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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE INGENIERIA QUÍMICA
MAESTRÍA EN GESTÓN AMBIENTAL
“TRABAJO DE TITULACIÓN ESPECIAL”
PARA LA OBTENCIÓN DEL GRADO DE MAGISTER EN GESTIÓN
AMBIENTAL
“DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS EN LOS
LIXIVIADOS DE UN SILO PARA PILAS”
AUTOR: JOSE MARDOQUEO CARDENAS TAPIA
TUTOR: ING.GONZALO VILLA MANOSALVAS
GUAYAQUIL – ECUADOR
AGOSTO- 2016
ii
Repositorio Nacional En Ciencias Y Tecnología
FICHA DE REGISTRO DE TRABAJO DE TITULACIÓN ESPECIAL
TÍTULO “ DETERMINACION DE METALES PESADOS EN LOS LIXIVIADOS DE UN SILO PARA PILAS ”
REVISORES:
INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: INGENIERIA QUIMICA
CARRERA: GESTION AMBIENTAL
FECHA DE PUBLICACIÓN: Guayaquil, 12 de septiembre del 2016 N° DE PÁGS.: 60
ÁREA TEMÁTICA: MEDIO AMBIENTE
PALABRAS CLAVES: pilas, lixiviados, metales pesados,
RESUMEN: Simulación para determinar de manera cuantitativa la presencia de metales pesados en los lixiviados
durante el invierno del 2016, las pilas se encuentran sobre capas de arcilla; arcilla y zeolita; y arcilla combinada con
zeolita y bagazo de caña. Los silos tienen un área de un metro cuadrado y 80 cm de profundidad. Las pilas fueron
recolectadas en un sector de la ciudadela Guayacanes y previamente sometidas a la acción de la corrosión en una
cámara salina para acelerar el proceso de decapado de las envolturas de las pilas, para reproducir las condiciones de
intemperie a la que se encuentran sometidas.
N° DE REGISTRO(en base de datos): N° DE CLASIFICACIÓN:
Nº
DIRECCIÓN URL (tesis en la web):
ADJUNTO PDF X
SI NO
CONTACTO CON AUTOR: Teléfono: 042821587
0993199757
E-mail:
CONTACTO DE LA INSTITUCIÓN Nombre:
Teléfono:
iii
Certificación del Tutor
En mi calidad de tutor del estudiante JOSE MARDOQUEO CARDENAS TAPIA,
del Programa de Maestría GESTION AMBIENTAL, nombrado por el Decano de la
Facultad de INGENIERIA QUIMICA CERTIFICO: que el tema del trabajo de
titulación especial DETERMINACION DE METALES PESADOS EN LOS
LIXIVIADOS DE UN SILO PARA PILAS en opción al grado académico de
Magíster (Especialista) en GESTION AMBIENTAL, cumple con los requisitos
académicos, científicos y formales que establece el Reglamento aprobado para tal
efecto.
Atentamente
Ing. Gonzalo Villa Manosalvas Msc
TUTOR
Guayaquil, 12 de septiembre del 2016
iv
Dedicatoria
Se abren las puertas de este pequeño
laberinto, donde comienza un camino, una
hazaña, una meta que ha sido y será
siempre alcanzada por los impulsos
realizados por quienes desean obtener un
triunfo. Por las personas que a pesar de
todos los problemas y las caídas logran
superarse y salen adelante y siguen
luchando por lo que quieren. Y de esta
manera poder cosechar lo que un día se ha
sembrado
Por esta razón dedico este trabajo a mi
esposa e hijos por todo el esfuerzo que han
realizado para que logre el éxito deseado y
en especial a mis maestros, que ellos me
ayudaron en este reto que me enseña a
conocer y a valorar el sentido de la
responsabilidad, y honestidad siendo esta la
luz que indica el camino de la superación
v
Agradecimiento
Primero agradezco a Dios por todas las
bendiciones que me regala todos los días y
las fuerzas que me ha dado para poder
seguir adelante y las ganas de poder triunfar
en la vida. Po esas espinas que he tenido
que pasar en muchas ocasiones pero con su
ayuda he salido adelante
Luego agradezco a mi esposa e hijos por
apoyarme en mi carrera académica por
hacer todo lo posible para que pueda salir
adelante y poder ser una persona de bien;
por estar conmigo en las buenas y en las
malas, aunque con muchos obstáculos en el
camino, pero es un reto de la vida que con
esfuerzo y perseverancia se puede pasar y
salir adelante.
vi
Declaración Expresa
“La responsabilidad del contenido de este trabajo de titulación especial, me
corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”
___________________________
FIRMA
JOSE MARDOQUEO CARDENAS TAPIA
vii
Glosario
Pila primaria: Pila basada en un ciclo de vida, o sea en una reacción química
irreversible (no recargable)
Pila secundaria: Pila basada en una reacción química reversible o sea es recargable. Se
activan sus elementos pasando una corriente eléctrica en sentido contrario a la
descarga. Tiene múltiples
ciclos de vida.
Acumulador: Cualquier elemento productor de energía eléctrica basado en un sistema
de pila secundaria (acumulador-recargable).
Ánodo: Es el electrodo donde se produce la oxidación cuando la pila funciona como
fuente de energía.
Cátodo: Es el electrodo donde se produce la reducción cuando la pila funciona como
fuente de energía.
TIPOS DE PILAS Pilas tipo Leclanché, o de zinc/carbono (Zn/C), o "Pilas secas"
basadas en la oxidación del zinc en medio ligeramente ácido, están compuestas por zinc
metálico, cloruro de amonio y dióxido de manganeso. Son las llamadas pilas comunes.
Sirven para aparatos sencillos y de poco consumo.
Pilas alcalinas o de zinc/dióxido de manganeso (Zn/MnO2): La diferencia con la pila
seca es el electrolito utilizado, en este caso, hidróxido de potasio, en vez de cloruro de
amonio, y el zinc está en polvo. Son las de larga duración. Casi todas vienen blindadas,
lo que dificulta el derramamiento de los constituyentes. Sin embargo, este blindaje no
tiene duración ilimitada.
viii
Pilas de níquel/cadmio (Ni/Cd): Están basadas en un sistema formado por hidróxido
de níquel, hidróxido de potasio y cadmio metálico. Poseen ciclos de vida múltiples,
presentando la desventaja de su relativamente baja tensión. Pueden ser recargadas hasta
1000 veces y alcanzan a durar decenas de años. No contienen mercurio, pero el cadmio
es un metal con características tóxicas.
Pilas botón: Son llamadas así, las pilas de tamaño reducido, de forma chata y redonda.
El mercado de artículos electrónicos requiere cada vez más de ellas. Son
imprescindibles para audífonos, marcapasos, relojes, calculadoras y aparatos médicos de
precisión. Su composición es variada.
Pilas de óxido mercúrico: Son las más tóxicas, contienen un 30 % aprox. de mercurio.
Deben manipularse con precaución en los hogares, dado que su ingestión accidental, lo
que es factible por su forma y tamaño, puede resultar letal.
Pilas de zinc-aire: Se las distingue por tener gran cantidad de agujeros diminutos en su
superficie. Tienen mucha capacidad y una vez en funcionamiento su producción de
electricidad es continua. Contienen más del 1 % de mercurio, por lo que presentan
graves problemas residuales.
Baterías plomo/ácido: Normalmente utilizadas en automóviles, sus elementos
constitutivos son pilas individualmente formadas por un ánodo de plomo, un cátodo de
óxido de plomo y ácido sulfúrico como medio electrolítico.
Pilas de níquel/hidruro metálico (Ni/MH): Son pilas secundarias como las de
níquel/cadmio, pero donde el cadmio ha sido reemplazado por una aleación metálica
capaz de almacenar hidrógeno, que cumple el papel de ánodo. El cátodo es óxido de
níquel y el electrolito hidróxido de potasio.
ix
La densidad de energía producida por las pilas Ni/MH es el doble de la producida por las
Ni/Cd, a voltajes operativos similares, por lo que representan la nueva generación de pilas
recargables que reemplazará a estas últimas.
