empleos, cría de especies
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autóctonas, desaparición de la lenteja de agua, capacitación de los pescadores y organización
de los pescadores, entre otras; debido a la sensibilización, concienciación y capacitación que
permita generar soluciones a los problemas ambientales y conservación del mismo.
Las comunidades pesqueras deben respetar y promover valores adecuados en relación
al ambiente, para que asuman una ética ambiental y un compromiso solidario con las
generaciones actuales y futuras.
Dar cumplimiento a lo establecido a nivel de convenios internacionales, Constitución
de la República Bolivariana de Venezuela, leyes ambientales venezolanas, decretos
nacionales, estadales y municipales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fusagri M. (1987). Programa pesca artesanal convenio pesquero. Pre diagnostico de las
comunidades pesqueras artesanales de la costa oriental del Lago de Maracaibo Santa Rita,
Ceuta, San Timoteo. Maracaibo. (Informe mimeografiado).
Fusagri M. (1991). Programa pesca artesanal año 1991. Diagnostico Socio Económico de
las comunidades pesqueras artesanales los Coquitos y Caño la O. (Informe mimeografiado).
González C. (2004). Distribución de la Población y Actividades Económicas del Municipio
Santa Rita”. Trabajo de ascenso para optar a la categoría de profesor asociado. Universidad
Nacional Experimental “Rafael María Baralt”. Programa Educación. Cabimas, Venezuela.
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Agropecuaria.
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ECOLOGÍA Y PRODUCTOS NATURALES
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COMPARACIÓN DEL FITOPLANCTON EN DOS ZONAS
IMPACTADAS POR ACTIVIDADES ANTROPOGÉNICAS DEL
SISTEMA DE AGUA DEL LAGO DE MARACAIBO
Alburgue D., Hernández D., Díaz L., Araujo G., Mora R. y Morales E.
Laboratorio de Microorganismos Fotosintéticos, Facultad Experimental de Ciencias,
Universidad del Zulia. Maracaibo, estado Zulia. Venezuela. [email protected]
RESUMEN
Se comparó la diversidad del fitoplancton y las variables fisicoquímicas de dos zonas del Lago
de Maracaibo impactadas por actividad antropogénica. Se seleccionaron las áreas Laguna Las
Peonías y Puerto de Lanchas de Isla de Toas, ubicadas en el Lago de Maracaibo, estado Zulia.
Se determinaron los parámetros fisicoquímicos pH, salinidad, temperatura, DQO, NTK,
fósforo total, nitrógeno amoniacal e hidrocarburos totales del petróleo (TPH) y los parámetros
microbiológicos consistieron en la descripción de la morfología y arreglo celular de cada
espécimen de microalgas, y mediante la aplicación de claves taxonómicas se logró la
identificación de las mismas. Se encontró una mayor cantidad de materia orgánica y nutrientes
en la Laguna Las Peonías, debido a la descarga de aguas residuales, que pueden favorecer la
diversidad del fitoplancton (72 especies) en comparación con Isla de Toas donde la
concentración de hidrocarburos, producto del derrame de combustible, parece limitar el
crecimiento y diversidad microalgal (26 especies). Se concluye que la presencia de
hidrocarburos afecta la composición de las comunidades fitoplanctónicas en Isla de Toas.
Palabras clave: Fitoplancton, Isla de Toas, Laguna Las Peonías, hidrocarburos, nutrientes.
INTRODUCCIÓN
El fitoplancton es considerado el mayor indicativo de alerta temprana en las
características ecológicas de los cuerpos de agua, provocados principalmente por productos
químicos. Es la base de las cadenas alimenticias acuáticas y se caracteriza por responder de
forma rápida y previsible ante diversos agentes contaminantes. Su sensibilidad ante las
variaciones en los niveles de nutrientes podría ser catalogada como un indicador de
eutrofización (enriquecimiento de nutrientes inorgánicos: nitrógeno y fósforo) en los sistemas
acuáticos (Gómez y Ramírez, 2004).
