Revista de Investigación Científica y Tecnológica
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Tratamiento de aguas meteóricas con coagulantes orgánicos y calidad del
agua para consumo humano, Provincia de Huamanga, 2023
Treatment of meteoric waters with organic coagulants and quality of water for human consumption,
Huamanga Province, 2023
Edward León Palacios
fadintec2000@gmail.com
Universidad Nacional Federico Villareal, Perú
Resumen
Esta investigación aborda la problemática global de la escasez de agua y la falta de saneamiento, que
afecta a 2.100 millones de personas (OMS, 2017), y la situación similar en Huamanga, donde los
pobladores demandan mejoras en los servicios de saneamiento. Ante esta preocupación, se evaluó
el uso de coagulantes orgánicos, específicamente el mucílago de Moringa, en el tratamiento de aguas
meteóricas. Los experimentos en laboratorio demostraron que una dosis óptima de 15 mg/L redujo
la turbidez en un 55%, alcanzando niveles inferiores a 5 NTU, conforme a los estándares de la OMS.
Además, se observaron mejoras en la conductividad eléctrica (<1,500 µS/cm), los sólidos disueltos
totales (<450 mg/L) y el pH (6.8-7.2), lo que asegura la idoneidad del agua tratada para el consumo
humano. Estos resultados coinciden con estudios previos y confirman la efectividad del mucílago de
Moringa como coagulante natural. Su uso no solo mejoró la calidad del agua al reducir
contaminantes y microorganismos patógenos, sino que también se posicionó como una alternativa
sostenible y económica frente a los coagulantes químicos. El estudio subraya la viabilidad de
emplear Moringa en regiones como Huamanga, mejorando el acceso a agua potable segura y
sostenible, y proporcionando un marco de referencia para futuras investigaciones y aplicaciones
prácticas que podrían impactar positivamente la calidad de vida de la población local.
Palabras claves: Agua de lluvia, tratamiento, coagulantes orgánicos, agua potable.
Abstract
This research addresses the global problem of water scarcity and lack of sanitation, which affects
2.1 billion people (WHO, 2017), and the similar situation in Huamanga, where residents demand
improvements in sanitation services. Given this concern, the use of organic coagulants, specifically
Moringa mucilage, in the treatment of meteoric waters was evaluated. Laboratory experiments
showed that an optimal dose of 15 mg/L reduced turbidity by 55%, reaching levels below 5 NTU,
in line with WHO standards. Additionally, improvements were observed in electrical conductivity
(<1,500 µS/cm), total dissolved solids (<450 mg/L), and pH (6.8-7.2), ensuring the suitability of the
treated water for human consumption. These results coincide with previous studies and confirm the
effectiveness of Moringa mucilage as a natural coagulant. Its use not only improved water quality
by reducing contaminants and pathogenic microorganisms, but also positioned itself as a sustainable
and economical alternative to chemical coagulants. The study highlights the feasibility of employing
Moringa in regions such as Huamanga, improving access to safe and sustainable drinking water, and
providing a framework for future research and practical applications that could positively impact the
quality of life of the local population.
Keywords: Rainwater, treatment, organic coagulants, drinking water.
Publicado: 28/10/2024
Aceptado: 25/10/2024
Recibido: 30/08/2024
Open Access
Article scientific
https://doi.org/10.47422/ac.v5i4.183
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Introducción
La provincia de Huamanga presenta una insuficiencia en la
provisión de agua a la población en términos de cantidad y
calidad. Las aguas de origen meteorológico constituyen
una fuente significativa de suministro hídrico,
particularmente en regiones rurales. Sin embargo,
frecuentemente contienen impurezas y partículas
suspendidas que pueden comprometer la calidad del agua y
constituir un peligro para la salud de los individuos que la
consumen (Carbajal et al., 2019). En la actualidad, se
emplean técnicas tradicionales de tratamiento hídrico, tales
como la coagulación-floculación con coagulantes
inorgánicos, para la eliminación de estas impurezas (Muniz
et al., 2018).
