Tesis Leon Cruzado, Valdiviezo Toribio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO 
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA 
 
 
 
 
Optimización de Condiciones de Operación en el Tratamiento de 
Efluente de Remojo de Curtiembre SAAGO SAC mediante 
Electrocoagulación 
 
TESIS 
 
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Químico 
 
 
Autores: Br. Leon Cruzado, Jhon Paul 
 
Br. Valdiviezo Toribio, Edwin Hernán 
 
 
Asesor: Dr. Aguilar Rojas, Percy Danilo 
 
Trujillo – Perú 
 2023 
ii 
JURADO CALIFICADOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dr. Guillermo David Evangelista Benites 
 Presidente 
 
 
 
 
 
 
Dr. Alejandro Wilber Padilla Sevillano 
 Secretario 
 
 
 
 
 
 
Dr. Vito Erasmo Quilcat León 
Miembro 
 
 
 
 
 
 
Dr. Percy Danilo Aguilar Rojas 
Asesor 
 
 
 
iii 
DEDICATORIA 
 
 
 
 
 
Con todo mi aprecio y cariño a mis padres José León y Gladys Cruzado, por haberme 
brindado los valores fundamentales para la vida, y quienes siempre me han apoyado en lo 
emocional y espiritual. 
A mis hermanos Frank, Jorge y Jessica por su paciencia y apoyo desinteresado. 
 
A mi querido hijo Jeremy que siendo aun pequeño es mi gran admiración y alegría. 
 
 
LEON CRUZADO JHON PAUL 
 
 
 
 
 
 
 
A mis padres por su apoyo incondicional en el proceso de mi carrera profesional y así 
lograr cada uno de mis objetivos trazados, además por inculcarme los valores que 
permitieron seguir el camino del bien, Ignacio Valdiviezo y Flor Toribio; a ustedes 
mi cariño y mi mayor gratitud. A mis hermanos Wilber y Karina por su apoyo 
constante en el desarrollo de estatesis. 
 
VALDIVIEZO TORIBIO EDWIN HERNÁN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iv 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
 
En primera instancia agradecemos a nuestro señor Dios, quien nos da la fuerza y 
energía para poder lograr una de las tantas metas establecidas, como es la culminación de 
nuestra tesis. 
 
 
 
Nuestro agradecimiento especial a nuestro asesor Dr. Percy Aguilar Rojas, por la 
confianza y orientación muy valiosas en el desarrollo de nuestra tesis. 
 
 
 
A nuestra escuela profesional de Ingeniería Química y a sus docentes por su apoyo 
durante nuestra formación académica. 
 
 
 
A la consultoría Hídrica Group y en especial al instructor Ing. Diego Pérez, por su 
capacitación y ayuda en las consultas técnicas de diseño y ejecución. 
 
 
 
A la empresa curtiembre SAAGO SAC, por prestarnos sus instalaciones y equipos 
de medición para poder realizar nuestros ensayos experimentales. 
 
 
 
Jhon Leon y Edwin Valdiviezo 
Los autores 
 
 
 
v 
ÍNDICE 
JURADO CALIFICADOR ........................................................................................... ii 
DEDICATORIA ........................................................................................................... iii 
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................ iv 
ÍNDICE........................................................................................................................... v 
ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................. viii 
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................... x 
RESUMEN .................................................................................................................... xi 
ABSTRACT..................................................................................................................xii 
CAPÍTULO I .................................................................................................................. 1 
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1 
1.1. Realidad Problemática .................................................................................... 1 
1.2. Antecedentes Bibliográficos ........................................................................... 2 
1.3. Marco Teórico .............................................................................................. 12 
1.3.1. Procesos de Ribera ................................................................................ 15 
1.3.2. Etapa de Remojo ................................................................................... 15 
1.3.3. Etapa de Pelambre ................................................................................. 15 
1.3.4. Procesos de Curtido ............................................................................... 16 
1.3.5. Procesos de Remojo .............................................................................. 18 
1.3.6. Técnicas de Tratamiento de Agua Residual............................................ 20 
1.3.7. Electrocoagulación ................................................................................ 22 
1.3.8. Mecanismos de Tratamiento .................................................................. 22 
1.3.9. Factores de Mayor Influencia en el Proceso de Electrocoagulación ........ 25 
1.3.10. Ventajas de Electrocoagulación ............................................................. 28 
1.3.11. Desventajas de Electrocoagulación ........................................................ 28 
1.4. Justificación ................................................................................................. 29 
vi 
1.5. Problema de Investigación ............................................................................ 29 
1.6. Hipótesis ...................................................................................................... 29 
1.7. Objetivos ...................................................................................................... 30 
1.7.1. Objetivo General ................................................................................... 30 
1.7.2. Objetivo Especifico ............................................................................... 30 
CAPÍTULO II .............................................................................................................. 31 
MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................ 31 
2.1. Materiales ..................................................................................................... 31 
2.1.1. Equipos ................................................................................................. 31 
2.1.2. Materiales.............................................................................................. 31 
2.1.3. Reactivos ............................................................................................... 32 
2.2. Métodos ....................................................................................................... 32 
2.2.1. Diseño de Investigación ....................................................................... 32 
2.2.2. Variables de Operación........................................................................ 33 
2.2.3. Procedimiento Experimental ................................................................. 34 
CAPÍTULO III ............................................................................................................. 37 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ............................................................................... 37 
3.1. Diseño y Construcción del Reactor de Electrocoagulación ...................... 37 
3.2. Determinar Condiciones Óptimas de Operación ........................................ 41 
3.2.1. Influencia de pH, Configuración Eléctrica y Número de Electrodos 
en la Remoción de DQO .................................................................... 41 
3.2.2. Influencia de pH, Configuración Eléctrica y Número de Electrodos 
en la Remoción de Turbidez ............................................................... 44 
3.2.3. Determinación de CondicionesÓptimas de Operación ...................... 47 
3.2.4. Análisis de Costo Operativo para el Tratamiento de Efluente 
vii 
Mediante el Método de Electrocoagulación ....................................... 49 
CAPÍTULO IV ............................................................................................................. 51 
CONCLUSIONES .................................................................................................... 51 
CAPÍTULO V .............................................................................................................. 52 
RECOMENDACIONES .......................................................................................... 52 
CAPÍTULO VI ............................................................................................................ 53 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 53 
CAPÍTULO VII ........................................................................................................... 67 
ANEXOS ................................................................................................................... 67 
ANEXO 1. Resultados de Promedios de DQO a Diversos pH= 7, 8 y 9 ........... 67 
ANEXO 2. Resultados de Promedios de Turbidez a Diversos pH= 7, 8 y 9 ...... 69 
ANEXO 3. Análisis Estadístico de Variables de Respuesta DQO ..................... 71 
ANEXO 4. Análisis Estadístico de Variables de Respuesta de Turbidez .......... 73 
ANEXO 5. Cálculo del Costo Operativo para el Tratamiento de Efluente 
Mediante el Método de Electrocoagulación ..................................... 75 
ANEXO 6. Registro Fotográfico ........................................................................... 77 
ANEXO 7. Carta de Autorización para el Desarrollo de Investigación y uso de 
Información ............................................................................................................ 79 
ANEXO 8. Datos de Ensayos Experimentales ...................................................... 81 
 
 
 
 
 
 
 
 
viii 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
 
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de ribera y curtido. .................................. 18 
 
Figura 2. Representación esquemática del mecanismo de electrocoagulación. ........... 24 
 
Figura 3. Conexión monopolar y bipolar de electrodos ............................................. 28 
 
Figura 4. Plano eléctrico de fuente rectificadora de corriente ................................... 38 
 
Figura 5. Diseño en SketchUp de celda electrolítica.................................................. 40 
 
Figura 6. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 7 
para reducir la concentración de DQO. ...................................................... 41 
Figura 7. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 8 
para reducir la concentración de DQO. ...................................................... 42 
Figura 8. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 9 
para reducir la concentración de DQO. ...................................................... 43 
Figura 9. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 7 
para reducir la concentración de la turbidez .............................................. 44 
Figura 10. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 8 
para reducir la concentración de la turbidez .............................................. 45 
Figura 11. Influencia de configuración eléctrica y número de electrodos a pH = 9 
para reducir la concentración de la turbidez .............................................. 46 
Figura 12. Solución de parámetros operacionales de electrocoagulación para remover 
DQO y turbidez............................................................................................ 47 
Figura 13. Análisis de deseabilidad individual y compuesta ...................................... 48 
 
Figura 14. Regresión factorial: Análisis de Varianza ................................................. 71 
 
Figura 15. Gráfica de efectos principales para DQO. ................................................ 71 
Figura 16. Gráfica de interacción para DQO. ............................................................. 72 
Figura 17. Regresión factorial: Análisis de Varianza ................................................. 73 
ix 
Figura 18. Gráfica de efectos principales para turbidez ............................................. 73 
Figura 19. Gráfica de interacción para turbidez ......................................................... 74 
Figura 20. Configuración electrolítica de izquierda a derecha: a) Monopolar en 
paralelo, b) Bipolar y c) Monopolar en serie .............................................. 77 
Figura 21. Extracción de muestra tratada .................................................................... 77 
Figura 22. Extracción de analito y dilución en fiola para medir DQO. ................... 78 
Figura 23. Equipos de medición; Bloque Calefactor, Multiparámetro y Colorímetro ...... 78 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
ÍNDICE DE TABLAS 
 