Otro de los usos de las microalgas como indicadores de contaminación es la evaluación
de sustancias químicas potencialmente tóxicas; así se han empleado para diagnosticar los
efectos del petróleo en el crecimiento microalgal, evidenciándose disminuciones en el
contenido de clorofila y recuento celular (Aguayo et al. 2000). Existen, por tanto, microalgas
que podrían ser empleadas para determinar el impacto que provocan ciertas sustancias
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químicas en el ambiente acuático y evaluar la toxicidad de sustancias que se incorporan al
mercado y que son autorizadas por las instituciones responsables de salud y ecología (Medina
et al. 2012).
El objetivo de esta investigación fue comparar la diversidad del fitoplancton y las
variables fisicoquímicas de dos zonas del Lago de Maracaibo impactadas por actividad
antropogénica: Laguna Las Peonías y Puerto de Lanchas de Isla de Toas.
METODOLOGÍA
Zonas de estudio
Se seleccionaron dos áreas las cuales se caracterizan por estar impactadas por
actividades antropogénicas tales como descargas de aguas servidas (Laguna Las Peonías) y
contaminación por hidrocarburos (gasoil) (Isla de Toas) en el Lago de Maracaibo, estado
Zulia. Se realizaron cuatros muestreos en la Laguna Las Peonías y un muestreo en el Puerto de
Lanchas de Isla de Toas entre los años 2012 y 2013.
Isla de Toas – Puerto de Lanchas: En esta región el medio de transporte de la
población residente, para la conexión con otros sitios de interés fuera de la Isla, son
embarcaciones, siendo el Puerto el punto de llegada o partida de los pasajeros (FIGURA 1).
FIGURA 1. Ubicación geográfica del Puerto de Lanchas de Isla de Toas, municipio Padilla,
estado Zulia.
En este sitio frecuentemente se presentan derrames de gasoil debido a los motores
fuera de borda empleados en las embarcaciones, los cuales son su fuente de energía para el
trabajo diario de transporte, pero que a la vez se convierten en contaminantes por los vertidos
de combustibles al agua. Tal contaminación puede apreciarse a través de la gran mancha de
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combustible la cual se extiende varios metros de la costa, causando daños al ecosistema y a los
organismos que habitan en la zona, con la consecuente bioacumulación de hidrocarburos en
las redes tróficas, lo que puede afectar la salud de los pobladores y turistas que visitan la Isla.
Laguna Las Peonías: Es una laguna costera ubicada al norte de la ciudad de
Maracaibo, entre los municipio Mara y Maracaibo, que se caracteriza por ser una zona de
producción pesquera y refugio de una diversa flora y fauna (FIGURA 2). No obstante, durante
muchos años las intervenciones antrópicas han alterado sus características fisicoquímicas y
biológicas. La Laguna recibe aporte de aguas ricas en nutrientes por efecto de surgencia
costera, actuando como áreas de recepción natural del drenaje de lluvias, así como por aportes
de origen terrígeno y por detritus vegetal, acarreando la generación continua y masiva de
biomasa fitoplanctónica auspiciando sistemas eutróficos (Palazón y Penoth, 1994).
La contaminación y degradación de sus aguas ha hecho de la Laguna Las Peonías un
ecosistema frágil. Su inmenso valor ecológico no ha impedido su deterioro, las aguas
residuales industriales (de cochineras) han disminuido sus caudales no así las descargas de
aguas no tratadas provenientes de las cañadas Fénix e Iragorry que han incrementado sus
descargas debido al crecimiento demográfico de la zona noroeste de la ciudad de Maracaibo
(González et al., 2012).