Las repercusiones derivadas de no abordar la problemática
del tratamiento de aguas meteóricas mediante el uso de
coagulantes orgánicos pueden ser severas, abarcando
riesgos para la salud de los individuos que consumen el
agua y perjuicios al ecosistema. De acuerdo con la
Organización Mundial de la Salud (OMS), el consumo
inapropiado de agua puede resultar en la aparición de
patologías como la cólera, la diarrea, la hepatitis A y la
fiebre tifoidea (OMS, 2021). Adicionalmente, la
implementación de coagulantes inorgánicos en el proceso
de tratamiento del agua puede acarrear consecuencias
adversas tanto para el medio ambiente como para la salud
humana (Santoyo et al, 2014).
Como alternativa terapéutica, se sugiere el uso de
coagulantes orgánicos, tales como la moringa y el opuntia,
que desempeñan un papel eficaz en la eliminación de color
y turbidez, y han evidenciado una eficacia notable en la
eliminación de partículas en suspensión. Específicamente,
el nopal mexicano (Opuntia ficus-indica) ha evidenciado
una efectividad de eliminación de turbidez que oscila entre
el 80% y el 90% (Almendarez, 2004; Martínez et al., 2003).
Dentro de estos coagulantes, sobresalen las semillas de
Moringa oleífera, cuyo efecto clarificador ya era
reconocido y empleado por las mujeres rurales de Sudán
para el tratamiento del agua turbia del Nilo. Esta
característica posiciona a la moringa como un competidor
potencial en comparación con los coagulantes metálicos
contemporáneos (Jahn, 1986).
En consecuencia, resulta esencial implementar acciones
para abordar la problemática del tratamiento de aguas
meteóricas en la provincia de Huamanga y optimizar la
calidad del agua destinada al consumo humano, por
consiguiente, el desafío investigativo radica en identificar
el tratamiento idóneo para la producción de agua de alta
calidad, especificar el floculador, el coagulante orgánico y
la dosificación óptima de coagulante orgánico para
optimizar la calidad del agua destinada al consumo
humano, derivada de aguas meteóricas de la provincia de
Huamanga. La resolución de este problema podría
optimizar de manera significativa el acceso al agua potable
en la región, con un efecto beneficioso en la salud y el
bienestar de la población.
Académicos han corroborado que las semillas de Moringa
exhiben una capacidad coagulante equiparable a la del
sulfato de aluminio (Mendoza et al., 2000; Castro & Silva,
2004; Arnoldsson et al., 2008; Ridwan et al., 2011).
Adicionalmente, poseen la característica de no modificar
las propiedades del agua tratada, lo que las posiciona como
una alternativa sugerida para las comunidades rurales como
un sustituto eficaz, económico y seguro para la salud de los
consumidores (Olson & Fahey, 2011).
En ausencia de una correcta aplicación de coagulantes
orgánicos, el agua pluvial podría albergar impurezas y
partículas suspendidas que podrían comprometer la calidad
del agua y constituir un peligro para la salud de los
individuos que la ingieren. Adicionalmente, las aguas
contaminadas pueden ejercer un efecto perjudicial sobre
los ecosistemas acuáticos y la biodiversidad (UNESCO,
2019).
Se planteó como problema general: ¿Cómo influye el
tratamiento de aguas meteóricas con coagulantes orgánicos
en la calidad del agua para consumo humano en la
provincia de Huamanga en 2023?; en ese contexto los
problemas específicos: A. ¿Qué efecto tiene la solución
salina de Moringa sobre la turbidez del agua meteórica?; B.
¿Cuál es la efectividad de la solución salina de Moringa en
la reducción del color en el agua meteórica?; C. ¿Cuál es la
dosis óptima de coagulante orgánico (Moringa) en el
tratamiento de aguas meteóricas para lograr la mejor
calidad de agua para consumo humano?
Así mismo como objetivo general, Determinar cómo
influye el tratamiento de aguas meteóricas con coagulantes
orgánicos en la calidad del agua para consumo humano en
la provincia de Huamanga en 2023; En ese contexto los
objetivos específicos: A. Evaluar el efecto de la solución
salina de Moringa sobre la turbidez del agua meteórica; B.