Pilas de óxido de plata: Son de tamaño pequeño, usualmente de tipo botón. Contienen
1% de mercurio aproximadamente por lo que tienen efectos tóxicos sobre el ambiente.
Pilas de litio: Producen tres veces más energía que las pilas alcalinas, considerando
tamaños equivalentes, y poseen también mayor voltaje inicial que estas (3 voltios). Se
utilizan en relojes, calculadoras, flashes de cámaras fotográficas y memorias de
computadoras (Chang, 2010).
x
Tabla de Contenidos
Repositorio Nacional En Ciencias Y Tecnología ......................................................................... ii
Certificación del Tutor ................................................................................................................ iii
Dedicatoria .................................................................................................................................. iv
Agradecimiento ............................................................................................................................ v
Declaración Expresa.................................................................................................................... vi
Glosario ...................................................................................................................................... vii
Tabla de Contenidos ..................................................................................................................... x
Indice de Tablas ........................................................................................................................ xiii
Indice de Figuras ....................................................................................................................... xiv
Indice de Graficos ...................................................................................................................... xv
Resumen.................................................................................................................................... xvi
Introducción ................................................................................................................................. 1
Delimitación Del Problema .......................................................................................................... 2
Formulación Del Problema .......................................................................................................... 2
Justificacion ................................................................................................................................. 3
Objeto De Estudio ........................................................................................................................ 3
Campo de accion o de investigacion ............................................................................................ 4
Objetivo General .......................................................................................................................... 4
Objetivos Especificos ................................................................................................................... 4
La Novedad Cientifica ................................................................................................................. 5
Capítulo 1 ..................................................................................................................................... 6
Marco Teórico .............................................................................................................................. 6
1.1 Teorías Generales ................................................................................................................... 6
1.1.1 Definición Y Principio De Funcionamiento ........................................................................ 6
1.1.2 Residuo Peligroso ................................................................................................................ 7
1.1.2 .1 Pilas en la categorización de Residuo Peligroso ............................................................. 8
xi
1.1.3 Aplicaciones ...................................................................................................................... 11
1.2 Teorías Sustantivas ............................................................................................................... 11
1.2.1 Medio Ambiente y Procesos De Adsorcion De Metales Pesados ...................................... 11
1.2.1.1 Contaminación del Medio Ambiente ............................................................................. 12
1.2.1.2 Toxicología .................................................................................................................... 14
1.3 Referentes Empíricos ........................................................................................................... 17
Capítulo 2 ................................................................................................................................... 20
Marco Metodológico .................................................................................................................. 20
2.1 Metodología: ........................................................................................................................ 20
2.2 Métodos: .............................................................................................................................. 22
2.3 Preparacion De La Muestra Para Analisis ............................................................................ 23
2.3.1 Procedimiento. .................................................................................................................. 24
2.3.2 Preparación de blanco de reactivos .................................................................................... 25
2.3.3 Preparación de estándares certificados. ............................................................................. 25
2.3.4 Lectura de la absorbancia de estándares certificados y de los preparados con metodología
utilizada ...................................................................................................................................... 25
2.4 Premisas o Hipótesis ............................................................................................................ 26
2.5 Universo Y Muestra ............................................................................................................. 26
2.6 CDIU – Operacionalización de variables ............................................................................. 31
2.7 Gestión De Datos ................................................................................................................. 32
2.7.1 Prueba De Hipótesis Para Los Metales En Cada Silo ........................................................ 33
2.7.1.1 Solo arcilla ..................................................................................................................... 33
2.7.1.2 Arcilla + Ceolita ............................................................................................................. 35
2.7.1.3 Arcilla + Zeolita + Bagazo De Caña ............................................................................... 37
2.8 Criterios Éticos De La Investigación .................................................................................... 53
Capítulo 3 ................................................................................................................................... 56
Resultados .................................................................................................................................. 56
3.1 antecedentes de la unidad de análisis o población ................................................................ 56
xii
3.2 Diagnostico o estudio de campo: .......................................................................................... 56
Capítulo 4 ................................................................................................................................... 57
Discusión ................................................................................................................................... 57
4.1 Contrastación empírica: ........................................................................................................ 57
4.2 Limitaciones: ........................................................................................................................ 58
4.3 Líneas de investigación: ....................................................................................................... 58
4.4 Aspectos relevantes .............................................................................................................. 59
Capítulo 5 ................................................................................................................................... 61
Propuesta .................................................................................................................................... 61
Conclusiones .............................................................................................................................. 63
Recomendaciones ....................................................................................................................... 63
Bibliografía ................................................................................................................................ 65
Referencias ................................................................................................................................. 68
ANEXOS ................................................................................................................................... 71
xiii
Indice de Tablas
Tabla 1 Caracterización y concentración de metales pesados en lixiviados de Guanajuato,
México ....................................................................................................................................... 18
Tabla 2 Estandares de adsorción. ............................................................................................... 25
Tabla 3 Tabla de recolección aleatoria de muestras .................................................................. 27
Tabla 4 Porcentajes de retención. ............................................................................................... 39
xiv
Indice de Figuras
Figura 1 Esquema de funcionamiento de una pila galvánica ....................................................... 6
Figura 2 Mapa político del canton Guayas ................................................................................. 28
Figura 3 mapa de Guayaquil zona de Guayacanes ..................................................................... 28
Figura 4 Población involucrada del total del departamento. ....................................................... 30
xv
Indice de Graficos Grafico 1 , porcentaje de retención solo arcilla, Cd. ..................................................................... 1
Grafico 2, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cd.. ............................................................. 2
Grafico 3, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cd.. ................................ 3
Grafico 4, porcentaje de retención, solo arcilla, Pb. ..................................................................... 4
Grafico 5, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Pb.. ............................................................. 5
Grafico 6, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Pb.. ................................ 6
Grafico 7, porcentaje de retención, solo arcilla, Cr. ..................................................................... 7
Grafico 8, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cr.. ............................................................. 8
Grafico 9, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cr.. ................................. 9
Grafico 10, porcentaje de retención, solo arcilla, Cu. ................................................................. 10
Grafico 11, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cu.. ......................................................... 11
Grafico 12, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cu.. ............................ 12
Grafico 13, porcentaje de retención, solo arcilla, Li. .................................................................. 13
Grafico 14, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Li.. .......................................................... 14
Grafico 15, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Li.. .............................. 15
Grafico 16, porcentaje de retención, solo arcilla; Zn. ................................................................. 16
Grafico 17, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Zn. . ....................................................... 17
Grafico 18, porcentaje de retención, arcilla, ceolita, bagazo de caña, Zn. ................................. 18
Grafico 19, porcentaje de retención, solo arcilla, Ni. ................................................................. 19
Grafico 20, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Ni.. ......................................................... 20
Grafico 21, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Ni. . ........................... 21
Grafico 22, porcentaje de retención, solo arcilla, Fe. ................................................................. 22
Grafico 23, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Fe.. ......................................................... 23
Grafico 24, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Fe.. ............................. 24
xvi
Resumen
El presente trabajo propone un diseño de silos con la finalidad de retener
los residuos peligrosos como son los metales pesados en la ciudadela urbana
Guayacanes del cantón Guayaquil. El primer nivel, corresponde a la elaboración de un
silo con materiales adecuados y diseño de una geometría inherente para la recolección
de las pilas y baterías que se desalojen en un sector de la ciudadela Guayacanes de la
parroquia Tarqui de la ciudad de Guayaquil. En el segundo nivel se propone un diseño
de gestión ambiental que involucra la captación, recolección de pilas y baterías agotadas
generadas en los sectores arriba mencionados. Los resultados de los análisis cualitativo
y cuantitativo sobre los metales obtenidos mediante mediciones del espectrómetro de
absorción atómica será entregado al Municipio de la ciudad de Guayaquil para que
proceda de manera técnica a la recolección y disposición final de aquellos desechos
toxico para la salud humana. Los resultados obtenidos con la ayuda del espectrómetro
de absorción atómica permitirán realizar las conclusiones y recomendaciones para una
mitigación de los suelos que son contaminados por la presencia de metales pesados y
podrían desencadenar complicaciones en la salud pública de los habitantes de la
ciudadela Guayacanes.
