INFORME FINAL-BECA BIEA- SALINAS ELIAS-Version Final

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Universidad Nacional de Salta 
CONSEJO DE INVESTIGACIÓN 
T.E.: 054-387-425-5406/5336 
E-mail: cisec@unsa.edu.ar 
Avda. Bolivia 5150 - 4400 SALTA 
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FORMULARIO PARA LA PRESENTACIÓN DE INFORME FINAL DE BECA 
A) IDENTIFICACIÓN 
Tipo de Beca (BIEA / BIEA-SR / EVC): BIEA 
Nombre del Becario/a: Salinas, Elías Gabriel 
Título de la Beca: Evaluación del desempeño de distintos coagulantes-floculantes naturales en el proceso de 
clarificación de aguas turbias 
Fecha de Inicio: 3/8/2020 
Fecha de Finalización: 31/7/2021 
Área o disciplina científica: Ingeniería Química- Ingeniería Industrial 
Director/a: Almazán, Jorge Emilio 
Co-Director/a: Gutiérrez Cacciabue, Dolores 
 
B) Resumen del Plan de Trabajo (Hasta 200 palabras) 
 
C) DESARROLLO DEL PLAN DE TRABAJO 
C.1. Cumplimiento de los objetivos propuestos en el plan. 
Indique el porcentaje de metas cumplidas respecto de los objetivos propuestos en el plan. 90% 
La mayoría de los objetivos específicos planteados en el plan de trabajo se cumplieron de manera satisfactoria 
(investigar diferentes coagulantes naturales existentes en el mercado y seleccionar aquel o aquellos más adecuados 
para ser utilizados en la región; realizar un ensayo para evaluar el poder clarificante del coagulante seleccionado en 
matrices turbias con diferente concentración de sólidos, realizar un diseño factorial para evaluar la influencia de distintas 
variables sobre la disminución de turbidez). Sin embargo, la situación de la pandemia por COVID-19, dificultó la 
realización de otros experimentos que estaban previstos. A pesar de esto, los resultados obtenidos son de gran utilidad 
para continuar trabajando en esta línea de investigación. 
 
C.2. Principales resultados de la Investigación (máximo de 4 páginas) 
 
 
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el desempeño de clarificantes naturales amigables con el medio ambiente, 
en matrices acuosas turbias como una alternativa a los coagulantes comerciales. Primero se realizó una revisión 
bibliográfica de distintos clarificantes naturales existentes en el mercado. Luego se seleccionó uno teniendo en cuenta 
los siguientes criterios: disponibilidad en la zona, practicidad en el método de obtención y facilidad de uso por parte de 
la población interesada. Teniendo en cuenta esto, se seleccionó a la banana como potencial coagulante. Se analizó el 
poder clarificante, mediante ensayos experimentales utilizando matrices acuosas turbias, tanto de la cáscara como de 
la pulpa, siendo la pulpa de banana (seca y triturada) el más promisorio. Mediante un análisis factorial (para la pulpa 
de banana) a dos niveles, se definieron las variables dosis de coagulante y concentración de sólidos, buscando 
encontrar la influencia de éstas en la remoción de turbidez. La pulpa de banana demostró poseer potenciales 
propiedades clarificantes, siendo la dosis del coagulante el parámetro que más influye a la hora de una correcta 
clarificación. Estos resultados preliminares serán de gran utilidad para continuar con el estudio de este y otros 
clarificantes naturales. 
 
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Para poder elegir un clarificante adecuado, fue necesario realizar una revisión bibliográfica exhaustiva teniendo como 
criterios básicos para decidir cuál estudiar: la practicidad en el método de extracción del coagulante y la facilidad de 
acceso en la zona (el noroeste argentino). Existen diversos coagulantes tanto artificiales como naturales, donde su 
eficiencia y eficacia a la hora de clarificar aguas turbias depende mucho de las condiciones del agua a tratar (pH, 
temperatura, concentración de sólidos, entre otros). Es por esto que a partir del análisis bibliográfico se realizó un 
resumen de los potenciales coagulantes naturales (Tabla 1). 
 
Tabla 1. Recopilación bibliográfica de diferentes coagulantes naturales. 
 