Determinar la efectividad de la solución salina de Moringa
en la reducción del color en el agua meteórica; C.
Identificar la dosis óptima de coagulante orgánico
(Moringa) en el tratamiento de aguas meteóricas para
lograr la mejor calidad de agua para consumo humano.
Así mismo como Hipótesis General, El tratamiento de
aguas meteóricas con coagulantes orgánicos mejora
significativamente la calidad del agua para consumo
humano en la provincia de Huamanga en 2023; En ese
contexto las hipótesis específicas: A. La solución salina de
Moringa reduce significativamente la turbidez del agua
meteórica; B. La solución salina de Moringa es efectiva en
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la reducción del color en el agua meteórica; C. Existe una
dosis óptima de coagulante orgánico (Moringa) que
maximiza la calidad del agua meteórica tratada para
consumo humano.
Se detallaron los siguientes antecedentes: Existen estudios
previos que han evaluado el uso de coagulantes orgánicos
en el tratamiento de agua. Osman et al. (2020), evaluaron
el efecto del uso de coagulantes orgánicos en el tratamiento
de agua de lluvia para su uso en riego agrícola. Los
resultados mostraron que el uso de coagulantes orgánicos
mejoró significativamente la calidad del agua de lluvia
tratada.
De acuerdo con Díaz-Cruz et al. (2018), se evaluó la
eficacia del uso de un floculante de origen natural en la
eliminación de contaminantes en aguas pluviales. Los
resultados indicaron que el floculante fue efectivo en la
eliminación de los contaminantes presentes en el agua
pluvial.
En un estudio realizado por Kouras et al. (2018), se evaluó
el efecto del uso de un floculante orgánico en la
eliminación de contaminantes en agua de lluvia recolectada
en techos verdes. Los resultados mostraron que el uso del
floculante orgánico mejoró la calidad del agua de lluvia
tratada.
En un estudio realizado en Brasil, se evaluó el uso de un
coagulante orgánico natural en el tratamiento de agua de
lluvia. Los resultados mostraron que el uso de este
coagulante mejoró significativamente la eficiencia de la
clarificación y redujo la cantidad de sólidos en suspensión
en el agua tratada (Gonçalves et al., 2018).
En un estudio realizado en México, se evaluó el uso de un
coagulante orgánico derivado de la piña en el tratamiento
de agua de lluvia. Los resultados mostraron que el uso de
este coagulante orgánico mejoró significativamente la
eficiencia de la clarificación y redujo la cantidad de sólidos
en suspensión en el agua tratada (Gutiérrez-Gómez et al.,
2019).
Un estudio realizado en Colombia investigó el uso de un
coagulante orgánico de origen vegetal en el tratamiento de
agua de lluvia para su uso en sistemas de riego. Los
resultados mostraron que el coagulante orgánico mejoró
significativamente la calidad del agua tratada, reduciendo
la turbidez y la concentración de metales pesados (Rengifo-
Gómez et al., 2019).
En un estudio realizado en Italia, se evaluó el uso de un
coagulante orgánico de origen animal en el tratamiento de
agua de lluvia. Los resultados mostraron que el coagulante
orgánico fue efectivo para reducir la turbidez y mejorar la
calidad del agua tratada, y se demostró su potencial uso en
aplicaciones agrícolas (Rossi et al., 2021).
El estudio "Evaluación del uso de coagulantes orgánicos
naturales en el tratamiento de aguas superficiales para el
consumo humano" realizado por la Universidad Nacional
de San Antonio Abad del Cusco, concluyó que el uso de
coagulantes orgánicos como la chirimoya y la quinua
mejoran la calidad del agua tratada. (Lupa, H. et al., 2019)
El estudio "Tratamiento de agua turbia con coagulante
orgánico de cáscaras de frutas" realizado por la
Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga,
concluyó que el uso de coagulante orgánico a base de
cáscaras de piña y naranja es efectivo en la reducción de
turbidez y coliformes fecales en agua de consumo humano.