Palabras Clave: Pilas – Baterías – Recolección – Disposición Final-Residuos Peligros
Introducción
La contaminación ambiental por el desecho de pilas, es una
problematica que adquiere singular importancia a nivel mundial, regional y del país. En
Guayaquil se observa un crecimiento sostenido en la adquisición de equipos y
tecnología que demanda pilas de distinta índole.
En la actualidad, los Gobiernos Autónomos Desentralizados (GAD), en
especial de las ciudades de Quito, Guayaquil, Cuenca y Loja; se hayan motivados en la
generación de sistemas de recolección óptimos para la disposición temporal y final de
las pilas de un sector o región de cada ciudad. La idea es que en estas ciudades se pueda
realizar la recepción primaria de aquellos desechos para luego con las debidas medidas
de seguridad llevarlas a un vertedero final.
El presente estudio se basa en la elaboración de silos a escala piloto
para la ciudadela Guayacanes de la parroquia Tarqui que sirvan como centro de acopio
para medir la presencia cualitativa y cuantitativa de los metales pesados en los
lixiviados durante el invierno comprendido entre finales del año 2015 y principios del
año 2016.
Para ello se han diseñado tres cajones, cada uno con mezclas
diferentes que contienen: tierra, arena, zeolita y bagazo de caña, donde se realiza la
captación de los diferentes metales pesados presentes en los lixiviados, para así verter
un producto con parámetros dentro de las normas ambientales establecidas para cuerpos
de agua.
2
Delimitación Del Problema
Entre los problemas no sólo de nuestro país sino también del mundo
encontramos la contaminación ambiental, de esto se deriva la afectación a las fuentes
hídricas causadas por una innumerable cantidad de desechos, entre ellos los lixiviados
producto de la descomposición de pilas. De allí, la presente investigación se realizó en la
ciudadela Guayacanes de la parroquia urbana Tarqui del cantón Guayaquil, provincia del
Guayas, para la recolección de los lixiviados que se generaron como consecuencia de las
lluvias invernales que por arrastre llegan a las afluentes de agua, para ello se consideró el
periodo diciembre del 2015 hasta abril del 2016.
Formulación Del Problema
La moderna tecnología promueve el uso de aparatos que necesitan fuentes
de energía portátiles, como son las pilas, que tienen una vida útil limitada y sus reactivos
constituyentes son metales pesados. Tanto en grandes ciudades, como en pequeñas
poblaciones, uno de los problemas es que al agotarse la energía de las pilas, son
desechadas en los desperdicios domésticos y la disposición se realiza a cielo abierto o
incineración en pequeños vertederos no controlados que provocan contaminación del
medio y por ende a la vida.
Ante esta situación se plantea el problema:
¿Se podrá establecer cuali/cuantitativamente la presencia de metales pesados y la
disminución de la concentración de los mismos en los lixiviados recogidos durante
los meses de diciembre del 2015 a abril del 2016 producto de los desechos de pilas?
3
Justificacion
Actualmente, existen varios sistemas de tratamiento en rellenos sanitarios
que en su mayoría tratan sólo la materia orgánica desechada, sin considerar los desechos
inorgánicos y los derivados generados por la descomposición y la reacción entre ellos.
Por este motivo se ve la necesidad de mitigar el impacto generado por los
desechos de las pilas, considerando la separación anticipada de ellas en los desechos
domiciliarios comunes con una disposición final apropiada, pues así se evitará que sean
depositadas junto con los residuos comunes, los cuales al ser recogidos con destino a
vertederos controlados o clandestinos, no son aptos para recibirlos, existiendo posibilidad
de incrementar el impacto ambiental.
Así mismo con esta propuesta se evitará que con el paso del tiempo las
carcasas de estos se destruyan y por lixiviado contaminen las aguas de las napas freáticas,
en donde se impedirá la contaminación del medio particularmente con tóxicos como el
Plomo, Mercurio o Cadmio, sustancias altamente nocivas para la salud de la población y
se imposibilitará que generen poblemas de contaminación ambiental, ingresen por medio
de los alimentos o directamente por inhalación de gases al cuerpo humano.
Objeto De Estudio
Este trabajo de investigación se encuentra relacionado con el medio ambiente de la
ciudadela urbana Guayacanes, especialmente las causadas por las pilas desechadas al
entorno de forma indiscriminada por los habitantes, que causan contaminación por los
metales pesados presentes en los lixiviados. La determinación cualitativa y cuantitativa
de estos desechos en los silos con diferentes estratos de composición permitirá en los
4
lixiviados determinar y disminuir su concentración, las que serán una herramienta para el
diseño de un sistema eficáz de tratamiento de pilas.
Campo de accion o de investigacion
Una herramienta útil constituye la legislación ambiental vigente que
permite contrastar si los resultados obtenidos en los lixiviados generadas por las pilas, la
concentración de metales pesados se encuentran dentro de los umbrales de calidad del
agua que se arroja a los suelos y/o cuerpos de agua.
Objetivo General
Elaborar un sistema de silos experimentales, que incluya la captación
separada, recolección de pilas agotadas en los lechos para determinar la concentración y
disminución de metales pesados en los lixiviados, de la ciudadela Guayacanes de la
ciudad de Guayaquil.
Objetivos Especificos
a. Establecer cualitativamente la presencia de metales pesados en los lixiviados
recogidos durante los meses de diciembre del 2015 a abril del 2016.
b. Cuantificar la presencia de metales pesados en los lixiviados recolectados en el
invierno 2015-2016
c. Implementar el sistema adecuado para reducir la concentración de metales
pesados diluidos en los lixiviados.
5
La Novedad Cientifica
El presente trabajo de investigación científica permitirá ofrecer una
opción diferente de rellenos sanitarios que contribuye con la cualificación y
cuantificación de metales pesados y a la vez minimizar el impacto que estos generan en
el medio para así contribuir con la problemática analizada desde la ciudadela
Guayacanes de la ciudad de Guayaquil, la cual puede ser considerada como guía para el
tratamiento de estos desechos en otras ciudades.
6
Capítulo 1
Marco Teórico
1.1 Teorías Generales
1.1.1 Definición Y Principio De Funcionamiento
Se denomina pila o elemento galvánico a un sistema en que la energía
química de una reacción química es transformada en energía eléctrica. Una pila
galvánica es un sistema que permite obtener energía a partir de una reacción llamada de
óxido-reducción. Se trata de un cambio de valencia entre dos elementos químicos que
implican transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que se
reduce. La energía eléctrica se obtiene conectando los electrodos de la pila al aparato
que se desee hacer funcionar mediante conductores eléctricos externos. En estas
condiciones la pila descarga externamente su energía, la que es aprovechada por el
aparato para su funcionamiento, mientras que internamente se producen en los
electrodos la reacción mencionada (BROWN-LEMAY, 2011).
Batería: unidad productora de energía eléctrica constituida por varias
pilas.
Figura 1 Esquema de funcionamiento de una pila galvánica
Fuente: (Brown-Lemay, 2011)
7
Por el uso y en dependencia del tipo de pila, alguno de los constituyentes
completa su ciclo de vida agotándose, quedando activos los otros componentes
químicos. Estos son los que en vertedero común lixivian o emiten emanaciones toxicas
por incineración.
1.1.2 Residuo Peligroso
Residuo: se trata de todo material que no tiene valor de uso directo y
es rechazado por su propietario. En esta definición implica que en el residuo hay un
potencial de reciclaje, ya que el residuo es al mismo tiempo materia prima, pudiendo
ocasionar dificultades de manejo cuando es un residuo peligroso. Según (YAKOWITZ,
1988) citado por Livia Benavides existen tres enfoques para la clasificación de los
residuos peligrosos:
Según actividad generadora. A través de una descripción cualitativa por
medio de listas que indican el tipo, origen y componentes del residuo.