FIGURA 2. Ubicación de la Laguna Las Peonías
Parámetros fisicoquímicos
En cada zona de muestreo se midieron parámetros in stiu: pH (pH- metro marca Boeco
Germany modelo PT-370), salinidad y temperatura (Sonda multiparamétrica marca YSI
modelo 85). Adicionalmente, se tomaron muestras de agua para la determinación de variables
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químicas: demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), fósforo total
(PT), nitrógeno amoniacal (N-NH4), e hidrocarburos totales del petróleo (TPH) de acuerdo a
metodologías estandarizadas del Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater (APHA et al., 1998).
Parámetros microbiológicos
Para la identificación de las microalgas se realizaron preparaciones al fresco las cuales
se fijaron mediante la adición de lugol y se observaron en un microscopio con objetivo de
40X, para realizar la descripción de la morfología y arreglo celular de cada espécimen, y
mediante la aplicación de claves taxonómicas (pictóricas y dicotómicas) se logró la
identificación de las mismas (Yacubson, 1969; Needham y Needham, 1978; Infante, 1988).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como se aprecia en la FIGURA 3 y TABLA 1 las aguas del Puerto de Lancha de Isla
de Toas se caracterizan por poseer una baja carga de materia orgánica y de nutrientes que
dificultan la disponibilidad de fuentes de carbono, nitrógeno y fósforo para los
microorganismos presentes. Adicionalmente, hay una alta concentración de hidrocarburos
totales en las muestras que pueden por un lado inhibir el crecimiento de microorganismos
susceptibles. Por otra parte, la salinidad, así como el pH y la temperatura registradas en la
zona pueden favorecer el crecimiento de las microalgas (Madigan et al., 2004).
Comparativamente, en la Laguna Las Peonías las concentraciones de PT y DQO
respectivamente, fueron más altas que en Isla de Toas, esto debido a las descargas continuas
de aguas servidas y desechos tóxicos que ha recibido la laguna durante décadas, que
incrementan los nutrientes y la materia orgánica. Esta situación se ha agudizado en la
actualidad dada la acumulación de gran cantidad de escombros y desechos sólidos a orillas de
la zona este de la laguna y descargas directas de aguas residuales domésticas por la población
circundante (González et al., 2012).
En relación a la presencia de hidrocarburos totales, en el puerto de lanchas de Isla de
Toas la concentración fue mayor que en las Peonías, lo que se corresponde con la actividad de
las embarcaciones empleadas para transporte lacustre que derraman de forma continua gasoil
en estas aguas, en comparación con la laguna donde esta contaminación por combustible se da
en menor grado.
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TABLA 1. Características fisicoquímicas de las zonas de estudio.
Variables
Puerto de lanchas
(Isla de Toas)
2,24
Laguna Las Peonías
0
0,57
0,52
0,92
144,97
155,33
Temperatura (ºC)
30
28,98
pH
7,5
9,62
Salinidad (UPS)
4,1
0,56
2826,0
0,10
NTK (mg/L)
N-NH4 (mg/L)
PT (mg/L)
DQO (mg/L)
C oncentrac ión de D Q O (m g/L)
C oncentrac ión de N TK y P T (m g/L)
Hidrocarburos totales del petróleo (mg/L)
1,13
Puerto de Lanchas
de Isla de Toas
Laguna Las
Peonías
Zonas de estudio
FIGURA 3. Comparación de variables químicas en ambas zonas de estudio
Algunos estudios han demostrado los efectos que tienen los hidrocarburos sobre el
crecimiento de microalgas en medios acuáticos. Wong y Pak (1992) indican que las
microalgas aisladas de ambientes contaminados podrían ser más resistentes a los
contaminantes, por lo que estas especies tolerantes pueden tener una mayor acumulación y
capacidad de biotransformación. No obstante, combustibles como el “kerosene” o el “fueloil”,
utilizados en los motores de barcos, lanchas y plataformas de perforación o producción, son
mucho más tóxicos que el crudo, dado que contienen compuestos solubles en agua que son de
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difícil y lenta degradación, por lo que tienen un impacto directo negativo sobre la biota marina
(Gómez y Ramírez, 2004).