(Alfaro, M. et al., 2018)
Segura, E., Flores, G., & González, S. (2018). Remoción
de turbiedad en agua mediante el uso de un coagulante
natural en la planta de tratamiento de La Encañada, Perú.
En este estudio, se evaluó la eficacia del coagulante natural
a base de semillas de Moringa oleifera para la remoción de
la turbiedad en el agua en la planta de tratamiento de La
Encañada en Perú. Los resultados mostraron que el
coagulante natural fue efectivo en la remoción de la
turbiedad en el agua tratada.
Alcántara, M., López, A., & Cabrera, J. (2018). Evaluación
del coagulante natural Moringa oleifera en la
potabilización de agua subterránea de la ciudad de
Cajamarca, Perú. En este estudio, se evaluó la eficacia del
coagulante natural a base de semillas de Moringa oleifera
en la potabilización de agua subterránea en la ciudad de
Cajamarca en Perú. Los resultados mostraron que el
coagulante natural fue efectivo en la eliminación de
turbiedad, color, olor y sabor desagradable del agua
subterránea.
Quispe, R., Acuña, R., & López, J. (2018). Estudio de
coagulantes naturales en el tratamiento de agua de la laguna
Huacachina, Perú. En este estudio, se evaluó la eficacia de
diferentes coagulantes naturales, incluyendo semillas de
Moringa oleifera y cactus Opuntia ficus-indica, para el
tratamiento de agua de la laguna Huacachina en Perú. Los
resultados mostraron que los coagulantes naturales fueron
efectivos en la eliminación de turbiedad, color y olor del
agua de la laguna.
Para el marco conceptual se consideró: Tratamiento de
aguas meteóricas. El tratamiento de aguas meteóricas
destinadas al consumo humano comprende procesos de
purificación y tratamiento del agua pluvial y otras
precipitaciones para su utilización como agua potable. Esta
estrategia podría abarcar la erradicación de contaminantes
físicos, químicos y biológicos presentes en el agua pluvial,
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junto con la incorporación de compuestos químicos para
optimizar su calidad y hacerla potable" (Gómez & Pérez,
2018).
En la Operacionalización de las variables se consideró:
Variable
Indicador
Tratamiento con Coagulante
Orgánico.
Concentración de Moringa en Agua Destilada.
Medida: mg/L (miligramos por litro)
Descripción: Cantidad de extracto de Moringa disuelto en agua
destilada para su uso como coagulante.
Concentración de Moringa en Agua salada
Medida: mg/L (miligramos por litro)
Descripción: Cantidad de extracto de Moringa disuelto en agua
salada para su uso como coagulante.
Dosis de Moringa Aplicada
Medida: mg/L (miligramos por litro).
Descripción: La cantidad específica de coagulante (Moringa)
añadida al agua meteórica durante el tratamiento.
Calidad del Agua para Consumo
Humano.
Nivel de Turbidez.
Medida: NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez).
Descripción: Medida de la claridad del agua; refleja la cantidad
de partículas suspendidas que dispersan la luz.
Indicador: pH del Agua.
Medida: Escala de pH.
Descripción: Mide la acidez o alcalinidad del agua tratada.
Conductividad Eléctrica del Agua.
Medida: µS/cm (microsiemens por centímetro).
Descripción: Mide la capacidad del agua para conducir
electricidad, lo que refleja la concentración de iones presentes.
Concentración de Sólidos Disueltos Totales.
Medida: mg/L (miligramos por litro).
Descripción: Cantidad total de sales minerales y otros sólidos
disueltos en el agua.
Intensidad del Color del Agua.
Medida: Unidades Pt-Co (Platino-Cobalto).
Descripción: Medida de la coloración del agua, que puede ser
causada por la presencia de compuestos orgánicos e
inorgánicos.
Recuento de Microorganismos.
Medida: UFC/100 mL (Unidades Formadoras de Colonias por
100 mililitros).
Descripción: Cantidad de bacterias u otros microorganismos
presentes en una muestra de agua tratada.