En relación con las características de peligrosidad. La definición del residuo
a través de ciertas características que involucran el uso de pruebas
normalizadas, por ejemplo pruebas de lixiviación donde el contenido de ciertas
sustancias en el lixiviado determina si el residuo es peligroso o no.
En relación a límites de concentración. de sustancias peligrosas dentro del
mismo residuo.
Los diferentes países han legislado remarcando algunas características
sobre las otras o en una combinación de estos enfoques.
8
La Agencia de Protección Ambiental de los EEUU (USEPA), por
ejemplo, ha elaborado listas extensas que identifican el residuo según su peligrosidad;
En Alemania, en cambio, el listado principalmente está relacionado con
su procedencia y los límites de la concentración de las sustancias químicas.
1.1.2 .1 Pilas en la categorización de Residuo Peligroso
Las pilas y baterías agotadas constituyen un residuo de características
complejas que provienen del ámbito domiciliario, industrial y comercial. Son productos
individualmente constituidos por diferentes metales pesados, tales como el mercurio,
cadmio, plomo, níquel, zinc, manganeso y cobre.
Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que
presentan una densidad relativamente alta y cierta toxicidad para el ser humano. El
término "metal pesado" no está bien definido. A veces se emplea el criterio de densidad.
Otros criterios empleados son el número atómico y el peso atómico. Además, el término
siempre suele estar relacionado con la toxicidad que presentan, aunque en este caso
también se emplea el término "elemento tóxico" o "metal toxico".
La generación mayoritaria de pilas y baterías se produce en el ámbito
doméstico urbano y rural, por el uso de distintos artefactos tales como juguetes,
equipos de música, relojes o computadoras, etc. La infinita variedad, usos, usuarios,
diseños, tamaños y formatos en muchos artefactos y aparatos que usan pilas y baterías
traducen la gran importancia de este residuo por el peso que tienen en el conjunto de los
residuos domiciliarios.
La gran variedad química de sus compuestos multiplica enormemente
la cantidad de contaminantes al que el ambiente puede exponerse, cuando son
desechados y van a parar a los vertederos de los residuos sólidos urbanos o enterrados
9
en cualquier lugar que son arrojados, especialmente en los ámbitos rurales, donde no
hay recolección de basura, por el lixiviado que se origina cuando las carcasas se
rompen, contaminando las napas freáticas o si se producen quemadas en los basurales
clandestinos, la combustión de los mismos produce contaminaciones del aire por
emanaciones toxicas con variedad de reacciones químicas posibles y diferentes grados
de toxicidad que pueden afectar los diferentes órganos internos en los seres humanos.
Las zeolitas son una familia de minerales aluminosilicatos hidratados
altamente cristalinos, que al deshidratarse desarrollan, en el cristal ideal, una estructura
porosa con diámetros de poro mínimos de 3 a 10 angstroms. Se comportan como una
serie de materiales microporosos hidratados, que contienen cationes cambiables de los
grupos de los elementos 1A y 2A (Na+, K+, Mg2+ y Ca+) y sus estructuras internas
permiten que actúen como tamices moleculares que puedan retener y liberar
selectivamente las moléculas por adsorción según su tamaño y forma. Según la
International Zeolitic Association (IZA, 2001), una zeolita está caracterizada por una
estructura de tetraedros enlazados que contiene cavidades en forma de canales y cajas
que comúnmente están ocupadas por moléculas de agua y cationes. En las fases
hidratadas ocurre la deshidratación a temperaturas moderadas (fundamentalmente por
debajo de 400°C) y ésta es altamente reversible.
Algunas son incoloras a blancas, con densidades que van de 2.0 a 2.3
𝑔/𝑐𝑚3 (aunque algunas tienen densidades mayores debido a la presencia de Ba y Sr) y
dureza de 3.5 – 5.5. Las aplicaciones de las zeolitas naturales hacen uso de uno o más de
sus propiedades químicas, que generalmente incluye el intercambio de iones, adsorción
o deshidratación y rehidratación. Estas propiedades están en función de la estructura del
cristal de cada especie, y su estructura y composición catiónica. Mumpton describe las
siguientes propiedades de la siguiente manera:
10
Las zeolitas cristalinas son los únicos minerales adsorbentes. Los grandes
canales centrales de entrada y las cavidades de las zeolitas se llenan de moléculas de
agua que forman las esferas de hidratación alrededor de dos cationes cambiables. Si el
agua es eliminada y las moléculas tienen diámetros seccionales suficientemente
pequeños para que estas pasen a través de los canales de entrada entonces son
fácilmente adsorbidos en los canales deshidratados y cavidades centrales. Las moléculas
demasiado grande no pasan dentro de las cavidades centrales y se excluyen dando
origen a la propiedad de tamiz molecular una propiedad de las zeolitas (Rodríguez, G.
1998).
Por procedimientos clásicos de intercambio catiónico de una zeolita se
puede describir como la sustitución de los iones sodio de las zeolitas faujasitas
[utilizadas en craqueo catalítico e hidrocraqueo] por cationes de otros tamaños y otra
carga. Esta es una de las características esenciales de las zeolitas. En efecto, así se
consigue modificar considerablemente las propiedades y ajustar la zeolita a los usos más
diversos.
El intercambio catiónico se puede efectuar de varios modos:
Intercambio en contacto con una solución salina acuosa (intercambio
hidrotérmico) o con un solvente no acuoso.
Intercambio en contacto con una sal fundida. Por ejemplo, una zeolita A,
originalmente con Ca, se pone en contacto con nitratos de litio, potasio o rubidio
fundidos hacia 350ºC;
Intercambio en contacto con un compuesto gaseoso. Por ejemplo, una zeolita
faujasita Y, originalmente en su forma Na, se pone en contacto con HCl anhidro
o NH3, hacia 250ºC.
11
El intercambio de iones en una zeolita depende de:
La naturaleza de las especies catiónicas.
La concentración de las especies catiónicas en solución.
Las especies aniónicas asociadas al catión en solución.
El solvente (la mayor parte de los intercambios se lleva a cabo en solución
acuosa, aunque también algo se hace con solventes orgánicos).
Las características estructurales de la zeolita en particular.
1.1.3 Aplicaciones
Las zeolitas naturales son un medio filtrante nuevo y muy bueno
disponible para la filtración del agua. Ofrece un funcionamiento superior a los filtros de
arena y carbón, con una calidad más pura y mayores tasas de rendimiento sin necesidad
de altos requisitos de mantenimiento. Tiene muchas ventajas sobre la arena y puede ser
directamente reemplazado por la arena en un filtro normal de arena.
1.2 Teorías Sustantivas
1.2.1 Medio Ambiente y Procesos De Adsorcion De Metales Pesados
La contaminación por metales pesados es seguramente uno de los
problemas ambientales más serios. El desalojo indiscriminado de pilas, producen
residuos que contienen metales pesados y éstos terminan transfiriéndose al medio
ambiente debido a un incorrecto tratamiento o disposición final. La adsorción resulta
ser una de las tecnologías más prometedoras en la eliminación de metales pesados, no
solamente por su bajo costo, sino porque se trata de un proceso rápido que permite tratar
grandes volúmenes de agua con bajas concentraciones de metal en forma eficaz. Para el
estudio del mecanismo de adsorción es necesario tener información sobre la estructura
12
física y química de la superficie de las arcillas, zeolitas y bagazo de caña, grupos
funcionales que se encuentran presentes, tipo y tamaño de poros. En este trabajo se
realiza la caracterización del bagazo de la caña de azúcar, zeolita, ya que los mismos
constituyen agentes de retención para la adsorción de metales. También cabe señalar
que los grupos funcionales predominante son celulosa y lignina especialmente en el
bagazo de caña.