En cuanto a la composición del fitoplancton, se observa en las TABLAS 2 y 3 que la
diversidad de microalgas y cianobacterias fue mayor en la Laguna (72 especies) que en Isla de
Toas (26 especies), respectivamente, debido a la mayor disponibilidad de materia orgánica y
nutrientes, y a la menor cantidad de hidrocarburos que permiten el crecimiento microalgal.
TABLA 2. Lista de la especies de fitoplancton encontradas Laguna Las Peonías
Chlorophyta
Rizoclonium sp.
Coelastrum sp.
Micrasterias sp.
Monoraphidium sp.
Chlorella sp.
Oocystis sp.
Ankistrodesmus sp.
Pediastrum tetras.
Chlorococum sp.
Chlamydomonas sp.
Merismopedia minuscula
Merismopedia sp.
Desmodesmus intermedius
Desmodesmus armatus
Desmodesmus subpicalis
Desmodesmus
protuberans
Scenedesmus acuminatus
Scenedesmus cuadricauda
Scenedesmus ecornis
Scenedesmus acutus
Scenedesmus disciformes
Elakathothrix sp.
Chlorogonium sp.
Melosira sp.
Rhodomonas sp.
Dictyosphaerium sp.
Surirella sp.
Cyanobacteria
Fraencia sp.
Coscinodiscus sp.
Microcystis aeruginosa
Kirchneriella sp.
Cymbella sp.
Microcystis flos-aquae
Crucigenia sp.
Cocconeis sp.
Arthrospira sp.
Ulothrix sp.
Stephanodiscus sp.
Phormidium sp.
Selenastrum sp.
Charophyta
Chroococcus sp.
Actinastrum sp.
Closterium sp.
Anabaenopsis sp.
Selanastrum sp.
Staurastrum
Gomphosphaeria sp.
Treubaria sp.
longibrachiatum.
Merismopedia sp.
Tetraedron sp.
Cosmarium sp.
Lyngbya sp.
Bacillariophyceae
Dinophyta
Oscillatoria sp.
Gomphonema sp.
Peridinium sp.
Aphanacapsa sp.
Nitzschia sp.
Euglenophyta
Anabaena spiroides
Cymbella sp.
Euglena gracilis
Anabaena circinali
Chaetoceros sp.
Phacus acuminatus
Limnothrix sp.
Navicula sp1.
Phacus pyrum
Cylindrospermopsis sp.
Nitzschia closterium
Trachelomonas sp.
Dictyosphaerium sp.
Amphiphora sp.
Peranema sp.
Spirulina subsalsa
Cyclotella sp.
Strambomonas sp.
Raphidiopsis sp.
Synedra sp.
Cryptophyta
Nostoc sp.
Stauroneis sp.
Chroomonas sp.
Gloeocapsa sp.
Pinnularia sp.
Cryptomonas sp.
Gloeothece linaris
Fragilaria sp.
Ochromonas sp.
La relación de especies en la Isla y Laguna, respectivamente por Familia fue:
Chlorophyta (7 y 33 especies), Bacillariophyta (12 y 18 especies), Charophyta (2 y 4
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especies), Dinophyta (1 especie para cada zona), Cyanobacteria (4 y 6 especies) y solo se
encontraron en la Laguna miembros de Euglenophyta (6 especies) y Cryptophyta (4 especies).
La mayor abundancia de especies registradas en las Familias Chlorophyta y Bacillariophyta se
debe a su capacidad de crecer en zonas con carga de materia orgánica.
TABLA 3. Lista de la especies de fitoplancton encontradas Isla de Toas – Puerto de Lanchas
Chlorophyta
Chlorella sp. 1
Chlorella sp. 2
Oocystis sp.
Dunaliella sp.
Ankistrodesmus sp.
Scenedesmus sp.
Selenastrum sp.