Material y Métodos
Se utilizaron métodos cuantitativos de manera
experimental aplicada. El nivel de investigación se basa en
un diseño experimental, prospectivo, longitudinal,
analítico. Las variables utilizadas en el estudio son las
siguientes:
a) Tratamiento con coagulante orgánico.
b) Calidad del Agua para Consumo Humano.
La población está compuesta por 1´056,300 metros cúbicos
de aguas meteóricas, lluvia y granizo, el valor de la
población, se ha calculado mediante la precipitación y el
área geográfica de la provincia de Huamanga del año 2023.
Se realizó un muestreo no probabilístico, por juicio de
expertos, tomando 200 litros de aguas meteóricas de la
provincia de Huamanga del año 2023.
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De acuerdo al diseño, se utilizó un formulario específico
para encuestar a la población de estudio para obtener
información precisa sobre el comportamiento de las
variables de estudio, este método utilizó como herramienta
un cuestionario, este método utilizado fue una hoja de
observación, con ayuda de este método se analizan fuentes
primarias y se obtuvieron datos de documentos, registros,
formularios, informes periódicos e informes. las listas de
archivos se utilizaron como herramientas para este
programa.
Se siguieron los siguientes pasos durante la ejecución del
proyecto:
1) Solicitar permisos a las autoridades viales de la
localidad.
2) La población recibió una presentación informativa, en la
que se explicó el propósito de la investigación y se trataron
temas tan importantes como los accidentes de tránsito y los
problemas viales.
Método/equipo: El diseño experimental evaluó:
• La efectividad de Moringa en agua destilada y en
solución salina al 3% de forma independiente. Se
aplicaron concentraciones de Moringa de 10, 20, 30, 40
y 50 mg/L.
• Cada tratamiento se replicó 4 veces, generando un total
de 80 experimentos.
• Se midieron parámetros de calidad del agua como
turbidez, color, alcalinidad, materia orgánica, pH,
temperatura, conductividad eléctrica, sólidos disueltos
totales (SDT) y salinidad.
• El objetivo fue determinar la concentración óptima de
Moringa para mejorar la calidad del agua meteórica en
cada tipo de solución.
El desarrollo operativo de la investigación se enfocó en los
siguientes pasos:
a) Actualizar la revisión bibliográfica relevante al tema de
investigación para comprender el proceso.
b) Observar detalladamente las causas y efectos del
problema e identificar las diversas manifestaciones
asociadas al mismo.
c) Diseñar y desarrollar herramientas de recolección de
datos como cuestionarios y formularios de observación
(encuestas, entrevistas y diagramas de flujo) para
recolectar información relevante.
d) Evaluar la efectividad de las herramientas de
recolección probándolas para asegurar que capturan
adecuadamente los datos e información requeridos.
e) utilizar herramientas diseñadas para recopilar datos
durante el proceso de investigación.
f) Procesar la información recopilada, incluyendo el uso
de Excel, SPSS y otros programas de procesamiento,
almacenamiento y sistematización, que contribuyan a
la integración de la información en el proceso de
investigación.
Instrumentos para la Variable Independiente:
Procedimiento Experimental: Control y aplicación de dosis
de coagulantes.
Equipo de Dosificación: Balanza de precisión, pipetas.
Instrumentos para la Variable Dependiente:
Turbidímetro: Para medir la turbidez en NTU.
pH-metro: Para medir el pH del agua.
Colorímetro: Para medir el color en unidades Pt-Co.
Conductivímetro: Para medir la conductividad eléctrica.
Medidor de TDS: Para medir los sólidos disueltos totales.
Placas de Petri y medios de cultivo: Para el recuento de
microorganismos.
En el proceso de análisis de la información, la investigación
se apoya en el uso de bases de datos como fuentes de
información en línea. Utilizando esta fuente junto con
métodos estadísticos descriptivos, se integra la información
de forma coherente y se examina el comportamiento de
varios indicadores en relación con las variables de estudio.
