Optimización del proceso de electrocoagulación alimentada por energía fotovoltaica para el tratamiento de agua residual doméstica en el distrito de Chupa, Puno

Abstract

Las aguas residuales domésticas representan un peligro para el medio ambiente y la salud pública debido a su alta concentración de contaminantes. En ese contexto, el objetivo del presente estudio fue evaluar la eficiencia de la electrocoagulación alimentada por energía fotovoltaica para el tratamiento de aguas residuales domésticas en el distrito de Chupa. En la etapa inicial se realizó la medición de parámetros in situ y la caracterización inicial de DQO, DBO5, sólidos totales en suspensión, aceites y grasas, y coliformes termotolerantes; posteriormente se desarrollaron las pruebas experimentales de electrocoagulación, variando el pH, el tiempo de tratamiento y la densidad de corriente, con el fin de determinar la eficiencia del proceso en función del porcentaje de remoción de DQO. Los resultados mostraron que el agua residual analizada presentó una DQO inicial de 643.9 mg/L, una DBO5 de 298.3 mg/L, sólidos totales en suspensión de 0.0193 mg/L, aceites y grasas de 12.5 mg/L y coliformes termotolerantes de 3.5 × 10⁷ NMP/100 mL, parámetros que, en el caso de la DQO, DBO5 y coliformes termotolerantes, no se encuentran dentro de los Límites Máximos Permisibles. Tras el tratamiento mediante electrocoagulación empleando electrodos de hierro y aluminio, se logró reducir la DQO hasta 173.4 mg/L, la DBO5 a 87 mg/L y los coliformes termotolerantes a valores menores de 1.8 NMP/100 mL. La eficiencia de remoción de DQO varió entre 42.32 % y 73.07 %, con valores promedio superiores al 65 %. Las mejores condiciones de operación se alcanzaron a pH 5, con un tiempo de tratamiento de 45 minutos y densidades de corriente de 9.8 A/m². Finalmente, se concluye que el tratamiento es más eficiente a mayor tiempo de exposición, mayor densidad de corriente y pH ácido, logrando reducciones de DQO superiores al 70 % en múltiples ensayos, por lo que esta tecnología aplicada al tratamiento de aguas residuales domésticas resulta viable y ambientalmente sostenible.