Chaetoceros sp. 4
Navi cula sp. 1
Navicula sp.2
Cyclotella sp.
Melosira sp.
Charophyta
Staurastrum sp
Closterium sp.
Bacillariophyceae
Skeletonema sp.
Melosira sp.
Diatomea sp.
Nitzschia sp.
Chaetoceros sp. 1
Chaetoceros sp. 2
Chaetoceros sp. 3
Dinophyta
Peridinium sp.
Cyanobacteria
Microcystis sp
Chroococcus sp.
Anabaenena sp.
Merismopedia sp
CONCLUSIONES
Se encontró una mayor diversidad del fitoplancton en la Laguna Las Peonías que en el
Puerto de Lanchas de Isla de Toas. Esto se debe a una mayor disponibilidad de materia
orgánica y nutrientes que permiten soportar el crecimiento microbiano en la Laguna y a la
menor toxicidad ocasionada por hidrocarburos lo cual parece condicionar el crecimiento de
una variedad de especies en comparación con la Isla donde el crecimiento microalgal se ve
limitado por la presencia de estos agentes tóxicos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Prentice Hall. Octava edición. 769-782.
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PROPAGACIÓN POR SEMILLAS DEL TAPARO (Crescentia cujete L.):
ESTADO DE MADUREZ DEL FRUTO Y TIEMPO DE REMOJO DE
LAS SEMILLAS
Ramírez M., Rivera C., Urdaneta A., Rincón C., Vásquez L. y Suárez H.
Departamento de Botánica. Facultad de Agronomía. Universidad del Zulia. Maracaibo, estado
Zulia, Venezuela. [email protected].
RESUMEN
El taparo es un árbol multipropósito que presenta gran adaptación a diferentes condiciones de
ambiente y tolera muy bien la sequía, por lo que es una alternativa incluirlo en sistemas
agroforestales, silvopastoriles, silvicultura urbana, entre otros. A pesar de las bondades de la
especie, la información sobre su propagación y el cultivo es escasa. El objetivo de este trabajo
fue evaluar el efecto del estado de maduración del fruto y del tiempo de remojo en la
emergencia, y las características morfológicas de las plántulas de dos materiales promisorios
de taparo (Crescentia cujete L.), denominados “Ilusión” y “LUZ”. Se evaluaron cuatro
tiempos de remojo en agua (0, 6, 12 y 18 h) y dos estado de madurez del fruto, verdes
fisiológicamente maduros y marrones maduros. Se utilizó un diseño experimental en bloques
al azar, con cinco repeticiones y 45 semillas como unidad experimental. Cada cuatro días por
un período de 20 días se determinó el porcentaje de emergencia y la tasa de emergencia. Hacia
los 22 días de la siembra se midieron: altura de plántula, longitud de raíz, número de hojas,
número de nudos y grosor del tallo, y el porcentaje de éxito después del trasplante. En esta
investigación se obtuvo un alto porcentaje de emergencia a los doce días de la siembra, 94%
en Ilusión y 80,2% en LUZ. La emergencia se inició a los 4 días, luego tuvo incrementos
significativos a los 8 y 12 días, alcanzando 44% y 87,4% de emergencia, respectivamente, y se
hizo constante a partir del día doce. Entre los tiempos de remojo, estados de maduración del
fruto y tipos de de taparo no hubo diferencias significativas para las variables estudiadas. Las
plántulas mostraron un desarrollo rápido, homogéneo y normal durante su fase de desarrollo
inicial y el porcentaje de éxito después del trasplante fue alto.
Palabras clave: Emergencia, trasplante, características de las plántulas, Crescentia cujete.
INTRODUCCIÓN
El taparo (Crescentia cujete L.) es un árbol originario de América tropical, que se
encuentra en forma silvestre y cultivado desde el norte de México y las Antillas hasta Brasil, y
de estas zonas se ha distribuido a las regiones tropicales y subtropicales. En Venezuela está
ampliamente distribuido en tierras cálidas, particularmente en el norte del país (Hoyos, 1992).