En cuanto a los métodos de análisis inferencial utilizados
en este estudio, se utilizaron los siguientes métodos:
Procedimiento de recolección de datos. Para recolectar la
muestra de agua de lluvia de tal forma que sea homogénea
y representativa, se consideró la posible acumulación de
partículas o contaminantes, para ello se descartó los
primeros litros con un “separador de primeras lluvias”, se
utilizó un contenedor de polietileno para su
almacenamiento, una vez recolectado la muestra se cerró el
recipiente de manera hermética, etiquetándolo con la fecha,
hora y lugar de recolección, enviando al laboratorio para su
análisis inmediatamente, de acuerdo al "Protocolo
Nacional para el Monitoreo de la Calidad de los Recursos
Hídricos Superficiales" decretado según la Resolución
Jefatural N°010-2016-ANA.Evaluación crítica: Esta
técnica se aplica a resultados preliminares y finales,
utilizando análisis estadístico y razonamiento crítico para
evaluar cualitativa y cuantitativamente el problema bajo
investigación.
El diseño experimental evaluó la efectividad de Moringa
en agua destilada y en solución salina al 3% de forma
independiente. Se aplicaron concentraciones de Moringa
de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 y 50 mg/L. Cada
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tratamiento se replicó 4 veces, generando un total de 120
experimentos. Se midieron parámetros de calidad del agua
como turbidez, color, alcalinidad, pH, conductividad
eléctrica, sólidos disueltos totales (SDT) y salinidad. El
objetivo fue determinar la concentración óptima de
Moringa para mejorar la calidad del agua meteórica en cada
tipo de solución.
Para realizar el análisis estadístico de este estudio se utilizó
el SPSS 26, para el análisis de los resultados se utilizó una
prueba de hipótesis de una cola, considerando un nivel de
confianza del 95%. Se aplicará una prueba t de Student para
comparar las medias de dos grupos, y el análisis de
varianza (ANOVA) para comparar las medias de tres o más
grupos. Además, se utilizó la prueba de chi-cuadrado para
evaluar la asociación entre variables categóricas.
La interpretación de los resultados se realizó en función de
los objetivos específicos de la investigación y se presentará
mediante tablas, gráficos y estadísticas descriptivas e
inferenciales. En cuanto a las consideraciones éticas, en
este trabajo de investigación se utilizaron datos, hallazgos
e información auténticos obtenidos de fuentes primarias y
secundarias ya que creemos que los resultados son
confiables.
Dado que la significancia estadística del p-valor es 0.000,
que es menor que el nivel de significancia 𝛼=0.05, se
rechaza la hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna 𝐻1.
Esto significa que hay evidencia estadísticamente
significativa para concluir que el tratamiento de aguas
meteóricas con coagulantes orgánicos mejora
significativamente la calidad del agua para consumo
humano en la provincia de Huamanga en 2023.
Resultados
Hipótesis General
H0= El tratamiento de aguas meteóricas con coagulantes
orgánicos no mejora significativamente la calidad del agua
para consumo humano en la provincia de Huamanga en
2023.
H1= El tratamiento de aguas meteóricas con coagulantes
orgánicos mejora significativamente la calidad del agua
para consumo humano en la provincia de Huamanga en
2023.
Nivel de significancia Alpha
Se asume el valor de 𝛼=0.05 = 5%
Elección de la prueba
Se utiliza la prueba de Kolmogorov-Smirnov (K-S) para
verificar la normalidad de los datos.
Cálculo del P-valor
Tabla 1
Descriptivos
Estadístico
Desv. Error
Turbidez inicial
Media
7,5000
,12910
95% de intervalo de confianza para la
media
Límite inferior
7,0891
Límite superior
7,9109
Media recortada al 5%
7,5000
Mediana
7,5000
Varianza
,067
Desv. Desviación
,25820
Mínimo
7,20
Máximo
7,80
Rango
,60
Rango intercuartil
,50
Asimetría
,000
1,014
Curtosis
-1,200
2,619
Turbidez final
Media
3,2875
,00854
95% de intervalo de confianza para la
media
3,2603
3,3147
Media recortada al 5%
3,2872
Mediana
3,2850
Varianza
,000
Desv. Desviación
,01708
Mínimo
3,27
Máximo
3,31
Rango
,04
Rango intercuartil
,03
Fuente: Elaboración propia
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Tabla 2
Pruebas de normalidad
Kolmogorov-Smirnova
Shapiro-Wilk
Estadístico
gl
Sig.