Tabla 1. Límites Máximos Permisibles (LMP) para efluentes de las actividades de curtido y 
adobo de cuero, así como, adobo y teñido de pieles .......................................... 14 
Tabla 2. Valores Máximos Admisibles (VMA) para las descargas de aguas residuales no 
domésticas en el sistema de alcantarillado sanitario. ......................................... 14 
Tabla 3. Caracterización del agua residual proveniente de la etapa de remojo y 
comparación con el D.S. 010-2019-VIVIENDA ............................................... 19 
Tabla 4. Diversas técnicas para el tratamiento de agua residual del proceso de remojo de 
una curtiembre ................................................................................................. 20 
Tabla 5. Niveles de las variables de estudio ................................................................. 33 
Tabla 6. Matriz de diseño experimental ............................................................................ 33 
Tabla 7. Caracterización de parámetros iniciales del agua residual de remojo ................... 35 
Tabla 8. Resultados experimentales de promedios de DQO a pH=7, número de electrodos 
(2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP). ..................................... 67 
Tabla 9. Resultados experimentales de promedios de DQO a pH=8, número de electrodos 
(2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP). ..................................... 67 
Tabla 10. Resultados experimentales de promedios de DQO a pH=9, número de electrodos 
(2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP). ..................................... 68 
Tabla 11. Resultados experimentales de promedios de turbidez a pH=7, número de 
electrodos (2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP). .................... 69 
Tabla 12. Resultados experimentales de promedios de turbidez a pH=8, número de 
electrodo (2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP)....................... 69 
Tabla 13. Resultados experimentales de promedios de turbidez a pH=9, número de 
electrodos (2, 4 y 6) y configuración eléctrica (MPS, MPP y BP). .................... 70 
 
xi 
RESUMEN 
 
El objetivo de este proyecto fue evaluar las diversas condiciones de operación en el 
tratamiento de efluentes de la curtiembre SAAGO SAC, mediante el método de 
electrocoagulación. Para ello se diseñó y construyó el reactor de electrocoagulación, la 
celda electrolítica y el reactor de tipo batch. La metodología consistió en tratar el efluente 
de remojo, en el reactor batch cuya capacidad fue de 15 L, se emplearon diversas 
configuraciones eléctricas Monopolar en serie (MPS), Monopolar en paralelo (MPP) y 
Bipolar (BP) y se instalaron lasceldas electrolíticas de Aluminio (2; 4 y 6), por lo cual 
llegaba cierta intensidad de corriente, esto favorecía en la remoción de la DQO y 
Turbidez, a su vez se hicieron modificaciones de pH en 7; 8 y 9 a dichos efluentes. La 
recolección de los datos obtenidos en los diversos ensayos se llegó a tratar con el software 
MINITAB empleando la herramienta estadística optimizador de respuesta, en los distintos 
niveles de estudio. Resultando que la configuración eléctrica bipolar (BP), número de 
electrodos de 6 y pH = 7, son las variables significativas logrando obtener una 
deseabilidad compuesta de 0,93 y porcentajes de remoción de DQO y turbidez de 70% y 
96,9% respectivamente. Habiendo determinado las condiciones óptimas de operación en el 
proceso de electrocoagulación, se realizó un análisis de costo/ beneficio, desde el punto de 
vista operativo, resultando el monto de S/. 4,56 por cada 1 metro cubico de efluente 
tratado. 
 
 
Palabras Claves: curtiembre, remojo, electrocoagulación, configuración eléctrica, pH, 
remoción de DQO, remoción de turbidez. 
 
 
 
xii 
ABSTRACT 
 
 
The objective of this project was to evaluate the various operating conditions in the 
treatment of effluents from the SAAGO SAC tannery, using the electrocoagulation 
method. For this, the electrocoagulation reactor, the electrolytic cell and the batch type 
reactor were designed and built. The methodology consisted of treating the soaking 
effluent, in the batch reactor whose capacity was 15 L, various electrical configurations 
Monopolar in series (MPS), Monopolar in parallel (MPP) and Bipolar (BP) were used and 
the electrolytic cells were installed. of Aluminum (2; 4 and 6), for which a certain current 
intensity arrived, this favored the removal of COD and Turbidity, in turn, pH 
modifications were made to 7; 8 and 9 to said effluents. The collection of data obtained in 
the various trials was managed with the MINITAB software using the response optimizer 
statistical tool, at the different levels of study. Resulting in that the bipolar electrical 
configuration (BP), number of electrodes of 6 and pH = 7, are the significant variables, 
achieving a composite desirability of 0,93 and COD and turbidity removal percentages of 
70% and 96,9% respectively. Having determined the optimal operating conditions in the 
electrocoagulation process, a cost/benefit analysis was carried out, from an operational 
point of view, resulting in the amount of S/. 4,56 for every 1 cubic meter of treated 
effluent. 
 
 
Keywords: tanning, soaking, electrocoagulation, electrical configuration, pH, COD 
removal, turbidity removal. 
1 
CAPÍTULO I 
 
INTRODUCCIÓN 
1.1. Realidad Problemática 
 
Actualmente uno de los desafíos más grandes que atraviesa la humanidad, es 
la preservación de recursos naturales; como es el agua; en la incertidumbre de la crisis 
que se avecina, es que se busca administrar óptimamente este recurso, en beneficio de 
toda la población y sus próximas generaciones, ya que de no haber mejoras en la 
gestión de los recursos hídricos, se estima que aproximadamente en el año 2025, la 
población mundial padecerá de problemas graves de escasez (Martínez y Villalejo, 
2018). 
Una de las industrias que generan un gran impacto a nivel económico e 
impacto ambiental, es el sector de curtiembre de pieles; es sabido que una producción 
inconsciente de las empresas de este rubro, a causa de los residuos generados y 
liberados al alcantarillado muchas veces sin ser tratado, ocasiona a gran escala un 
efecto negativo, es debido a ello que se buscan alternativas para la remediación y 
tratabilidad de aguas residuales (Castiblanco et al., 2021). 
Una de las condiciones que el agua residual de toda industria, que se 
inspecciona según la Normativa Nº 010 – 2019 – VIVIENDA, son los parámetros de 
DBO, DQO, sólidos suspendidos totales y aceites-grasas, que se deben respetar al ser 
los valores máximos admisibles para las descargas de aguas residuales no domésticas. 
La aplicación del proceso de Electrocoagulación (EC) es una de las técnicas 
más conocidas y utilizadas en la remoción de cromo en el contenido del tratamiento 
de aguas en el sector del curtido de pieles; cumpliendo con los valores admisibles de 
DQO y haciendo que se reduzca la cantidad de oxígeno en los vertederos de carácter 
industrial (Cerna y Gamboa, 2022). 
 
2 
Según el DS 003-2002 de PRODUCE, los límites máximos permisibles de 
DBO5 yDQO para el sector curtiembres son de 500 y 1 500 mg/L respectivamente. 
De acuerdo con el DS Nº 010-2019-Vivienda, el valor máximo admisible para el 
DBO5 Y DQO en dicho sector de 500 y 1 000 mg/L respectivamente, cuando se trata 
de descargas de efluentes en alcantarilla. 
En el proceso de curtido, la primera operación es el remojo, allí se empieza 
aplicando de manera inicial pequeñas cantidades de humectantes, luego se solubiliza 
las proteínas que fueron desnaturalizadas haciendo que se elimine la sal, se empieza a 
hidratar y eliminar los restos de sangre, suciedad, entre otros. Las proteínas solubles 
que se encuentran en la primera operación generada por el agua residual contienen 
bacterias, sólidos en suspensión, así como otros de manera disuelta, por esa causa 
dicho efluente de la primera operación contiene altos valores de DQO. Entonces como 
alternativa de solución es que se considera a la aplicación de EC, por su eficiencia y 
economía, como método de tratabilidad para la obtención de dichas aguas luego del 
proceso descrito en el sector curtiembres (Rodríguez et al., 2021). 
1.2. Antecedentes Bibliográficos 
 
Según la eficiencia de la electrocoagulación para el tratamiento de efluentes 
de la industria de curtiembre por Hugo Apaza et al. (2020), investigaron la eficacia 
de la electrocoagulación para la eliminación de contaminantes en el mismo. 
Inicialmente se realizó la caracterización fisicoquímica de muestras de aguas 
residuales de tenería; implementando las pruebas de electrocoagulación, con un 
sistema serial utilizando electrodos de aluminio y hierro configurados en sistemas 
monopolares y paralelos. Se probaron muestras de tenerías en 6 pasos principales, 
estos pasos corresponden a: lavado, remojo, depilación, curtido, desincrustado y 
desengrasado. Las muestras lavadas mostraron la mayor disminución de turbidez en 
3 
93,86%, seguidas de las muestras empapadas en 88,67%; en cuanto a las muestras 
compuestas, se logró una eliminación de turbidez del 
98,63% para las muestras descalcificadas más experimentadas, como es estudiado 
existen varias tecnologías en dicho sector de la industria para el tratamiento de aguas 
residuales del proceso del curtido, pero la electrocoagulación es una alternativa 
principal que puede eliminar la carga orgánica y los químicos que contiene. 
Según Villaseñor-Basulto et al., 2022, en su investigación de efluentes 
residuales de la curtiduría a través de Electrocoagulación (EC), unificado con un 
proceso de Electro- Fenton (EF) y ánodos de diamante dopados con Boro, con la 
búsqueda de producir Peróxido de Hidrógeno, donde se obtuvo la mejora y 
fortalecimiento aplicando la Metodología de Superficie de Respuesta. Se hicieron los 
análisis a través de un rendimiento experimental estadístico, los efectos de algunas de 
las variables independientes, como el tiempo de la Reacción, Densidad de Corriente 
y/o Concentración de Fe. Según el estudio informativo, la Densidad de corriente y el 
tiempo de Reacción tuvieron valores significativos para la eliminación de Carbono 
Orgánico Total (COT), al aplicarse los procesos de EF y EC. Sin embargo, mediante 
la reducción de los valores de Densidad de corriente y tiempo de tratamiento de EF 
(40 mA/cm2 y 217 min), es que se optimizó el proceso para la eliminación de (COT) y 
el consumo de energía. En los resultados se obtuvo que, gracias a la reducción y 
condiciones, se obtuvo un 25% de remoción de (COT), posteriormenteaplicando un 
sistema integrado de EC–EF, generando una eliminación de (COT) del 64% al 
aplicar una densidad de Corriente de 9,7 mA/cm2 durante el proceso de EC, siendo el 
consumo fue de 22,3 kW-h/m3 total de energía del tratamiento durante toda la 
ejecución de la investigación. 
 