Es frecuente observarlo individual o formando conjuntos en casas, jardines, redomas, parques
y plazas de las zonas urbanas, así como en amplias calzadas de avenidas importantes de
Venezuela como la “José Casanova Godoy” ubicada en Maracay, capital del municipio
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Girardot, estado Aragua, y en algunas islas, avenidas y distribuidores viales de Maracaibo,
estado Zulia, creciendo natural o cultivado.
Con la evolución del concepto de agricultura sostenible se han desarrollado los
sistemas agroforestales, silvopastoriles, silvicultura urbana, los cuales incluyen árboles con
cualidades multipropósito y de gran adaptación (Flores et al., 2009). En Latinoamérica, por
ejemplo los sistemas agroforestales utilizan un número limitado de especies arbóreas y, en
muchos casos, las leguminosas constituyen un elemento más del ecosistema ganadero y no una
fuente proteínica (García et al., 2008), y para el caso específico del taparo es común
observarlo como árbol de sombra en los potreros. Esta especie muestra adaptación a diferentes
condiciones de suelos y a la sequía, por lo que representa un recurso genético valioso e
importante de uso sostenible a considerarse en los sistemas mencionados, así como en la
recuperación de bosques y en las comunidades de regiones áridas y semiáridas, en las que
tiene gran aceptación cultural y representa una fuente de trabajo.
El taparo presenta una amplia utilización, la madera en la elaboración de sillas de
montar, mangos para herramientas, carrocería rural y leña, entre otros. Los frutos, después de
secos, desempeñan un importante papel en la economía doméstica de los campesinos e
indígenas, con la cascara del fruto (de forma y tamaño variable) se elaboran artesanías,
recipientes para cargar y conservar líquidos o agua y sembrar plantas, utensilios de cocina e
instrumentos musicales como maracas o guaches, entre otros. El tronco y las ramas son
excelente sostén para el cultivo de epífitas y bromelias. Las semillas tostadas son comestibles
y la pulpa del fruto cocida se emplea en la medicina popular y para curar heridas del ganado
(Hoyos, 1992).
Pardo et al. (2008) controlaron la dermatomicosis (Trichophyton verrucosum) en
terneros con una efectividad del 82%, cuando aplicaron una sola dosis de solución pulpa al
50% -preparada con alcohol al 70%- cada 24 horas durante tres días. Algunas experiencias
(Gómez, 2011) en sistemas silvopastoriles de Colombia han señalado que la pulpa junto con
las semillas pueden emplearse como forraje en la alimentación animal.
A pesar de las bondades y múltiples usos del taparo existen escasos estudios (Hoyos,
1992; Pardo et al., 2008) sobre la propagación y cultivo de la especie. Por tal motivo, en esta
investigación se planteó como objetivo evaluar el efecto del estado de madurez del fruto y del
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tiempo de remojo en la emergencia, y las características morfológicas de las plántulas de dos
materiales promisorios de taparo.
METODOLOGÍA
El experimento se realizó en el Vivero Universitario, Facultad de Agronomía,
Universidad del Zulia (LUZ), ubicado en el municipio Maracaibo, estado Zulia, Venezuela,
10º41’12” N y 71º38’05” O y altitud de 25 msnm, enmarcado en una zona ecológica de
bosque muy seco tropical de área intervenida con promedios anuales de 500 mm de
precipitación, 29ºC de temperatura, 79% de humedad relativa, 2500 mm de evapotranspiración
y 1101,72 mmol.m-2.s-1 de radiación solar.