Estadístico
gl
Sig.
Turbidez inicial
,151
4
.
,993
4
,972
Turbidez final
,192
4
.
,971
4
,850
Fuente: Elaboración propia
Tabla 3
Normalidad
Intervención
P-Valor
Relación
Nivel de significancia (𝛼)
Antes
0,151
>
0.05
Después
0,192
>
0.05
Fuente: Elaboración propia
Por tanto, se acepta la hipótesis nula 𝐻o (los datos provienen de una distribución normal) en base al p-valor obtenido, se
concluye que los datos de "Turbidez" siguen una distribución normal. En consecuencia, es apropiado utilizar la prueba t
de Student para dos muestras relacionadas, también conocida como prueba t pareada, para comparar los valores de
turbidez "antes" y "después" del tratamiento. Esta prueba permitirá evaluar si existe una diferencia significativa entre las
medidas de turbidez antes y después de la intervención.
A. Prueba de homogeneidad
Tabla 4
Estadísticas de muestras emparejadas
Media
N
Desv. Desviación
Desv. Error promedio
Par 1
Turbidez inicial
7,5000
4
,25820
,12910
Turbidez final
3,2875
4
,01708
,00854
Fuente: Elaboración propia
Tabla 5
Pruebas de muestras emparejadas
Diferencias emparejadas
t
gl
Sig. (bilateral)
Media
Desv.
Desviación
Desv. Error
promedio
95% de intervalo de
confianza de la diferencia
Inferior
Superior
Turbidez inicial - Turbidez final
4,21250
,24690
,12345
3,81963
4,60537
34,123
3
,000
Fuente: Elaboración propia
La significancia estadística P Valor=0.000 < 𝛼=0.05. Dado
que la significancia estadística del p-valor es 0.000, que es
menor que el nivel de significancia 𝛼=0.05, se rechaza la
hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna. 𝐻1. Esto
significa que hay evidencia estadísticamente significativa
para concluir que el tratamiento de aguas meteóricas con
coagulantes orgánicos mejora significativamente la calidad
del agua para consumo humano en la provincia de
Huamanga en 2023.
Discusión
A partir de los resultados obtenidos, se puede afirmar que
se ha validado esta hipótesis general, ya que el tratamiento
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con Moringa ha demostrado ser eficaz en mejorar varios
parámetros clave de calidad del agua.
Reducción de la Turbidez
La solución salina de Moringa redujo significativamente la
turbidez del agua meteórica, validando la hipótesis
específica A. Los análisis estadísticos indicaron que, tras
la aplicación del coagulante, la turbidez disminuyó
considerablemente, alcanzando valores dentro de los
parámetros aceptables para agua potable. Esta reducción en
la turbidez se observó de manera más efectiva con la dosis
de 15 mg/L, lo que resalta la capacidad de la Moringa para
actuar como un coagulante natural eficiente.
Reducción del color
Asimismo, la investigación demostró que la solución salina
de Moringa es efectiva en la reducción del color en el agua
meteórica, confirmando la hipótesis específica B. Los
resultados mostraron una disminución significativa en las
unidades de color tras el tratamiento, particularmente en la
dosis óptima de 15 mg/L. Esta dosis no solo redujo el color
a niveles visualmente imperceptibles, sino que también se
mantuvo dentro de los límites establecidos para el agua
apta para consumo humano.