 
Coagulante
Lugar de 
estudio
Concentración 
óptima
Turbidez 
Inicial (UNT)
Turbidez 
Final (UNT)
Remoción de 
turbidez (%)
Disponibilidad Observaciones Referencias
Moringa 
Oleífera
Colombia-Río 
Sinú 
7-15 mg/L 230-365 8,5-9,5 94-98
Se cultiva y 
procesa en 
Misiones
No induce a 
cambios 
significativos de 
valores de pH. 
Remoción 
aumenta con el 
nivel de Turbidez. 
Para turbiedades 
bajas el 
coagulante 
sintético es más 
efectivo
Jhon Jairo 
Feria Diar et 
al. 2014
Schinopsis 
balansae 
(Quebracho)
Colombia-Rio 
Sinu
0,25 mg/L 123 24,6-6,15 80-95
Abundante en 
Salta
Ventaja: elimina 
microorganismos 
como 
estreptococos, 
coliformes. No 
modifica el pH. 
Desventaja: 
necesita 
combinarse con 
algún químico 
Beltran et al. 
2010
Acacia 
Mearnsii 
(Acacia 
australiana)
SouthWest 
Spain, 
Extremadura 
Community
12,5 mg/L 200 50 75
America del 
Sur
Ventaja: 
abundante
Beltran et al. 
2010
Cassia Fistula
Colombia-
Cartagena. 
Tratamiento a 
aguas 
residuales 
domiciliarias
160 mg/L 94,5 30,25 68
Disponible en 
Salta
Ventaja: hay en 
Argentina. No 
varía tanto pH
Tarón-
Dunoyer et al. 
2017
Echinopsis 
pachanoi
provincia de 
Andahuaylas, 
Perú
0,207 mg/L 99
Nativa de los 
Andes. 
Disponible en 
norte de 
Argentina
Se utiliza en 
tratamiento de 
aguas residuales 
artificiales. Leve 
variación de pH
Chique 
Quispe David 
et al. 2020
Neoraimondia 
arequipenses
provincia de 
Andahuaylas, 
Perú
0,246 mg/L - - 92
Nativa de los 
Andes. Mas 
abundante en 
Lima, Peru
Se utiliza en 
tratamiento de 
aguas residuales 
artificiales. Leve 
variación de pH
Chique 
Quispe David 
et al. 2020
 
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A partir de las opciones encontradas, se tomó la decisión de realizar un ensayo experimental para probar el almidón 
proveniente de la cáscara de banana (CB) y pulpa de banana (PB) como coagulantes naturales. La banana es un fruto 
altamente disponible en Salta donde el método de extracción del almidón es bastante rudimentario, pudiendo realizarse 
cómodamente por personal no especializado. 
 
Primero se adquirieron bananas de un centro comercial. Estas presentaban una coloración verde indicando que no se 
había alcanzado el nivel de maduración total. A medida que el plátano va madurando se produce el rompimiento del 
almidón en azúcares, por lo cual el plátano verde es más rico en almidón mientras que el maduro y el banano lo son en 
azúcares (Flores Gorosquera et al., 2004). Para la extracción de almidón de la pulpa de banana se lavó el fruto con 
agua potable para remover la suciedad superficial. Seguidamente se separó el plátano de la cáscara y se cortó el mismo 
en rebanadas de aproximadamente 2-3 mm de espesor para su fácil secado, retirando las puntas de la fruta. El secado 
se realizó en una estufa de laboratorio fijando una temperatura de 38,5°C durante 8 h. seguidas. Por último, se trituraron 
las rodajas con un mortero, obteniéndose así el coagulante solicitado (Figura 1). Este es el método seco para obtención 
del almidón (Hernández et al. ,2017). Hay que destacar que el contenido de almidón en el fruto del plátano es de 
aproximadamente 70-80% en base seca, mientras que la piel puede contener hasta 50% (Agama et al., 2015). 
 
 
Figura 1. Almidón obtenido por método seco. Fuente propia. 
 