4 
Según Elabbas et al. (2016), en su investigación de Tratamiento de aguas 
residuales de curtiduría altamente concentradas mediante electrocoagulación, 
elaborado en el año 2018, donde el artículo trata de la capacidad de 
electrocoagulación para eliminar DQO y 
presencia de cromo, de una muestra de agua residual de curtido al cromo en una 
celda de electrocoagulación agitada de dos electrodos a base de aluminio. 
El pH inicial juega un papel importante en el desempeño del proceso de 
electrocoagulación y su cambio durante el tratamiento está relacionado con la 
eficiencia. Sin embargo, los diversos equilibrios entre las formas de hidróxido de 
aluminio en función del medio de pH proporcionan las propiedades amortiguadoras 
del sistema. Se sabe que la formación de Al(OH)3 sólido es óptima para pH entre 6 y 
8. En los casos, el pH aumentó continuamente con el tiempo para los tres valores de 
densidad de corriente considerados en la ejecución del proyecto, trabajaron con 
electrodos de aluminio, donde el pH final estuvo entre 6,5 y 7,0 dependiendo de la 
densidad de corriente, mientras que con electrodos de aluminio puro se observó un 
aumento de pH menor hasta 5,3 al final de la corrida. Estas variaciones de pH parecen 
depender en gran medida de la naturaleza de los materiales de los electrodos. 
Finalmente, en los resultados se observaron las concentraciones de 
contaminantes, las cuales se han reducido con éxito a niveles aceptables, donde se 
encontró que la aleación de aluminio era más eficiente que el aluminio puro para le 
eliminación de DQO y cromo. 
Según Déborah L. et al. (2022), en la publicación de su artículo de 
investigación “Tratamiento de aguas residuales postcurtido mediante 
electrocoagulación: optimización, cinética y análisis de asentamiento”, buscan 
mejorar la industria de curtiduría con aguas residuales complejas, aplicando 
5 
electrocoagulación continua con electrodos de acero de carbono el cual se utiliza para 
tratar aguas residuales. La metodología de la superficie de investigación está basada 
en el diseño compuesto central, donde se utilizaron las mejores condiciones del 
proceso para tratar las aguas residuales dando como resultado la demanda química de 
oxígeno (DQO). Al llevar a cabo el caso, se obtuvieron los resultados donde se hubo 
la generación de hidróxidos metálicos durante el tratamiento electrocoagulación, para 
un rango de pH de 3–11 a temperatura ambiente. La disminución del pH inicial generó 
una reducción en la eficiencia de remoción, mostrando la menor remoción (77%) a 
pH = 3,0. Haciendo la trazabilidad respectiva se encontró con los resultados, que la 
eficiencia de eliminación a un pH inicial más bajo se racionalizó mediante la 
neutralización del ácido fuerte (HCl), disminuyendo la disponibilidad del metal para 
formar hierro/hidróxido. Dependiendo del potencial de electrodo, se pueden formar 
menos hierro/hidróxidos sólidos a pH ácido, teniendo también más moléculas de 
FeCl2 o FeCl3, mientras que, trabajando con valores de pH neutros y altos, se ha 
demostrado que se genera una mayor cantidad de Fe(OH)3 y Fe(OH)2 en el cátodo. 
Según Das et al. (2022), en el artículo de investigación con electrocoagulación 
para aguas residuales, con el campo holgadamente estudiado, con especificaciones 
para los diversos contaminantes de las aguas residuales, tienen como objetivo evaluar 
detalladamente la variedad de parámetros operativos y materiales de electrodos 
utilizados durante el tratamiento de electrocoagulación de aguas residuales. Se evalúa 
el rendimiento de la aplicación de electrocoagulación en función de la tasa de 
degradación de las materias orgánicas, absorbancia, dureza y Demanda Química de 
Oxígeno (DQO). El consumo energético del proceso fue de 0,17 kW–h/m3, y las 
tasas de eliminación de absorbancia (81%) y DQO (59%), obteniendo resultados 
satisfactorios, sin embargo, la dureza solo se eliminó hasta en un 10%, a causa de los 
6 
iones incrustantes que no se eliminaron correctamente durante el proceso de 
pretratamiento. Entonces es por eso que excepto por la dureza, la tasa de eliminación 
de otros contaminantes aumentó con una disminución en el espacio entre electrodos y 
el pH de la solución utilizada inicialmente. 
En la investigación realizada por Delove et al., 2021, llamada 
Electrocoagulación en un enfoque medioambiental ideal para tratar aguas residuales de 
remojo y curtido, donde se estudió y analizó detalladamente los mecanismos de 
eliminación de contaminantes por los flóculos electro generados de hidróxido en la 
aplicación de EC, la cual genera flóculos con electrodos de Fe, Al y entre otros 
metales, los cuales se analizaron junto con la influencia de las condiciones operativas 
en la estructura del flóculo. 
La eliminación de contaminantes en este estudio se ve muy afectado por 
factores como la aireación, la composición de aniones, el pH, la pasivación del 
ánodo; es debido a ello que la influencia de estas condiciones da como resultado 
diferentes propiedades de flóculos en el proceso Al y Fe. 
El tipo de flóculos formados también depende de la solución de electrolito 
utilizada, con electrolitos que contienen sulfatos, carbonatos, cloruros, etc., lo que 
finalmente da como resultado la formación de óxidos verdes e Hidróxidos Dobles 
Laminares (HDL), durante la ejecución del proyecto, se consideran los flóculos y la 
solución que se empleó, y sus respectivas composiciones. 
En los resultados obtenidos tenemos evidentemente que, en la ejecución de 
EC, los mecanismos más propuestos son la adsorción y la coprecipitación, la 
neutralización de carga, oxidación radical directa-indirecta entre otras. 
El investigador De La Luz et al. (2019), en su artículo de investigación que 
consiste en eliminar el carbono orgánico total, la demanda química de oxígeno, la 
7 
turbidez y el contenido de cromo en aguas residuales en las diferentes etapas del 
proceso de curtido mediante la técnica de electrocoagulación empleando electrodos 
de aluminio y hierro. Se analizó la densidad de la intensidad de corriente, efectos de 
pH y el consumo de energía para las muestras de la ribera. La presencia del COT y 
DQO en las disoluciones fueron eliminadas de manera eficaz, empleando muestras 
de pH neutro y utilizando cualquiera de los electrodos mencionados con una densidad 
de intensidad de corriente de 28 mA/cm2 para un tiempo de 1 hora de electrólisis. Se 
obtuvo una eficacia del 57% para el COT y un 72% para DQO con el primer electrodo 
y con el segundo dando valores de 60% y 69% de manera respectiva; mientras que 
para el consumo energético de la remoción de COT y DQO fue de 0,69 y 0,37 kW-
h/m3 para los dos electrodos de manera respectiva. Tomando las óptimas condiciones 
para dicha investigación, se logró resultados muy eficientes cerca al 100% respecto al 
contenido de cromo para los efluentes residuales, así como la turbidez; mostrando una 
ecuación de segundo orden con una alta correlación en eliminar parámetros. 
Concluyendo se tiene que la EC no va a depender del tipo de electrodo ni de su 
material en el proceso del curtido de las muestras experimentales respecto a su 
tratamiento. 
Los investigadores Bingul, Z. et al., 2021, publicaron un artículo en la revista 
internacional de ciencia y tecnología ambiental, donde se investigaron los efectos de 
pH en las aguas de curtiembre obtenidas por una fábrica de zona local cuando se 
procesaba cuero sobre la eliminación de la DQO y la turbidez, y el costo del proceso de 
electrocoagulación. 
Los estudios se llevaron a cabo bajo dos condiciones operativas diferentes, 
donde la mayor eficienciade eliminación de DQO se obtuvo con un 83,5 % y pH = 3, 
mientras que el consumo de energía a este pH resultó ser de 3,88 kW-h/m3. En este 
8 
caso, el consumo de energía se determinó en 2,44 kW-h/m3, comparando que el costo 
total del sistema se calculó como 1,0899 $/m3 en condiciones de pH controlado y 
0,8761 $/m3 con pH no controlado. Los resultados demuestran que la cinética de 
eliminación de DQO es más adecuada para la cinética de segundo grado. La tasa de 
eliminación más alta para pH no controlado fue k2 = 0,0791 L.g
-1.min-1 a pH = 3. La 
tasa más alta para pH controlado fue k2 = 0,0397 L.g
-1.min-1 a pH = 5. 
Según Muñoz E. et al. (2022), en la investigación de electrocoagulación con 
electrodos de Aluminio para tratamiento de aguas residuales de curtiembres en 
Colombia. Este estudio se desarrolla con la finalidad de tratar los residuos líquidos 
provenientes de las curtiembres ya que tienen una problemática como las aguas 
obtenidas del proceso de pelambre curtido y remojo, que poseen altas 
concentraciones de sustancias y afectan a los cuerpos de agua del alcantarillado, el 
objetivo es evaluar un sistema de electrocoagulación para que se pueda remover, DQO 
y turbidez, a través de ensayos realizados. Sin embargo, la finalidad de esta 
investigación era evaluar a una escala de laboratorio el método de EC para remover el 
DQO y turbidez por medio de diferentes pruebas en lapsos de 45 minutos, variando la 
cantidad y tipos de electrodos con un voltaje 10 V y un amperaje de 12 A, se obtuvo 
una remoción máxima de 74,2% en DQO y 99,8% en turbidez cuando se utilizó 4 
electrodos tipo plano. Los electrodos perforados se utilizaron para la turbidez, 
alcanzando valores de un 98%; el método de EC también puede eliminar sulfuros con 
más de 2 electrodos, pero se obtiene una remoción regular de 45,9% para 4 electrodos 
y 48,2% para 6 electrodos. El resultado de los distintos estudios determinó que la 
cantidad óptima de electrodos es 4, el aumento de estos produce un decaimiento en el 
amperaje y aumenta el área de contacto. 
Según el estudio realizado por una asociación científica denominada BIOSS, 
9 
aplicó en la industria de la curtiembre un modelo para el tratamiento de efluentes donde 
especifica que la industria de curtiembre genera residuos, en el caso estos desechos no 
son tratados, afecta directamente a los distintos compartimentos ambientales, es por 
ello que se estudia la eficiencia de un modelo de sistema para tratar los efluentes de la 
curtiembre. Primero se hizo un estudio modelando a escala de laboratorio el sistema 
de tratamiento de efluentes, luego se diseñó y evaluó las primeras cuatro etapas que 
cuentan desde sedimentar, filtrar, electrocoagular y biofiltrar las muestras 
experimentales de los hongos de Aspergillus Niger y Rhizopus Sp; empezándose a 
trabajar con muestras por diversas etapas para luego monitorearse de manera previa y 
luego del tratamiento con los múltiples parámetros fisicoquímicos como la demanda 
bioquímica de oxígeno, demanda química de oxígeno, cromo y sulfatos. Para el 
primer parámetro se obtuvo 64,4%, para el segundo 83.3% y una concentración de 
cromo en 7,8 ppm. 
Según Araujo et al., 2021, en su publicación traducida, 
Electrocoagulación/electro- floculación para tratar aguas residuales de manera no 
convencional, donde mencionan ciertas tecnologías que se utilizan para proceder con 
tratar los efluentes residuales donde aplican corriente eléctrica para la eliminación de 
contaminantes presentes sin la afición de químicos que puedan generar contaminantes 
resultantes o secundarios, trabajando con dos electrodos, uno de aluminio y otro de 
hierro, los cuales son utilizados de manera tradicional de hierro y aluminio, los cuales 
son más utilizados convencionalmente, sin embargo, se obtienen residuos no 
deseados, que dan como resultado un color marrón amarillento, dependiendo del agua 
tratada. 
En este sentido, el estudio de los electrodos responde a la capacidad de eludir 
los problemas esenciales para el desarrollo de aguas residuales más eficaces, es de esta 
10 
manera que, en búsqueda del aumento potencial, de su aplicación y rendimiento, se 
acopla la electro-flotación como técnica de tratamiento de agua para conseguir la 
recirculación de agua de mejor calidad. 
Según Sameh et al. (2020), en su publicación donde especifica que las aguas 
provenientes de Curtiduría, en sus distintos procesos contienen grandes cantidades de 
contaminantes, que, si son arrojadas al ecosistema, generan un gran peligro 
ambiental. 
La investigación se enfoca en una curtiembre ubicada en Túnez para el 
tratamiento de sus efluentes residuales, revelando en la interpretación de sus 
resultados que dichas 
muestras posee un valor elevado de (DQO) 7376 mg/L, además se examinó el 
rendimiento de la reducción de DQO, aplicando electrocoagulación o fotólisis UV, y 
también se puede evaluar la aplicación secuencial de electrocoagulación y fotólisis, 
confirmando que el tratamiento secuencial es eficaz en la reducción de la DQO, ya 
que proporcionan un 94,1% de reducción, donde se obtuvo un valor final de 428,7 
mg/L, con un consumo energético de 33,33 kW–h/m3 y 314,28 kW–h/m3 para el 
proceso, de esta forma comprobamos que ambas tecnologías, están aplicadas y listas 
para ampliar la tratabilidad de aguas residuales. 
Según Soumaya et al., 2022, inicialmente presenta el objetivo de estudiar la 
capacidad de electrocoagulación (EC) y/o Electro-Fenton (EF), de manera secuencial 
para el procesamiento de los efluentes residuales de las tenerías. Especificando el 
método de EC que se realizó con electrodos de acero y Electro-Fenton se ejecutó con 
un cátodo de difusión de aire para H2O2, donde el desempeño de los procesos 
aplicados fue monitoreado por las remociones de Demanda Química de Oxígeno 
11 
DQO, junto con el Cromo Total además del consumo de energía eléctrica, para poder 
alcanzar los límites de descarga permisibles en los medios acuáticos y ecosistemas, 
con un procedimiento secuencial híbrido de 2h de EF y 5h de EC, basado en los 
resultados de optimización de cada método, con una tasa de remoción de entre (88,1 
+/- 4,8)% con una eliminación total de Cromo. Además, en los resultados se 
discutieron la evolución de parámetros específicos de pH, turbidez y concentración 
de iones. 
Según Percy de la Cruz et al., 2017, en su tesis sobre el tratamiento de aguas 
residuales en la industria de la curtiembre para reducir el DQO y cromo por el 
método de EC, tiene como finalidad reducir dichos valores aplicando una intensidad 
de corriente empleando dos cátodos comunes como lo son el hierro y aluminio, 
dividiendo su ejecución en cuatro partes: la sedimentación, filtración, 
electrocoagulación y filtro de arena y carbón activado, realizaron 8 ensayos con 
parámetros óptimos , obteniendo una remoción de DQO del 90,1% y una remoción de 
cromo de 99,99%. 
Según Arana y Peña (2019), en su tesis respecto al tema de los efluentes 
industriales y su proceso aplicando la EC removiendo los valores de DQO y turbidez, 
comenta que dichas aguas se encuentran contaminadas debido al tratamiento de las 
pieles, provocadas por la gran cantidad de materia orgánica, sulfuros y cromo, que no 
encuentran como tratarlo; por ello buscan un tiempo determinado y una cantidad de 
placas para remover dichos valores en ese proceso. Los resultados de dicho 
tratamiento demostraron que, a los 50 min, empleando 6 placas se obtuvo una 
remoción de 80,9% y 915 mg/L en DQO, mientras que con 8 placas un 81% y 920 
mg/L en DQO; además mostró que la cantidad de turbidez al trabajar aumento cuando 
se empleó 2 placas más que con lo de costumbre, permitiendo una mejor remoción. 
12 
1.3. Marco Teórico 
 
