UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
INGENIERÍA QUÍMICA
ELABORACION DE PROYECTOS
DE INVESTIGACION
NOVENO SEMESTRE CICLO I
2024 - 2025
Nombre: Jordy Manuel Ortiz Palacios
Curso: IQI-S-CO-9-3
Docente: Dra. Olga Quevedo
AVANCE DE ANTEPROYECTO
Tema: Tecnologías convencionales y avanzados de tratamiento de aguas residuales en Ecuador
Línea de investigación:
De acuerdo con la resolución No. R-CSU-UG-SE31-216-22-12-2021 aprobada por el PhD.
Francisco Moran Peña Rector de la Universidad de Guayaquil (LÍNEAS DE
INVESTIGACIÓN, 2021) se establece la siguiente línea de investigación:
•
Dominio: Ordenamiento Territorial, Urbanismo y Tecnología de Sistemas
Constructivos (Hábitat)
o Línea de investigación: Gestión del Agua.
▪
Sub línea de investigación: Manejo Integrado de: Cuencas Hidrográficas
y Zonas Costeras
•
Dominio: Biotecnología, Biodiversidad y Sostenibilidad de los Recursos Naturales
o Línea
de
investigación:
Desarrollo
Biotecnológico,
Conservación
y
Aprovechamiento Sostenible de los Recursos Naturales y Adaptación al Cambio
Climático
▪
Sub línea de investigación: Gestión de los Recursos Naturales,
Biodiversidad y Ambiente
Línea de investigación no asociada a la Universidad de Guayaquil (Turan, 2020):
Línea de Investigación: Desarrollo y Optimización de Sistemas Híbridos para el Tratamiento
de Aguas Residuales en la Industria del Acero.
Descripción:
Esta línea de investigación se centra en el estudio, desarrollo y optimización de sistemas
híbridos que combinan tecnologías para el tratamiento de aguas residuales generadas por la
industria del acero. Se centra en los principales aspectos específicos tales como:
1. Evaluación de Eficiencia de Procesos Combinados: Investigar cómo la combinación de
electrocoagulación, oxidación y adsorción con carbón activado puede mejorar la
calidad del agua tratada, eliminando eficientemente contaminantes como metales
pesados, compuestos orgánicos y colorantes presentes en las aguas residuales de
acerías.
2. Optimización de Parámetros Operativos: Determinar los parámetros operativos óptimos
(como el tiempo de retención, la intensidad de corriente, la dosis de agentes oxidantes
y la cantidad de carbón activado) para maximizar la eficiencia del sistema híbrido y
minimizar los costos operativos.
3. Análisis de Viabilidad Técnica y Económica: Realizar estudios de viabilidad técnica y
económica para evaluar la implementación práctica del sistema en Guayaquil,
considerando factores como la disponibilidad de materiales, costos de operación y
mantenimiento, y la infraestructura existente.
4. Impacto Ambiental y Gestión de Residuos: Examinar el impacto ambiental del sistema
híbrido, incluyendo la generación de subproductos y residuos (por ejemplo, lodos
tóxicos), y desarrollar estrategias para su manejo y disposición segura.
5. Adaptación a Condiciones Locales: Adaptar el sistema híbrido a las condiciones
específicas de Guayaquil, como la calidad y disponibilidad del agua, las normativas
ambientales locales y las limitaciones económicas y tecnológicas, asegurando su
efectividad y sostenibilidad en el contexto ecuatoriano.
6. Comparación con Otras Tecnologías: Comparar la efectividad y los costos del sistema
híbrido con otras tecnologías de tratamiento de aguas residuales utilizadas en la
industria del acero, tanto convencionales como avanzadas, para establecer la mejor
opción para las condiciones locales.
Esta línea de investigación tiene como objetivo desarrollar una solución integral y adaptada
para el tratamiento de aguas residuales de acerías en Guayaquil, mejorando la sostenibilidad
ambiental y económica de la industria del acero en Ecuador.
Título: Aplicación de un sistema electrocoagulación - oxidación - carbón activado para el
tratamiento de aguas residuales procedentes de acerías en Guayaquil-Ecuador.
Variables de investigación:
•
Variable 1:Aguas residuales de acerías
•
Variable 2: Sistema de electrocoagulación - oxidación - carbón activado.
Problema de investigación:
El tratamiento de aguas residuales en la industria del acero representa un desafío global,
promoviendo la adopción de diversas tecnologías tanto convencionales como avanzadas. A
nivel mundial, las tecnologías de membranas, como la microfiltración, ultrafiltración,
nanofiltración y ósmosis inversa, se han implementado ampliamente debido a su simplicidad,
modularidad y eficiencia energética (Ahmed et al., 2022). No obstante, cada región enfrenta
particularidades y desafíos específicos que deben ser considerados al seleccionar y optimizar
estas tecnologías.