1.2.1.1 Contaminación del Medio Ambiente
La contaminación al medio ambiente del residuo peligroso que nos
ocupa llega a través de los recursos agua (superficial y/o corrientes subterráneas), suelo
y aire. El principal y de mayor riesgo es la contaminación de las napas subterráneas de
agua, a partir de las cuales usamos para consumo o para riego de cultivos. El peligro que
producen las pilas que se desechan es uno de los temas prioritarios en el cuidado del
medio ambiente, ya que la pila es un elemento que contiene diferentes metales en su
composición como mercurio (la mayoría de las pilas botón, pilas alcalinas y de óxido de
plata) o cadmio (pilas recargables), aunque también son preocupantes otros metales
como el manganeso, níquel y zinc. Cada tipo de pilas tiene al menos dos metales
presentes en dos formas químicas diferentes, como metales puros y como óxidos. Por lo
tanto, aunque no todas las pilas son iguales ni tienen la misma peligrosidad, toda pila
que tiene alta concentración de metales tiene que ser considerada como elemento de
cuidado (contaminaciondelaspilas.blogspot.com, 2015).
Las pilas nos facilitan el uso de muchos de los aparatos que
necesitamos en nuestra vida diaria, pero una vez agotadas, normalmente, se descartan
con el resto de los residuos, por lo que terminan en basurales o rellenos sanitarios,
pudiendo quedar expuestas a incendios y a reacciones químicas incontroladas que
13
afectan las napas de agua, el suelo y el aire. Si se acumulan en los vertederos, con el
paso del tiempo, las pilas pierden la carcasa y se vierte su contenido, compuesto
principalmente por metales pesados como el mercurio y el cadmio, el zinc. Estos
metales, infiltrados desde el vertedero, acabarán contaminando las aguas subterráneas y
el suelo y con ello se introducirán en las cadenas alimentarias naturales, de las que se
nutre el ser humano. Si se incineran, las emanaciones resultantes darán lugar a
elementos tóxicos volátiles, contaminando el aire.
Podemos tomar como ejemplo el mercurio presente en la composición
de las pilas. Esta sustancia se oxida mezclada con la basura y se libera al ambiente. Este
metal y varios de sus compuestos, son bastante insolubles, por lo que podrían quedar
relativamente inmovilizados en tierra o depositado en el fondo de ríos y lagos. Sin
embargo los microorganismos presentes en estos ecosistemas, lo pueden transformar en
metil-mercurio de mayor toxicidad y movilidad ambiental. Esta sustancia orgánica, a
diferencia del mercurio inorgánico, atraviesa fácilmente las membranas celulares dado
que es liposoluble y por lo tanto una vez que ingresa en la cadena alimentaria, a través
de los herbívoros y peces, contamina rápidamente cada eslabón y se va concentrando, al
igual que el DDT (dicloro-difenil-tricloroetano).
El resultado es que cuando llega al hombre, tope de la cadena
alimentaria, puede haberse concentrado varias veces y resultar letal, ya que se acumula
sobre todo en la médula ósea y en el cerebro, dañando a mediano y largo plazo los
tejidos cerebrales y el sistema nervioso central. El mercurio también tiene la posibilidad,
de acuerdo a las condiciones ambientales, de pasar a una forma volátil y distribuirse
ampliamente, aumentando los riesgos que ocasiona.
14
1.2.1.2 Toxicología
La toxicología de una pila es diferente de acuerdo con el tipo de pila
considerada: no todos sus componentes poseen el mismo grado de toxicidad en cuanto a
sus efectos sobre el ambiente. En este aspecto, las que poseen mercurio, cadmio o
plomo son las que presentan un mayor riesgo.
MERCURIO
En exposición a altas dosis el Hg+2 provoca:
a) Agudas: dermatitis, ulceraciones de conjuntivas y cornea (ceguera), en forma oral
colapso del aparato digestivo mortal en horas, insuficiencia renal.
b) Subagudas: alucinaciones, colitis, hemorragias, excitabilidad, alteraciones por
contacto vía oral, mientras que por contacto dérmico: trastornos mentales, insomnio,
fenómenos vinculares periféricos trastornos sensoriales en las extremidades, acrodia
infantil (enfermedad rosa).
c) Crónicas: todas las anteriores más delirio y psicosis maniaco depresiva. En
exposiciones continuas pero en bajas dosis, en forma crónica: debilidad, anorexia,
pérdida de peso, insomnio, diarrea, perdida de dientes, gingivitis (inflamación de
encías), irritabilidad, temblores musculares suaves y sacudidas repentinas, sialorrea
(salivación profunda).
CADMIO
La tasa de mortalidad por exposición cadmio es de 15 %. Provoca daños sistemáticos
renales, con anemia y presencia anormal de proteínas en la orina. Produce lesiones en el
hígado, testículos, malformaciones congénitas (anencefalia, nacer sin cerebro,
enoftalmia, sin ojos, microftalmia, globos oculares pequeños). Puede producir abortos
en etapas tempranas del embarazo, algo más tarde las malformaciones ya mencionadas.
15
Provoca una enfermedad denominada ITAI-ITAI, caracterizada por intensos dolores
óseos, a veces con fracturas espontáneas debido al ablandamiento de los huesos.
PLOMO
Los niños y en especial las embarazadas son especialmente sensibles
al plomo, más que otros grupos. Entre algunos de sus efectos, altera la hemoglobina
sanguínea, pero cabe aclarar que sus síntomas son tan inespecíficos que se ha llamado
en alguna oportunidad al plomo, "el gran simulador". Como síntomas precoces
encontramos: fatiga, dolores de cabeza, dolores óseos, dolores abdominales,
irritabilidad, trastornos del sueño, dolores musculares, síntomas abdominales vagos.
Mientras que entre los síntomas avanzados están: anemia, cólicos intensos, nauseas,
vómitos, enfermedad renal, impotencia sexual, intensas cefaleas, delirio,
incoordinación, esterilidad, daños al feto, hipertensión arterial, líneas de plomo en las
encías, estreñimiento agudo, afectación de los nervios, enfermedad ósea, temblores,
convulsiones, cuadros psiquiátricos graves, parálisis nerviosa, trastornos menstruales,
probablemente cáncer y muerte.
NIQUEL
Con relación a este metal hay numerosas referencias de dermatitis y otros
efectos dermatológicos por exposición al mismo. Contribuye también con enfermedades
respiratorias tales como asma bronquial, bronquitis y neumoconiosis, pudiendo también
desarrollar una rinitis hipertrófica, polifosis nasal, anemia, todo esto en el caso de
inhalar polvos y aerosoles irritantes de níquel. Han sido notados los incrementos en el
riesgo de desarrollar tumores malignos, incluyendo carcinomas de laringe, riñón,
16
próstata y estómago y surcamos de tejidos blandos. Hay más de un compuesto de níquel
que puede dar lugar a cáncer de pulmón y nasal. Cabe aclarar que el níquel es un
oligoelemento esencial en pequeñas dosis, en altas dosis es tóxico e incluso fatal, su
requerimiento de ingesta no se ha establecido aun.
CROMO
En su estado de oxidación +3, es esencial en pequeñas dosis, mientras
que como cromo +6, es sumamente tóxico aun en bajas dosis. Su acción sobre la piel y
las mucosas oculares y nasofaríngeas, provoca efectos irritativos crónicos intensos ante
su contacto prolongado. Es posible que cause conjuntivitis con lagrimeo y dolor,
dermatitis del tipo eczematoso con úlceras, características poco dolorosas o
asintomáticas y de localización preferentemente en dedos, manos y antebrazos. Provoca
alteración en el olfato, rinitis, faringitis y perforaciones del tabique nasal.
ZINC, MANGANESO Y COBRE
Son todos esenciales en cantidades mínimas, pero tóxicos en altas
dosis, el requerimiento estimado es para el zinc 15-40 mg, manganeso 2,5-5 mg. y para
el cobre 2-3 mg.
La determinación cualitativa de los metales pesados analizados en las
muestras de lixiviados constituye una herramienta fundamental para determinar el
espectro de dolencias que podrían padecer los habitantes de la ciudadela Guayacanes y
de la parroquia Tarqui; máxime cuando en las zonas urbano-marginales de parroquia
Tarqui se han generado centros de acopio de materiales ferrosos y no ferrosos, que en
17
muchos de los casos realizan fundiciones artesanales desprovistas de las más
elementales técnicas de bioseguridad. Existe una preocupación creciente en las
autoridades de salud pública y privada por los elevados índices de desalojo de pilas y
baterías en las áreas de confluencia, que podría generar enfermedades y complicaciones
en la salud, especialmente de los niños y adultos mayores, como consecuencia de su
escaza defensa frente a este tipo de influencia de los metales pesados.