Las curtidurías son lugares donde se destinan las pieles de animales 
procedentes de mataderos para que pasen por procesos en donde suavicen o extingan 
sus características orgánicas,con el objetivo de interrumpir la creación de 
microorganismos y la degradación del animal. Presenta varias etapas de transformación 
con el fin de originar un cuero acabado listo para su uso, de esta manera, es necesaria la 
presencia de varias etapas para obtener un producto con las características que lo 
definen, como un material resistente, impermeable y duradero (Dos Santos, 2019). 
Cada industria cuenta su propia historia y más si corresponde a uno de los 
contribuyentes al desarrollo económico de diversos países que logran su desarrollo 
creciendo en el sector del cuero. Los principales productores de dicho sector se 
encuentran en los países de Estados Unidos, Alemania, etc., mientras que los países que 
exportan desde ese sector yacen en China, India, Egipto, Indonesia, Tailandia y 
Brasil. Lamentablemente, se consideran una de las más contaminantes generando 
cantidades considerables de residuos debido al mal olor, al elevado vertido de residuos 
orgánicos e inorgánicos, además de consumir elevadas cantidades de agua durante el 
proceso de fabricación (Saxena et al., 2019). 
En un balance, 900 kg de pieles saladas originan aproximadamente 200 kg de 
cuero seco, junto con 250 kg de residuos sólidos curtidos y 350 Kg de residuos no 
curtidos y 100 Kg se pierden como aguas residuales. Esto significa que la industria 
del curtido es responsable de la generación de residuos sólidos y líquidos, además de 
residuos gaseosos. La tasa de conversión de materias primas en cuero acabado ronda 
el 15-20%, lo cual significa que de toda la masa del cuero solo el 80-85% acabará 
como desecho (Da Rocha, 2019; Sahibur, 2022). 
 
13 
El deterioro de la calidad del agua es uno de los temas de investigación 
importante para una correcta gestión de los recursos hídricos. Una buena calidad del 
agua es primordial para la salud ecológica del ecosistema acuático, así como para 
organismos acuáticos que depende de las aguas lóticas. Desde el inicio del desarrollo 
urbano los cuerpos de agua han sido utilizados como vertederos de residuos y efluentes 
de todo tipo. El funcionamiento de las curtiembres en este caso está provocando una 
grave degradación del medio ambiente debido al vertido de sus aguas residuales sin 
tratar en el suelo y en los cuerpos de agua. Cabe recalcar que para la fabricación del 
cuero se usan unos 130 tipos diferentes de productos químicos de los cuales un gran 
porcentaje terminarán como residuos. En resumen, la gestión inadecuada de sus 
aguas residuales es uno de los grandes retos que se enfrentan hoy en día las ciudades 
de todo el mundo (Mekdes, 2020). 
Debido a los diversos contaminantes presentes, estas aguas, son muy alcalinas 
y salinas, además se evidencia la cantidad de los sólidos suspendidos como de la 
cantidad de materia orgánica, provocando un olor desagradable y también explica el 
elevado consumo de oxígeno, que se cuantifica por los niveles DQO, la turbidez es 
debido a dichos factores (Zhao y Chen, 2019). 
El cumplimiento de la legislación medioambiental en nuestro país tiene como 
objetivo el reducir los impactos causados por el vertido de efluentes en el medio 
ambiente. Con la aparición de este tipo de legislaciones, el tratamiento de los 
residuos se ha convertido en una faceta importante del proceso industrial. 
Actualmente, la normativa que rige esta industria es Resolución Ministerial N°071-
2022 – MINAM, la cual detalla sobre los LMP para los efluentes de curtido y el DS 
N°010-2019-VIVENDA, VMA para el desemboque de los efluentes no domésticas 
respecto al sanitario y su sistema de alcantarillado. 
14 
Tabla 1. Límites Máximos Permisibles (LMP) para efluentes de las actividades de 
curtido y adobo de cuero, así como, adobo y teñido de pieles. 
 