Se usaron dos materiales promisorios de taparo denominados “Ilusión” y “LUZ”, el
primero ubicado en la finca La Ilusión, sector El Laberinto, municipio Lossada, parroquia
Yépez, estado Zulia, y el segundo en los alrededores de la Dirección de Deportes, Educación
Física y Recreación de LUZ. El taparo Ilusión presentó porte bajo (2,5 m de alto) y frutos
pequeños alargados (14 cm de largo x 8 cm de diámetro), mientras que LUZ mostró porte alto
(4 m) y frutos medianos redondos (26 cm de diámetro).
De ambos taparos, se recolectaron frutos verdes fisiológicamente maduros (VFM) y
con grandes manchas marrones –maduros- (MM) y se extrajeron las semillas cubiertas de
pulpa, a las cuales se les realizaron cinco lavados con agua potable y ayuda de un batidor
manual de cocina. Posteriormente, las semillas se colocaron sobre papel periódico por 30 min
a plena exposición solar (32°C) en horas del mediodía. Luego se sumergieron por 5 min en
Vitavax® al 0,5%, se dejaron secar por tres días a temperatura de laboratorio (26°C) sobre
papel absorbente y se almacenaron a 10°C por quince días.
Se uso un área efectiva de semillero de 10 m de largo x 1 m de ancho, con sustrato de
arena (capa vegetal) y materia orgánica (estiércol de bovino lavado) en proporción 2:1. Las
semillas se sembraron a una profundidad de siembra de 1 cm con separación entre ellas de 2
cm y entre hileras de 10 cm, y se regaron cada dos días. Los experimentos se ubicaron en un
área del vivero que se encontraba cubierta con una malla tipo sarán, que ofrecía un 40% de
sombra.
Se utilizó un diseño experimental en bloques al azar, con cinco repeticiones y 45
semillas como unidad experimental. Se evaluaron cuatro tiempos de remojo en agua (0, 6, 12 y
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18 h) y dos estados de madurez del fruto (VFM y MM). Cada cuatro días se midió el número
de plántulas emergidas para determinar el porcentaje de emergencia y la tasa de emergencia
(Perozo et al., 2006). Hacia los 22 días de la siembra seleccionaron al azar diez plántulas en
cada repetición para la evaluación de las características morfológicas: altura de plántula (AP),
longitud de raíz (LR), número de hojas (NH), número de nudos (NN) y grosor del tallo (GT).
Paralelamente, se realizó el trasplante de las plántulas a bolsas de polietileno negras de 12 cm
de diámetro x 25 cm de alto aproximadamente que contenían el sustrato descrito.
La AP y la LR se midieron en centímetros usando una regla graduada, AP desde ápice
del vástago hasta la base de la plántula y la LR desde esta última hasta el ápice de la raíz
principal. El NH y NN contando el número de hojas y nudos presentes en cada plántula y el
GT se midió milímetros con un vernier. El análisis estadístico se hizo a través de un análisis de
varianza en el programa SPSS versión 12 (Statistical Package for the Social Sciences) y se
aplicó la prueba Tukey para la separación de medias. PE se transformó mediante la ecuación
arco seno (x+1)1/2 para ajustarla a la normalidad.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En esta investigación se logró un alto porcentaje de emergencia a los doce días de la
siembra, 94% en Ilusión y 80,2% en LUZ (TABLA 1). El análisis estadístico mostró que solo
entre los días evaluados después de la siembra hubo diferencias significativas para la variable
porcentaje de emergencia, no así para los factores de estudio tiempo de remojo, estado de
madurez del fruto y tipo de material de taparo. La emergencia se inició a los 4 días, luego tuvo
incrementos significativos a los 8 y 12 días, alcanzando 44% y 87,4% de emergencia
respectivamente, y se hizo constante a partir del día doce. En cuanto a la tasa de emergencia o
días promedios para la emergencia de las plántulas, los factores de estudio no presentaron
diferencias significativas para esta variable, la cual fue de 9,1 días en Ilusión y 10,3 días en
LUZ, respectivamente.