Se realizaron estudios preliminares de la actividad coagulante de la CB. La misma fue sometida a un proceso de secado 
de 8 h en una estufa de laboratorio a 38,5°C y luego triturada en un mortero. Se observó que la remoción de turbidez 
obtenida usando 1 g/L de CB molida para una matriz acuosa de 5 g/L de concentración de sólidos no eran mayores que 
la obtenida con la matriz acuosa a la cual no se le agregó el producto natural. En bibliografía, se encontró resultados 
similares, por lo que este coagulante natural fue descartado (Buenaño,2019). Por otro lado, se pensó que era 
interesante plantear el uso de la pulpa, que contiene más almidón, y no de la cáscara de banana. En teoría esto permitiría 
obtener un mejor rendimiento (más coagulante disponible por cada gramo del fruto). 
Para poder estudiar en profundidad el poder clarificante del almidón de la pulpa de banana se realizaron experimentos. 
Cada ensayo consistió en la preparación de matrices acuosas en vasos de precipitado de 1 L a las cuales se les adicionó 
600 mL de agua destilada y una cantidad determinada de partículas sólidas (< 74 μm) en tres concentraciones distintas: 
1,25; 2,5 y 5 g/L, respectivamente. Estos ensayos se realizaron para dos concentraciones de almidón de pulpa de 
banana (0,5 y 1 g/L). Se realizaron también controles (blancos) que consistieron en matrices acuosas con el agregado 
de sólidos en sus distintas concentraciones, pero sin coagulante (Tabla 2). En total se prepararon 9 matrices acuosas, 
conformándose 3 ensayos que se realizaron por duplicado (Tabla 2). 
A cada matriz acuosa se le midió la turbidez inicial (UNTi) antes de agregar el almidón utilizando un medidor 
multiparamétrico HORIBA (en UNT). Realizado esto, se adicionó el coagulante natural en sus diferentes 
concentraciones (menos a los blancos). A continuación, se agitó manualmente con una varilla de vidrio durante 45 
segundos para lograr una mezcla homogénea en la matriz acuosa. Se dejó reposar la matriz acuosa durante cinco 
minutos y finalizado los ensayos, se determinó la turbidez final (UNTf). 
La remoción de turbidez (en porcentaje) se calculó a partir de la ecuación 1: 
 
 
Remoción turbidez (%) =
UNTi−UNTf
UNTi
× 100 (1) 
 
 
 
 
 
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Tabla 2. Ensayos realizados para evaluar el poder clarificante de la pulpa de banana seca 
Ensayo Concentración de sólidos Dosis de coagulante 
1 
1,25 
0,5 
1 
0 (Blanco) 
2 
2,5 
0,5 
1 
0 (Blanco) 
3 
5 
0,5 
1 
(Blanco) 
 
Los resultados obtenidos demuestran que el mayor poder clarificante de la pulpa de banana se logra cuando la dosis 
del coagulante es de 0,5 g/L y la concentración de sólidos es de 5 g/L alcanzándose una remoción de turbidez de hasta 
un 85% (Figura 2) y siendo hasta un 20% mayor la remoción en comparación con el Blanco. Se pudo observar que 
cuando se usó menor cantidad de dosis de coagulante natural la remoción de turbidez mejoró en los tres ensayos. 
 
 
Figura 2. Remoción de la turbidez en distintas condiciones experimentales 
 
Para evaluar la influencia de las variables sobre la remoción de turbidez se realizó un diseño factorial de dos niveles 
con dos variables (Tabla 3). Se utilizaron los datos de la matriz acuosa de 1,25 g/L y la de 5 g/L de sólidos donde se 
estudió la influencia de la dosis de coagulante en los límites de 0,5 g/L y 2 g/L sobre la turbidez final. Se empleó el 
software MiniTab para los cálculos estadísticos. 
 
Tabla 3. Diseño factorial definido para evaluar el poder clarificante de la pulpa de banana 
Variable Nivel Mínimo (-1) Nivel Máximo (+1) 
Dosis Coagulante 0,5 g/L 1 g/L 
Concentración de 
Sólidos 
1,25 g/L 5 g/L 
 
La información arrojada por el análisis factorial (Tabla 4) indicó que la dosis del coagulante fue la variable más influyente 
en la variable de respuesta que fue la remoción de turbidez. El signo negativo del efecto señala que, al disminuir la dosis 
de coagulante, mayor es el valor de la variable de respuesta (son inversamente proporcionales). Seguidamente se 
encontró la concentración de sólidos, con un efecto menor que el anterior, siendo en este caso el efecto positivo, es 
decir, al aumentar la concentración de sólidos aumentaría la remoción de turbidez. Por otro lado, se puede ver que el 
p-valor tanto en la dosis de coagulante como en la concentración de solidos fue menor a 0,005; esto denota que estas 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1,25 2,5 5
R
e
m
o
c
ió
n
 T
u
rb
id
e
z
 (
 (
%
)
Concentración de sólidos (g/L)
0,5 g/L
1 g/L
Blanco
 
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dos variables influyen significativamente sobre la remoción de turbidez. En contraparte se encuentra el efecto combinado 
de estas dos variables, que al ser su p-valor mayor a 0,005 es poco significativo (Tabla 4). 
 