Parámetro Rango de concentración 
Potencial de Hidrógeno (pH) 5 – 8.5 
Temperatura (°C) 35 
SST (ppm) 30 
Grasas y Aceites (ppm) 20 
DBO5 (ppm) 30 
DQO (ppm) 50 
Cromo VI (mg/L) 0,1 
Nitrógeno Amoniacal (mg/L) 10 
Sulfuro (mg/L) 0,5 
Cromo Total (mg/L) 0,5 
Fuente. (MINAM, 2022). 
 
 
Tabla 2. Valores Máximos Admisibles (VMA) para las descargas de aguas 
residuales no domésticas en el sistema de alcantarillado sanitario. 
 
Parámetro Rango de concentración 
DBO5 (ppm) 500 
DQO (ppm) 1000 
SST (ppm) 500 
Grasas y Aceites (ppm) 100 
Cromo Total (mg/L) 10 
Cromo hexavalente (mg/L) 0,5 
Temperatura (°C) <35 
pH 6-9 
Fuente. (Vivienda, 2019). 
 
 
 
15 
1.3.1. Procesos de Ribera 
 
Este proceso tiene como finalidad remover el pelaje de la materia 
prima a tratar. En él se hace muchos consumos respecto al agua. En este 
proceso como el de curtido, generalmente se usan botales de madera en 
forma de tambor que mediante su mecanismo de rotación alrededor de su 
eje facilita el batido de las pieles para separarlas de los residuos (Dos 
Santos, 2019). 
1.3.2. Etapa de Remojo 
 
En primera instancia, la piel recolectada se coloca en sal para que 
se pueda almacenar, luego en la etapa de ribera se empieza con el remojo 
para rehidratar la piel y sacar la suciedad, para ello se usan grandes 
cantidades de agua y detergentes con bactericidas logrando que la piel 
regrese a su estado inicial. Generando así grandes volúmenes de aguas 
residuales que contienen tierra, cloruros, materia orgánica y también 
sangre y estiércol (Dos Santos, 2019). 
1.3.3. Etapa de Pelambre 
 
Posteriormente, pasa a la etapa de pelambre, cuya finalidad es 
eliminar la capa superficial de la piel junto a las fibras, es por ello que se 
agregan sustancias químicas como el sulfato sódico, sal y aminas. Este 
proceso da origen a una fuente importante de aguas residuales con sulfuro 
de sodio ya que los procesos clásicos de pelambre hay mucha pérdida de 
sulfuro es por ello que es recomendable el uso de aminas para aminorar la 
concentración del sulfuro en los efluentes residuales del proceso 
mencionado (Flores et al., 2021). 
 
16 
1.3.4. Procesos de Curtido 
 
Este proceso se encarga de convertir la cantidad de las pieles de 
diversos animales en el cuero que hoy en día utilizamos. Para este proceso 
se buscar conservar las proteínas de la piel evitando su descomposición. 
Para ello se emplean taninos, sustancias vegetales, o cromo. El pH 
característico de estas aguas está entre un rango de 2 a 4 (Ortiz y Carmona, 
2015). Este proceso a su vez está conformado por las siguientes etapas: 
 Etapa de desencalado 
 
En dicha etapa se va a extraer la grasa de la parte interna de la 
piel, para ello se usa sulfato de amonio y cloruro de amonio (Córdova y 
Cruz, 2020). En esta etapa la piel se deshincha, a su vez se ajusta el 
pH, se quita toda la sal presente que se aplicó anteriormente para 
suprimir la raíz del pelo de la piel (Rodríguez, 2019). 
 Etapa de purga 
 
En esta etapa se usan enzimas como las proteasas y agentes 
desencalantes para provocar la pectización de la estructura del 
colágeno (Córdova & Cruz, 2020). 
 Etapa de piquelado 
 
Esta etapa consiste en acidificar las pieles, ajustando el pH con el 
fin de evitar que se hinche y también ayuda a que las sales de cromo 
puedan fijarse bien en las células. Los valores de pH llegan a ser por 
debajo de 4. Las aguas residuales presentarán sulfuro de hidrógeno 
(Rodríguez, 2019). 
 
 
17 
 Etapa de curtido 
 
En este proceso la fibra de colágeno en la piel se llega a 
consolidar mediante agentes minerales o vegetales, transformando la 
piel en cuero comercial. El curtido al cromo es el más utilizado, se 
emplean diversos tipos de sales de cromo en variadas proporciones, 
dependiendo del producto final que se desee obtener. En esta etapa se 
necesita una gran cantidad de reactivos, mayor que las otras etapas 
(Tejerina et al., 2013). 
 Etapa de basificado 
 
En este proceso se emplean bicarbonato y carbonato de sodio 
como agente basificante con el fin de aumentar el pH. Esto va a generar 
una hidrólisis de la sal de cromo, formando moléculaso complejos de 
cromo uniéndose con el colágeno de lapiel para dar una mayor 
estabilidad al cuero (Doria & Amurrio, 2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de ribera y curtido. 
 
Fuente. (Cueltan et al., 2020). 
 
1.3.5. Procesos de Remojo 
 
El proceso de remojo viene a ser una operación en donde se 
rehidratan las pieles que previamente han sido saladas (Deshidratadas) 
para su conservación, volviendo la piel a su estado fresco y con una 
superficie uniforme, además busca extraer las proteínas globulares y quitar 
la suciedad, la sangre y el estiércol que puede estar presente. Para 
devolver la piel a su estado fresco es necesario el uso de agentes como el 
Na2S, polisulfuro de sodio. El tiempo aproximado de esta operación es de 
12 horas (Mixán y Núñez, 2019). 
19 
Este proceso utiliza una excesiva cantidad de agua residual, 
unos 20 m3 por cada cantidad de piel procesada. Además, es el primer 
generador de efluentes, el cual se caracteriza por una elevada carga 
orgánica, un alto nivel de sólidos en suspensión (arena, cal, pelo, carne, 
estiércol, etc.) y presenta una elevada salinidad (Mixán y Núñez, 2019). 
Dentro de su composición podemos encontrar a proteínas solubles como la 
albúmina y la globulina, lípidos y mucopolisacáridos es por ende que 
contiene un alto contenido de materia orgánica, que puede terminar 
alterando los ciclos biogeoquímicos y termina disminuyendo la cantidad 
de O2 disuelto en los cuerpos de aguas. Luego, estas aguas residuales son 
mezcladas con otros efluentes de los demás procesos (Rodríguez et al, 
2021). 
Tabla 3. Caracterización del agua residual proveniente de la etapa de remojo y 
comparación con el D.S. 010-2019-VIVIENDA. 
 
Parámetro 
Efluente proveniente del proceso 
de remojo en una curtiembre 
DS 010-2019- 
VIVIENDA 
DQO (mg/L) 4 500 – 8 000 1 000 
Grasas y aceites (mg/L) 80 – 130 100 
Potencial de hidrógeno (pH) 6, 72 6-9 
Temperatura (°C) 18,47 <35 
Turbidez (NTU) 7 396 - 
Fuente. Adaptado de (Rodríguez et al., 2021) y (VIVIENDA, 2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
1.3.6. Técnicas de Tratamiento de Agua Residual. 
 
Tabla 4. Diversas técnicas para el tratamiento de agua residual del proceso de 
remojo de una curtiembre. 
 
Título de la 
Investigación 
 
Descripción 
 
Autor 
 
 
Eliminación de 
nutrientes de las aguas 
residuales sintéticas y 
con tratamiento 
secundario de aguas 
residuales de 
curtidurías mediante 
fitorremediación. 
 
Se estudiaron especies de microalgas (Chlorella 
Vulgaris, Scenedesmus Dimorphus, 
Chlorococcum Sp. y Chlamydomonas Sp.) para la 
eliminación de nutrientes de aguas residuales 
sintéticas e industriales provenientes del proceso 
de curtido (remojo). Se llevaron a cabo 
experimentos por lote. Finalmente, se logró 
eliminar la DQO en un 93,8%. 
 
 
 
 
 
Nagabalaji et 
al., 2017 
 
Tratamiento de 
aguas residuales 
producidas en el 
proceso de remojo en 
curtiembres 
empleando ozono y 
hierro como 
catalizador. 
Se analizó el tratamiento de las aguas residuales 
generadas en el proceso de remojo en tenerías 
empleando oxidación con ozono y hierro ferroso 
para catalizar la mineralización de la materia 
orgánica (DQO) y remoción de la turbiedad. Los 
resultados indican que la máxima eliminación de 
turbidez se consigue con pH alcalino y en el caso 
de la DQO, la mayor eliminación fue del 92,13% 
y se consigue para pH 10 y dosis de 10 mg/L de 
Fe2+. 
 
 
 
 
 
Rodríguez et 
al., 2021. 
 
21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tratamiento de 
aguas residuales 
salinas de curtiduría 
mediante el uso de un 
eficaz catalizador de 
 proteasa 
inmovilizada 
producido a partir de 
Enterococcus 
Feacalis tolerante a la 
sal. 
Se aisló el organismo Enterococcus Faecalis, 
tolerante a la salinidad, para la degradación del 
contenido proteico de las aguas de remojo 
vertidas por las curtiembres. Las condiciones 
optimizadas para el crecimiento del organismo 
fueron tiempo de fermentación, 96 h, pH, 9 y 
temperatura, 40˚C. Se optimizó el efecto del 
tiempo, pH y temperatura para la máxima 
inmovilización de la proteasa en carbón activado 
nanoporoso funcionalizado (f- NPAC) y se 
confirmó mediante análisis SEM y XRD. La 
proteasa inmovilizada en el carbón activado 
nanoporoso funcionalizado 
(Pr-NPAC) degradó el contenido proteico del 
licor de remojo y se estudiaron las condiciones 
óptimas. La degradación se alcanzó en un 91% y 
se confirmó mediante análisis instrumentales 
como FTIR, UV-Visible y estudios 
espectroscópicos de fluorescencia UV. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Maharaja et 
al., 2017. 
 