El desarrollo de las plántulas de taparo fue rápido y homogéneo, a los 22 días de la
siembra presentaron una altura de 17,7 cm Ilusión y 16,8 cm LUZ. Los valores de altura de
plántula, longitud de raíz, número de hojas, número de nudos y grosor del tallo (TABLA 2)
fueron un poco más altos en el taparo Ilusión, lo cual se atribuye a las diferencias inherentes
de cada material o genética. La alta respuesta de emergencia y el desarrollo rápido, normal y
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homogéneo de las plántulas fueron atribuidas a la selección y a la preparación de las semillas,
lo que permitió una alta calidad de las semillas empleadas (Flores et al., 2009; Perozo et al.,
2006). Algunas investigaciones han indicado que la emergencia depende de la calidad de las
semillas (Perozo et al., 2006; Flores et al., 2009; Ramírez et al., 2012; Ramírez et al., 2013).
TABLA 1. Porcentaje de emergencia en los taparos Ilusión y LUZ en función de los días
después de la siembra.
Porcentaje de emergencia (%)
Días
después de
Taparo Ilusión
Taparo LUZ
la siembra
(% ± DE)
(% ± DE)
4
8
12
16
20
2,8 ±0,6
48,9±7,8
94±0,7
94,9±0,2
94,9±0,2
1,3±0,3
39,1±5,8
80,8±0,6
83,3±1,8
83,3±1,8
Media ± DE
2a ±0,9
44b ±8,4
87,4c ±6,6
89,1c ±6
89,1c ±6
DE: desviación estándar. Medias con letras distintas en la columna difirieron significativamente (P<0,05).
TABLA 2. Características morfológicas los taparos Ilusión y LUZ, a los 22 días después de la
siembra.
Taparo
Altura de
plántula (cm)
Longitud de
raíz (cm)
Número de
hojas
Número de
nudos
Grosor del
tallo (mm)
± DE
± DE
± DE
± DE
± DE
17,7 ± 1,7
16,8 ± 1,3
12 ± 1,4
11 ± 0,7
11,8 ± 0,8
9,8 ± 0,8
2,9 ± 0,3
2,5 ± 0,2
Ilusión
8,7 ± 1
LUZ
7,7 ± 0,8
DE: desviación estándar.
En cuanto al trasplante de las plántulas a bolsas se obtuvo 100% de éxito. Con base a
los valores obtenidos de porcentaje de emergencia, altura de plántula, longitud de raíz y
porcentaje de éxito después del trasplante, se sugiere que es conveniente sembrar las semillas
directamente en bolsas que tengan una altura superior a la de la longitud de la raíz, con la
finalidad de evitar malformaciones del sistema radical, lo cual también ha sido indicado para
otras especies (Ramírez et al., 2013). En este trabajo se detallan la emergencia y las
características morfológicas de las plántulas de taparo, información que se considera un aporte
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valioso para la propagación y el estudio de esta especie que tiene gran potencial en diferentes
sistemas tanto naturales como de producción agropecuaria, hortícola, entre otros. En la
literatura solo se dispone de algunas descripciones botánicas como la de Hoyos (1992).
CONCLUSIONES
La propagación de los taparo Ilusión y LUZ se logró mediante la siembra directa de las
semillas, provenientes de frutos verdes fisiológicamente maduros o maduros con manchas
marrones. En ambos taparos, el porcentaje de emergencia fue alto a los doce días después de la
siembra, las plántulas mostraron un desarrollo rápido, homogéneo y normal durante su fase
inicial o de vivero, y el porcentaje de éxito después del trasplante fue un alto. Los tiempos de
remojo de las semillas en agua, los estados de madurez del fruto y el tipo de material de taparo
estudiados no influyeron en la emergencia, tasa de emergencia y características morfológicas
de las plántulas.
AGRADECIMIENTOS
Al CONDES-LUZ por el financiamiento otorgado bajo el proyecto No. 0542-13 y al
Vivero Universitario-LUZ.
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