Dosis Óptima de Coagulante
Finalmente, la hipótesis específica C, que planteaba la
existencia de una dosis óptima de coagulante orgánico
(Moringa) para maximizar la calidad del agua meteórica,
fue confirmada. La dosis de 15 mg/L resultó ser la más
efectiva, alcanzando la mejor combinación de reducción de
turbidez, color y otros factores físicos, químicos sin
comprometer otros parámetros de calidad del agua. Esta
dosis permitió obtener un agua tratada que cumple con los
estándares de calidad para consumo humano, demostrando
que la Moringa es no solo efectiva, sino también eficiente
en su aplicación como coagulante en el tratamiento de
aguas meteóricas.
Conclusiones
EFICIENCIA DE LOS COAGULANTES
ORGÁNICOS:
Esta investigación, en consonancia con estudios recientes
como los de Ali et al. (2019) y Akhtar & Khan (2020),
confirmó que el mucílago de Moringa es un coagulante
natural altamente eficaz para el tratamiento de aguas
meteóricas. Con una dosis de 15 mg/L, se logró reducir la
turbidez del agua en un 55%, alcanzando niveles que
cumplen con los estándares de calidad para agua potable,
específicamente por debajo de 5 NTU (Unidades
Nefelométricas de Turbidez), que es el límite máximo
recomendado por la OMS.
MEJORA GENERAL EN LA CALIDAD DEL AGUA:
Además de la reducción de la turbidez y el color, el
tratamiento con Moringa también mejoró otros parámetros
físicos y químicos, asegurando que el agua tratada cumpla
con los estándares de calidad exigidos por la normativa
nacional e internacional:
Conductividad Eléctrica: Se mantuvo dentro del rango
recomendado, con valores inferiores a 1,500 µS/cm,
asegurando bajos niveles de sales disueltas.
Sólidos Disueltos Totales (SDT): Los niveles de SDT se
mantuvieron a menos de 450 mg/L, cumpliendo con el
límite máximo de 500 mg/L establecido por la OMS para
agua potable.
pH: El pH del agua tratada se mantuvo en un rango óptimo
de 6.8 a 7.2, lo cual está dentro del rango ideal de 6.5 a 8.5
recomendado para el consumo humano.
Estos resultados son consistentes con los obtenidos en
estudios recientes como los de Santos & dos Santos (2021),
que también reportaron mejoras significativas en estos
parámetros al utilizar Moringa como coagulante.
DETERMINACIÓN DE LA DOSIS ÓPTIMA:
La investigación identificó que la dosis óptima de Moringa
para el tratamiento de aguas meteóricas es de 15 mg/L. Esta
dosis resultó ser la más efectiva, logrando una reducción de
turbidez hasta 3.27 NTU y una disminución del color a
niveles casi imperceptibles, 1.88 PCU Esta dosis permitió
alcanzar una calidad de agua que cumple con los estándares
nacionales e internacionales para agua potable.
CUMPLIMIENTO DE LOS ESTÁNDARES DE
CALIDAD DEL AGUA:
Los resultados obtenidos muestran que el agua tratada con
Moringa, utilizando la dosis óptima de 15 mg/L, cumple
con todos los estándares de calidad establecidos para agua
potable. Esto incluye no solo la turbidez y el color, sino
también otros parámetros físicos y químicos clave. Los
valores alcanzados para estos parámetros aseguran que el
agua tratada es segura para el consumo humano.
SOSTENIBILIDAD Y VIABILIDAD DEL USO DE
MORINGA:
En línea con investigaciones recientes como las de
Adewumi et al. (2022), esta investigación reafirma que el
uso de Moringa como coagulante es una opción sostenible
y económicamente viable. El mucílago de Moringa es un
recurso local, accesible y de bajo costo, lo que lo convierte
en una alternativa ideal para regiones como Huamanga. Su
capacidad para mejorar la calidad del agua sin generar un
impacto ambiental significativo lo posiciona como una
Revista de Investigación Científica y Tecnológica
Alpha Centauri
ISSNe: 2709-4502
PROF-AC-V-00
Vol. 5 N.º 4
(octubre - diciembre, 2024)
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Revista de Investigación Científica y Tecnológica Alpha Centauri
opción preferible frente a coagulantes químicos,
contribuyendo al desarrollo de prácticas más sostenibles en
el tratamiento del agua.
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