 
 
 
 
Un proceso de 
tratamiento híbrido 
para el reciclado de 
productos de 
curtiduría efluentes y 
aguas de remojo. 
El efluente salino rico en sulfatos de la tenería 
(SRSTE) se trató eficazmente utilizando un 
pretratamiento bacteriano halófilo seguido de 
oxidación electroquímica (tratamiento híbrido). 
La degradación aeróbica se realizó utilizando 
consorcios bacterianos halófilos aislados del 
efluente de la tenería, lo que dio lugar a una 
eliminación del 76% de la DQO al cabo de 6 días. 
La DQO restante se redujo mediante oxidación 
electroquímica (OE). En el proceso de electro 
oxidación, fueron necesarias 24 h de oxidación 
para completar la eliminación de DQO. 
 
 
 
 
 
 
 
Karthikeyan 
et al., 2019. 
Fuente. Elaboración propia. 
 
22 
1.3.7. Electrocoagulación 
 
Viene a ser un desarrollo electroquímico utilizado para el 
tratamiento de los efluentes residuales de las curtiembres, la cual consiste 
en disolver Fe, Al y otros que actúan como ánodos que se encuentran 
sumergidos en las muestras de análisis. Las disoluciones eléctricas 
proporcionan que los iones de carácter metálico aumenten en la disolución 
de sus especies y esto dependiendo de su condición de pH y del tipo de 
material del ánodo de sacrificio utilizado. Estas especies actúan como 
coagulantes o agentes de desestabilización, ayudando a separar los 
contaminantes de las aguas residuales (Hakizimana et al., 2017). Durante 
la última década, esta técnica ha sido utilizada en varias publicaciones 
investigativas para poder tratar diversos tipos de aguas residuales desde las 
subterráneas hasta las más superficiales (Moussa et al., 2016). 
Este proceso se utiliza mucho para eliminar diferentes metales 
pesados como contaminantes que se han clasificado como sigue: especies 
inorgánicas no metálicas, metales pesados, contaminantes orgánicos y 
efluentes industriales (García et al., 2017). 
1.3.8. Mecanismos de Tratamiento 
 
Este método une otros mecanismos de la rama de los 
electroquímicos donde citamos a (reducción de agua, electro redox de 
contaminantes y metales en solución) con la rama de los químicos donde 
encontramos a (los ácidos y bases, reacciones redox, precipitados, cambios 
en el potencial de hidrogeno, etc.) o con los de la rama física (coagulación, 
flotación o adsorción) y estos pueden unirse de manera paralela o 
secuencial (García et al., 2017). 
23 
Este proceso lleva a cabo tres fases: Primero se va a formar el 
coagulante gracias a la oxidación del metal del ánodo, como segunda fase 
se procede a desestabilizar dichos contaminantes para aplicar la fase final 
que es formar flóculos donde los contaminantes se han agrupado o 
adsorbidos los químicos que se encuentran en la disolución (Perezoso y 
Abreu, 2017). 
El método ya antes mencionado, se da cuando las especies 
coaguladas se generan en el sitio por una disolución eléctrica del sacrificio 
de un ánodo que usualmente puede ser aluminio o hierro, empleando una 
intensidad de corriente eléctrica la cual es aplicada en los electrodos 
metálicos. Las reacciones que se llevan a cabo se pueden acotar como se 
sigue en los siguientes pasos: 
I. En el ánodo, el metal se oxida en cationes. 
 
𝑀→ 𝑀𝑍+ + 𝑍 𝑒− 
 
Donde Z es el número de electrones transferidos 
en el proceso de disolución anódica por cada mol de metal. 
II. En el cátodo, el agua se reduce a hidrógeno gaseoso y 
aniones hidroxilo. 
 
 
 
La cantidad de metal disuelto por oxidación anódica puede 
calcularse utilizando la Ley de Faraday (Hakizimana et 
al.,2017). 
La unidad básica de electrocoagulación suele consistir en una celda 
electrolítica con un electrodo metálico anódico y catódico conectados 
24 
externamente a una fuente de corriente continua y sumergida en la solución 
que se va a tratar. Los electrodos de hierro y aluminio son los metales más 
utilizados como celdas electrolíticas ya que no son tóxicos y han 
demostrado ser fiables. Por un lado, el ánodo sirve como coagulante en una 
celda, donde se disocia para dar cationes metálicos cuando la corriente 
continua pasa. La disociación del ánodo sigue la ley de Faraday (Moussa et 
al., 2017). Para los cationes metálicos liberados del ánodo, el fenómeno 
más común es la formación de hidróxidos metálicos que presentan 
solubilidad y precipitan fácilmente. Como resultado, los contaminantes 
solubles en agua también pueden adsorberse física o químicamente en los 
precipitados (Hakizimana et al., 2017). 
 
Figura 2. Representación esquemática del mecanismo de 
electrocoagulación. 
 
Fuente. (Moussa et al., 2017) 
25 
1.3.9. Factores de Mayor Influencia en el Proceso de Electrocoagulación 
 
Descripción de variables (pH, distancia electrodos, densidad de 
corriente, conductividad, tiempo, tipo de electrodo, tipo de configura 
eléctrica), que posteriormente se describe brevemente. 
 Potencial de hidrogeno (pH) 
 
El pH es considerado una de las variables más importantes en 
esta operación, influye en la estructura y morfología de los flóculos y 
determina la eficiencia de los contaminantes. A un pH más alto dará a 
lugar a flóculos más grandes (Hu et al., 2017). Por otro lado, se 
confirma que el rendimiento del proceso de electrocoagulación 
podría mejorarse proporcionando un entorno de pH neutro (Hashim 
et al., 2019). 
 Distancia entre electrodos 
 
La distancia entre electrodos es un valor muy importante para 
la eficacia del proceso de electrocoagulación. Este influye de manera 
positiva para la disminución de parámetros de la DQO y 
concentración de sulfuro (Castillo y Oliden, 2017). A una superficie 
de electrodos de 45 cm2 a una distancia de 1 cm la eficiencia de 
remoción de contaminantes es de 99% a comparación de 2 cm que 
fue de 80% aproximadamente (Ziati et al., 2018). 
 Densidad de corriente 
 
Es la intensidad de corriente que va a fluir por el complejo por 
unidad de área de electrodo. Se mide en amperios por centímetro 
cuadrado. También influye significativamente y de manera 
proporcional a la obtención hidrógeno gaseoso (Beltran y Carmen, 
26 
2017). La densidad de corriente óptima fue inferior a 20 mA/cm2, 
cuando sobrepasó los 30 mA/cm2 no se observó remoción de 
contaminantes (Bonola et al., 2021). El aumento de este parámetro 
origina una mayor producción de Al+3 y OH- provocando la 
eliminación de contaminantes (Castro y Príncipe, 2018). 
 Conductividad 
 
Es un parámetro que se encarga de medir la cantidad de 
corriente eléctrica que es capaz de transportar el agua. Su unidad de 
medida es el siemens por metro (S/m). Normalmente se usa µS/cm 
bajo una temperatura de 25°C. A su vez, este parámetro está 
relacionado con la cantidad de sales presentes que se terminan 
disociando en iones con la capacidad de transportar corriente (Solís 
et al., 2018). A mayor conductividad eléctrica se produce una mayor 
aceleración de remoción de contaminantes (Cruzado y Lázaro, 
2021). 
 Tiempo 
 
Es un parámetro que influye considerablemente en el proceso 
de electrocoagulación. Se comprobó que la eficacia de remoción de 
DQO aumenta con el aumento de tiempo de retención (Azarian et 
al., 2018). 
 Tipo de electrodo 
 
El tipo de electrodo para el proceso de electrocoagulación 
influye en el rendimiento del sistema para la disminución de la DQO 
y la turbidez. Los electrodos más usados son los de Aluminio y 
Fierro que hacen posible el proceso, siendo el de Aluminio el que 
27 
obtiene mejores resultados y menor consumo de energía (Muñoz et 
al., 2022). 
 Tipo de configuración eléctrica 
 
El tipo de configuración eléctrica es importante para el 
rendimiento del proceso de electrocoagulación, ya que favorece la 
conductividad del sistema y reduce el consumo eléctrico. A una 
cantidad de siete electrodos con una configuración de bipolar en 
serie se puede observar una mayor remoción de contaminantes a una 
mayor velocidad (Febres y Montesdeoca, 2020). 
Es importante señalar que el número de placas debe aumentar 
de forma que permita evitar la generación de un ohmio significativo, 
y esto depende del tipo de configuración de los electrodos y del 
número de electrodos utilizados. Generalmente, tenemos dos tipos de 
configuración de electrodos. La primera configuración es una 
configuración de electrodos monopolar, es decir, cada electrodo está 
conectado al ánodo o al cátodo, y la segunda es bipolar y consiste en 
conectar únicamente el primer electrodo al ánodo y el último 
electrodo al cátodo (Brahmi et al., 2019). Además, hay conexiones 
como monopolar paralelo (MPP), monopolar en serie (MPS), bipolar 
paralelo (BPP) y bipolar en serie (BPS) (Pujari et al., 2021). 
 