1.3 Referentes Empíricos
Existen a nivel mundial y regional investigaciones sobre los lixiviados y
la presencia cuantitativa de metales pesados como producto de los residuos sólidos
urbanos generados en capitales como México D.F en especial se debe mencionar los
realizados por el Laboratorio de Residuos Sólidos y Medio Ambiente del Instituto de
Investigaciones Agrícolas y Forestales de la Universidad Michoacán de San Nicolás de
Hidalgo (2014).
El manejo integral de residuos sólidos urbanos (RSU) incluye el manejo
de su lixiviado, un efluente producto de la degradación de la fracción orgánica de los
RSU, con su humedad y agua de lluvia. EL lixiviado contamina áreas circunvecinas del
sitio de disposición como, agua, suelo y los vegetales adyacentes. Una herramienta para
medir el potencial de contaminación de un lixiviado es el Índice de contaminación de
lixiviados (ICL), propuesto por Kummar & Alappat (2005), que utiliza 18 parámetros
para calcular un valor numérico entre 5-100, donde 100 es el máximo valor de
contaminación. Este valor compara lixiviados de distintos sitios, para su tratamiento, sin
embargo se desconoce si el ICL se relaciona con el efecto fitotóxico de un lixiviado en
una planta blanco. El objetivo de este trabajo fue determinar el ICL de dos lixiviados y
18
comparar su efecto en Phaseolus vulgaris L (frijol común). Así se realizó una
investigación a escala invernadero con las variables respuesta: porcentaje de
germinación de su semilla y fenología de P.vulgaris a nivel de plántula tratada con
distintas concentraciones de un lixiviado de Guanajuato y de Toluca. Los resultados
indicaron que un valor del ICL mayor del lixiviado Guanajuato de (34.8) no causo el
mayor fitotóxico en P.vulgaris, aunque este bioensayo con el ICL podría ser otra
herramienta completaría para medir el potencial contaminante de un lixiviado en el
ambiente. Los valores de los parámetros detectados en los análisis de los lixiviados de
los rellenos sanitarios se exponen en la siguiente tabla:
Tabla 1 Caracterización y concentración de metales pesados en lixiviados de Guanajuato,
México
PPb
CCr
CCu
ZZn
NNi
FFe
UUnidades
mmg/L
0
0.91
3
31.1
1
1.26
0
0.49
0
0.85
4
45.8
Fuente:
Elaborado: Ing. José Cárdenas Tapia.
Como se puede observar a partir de la tabla anterior los resultados de las
concentraciones de los metales obtenidos en los lixiviados de relleno sanitario en
México son relativamente altos en comparación con los obtenidos en la presente
investigación, la explicación a priori hay que indicar que son residuos sólidos urbanos,
caracterizados no solamente por la presencia de pilas en desuso, sino por la presencia de
materiales de chatarra que también contienen metales pesados en forma
complementaria, la ventaja de los trabajos de la Universidad de Michoacán sobre este
tema estriba en la inclusión de la toxicidad de los lixiviados en las semillas de frejol y
otros, habida cuenta que en muchas regiones de México de utiliza lixiviados de los
19
rellenos sanitarios mezclada con agua de rio o pozo con la finalidad aumentar la
presencia de desechos orgánicos como nutrientes para los vegetales.
La presente investigación, incluye la investigación exclusiva de los metales
pesados, generados en una muestra geográfica, que incluye cadmio y litio que son
componentes básicos en las pilas que se utilizan como fuente de energía para los equipos
digitales principalmente
20
Capítulo 2
Marco Metodológico
2.1 Metodología:
Para la presente investigación sobre la presencia de metales pesados en
los lixiviados, recolectados después de la lluvia, en la ciudadela Guayacanes de la
ciudad de Guayaquil, se ha seleccionado el modelo cuantitativo, que permite utilizar
herramientas de estadística, para realizar un análisis detallado de causa-efecto y por
consiguiente probar las hipótesis enunciadas. Las pilas recolectadas fueron sometidas a
un tratamiento de corrosión acelerada dentro de una cámara de niebla salina (fotografía
1) durante un periodo de 30 días, simulando un ambiente salino de 10% .Una vez
corroídas las muestras (fotografía 2) se procedió a la ubicación en los cuatro silos
diseñados, silo cero con material inerte; silo uno con arcilla; silo dos con arcilla y
zeolita; silo 3 con una mezcla de arcilla, zeolita y bagazo de caña.
Fotografía 1 Cámara de niebla salina (corrosión acelerada de pilas).
Fuente: Laboratorio INTRAMET – ESPOL.
Elaborado: Ing. José T. Cárdenas Tapia
21
Fotografía 2 Selección de pilas para silos
Fuente: Laboratorio INTRAMET – ESPOL.
Elaborado: Ing. José T. Cárdenas Tapia
Una vez colocadas las pilas en los lechos de los silos (fotografía 3) se procedió a la
toma de muestras limitándose a los días de lluvia, clasificándose por fecha y numero de
silo (fotografía 4). Luego de finalizada la temporada invernal se llevaron las muestras
al laboratorio para su análisis.
Fotografía 3 Silos para depositar las pilas corroídas con diversos componentes.
Fuente: ciudadela Guayacanes- Guayaquil.
Elaborado: Ing. José T. Cárdenas Tapia
22
Fotografía 4 Muestras de lixiviados extraídos de los silos.
Fuente: Laboratorio INTRAMET – ESPOL.
Elaborado: Ing. José T. Cárdenas Tapia
2.2 Métodos:
El experimento es el método empírico de estudio de un objeto, en el cual
el investigador crea las condiciones necesarias o adecua las existentes, para el
esclarecimiento de las propiedades y relaciones del objeto, que son de utilidad en la
investigación. El experimento es la actividad que se ha realizado en la presente
investigación cuyos pasos se detallan a continuación:
Reciclaje de pilas usadas dentro de la ciudadela Guayacanes
Ciclo de corrosión acelerada durante treinta días dentro de una cámara de niebla
salina al 10 %.
23
Elaboración de cajones con madera MDF, de alta resistencia a la humedad para
permitir su ubicación a la intemperie y soportar las precipitaciones pluviales
propias de la época invernal, cuyas dimensiones son (1.0 x 1.0 x o.8)m
Relleno del primer cajón con arcilla y una profundidad de 0.5 m.
Relleno del segundo cajón con arcilla 0.20 m de espesor, zeolita 0.20 m y arena
0.10
Relleno de tercer cajón con bagazo de caña 0.10 m, arcilla 0.30 m y arena 0.20.
Proceso de corrosión acelerada de las pilas recolectadas en una cámara de
nebulización salina [cloruro de sodio al 5%] con una temperatura de 36 C.
generada mediante un foco infrarrojo de 220 vatios durante 30 días
Colocación de las pilas corroídas sobre las superficies interiores de los cajones.
Toma de la muestra de los lixiviados en frascos con tapa de un litro, desde cada
cajón.
Procedimiento analítico cuantitativo para determinar la presencia de los metales
pesados. AAS = Espectrofotometría de Absorción atómica con estándares
certificados. Equipo; Perkin- Elmer Modelo 3030B
Proceso de análisis estadístico mediante prueba de hipótesis por t-student
2.3 Preparacion De La Muestra Para Analisis
Los métodos estandarizados (ASTM) para análisis de agua que contienen
trazas de metales pesados como plomo cobre, cadmio, hierro, níquel y zinc; utilizan un
método de extracción de los metales a partir de los 400 mL de agua en un pH acido
determinado (3.5) con un complejante orgánico, como el DDTC (dietil-dithiocarbamato
de sodio) y luego la extracción de los metales con un solvente orgánico el MIBKC (metil-
isobutil cetona) o sustituyendo el MIBK con cloroformo que es menos soluble en agua
24
que el MIBK, y llevado el extracto a un volumen de 5 o 10 mL; en donde se efectúa la
lectura de los metales.