En el contexto de Latinoamérica, el manejo de aguas residuales en las acerías se complica por
la variabilidad en la disponibilidad y calidad del agua. Procesos como la electrocoagulación y
la electrodiálisis han mostrado ser efectivos para mejorar la calidad del agua tratada,
eliminando hasta el 100% de contaminantes como el cromo y el color (Urbina‐Suarez et al.,
2021). Sin embargo, el alto costo operativo y la generación de lodos tóxicos constituyen
limitaciones significativas que dificultan su implementación a gran escala en la región(AyuqueRojas et al., 2022).
En Ecuador, la situación es aún más compleja debido a la limitada disponibilidad de recursos
tecnológicos y económicos. Las acerías del país requieren soluciones que no solo sean efectivas
en la eliminación de contaminantes, sino también asequibles y sostenibles. El uso de
tecnologías híbridas, que combinan sistemas convencionales y avanzados, podría ofrecer una
solución viable (Zheng et al., 2021). Por ejemplo, la combinación de humedales construidos
con desnitrificación autotrófica de azufre ha demostrado ser eficaz para la eliminación de
nitrógeno en aguas residuales de laminación de acero, lo que podría adaptarse a las necesidades
locales (Baños-Castro et al., 2021).
El tratamiento de aguas residuales en acerías exige una estrategia adaptada a las condiciones
específicas de cada región. A nivel mundial, las tecnologías avanzadas brindan soluciones
efectivas pero costosas, mientras que, en Latinoamérica y Ecuador, es crucial integrar
tecnologías convencionales y avanzadas, considerando factores económicos y ambientales,
para lograr un manejo sostenible del agua. Las investigaciones futuras deben centrarse en la
optimización de estas tecnologías y su adaptación a las necesidades locales, garantizando su
viabilidad técnica y económica (Ahmed et al., 2022).
Formulación del problema:
¿De qué manera la aplicación de un sistema electrocoagulación - oxidación - carbón activado
contribuye al tratamiento de aguas residuales de acerías?
Objetivo general:
Diseñar un sistema electrocoagulación - oxidación - carbón activado para el tratamiento de
aguas residuales de acerías.
Preguntas específicas del problema de investigación
•
¿En qué medida las aguas residuales de acería afectan los cuerpos agua en la ciudad de
Guayaquil?
•
¿En qué medida la aplicación del sistema combinado de electrocoagulación-oxidacióncarbón activado puede atenuar los contaminante provenientes de industrias de acería
hasta los parámetros permisibles?
Objetivos específicos:
Analizar la eficiencia del sistema combinado de electrocoagulación-oxidación-carbon
activado.
Determinar los principales contaminantes que afectan a los cuerpos de agua de Guayaquil.
Técnica Aplicada:
•
Electroquímica:
o Electrocoagulación
o Electro oxidación
•
Absorción:
o Carbón activado
Referencias Bibliográficas
Ahmed, M., Mavukkandy, M. O., Giwa, A., Elektorowicz, M., Katsou, E., Khelifi, O., Naddeo,
V., & Hasan, S. W. (2022). Recent developments in hazardous pollutants removal from
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Ayuque-Rojas, J., Esteban-Carhuapoma, J., Huere, J., Ayuque-Laurente, C., Dueñas, C., &
Yaulilahua, R. (2022). Tratamiento de aguas residuales con cámaras de electrocoagulación
a escala de laboratorio. En Tratamiento de aguas residuales con cámaras de
electrocoagulación a escala de laboratorio. Instituto Universitario de Innovación Ciencia
y Tecnología Inudi Perú. https://doi.org/10.35622/inudi.b.060
Baños-Castro, G. L., Martínez-De-Navas, E. N., & Landaverde-Sánchez, J. V. (2021). Diseño
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Santa Ana. PRODUCCIÓN AGROPECUARIA Y DESARROLLO SOSTENIBLE, 10(1).
https://doi.org/10.5377/payds.v10i1.13348
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN, Pub. L. No. R-CSU-UG-SE31-216-22-12-2021 (2021).
https://csoft.ug.edu.ec/wp-content/uploads/2023/03/CS_LINEAS-DEINVESTIGACION-2022-2026.pdf
Turan, N. B. (2020). The application of hybrid electrocoagulation–electrooxidation system for
the treatment of dairy wastewater using different electrode connections. Separation
Science
and
Technology
(Philadelphia),
1–14.
https://doi.org/10.1080/01496395.2020.1788596
Urbina‐Suarez, N. A., Machuca‐Martínez, F., & Barajas‐Solano, A. F. (2021). Advanced
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Molecules
2021,
Vol.
26,
Page
3222,
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3222.
https://doi.org/10.3390/MOLECULES26113222
Zheng, T., Lin, X., Xu, J., Ren, J., Sun, D., Gu, Y., & Huang, J. (2021). Enhanced Nitrogen
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https://doi.org/10.3390/SU13031559
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