 
 
 
 
28 
Figura 3. Conexión monopolar y bipolar de electrodos. 
 
Fuente. (Brahmi et al., 2019) 
 
1.3.10. Ventajas de Electrocoagulación 
 
Las ventajas que presenta este proceso de electrocoagulación son 
las siguientes: Separación de la materia orgánica más eficaz y rápida que 
en la coagulación. No es necesario controlar el pH, salvo para valores 
extremos. El coagulante electro generado de alta pureza mejora la 
eliminación de contaminantes, entonces, se requiere una menor cantidad de 
productos químicos coagulación. Los costes de operación son muy 
inferiores a los de las tecnologías convencionales coagulación (García et al., 
2017). No utiliza piezas móviles. Tienoe bajo consumo energético. Puede 
utilizarse con energía solar (Hakizimana et al., 2017). 
1.3.11. Desventajas de Electrocoagulación 
 
Dentro de sus desventajas encontramos: Necesidad de 
mantenimiento. Pasivación de electrodos con el tiempo. Solo funciona con 
agua de alta conductividad. Producción de poca cantidad de lodos con alta 
concentración de hierro y aluminio. Los ánodos de sacrificio se consumen y 
deben ser cambiados periódicamente. Deposición de hidróxidos de calcio, 
magnesio, etc., sobre el cátodo, evitando la liberación de H2 y el paso de 
29 
corriente, cuando se utilizan aguas residuales reales. Esto puede 
solucionarse utilizando corriente alterna con los mismos materiales de 
ánodo y cátodo (García et al., 2017). 
1.4. Justificación 
 
Actualmente el tratamiento de aguas residuales de las curtiembres, es un 
problema que viene afectando de forma exponencial, debido a la alta carga 
contaminante, teniendo un impacto negativo, como el colapso del alcantarillado, 
produciendo un vector infeccioso, además el uso excesivo de reactivos químicos en el 
proceso, hace que aumente la carga contaminante, esto se debe a la falta de criterio 
técnico y profesional por parte de los curtidores; es por ello que el presente estudió 
permitirá mediante Electrocoagulación poder reducir contaminantes orgánicos 
solubles que aumentan la DQO (Demanda Química de Oxígeno), con el objetivo de 
adecuarse a las normas ambientales competentes como: DS 010-2019-VIVIENDA 
(VMA) y DS 003-2002-PRODUCE (LMP). Finalmente, corroborar 
los resultados de esta investigación, permitirá que la empresa reduzca costos por no 
cumplimiento de descarga de aguas residuales al alcantarillado, así mismo, retomar la 
actividad productiva de forma sostenible. 
1.5. Problema de Investigación¿Cómo influye la configuración eléctrica, número de electrodos y pH en la 
remoción de DQO y la turbidez del efluente en la etapa de remojo de curtiembre 
SAAGO SAC, mediante Electrocoagulación? 
1.6. Hipótesis 
 
Se logrará reducir la concentración de DQO y turbidez mediante 
electrocoagulación consiguiendo resultados óptimos si analizamos la configuración 
30 
eléctrica (Bipolar, Monopolar en paralelo, Monopolar en serie), número de 
electrodos (2; 4 y 6) y pH (7; 8 y 9). 
1.7. Objetivos 
 
1.7.1. Objetivo General 
 
 Determinar a qué condiciones de operación óptimas de configuración 
eléctrica, número de electrodos y pH se remueve la DQO y la turbidez 
presente en el efluente de remojo de la curtiembre SAAGO SAC. 
1.7.2. Objetivo Especifico 
 
 Diseñar y construir el reactor de electrocoagulación. 
 
 Determinar las condiciones de operación óptimas mediante el método 
factorial - optimizador de respuesta. 
 Analizar la viabilidad económica de costo/ beneficio del proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
CAPÍTULO II 
 
MATERIALES Y MÉTODOS 
2.1. Materiales 
 
2.1.1. Equipos 
 
 Rectificador 50 A – 15 V regulable. 
 
 Pinza Amperimétrica 
 
 Prensa terminal YQK - 20 
 
 Balanza electrónica (1/10000) 
 
 Colorímetro PF-12 PLUS Macherey Nagel 
 
 Digestor Nanocolor vario C-2 – Macherey Nagel 
 
 Conductímetro 0 – 1000 mS/cm 
 
2.1.2. Materiales 
 
 Electrodos de Aluminio 30 cm * 15 cm * 1 mm 
 
 Papel tornasol pH 0-14 
 
 Vasos de precipitación 500 mL 
 
 Jeringas (10 mL) 
 
 Terminales #16 
 
 Varilla de nylon 1” 
 
 Tuercas de nylon 1” 
 
 Cable vulcanizado #16 
 
 Pernos 
 
 Tuercas 
 
 Varilla 
 
 
 
32 
2.1.3. Reactivos 
 
 Agua destilada 
 
 Ácido Acético 
 
 Poliacrilamida aniónica 
 
 Vial reactivo de DQO de rango alto 20 – 800 mg/L SQA 
 
 Vial reactivo de DQO de rango bajo 2 – 80 mg/L SQA 
 
2.2. Métodos 
 
2.2.1. Diseño de Investigación 
 
 Población: Para el presente trabajo de investigación, nuestra 
población estará conformada por el efluente generado por las aguas de 
la etapa de remojo de la Curtiembre SAAGO S.A.C. 
 Muestra: La muestra será la cantidad del efluente de remojo utilizado 
para la experimentación, de acuerdo con el diseño experimental, 
conformada por 820 litros. 
 Diseño Experimental: El diseño experimental del presente proyecto 
será del tipo factorial donde se va a modificar el pH, la configuración 
eléctrica y número de electrodo, evaluándose su influencia sobre la 
remoción de DQO y la turbidez presente en el efluente de remojo con 
tres réplicas. 
 
 
 
 
 
 
33 
2.2.2. Variables de Operación 
 
Tabla 5. Niveles de las variables de estudio. 
 
Variables Independientes de Estudio Niveles de Estudio 
Factor A: pH 7; 8 y 9 
Factor B: Configuración eléctrica MPS, MPP, BP 
Factor C: Número de electrodos 2; 4 y 6 
Variable Dependiente de Estudio 
Remoción de DQO y turbidez 
presente en el efluente de remojo 
Fuente. Elaboración propia. 
 
Tabla 6. Matriz de diseño experimental. 
 
 Configuración Eléctrica 
MPS MPP BP 
 
 
 
 
 
 
Número de 
Electrodos 
 
 
2 
A1B1 A1B2 A1B3 
A1B1’ A1B2’ A1B3’ 
A1B1’’ A1B2’’ A1B3’’ 
 
 
4 
A2B1 A2B2 A2B3 
A2B1’ A2B2’ A2B3’ 
A2B1’’ A2B2’’ A2B3’’ 
 
 
6 
A3B1 A3B2 A3B3 
A3B1’ A3B2’ A3B3’ 
A3B1’’ A3B2’’ A3B3’’ 
Fuente. Elaboración propia 
 
Factor A: Configuración eléctrica 
Factor B: Número de electrodos 
Factor C: pH 
 
34 
Se aplicará la matriz factorial de la Tabla 6 por cada nivel de pH. El 
número total de pruebas para medir la DQO y turbidez presente en el efluente 
de remojo, son: 
[(# Niveles de Factor A) *(# Niveles de Factor B) *(# de réplicas)]*(#Niveles 
de Factor C) + blanco control: [(3) *(3) *(3) *(3)] +1 
Número total de pruebas a medir: 82 
 
2.2.3. Procedimiento Experimental 
 
A. Diseño y construcción del reactor 
 
El diseño y construcción de reactor está conformado por: diseño 
de fuente de energía, diseño de celda electrolítica y el tipo de reactor. 
El diseño de fuente de energía, está conformado por un rectificador 
con una alimentación 220 V AC y salida regulable de 15V – 50 A DC. 
La celda electrolítica compuesta por 2; 4 y 6 electrodos, separados 
con tubo de nylon rolado. 
El reactor con una capacidad de 15 L donde se depositará la celda 
electrolítica, para los ensayos experimentales no fue necesario dosificar 
solución electrolítica debido que la conductividad se encontraba por 
encima de 10 mS/cm. 
Este acápite se explicará con más detalle en el CAPÍTULO III 
de discusión y resultados respondiendo a nuestro primer objetivo 
específico. 
B. Caracterización inicial de agua residual de remojo 
 
La muestra de efluente donde se caracterizó la DQO, mediante el 
método de Dicromato de potasio con viales de reactivo que contienen 
(Sulfato de mercurio, Dicromato de potasio y Ácido sulfúrico), y la 
35 
turbidez mediante método nefelométrico con medio óptico, ambos 
parámetros se midieron a través del colorímetro PF-12 PLUS Macherey 
Nagel, adicional a ello también se midieron otros parámetros como pH, 
conductividad y temperatura, todos los análisis se desarrollaron con 
equipos de la empresa Curtiembre SAAGO SAC. 
Tabla 7. Caracterización de parámetros iniciales del agua residual de 
remojo. 
 
Ítem Parámetro Unidad Concentración 
 
1 
 
DQO 
 
mg/L 
 
10 382 
 
2 
 
Turbidez 
 
NTU 
 
2 154 
3 pH - 9,1 
4 Conductividad mS/cm 12 
5 Temperatura °C 20,3 
Fuente. Elaboración propia. 
 