Esta extracción a partir de 400 mL de muestra a 5 mL de volumen final
para lectura, significa una concentración de 80 veces en la que se aumenta el límite de
detección en un equipo de análisis como el utilizado en esta investigación, y de 40 veces
el aumento de límite de detección, si los 400 mL es llevado a 10 mL para la lectura. Si
el límite de detección del equipo para un parámetro como el plomo es igual a 0.19
mg/L; por consiguiente el límite de detección disminuye a 0.005 mg/L; por lo tanto el
límite de detección se incrementa en 40 u ochenta veces en este método de detección
que se emplea para muestras de agua con gran contenido de solidos disueltos, como
agua de mar, de rio o aguas residuales industriales.
Para este caso, que son aguas de lluvia que reaccionan con las pilas
degradadas que no presentan grandes contenidos de solidos totales disueltos, excepto los
metales presentes en los lixiviados. Se decidió utilizar un método de concentración por
evaporación de 400 mL de muestra de lixiviado con las pilas, en un medio ácido
clorhídrico y nítrico, llevando a un volumen final de 10 mL para la lectura, esto es una
disminución de los límites de detección del equipo en 40 veces, aumentada su
sensibilidad.
2.3.1 Procedimiento.
a. Se filtran y se miden 400 mL de agua de lixiviado en vaso de precipitados
b. Se agrega 1 mL de HCl y 1 ml de HNO3 a cada muestra
c. Se evapora lentamente cubriendo con una luna de reloj los vasos.
d. Se evapora hasta 5 u 8 mL y se completa con agua destilada hasta 10 mL
25
2.3.2 Preparación de blanco de reactivos
Se procede a realizar un blanco con agua destilada y desionizada
procediendo con el mismo volumen y los mismos reactivos. Esto se realiza para
eliminar cualquier señal emitida por impurezas mínimas de reactivos utilizados.
2.3.3 Preparación de estándares certificados.
Utilizando 400 mL de agua desionizada y destilada se procede a agregar
la cantidad calculada para obtener 10 mL de volumen final que contenga los
microgramos de cada metal que se va a analizar, para el chequeo de sensibilidad y curva
de calibración para la lectura, análisis y cálculo de cada metal.
Esta preparación de estándares utilizando la misma metodología como
muestra y blanco sirve para comprobar el porcentaje de recuperación validez del método
utilizado. Se comprobó que la recuperación de metales utilizados para la preparación de
estándares en el método es del 98 % comparada con la absorbancia de los estándares
certificados y sin tratamiento; debido a que la acidez garantiza mantener en disolución
los metales.
2.3.4 Lectura de la absorbancia de estándares certificados y de los preparados con
metodología utilizada
Tabla 2 Estandares de adsorción.
Elemento λ longitud onda Gases de llama Sensibilidad Límite de detección
mg/L
Cd 228.8 A-AC 1.5 0.028
Pb 283.1 A-AC 20.0 0.19
Cr 357.9 A-AC 4.0 0.078
Cu 324.8 A-AC 4.0 0.077
26
Li 670.8 A-AC 2.0 0.035
Zn 213.9 A-AC 1.0 0.018
Ni 232.0 A-AC 7.0 0.14
Fe 248.3 A-AC 5.0 0.10
Fuente: Manual de Perking-Elmers
Las condiciones que rodea el objeto de investigación han sido diseñadas
con la finalidad de ser lo más cercano a la realidad, esto es que las pilas se encuentren
en un entorno real. Se ha utilizado la observación y la medición, como un procedimiento
complementario, en el transcurso de la investigación para convertirse en procedimiento
propio del método utilizado en la comprobación de la hipótesis. Al finalizar la
investigación, la observación, medición y experimentación ayudara a crear un estado de
conciencia social sobre el manejo de pilas en las comunidades.
2.4 Premisas o Hipótesis
La utilización de zeolita, arena y bagazo de caña en combinación con
arcilla en los silos de experimentación contribuye a incrementar la retención de los
metales pesados en los lixiviados recolectados durante los días de lluvia.
2.5 Universo Y Muestra
La ciudad de Guayaquil, se encuentra ubicada en la provincia del Guayas
y de acuerdo al ordenamiento territorial actual corresponde a la zona Ocho. Para tomar
la muestra se realizó de manera aleatoria desde el ámbito estadístico, de acuerdo con el
siguiente cuadro.
27
Tabla 3 Tabla de recolección aleatoria de muestras
44
ciudadela Guayacanes
MES PROGRAMADO
DIA DEL MES CALCULADO
ALEATORIAMENTE
MANZANA CALCULADA
ALEATORIAMENTE
DICIEMBRE 20 15
ENERO 9 43
ENERO 19 39
FEBRERO 3 24
FEBRERO 20 6
MARZO 15 114
MARZO 7 86
ABRIL 21 85
La superficie de la provincia jdel Guayas bordea los 20.000 Km2 que
representa 8.5 % del territorio nacional. La ciudad de Guayaquil, capital de provincia
tiene un área de 60 km2; por su parte el área de influencia de nuestra investigación tiene
un área de 4 km2 aproximadamente. Consta de 14 parroquias urbanas, y parroquias
rurales como Posorja, isla Puna, Tenguel, Juan Gómez Rendón (Progreso) y el Morro.
La ciudadela Guayacanes, objeto de nuestra investigación se encuentra
incrustada en la parroquia Tarqui su área es de 1.6 Km2 y su población es de 16000
habitantes aproximadamente, cabe indicar que tiene una densidad poblacional de 180
habitantes por hectárea.
28
Figura 2 Mapa político del canton Guayas
Figura 3 mapa de Guayaquil zona de Guayacanes
Fuente: Google map de Guayaquil (imagen digitalizada)
La parroquia Tarqui se encuentra ubicada al norte de la ciudad de
Guayaquil, como ya se mencionó dentro de ella se encuentra la ciudadela Guayacanes
objeto de la presente investigación.
La zona antes mencionada tiene los siguientes límites:
Al Norte, el límite urbano de la ciudad.
29
Al Sur, una línea que parte de la Orilla del río Guayas, sube hasta la cumbre de los
cerros Santa Ana y El Carmen y siguiendo dirección Oeste y el descenso natural de los
dichos cerros hasta encontrar la prolongación hacia el Norte de la calle Machala, por
esta proyección hasta la calle Julián Coronel, por esta hasta la Avenida Quito hacia el
Sur hasta la Avenida Nueve de Octubre.
Al Este, la orilla del Río Guayas
Al Oeste, desde Nueve de Octubre hacia el norte por José Mascote, siguiendo por la
Avenida de Las Américas hasta la Avenida Carlos Luis Plaza Dañín hacia el Oeste,
orillando el Estero Salado hacia el Norte hasta la Avenida Juan Tanca Marengo, de ahí
se baja hacia el Este por la misma Avenida, sube por la calle que separa el Banco
Bolivariano hasta la Avenida Francisco de Orellana por la cual se dirige hacia el Norte
hasta el Río Daule.
La ciudadela Guayacanes se encuentra limitada por la rivera del rio
Daule, incluyendo la autopista Terminal Terrestre- Pascuales [Av. Narcisa de Jesús]
ciudadela Sauces V; Los Samanes II, su altitud es de aproximadamente 1.5 m s.n.m. La
zona de influencia del Plan Ambiental está circunscripta a 120 manzanas geográficas
urbanas de la ciudadela.
Las coordenadas geográficas de la parroquia Tarqui son:
Latitud 2º 10’ S
Longitud 79º 54 O.