Tabla 4. ANOVA del Diseño Factorial 
Término Efecto Coeficiente p-valor 
Constante - 76,5 0,000 
Dosis Coagulante -9,75 -4,875 0,001 
Concentración Sólidos 7,65 3,825 0,003 
Efecto combinado: Dosis Coagulante × Concentración Sólidos -0,9 -0,45 0,484 
 
Finalmente, con la gráfica de cubos del diseño factorial (Figura 3), se verificó que la mejor combinación para la 
clarificación de las matrices acuosas con las que se trabajó se dio cuando la dosis de coagulante fue la menor (0,5 g/L) 
y la concentración de solidos fue la mayor (5 g/L). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Gráfica de cubos obtenido a partir del análisis factorial de dos niveles con dos variables para la 
remoción de turbidez. 
 
En base a la experimentación y fundamentación estadística se demostró la potencialidad de la pulpa de banana como 
coagulante natural para la remoción de turbidez. 
Como propuestas futuras se propone realizar estos ensayos, pero utilizando dosis menores de coagulante y mayores 
concentraciones de sólidos para poder verificar que la tendencia encontrada se sigue cumpliendo. También será 
importante realizar ensayos controlando el pH ya que es una variable muy importante en la remoción de turbidez. Otra 
actividad que se pretende realizar en el futuro es la comparación del poder clarificante de la pulpa de banana, con la 
tuna (coagulante natural que ya se viene estudiando desde hace algunos años por el director y la codirectora de esta 
beca) y con el sulfato de aluminio (coagulante natural). 
Referencias: 
Agama-Acevedo, E., Nuñez-Santiago, M.C., Alvarez- Ramirez, J., Bello-Pérez, L.A. (2015). Physicochemical, digestibility and 
structural characteristics of starch isolated from banana cultivars. Carbohydrate Polymers, 124: 17-24. 
Buenaño, B. (2019). Estudio de las características coagulantes/floculantes de polímeros orgánicos extraídos de residuos para el 
tratamiento de agua. Tesis Ingenieria Civil y Ambiental (ICA). Universidad de Colombia. 
Flores Gorosquera, E., García Suárez, F.J., Flores Huicochea, E., Núñez Santiago, M.C., González Soto, R.A., Bello Pérez, L.A. 
(2004). Rendimiento del proceso de extracción de almidón a partir de frutos de plátano (Musa paradisiaca). Estudio en planta piloto. 
Acta Científica Venezolana, 55. 
Hernández, I., Martínez, M., Contreras, R., Pérez, R. (2017). Extracción de almidón por el método seco en plátano macho, 
cuadrado y castilla. Revista de Simulación y Laboratorio, 4:1-7 
1
-1
1-1
Concentracion Sólidos
Dosis Coagulante
75,00
68,2577,10
85,65
Gráfica de cubos (medias de los datos) para Remoción de Turbidez
 
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D) CAPACITACIÓN EN EL MARCO DE LA BECA 
 
Nº 
Tipo 
(Curso, asistencia a 
congresos, conferencias, 
seminarios) 
Título / Evento 
 
 
E) PRODUCCIÓN CIENTÍFICA - TECNOLÓGICA 
E.1. Artículos Científicos 
Nº 
Estado 
(enviado, aceptado, en 
prensa, publicado) 
Autores. Año. Título. Revista. Volumen. Páginas 
 
 
E.2. Trabajos presentados en eventos científico-tecnológicos publicados 
Nº 
Estado 
(enviado, aceptado, en 
prensa, publicado) 
Autores. Año. Título. Tipo de publicación 
1 Enviado 
Salinas, Elías Gabriel, Gutiérrez Cacciabue, Dolores, Almazán, Jorge Emilio.2021. 
“Estudio de la pulpa de banana como coagulante natural en el proceso de 
clarificación de aguas turbias”. Trabajo Completoenviado a la IV Jornadas 
Internacionales de Estadística Aplicada. 
 
E.3. Presentaciones en congresos, conferencias, seminarios, etc 
Nº Autores. Año. Título. Tipo de comunicación. 
 
 
E.4. Participación en convenios de cooperación y/o transferencia. 
Nº Autores. Año. Título. Adoptante. 
 
 
E.5. Desarrollos de aplicación tecnológica (prototipos, patentes, aplicaciones web, otros) 
Nº Autores. Año. Tipo. Título 
 
 
F) LISTADO DE ARCHIVOS ADJUNTOS DE DOCUMENTACIÓN PROBATORIA 
F.1. Archivos adjuntos 
Nº 
Tipo de documento (certificado, 
constancia, resolución, otros) 
Nombre del archivo 
 
Enviar el presente formulario con todos los archivos adjuntos de manera digital a la cuenta becas@ci.unsa.edu.ar 
Elías Gabriel Salinas 
mailto:becas@ci.unsa.edu.ar