C. Acondicionamiento de agua de remojo 
 
El acondicionamiento de agua residual se desarrolló con una 
solución de ácido acético al 25% (%V/ %V), ajustando el valor de pH 
de acuerdo con el diseño experimental 7 y 8 a excepción de 9, debido que 
el agua residual del proceso de remojo contiene un pH alcalino de 9 
facilitando un nivel de estudio. 
D. Ejecución experimental de electrocoagulación 
 
La ejecución experimental de electrocoagulación se desarrolló en 
función al diseño de investigación relacionando el pH, configuración 
eléctrica y número de electrodos. Por otra parte, se contaron con 
36 
variables fijas de operación de amperaje 20 A, tiempo de electrólisis 
de 15 min, área de electrodo 30 cm * 15 cm, distancia entre 
electrodos de 1 cm, dosis de floculante aniónico 5 mg/L. 
E. Caracterización final de agua residual tratada 
 
Finalizando cada ensayo experimental, se toma una muestra de 
agua tratada, y se aplica una dosis de 5 mg/L de solución al 0,1% de 
floculante aniónico de mediano peso molecular a base de poliacrilamida 
para poder aglomerar coloides, inmediatamente se recolecta la muestra y 
se determina la concentración de DQO y turbidez con los equipos 
colorímetro y digestor, equipos de la empresa curtiembre SAAGO SAC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
37 
CAPÍTULO III 
 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
 
3.1. Diseño y Construcción del Reactor de Electrocoagulación 
 
El diseño y construcción del reactor de electrocoagulación, está conformado 
por: la fuente de energía, la celda electrolítica y el tipo de reactor si es en batch o 
continuo, lo mencionado se sostiene según Aljaberi, 2018. En su investigación, 
descubrieron que el reactor de electrocoagulación depende de una serie de factores, 
como el modo de operación, que puede ser discontinuo o continuo. Cada uno de estos 
dos modos impondrá limitaciones en el diseño, configuración y colocación de los 
electrodos para aumentar la capacidad del proceso. 
Siendo el diseño de fuente de energía, la parte más importante e imperativa en 
un trabajo experimental de electrocoagulación. Compuesto por componentes 
eléctricos para brindar una estabilidad de corriente de onda completa: transformador, 
rectificador y reóstato, lo argumentado se sostiene con el trabajo realizado por Senigra 
et al., 2021, que descontaminaron eficazmente las aguas cargadas de ácidos orgánicosmediante electrocoagulación, utilizaron electrodos de aluminio en corriente continua, 
que redujeron significativamente la turbidez a pH 7,91. Mencionan que la fuente de 
energía utilizada en la electrocoagulación y la intensidad de corriente, es un factor 
clave para determinar qué tan bien funciona el método para eliminar los 
contaminantes del agua, porque permite controlar tanto la liberación de burbujas de 
hidrógeno en los electrodos catódicos como la cinética de disolución electroquímica de 
los electrodos anódicos. Una corriente insuficiente dará como resultado la producción 
de una cantidad insignificante de hidróxidos, una cantidad insignificante de liberación 
de hidrógeno en el cátodo y la necesidad de un mayor tiempo de residencia del 
efluente en el reactor para producir agua tratada de alta calidad. 
38 
Por otro lado, la reacción se acelera con una corriente más alta. Además, si la 
corriente utilizada es demasiado alta, una parte importante de la energía podría 
perderse y desperdiciarse en forma de calor. Como resultado, es crucial encontrar un 
compromiso entre el consumo de energía más eficiente y los costos operativos más 
bajos. 
Por otra parte, Zhang et al., 2020, mencionan los diversos subtipos del 
rectificador multipulso, incluidos los rectificadores de 12; 18; 24 y 30 pulsos. Las 
características de corriente de salida y tensión de salida del rectificador son mejores 
cuantos más pulsos haya. Sin embargo, el proceso de implementación será más 
desafiantes y costosos cuanto más complicado sea el diseño estructural del 
rectificador. 
La Figura 4 muestra el flujo de diagrama eléctrico, compuesto por la toma de 
corriente alterna 220V de entrada pasando por un transformador y convertirla en 
corriente continua e inmediatamente por 3 puentes diodos para rectificar y linealizar la 
corriente continua con salida de dos conductores positivo y negativo que serán 
conectados al ánodo y cátodo respectivamente. 
Figura 4. Plano eléctrico de fuente rectificadora de corriente. 
 
Fuente. Elaboración propia. 
39 
Por otra parte, la celda electrolítica, debe mantener una distancia uniforme 
entre electrodos, requiere de un soporte especifico, siendo así, se adquirió tubo de 
nylon de 1’’, se envió a rolar para usar como esparrago y atravesar el centro del 
electrodo, adicional a ello con el mismo tubo de nylon se elaboró tuercas para ajustar 
entre electrodos el espacio requerido de 1 cm. Este argumento se sostiene con el 
trabajo realizado por (Al-Raad et al., 2019) menciona que el ensamblaje de los 
electrodos es importante porque al aumentar la distancia entre los electrodos aumenta 
su resistencia, lo que aumenta el riesgo de caducidad de los electrodos y eleva el costo 
del procedimiento. Sin embargo, teóricamente hablando, hay una menor interacción 
entre los iones y los polímeros de hidróxido. En su investigación realizó un 
experimento de electrocoagulación variando el espacio entre dos electrodos entre un 
rango de 0,5 cm, 1 cm y 2 cm. Finalmente, 1 cm era la distancia ideal. 
A su vez, se refuerza lo mencionado con el trabajo realizado por McBeacth et 
al., 2020, demostró que las reducciones de DQO aumentaron notablemente a medida 
que disminuía la distancia entre los electrodos. Cuando la distancia del electrodo se 
redujo a 10; 2 y 1 mm, se encontró que la eliminación de DQO aumentó en un 16%, 
29% y 46 %, respectivamente. Las variaciones en la velocidad del agua disminuyeron 
notablemente a medida que aumentaba la distancia entre los electrodos, lo que resultó 
en una mayor uniformidad de la densidad de corriente. Debido al aumento 
significativo en la resistencia óhmica provocado por la mayor separación, esta mayor 
uniformidad de la corriente tuvo un impacto en la densidad de corriente total que se 
podía lograr. El aumento asociado en el potencial eléctrico y la disminución en la 
densidad de corriente aumentan significativamente los requisitos de potencia 
operativa. 
 
40 
Figura 5. Diseño en SketchUp de celda electrolítica. 
 
Fuente. Elaboración propia. 
 
 
 
Por último, el tipo de reactor usado en las pruebas experimentales fue en 
batch, debido que el volumen del reactor debe tener las mismas dimensiones que la 
celda electrolítica facilitando el proceso de electrocoagulación, esto se sostiene con el 
trabajo realizado por Indigoyen (2019), donde menciona que la cantidad de líquido a 
tratar determinará el comportamiento del volumen del reactor durante el 
experimento. El volumen del reactor, las dimensiones de las placas y sus formas 
geométricas afectan la distancia entre los electrodos. Según la rentabilidad del 
proceso, a mayor superficie de contacto, mayor eficiencia de remoción. La 
electrocoagulación de aguas residuales de productos lácteos eliminó con éxito el 99% 
de la DQO. 
 
 
 
 
41 
3.2. Determinar Condiciones Óptimas de Operación 
 
3.2.1. Influencia de pH, Configuración Eléctrica y Número de Electrodos en la 
Remoción de DQO 
Figura 6. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos a 
pH = 7 para reducir la concentración de DQO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente. Elaboración propia. 
 
Según la figura 6, se comprueba que bajo la condición de operación a 
pH = 7 el factor de configuración eléctrica bipolar es altamente significativo en 
la remoción de DQO obteniendo valores de 3 097 mg/L bajo condiciones de 
número electrodos: 6 y configuración eléctrica bipolar. La investigación 
realizada por Aquino, 2018, da soporte a esto. Si se trabaja en un medio alcalino, 
la disolución aumentará en diferentes magnitudes, lo que hace que un pH de 6,8 
cercano a la neutralidad sea una mejor opción para el proceso de 
electrocoagulación. También está claro que, a este nivel de pH, hay un mayor 
porcentaje de eliminación de DQO. Por otra parte, mientras mayor sea el número 
de electrodos la disminución de la concentración de DQO es proporcional. La 
investigación de Al-Zghoul et al., 2023, sugiere eso. Los investigadores 
analizaron el impacto de usar diferentes cantidades de electrodos para eliminar 
DQO, incluidos 2; 4 y 6 electrodos a pH 7. Se descubrió que la 
4800 
Configuración Eléctrica - 
4300 MPS 
3800 
Configuración Eléctrica - 
MPP 
3300 
Configuración Eléctrica - 
BP 
2800 
1 3 5 7 
# ELECTRODO 
C
O
N
CE
N
TR
A
CI
O
N
 D
E
 D
Q
O
 
42 
eficiencia de eliminación del parámetro aumenta con la cantidad de electrodos. 
La eficiencia con seis electrodos fue del 88,7%, con cuatro del 88,4% y con dos 
del 87,6%. También se observó que la producción de iones de hierro aumentó 
con el número de electrodos. Es debido, a que la muestra experimental fue 
regulada con ácido acético, generando una coprecipitación química de 
proteínas, generando un pre tratamiento antes de ser electro coagulado, por 
tanto, la regulación de pH, según los autores Vepsäläinen1 y Sillanpää, 2020, 
quienes investigaron el mecanismo de electrocoagulación para tratar los 
efluentes industriales. Descubrieron que la precipitación era el método principal 
para eliminar la materia orgánica a un pH casi neutro. La reacción de 
precipitación también parece seguir una cinética de reacción de segundo orden. 
Los autores An et al., 2023, lograron eliminar la turbidez y la DQO a un 
pH 7 mediante precipitación química con Mg(OH)2. Los costos de operación 
también fueron mínimos. 
Figura 7. Influencia de la configuración eléctrica y número de electrodos 
a pH = 8 para reducir la concentración de DQO. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente. Elaboración propia. 
De lo reportado por la figura 7 a pH = 8, se observa la misma 
tendencia de acuerdo a la figura 6, las variables configuración eléctrica 
6000 
5800 
5600 
5400 
5200 
5000 
4800 
4600 
4400 
4200 
4000 
Configuración Eléctrica - 
MPS 
Configuración Eléctrica - 
MPP 
Configuración Eléctrica - 
BP 
1 3 5 7 
# ELECTRODO 
C
O
N
CE
N
TR