Las coordenadas UTM: N 8128385.177; E 19741554 Zona
30
2.5.1 Indicadores Demográficos
El segundo aspecto analizado a ser considerado en la planificación
planteada, tiene que ver la población de la parroquia Tarqui y la ciudadela Guayacanes
incrustada en ella. La parroquia Tarqui según el Censo Nacional del año 2010 tiene
una población de 835486 habitantes, lo cual o posiciona como una parroquia con mayor
número de habitantes cantón Guayaquil y una densidad demográfica de alta. Por su
parte la ciudadela Guayacanes se consolida con una población de 16485 habitantes y un
factor de proporcionalidad 0.008 con relación a la parroquia, además el 0.004 de la
población es mayor de 18 años y 0.01 tiene estudios superiores y de postgrado.
En cuanto a la población del sector involucrado en este Plan Ambiental,
de acuerdo a datos suministrados en el material antes citado para llevar a cabo este
proyecto, la población de esta ciudadela está calculada en 17.000 personas, lo que
traducido a familia tipo de cuatro miembros, nos da una media de 4250 familias.
Figura 4 Población involucrada del total del departamento.
Fuente: Elaborado por Jose Cardenas
Población involucrada respecto del total del Departamento
2%
98%
31
La población que será cubierta por la aplicación del presente proyecto
ambiental que fue relacionada con el total de la parroquia Tarqui, y tal como se muestra
en el gráfico representa el 2 % de toda la parroquia.
2.6 CDIU – Operacionalización de variables
La siguiente matriz permite visualizar las diferentes concepciones sobre
las variables dependientes e independientes, así como los índices e indicadores que
justifican la experimentación llevada a cabo para determinar de forma cuantitativa la
presencia de metales pesados en los lixiviados arriba mencionados.
VARIABLES DESCRIPCION
DE
VARIABLES
INDICE INDICADORES CLASIFICACION RELACION
FUNCIONAL
Contaminación
con metales
pesados
presentes en
pilas utilizadas
en los hogares
La
determinación
cuantitativa
permite hacer
evaluación
sobre el grado
de daño toxico
que puede
causar a los
seres humanos
Concentración
de metales
pesados en los
lixiviados
experimentales
unidimensional Cuantitativas
Continuas
dependiente
Presencia de
pilas en los
cajones de
simulación
Las pilas son
celdas voltaicas
que generan
electricidad
como producto
de una reacción
química
Con uso y
deterioro de la
carcasa por
corrosión
generan
incremento de
concentración
en los
lixiviados
Mediciones
analíticas
cuantitativa en
equipos de
absorción
atómica
Relaciones
cuantitativas
Independiente
Arcilla, zeolita
bagazo de caña
y arena
La arcilla es un
material pétreo
que se
encuentra
abundante en
nuestro medio;
la zeolita tiene
propiedades de
intercambio
iónico y
fijación en su
superficie, el
bagazo de caña
tiene una
Son agentes de
retención en
los cajones en
cuyas
superficies se
encuentran las
pilas arrojadas
al entorno
Presencia en los
diferentes silos:
1. Solo
arcilla
2. Arcilla,
zeolita
y arena
3. Arcilla,
Bagazo
de
caña,
zeolita
y arena
cuantitativa
Independiente
32
marcada
preferencia
como agente de
retención de los
metales
pesados, la
arena se usa
filtrante.
2.7 Gestión De Datos
Para analizar los datos se realizó una prueba de hipótesis (t-student de
una cola para signo <), luego de tomar las 14 muestras por cada silo (arcilla, arcilla +
ceolita, arcilla + ceolita + bagazo de caña) con un nivel de significancia α=0.05, se
plantea la hipótesis nula (𝐻0) donde el valor de la concentración de la norma establecida
debe ser menor o igual a los valores de concentración de las muestras tomadas de cada
silo y una hipótesis alternativa (𝐻𝑎) en la que planteamos que la concentración de cada
muestra debe tener una concentración inferior a la norma. Una vez planteada la
hipótesis podemos analizar los datos:
𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 = 0.05
𝑔𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑡𝑎𝑑 = 𝑛 − 1 = 13
𝑡 = −1.771
𝐻0 = 𝑀𝑎 ≥ 𝜇
𝐻𝑎 = {𝑀𝑎 − 𝜇 < 0
𝑀𝑎 < 𝜇
𝑡∗ =�̅� − 𝜇
𝑆𝑥
√𝑛
𝑀𝑎 = 𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠
𝑡 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑟𝑖𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑡 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑜𝑙𝑎
𝑡∗ = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡 − 𝑠𝑡𝑢𝑑𝑒𝑛𝑡
33
�̅� = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎
𝜇 = 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎
𝑆𝑥 = 𝑑𝑒𝑠𝑣𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
𝑛 = 𝑡𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
2.7.1 Prueba De Hipótesis Para Los Metales En Cada Silo
2.7.1.1 Solo arcilla
Cd:
𝑡∗ =0.0512 − 0.02
0.07833
√14
= 0.0312
0.0209= 1.4906
-El valor t calculado se encuentra fuera de la zona de rechazo.
-Se acepta la hipótesis nula y se rechaza la hipótesis alternativa.
-De acuerdo con nuestra muestra podemos probar que la muestra no tiene menor
concentración que la norma.
Pb:
𝑡∗ =0.1603 − 0.2
0.14348
√14
= −0.0397
0.03834= −1.035
-El valor t calculado se encuentra fuera de la zona de rechazo.
-Se acepta la hipótesis nula y se rechaza la hipótesis alternativa.
-De acuerdo con nuestra muestra podemos probar que la muestra no tiene menor
concentración que la norma.
Cr:
𝑡∗ =0.3982 − 0.5
0.09832
√14
= −0.1018
0.02627= −3.8751
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo
-Se acepta hipótesis alternativa y se rechaza la hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que norma establecida
34
Cu:
𝑡∗ =0.7524 − 1
0.38476
√14
= −0.2476
0.10283= −2.40785
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
Li:
𝑡∗ =0.2823 − 20
0.94603
√14
= −19.7177
0.25283= −77.9879
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
Zn:
𝑡∗ =4.1254 − 5
0.80037
√14
= −0.8746
0.2139= −4.0888
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
Ni:
𝑡∗ =9.9940 − 10
2.94239
√14
= −0.666
0.78638= −0.8469
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis nula y se rechaza la hipótesis alternativa.
35
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
2.7.1.2 Arcilla + Ceolita
Cd:
𝑡∗ =0.0231 − 0.02
0.01979
√14
= −0.1769
5.28𝑥10−3= −33.5
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
Pb:
𝑡∗ =0.0909 − 0.2
0.096336
√14
= −0.1091
0.2575= −4.2368
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
Cr:
𝑡∗ =0.1567 − 0.5
0.12138
√14
= −0.34233
0.03244= −10.5527
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida.
36
Cu:
𝑡∗ =0.3199 − 1
0.29849
√14
= −0.6801
0.07977= −8.5257
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Li:
𝑡∗ =0.0499 − 20
0.08992
√14
= −19.9501
0.02403= −830.2163
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Zn:
𝑡∗ =1.8489 − 5
1.03795
√14
= −3.1511
0.2774= −11.3594
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Ni:
𝑡∗ =1.111 − 2
0.56129
√14
= −0.889
0.15001= −5.9262
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
37
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Fe:
𝑡∗ =6.0678 − 10
4.1908
√14
= −3.9322
1.12003= −3.51079
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
2.7.1.3 Arcilla + Zeolita + Bagazo De Caña
Cd:
𝑡∗ =0.0078 − 0.02
0.005433
√14
= −0.0122
1.452𝑥10−3= −8.4022
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Pb:
𝑡∗ =0.0712 − 0.2
0.26085
√14
= −0.1288
0.06971= −1.847
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
38
Cr:
𝑡∗ =0.1376 − 0.5
0.26085
√14
= −0.3624
0.06971= −5.1986
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Cu:
𝑡∗ =0.08355 − 1
0.05941
√14
= −0.9145
0.01587= −57.6244
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Li:
𝑡∗ =0.1069 − 20
0.241028
√14
= −19.8931
0.06441= −308.8511
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Zn:
𝑡∗ =0.7015 − 5
0.72052
√14
= −4.2985
0.19257= −22.3127
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
39
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Ni:
𝑡∗ =0.5820 − 2
0.66408
√14
= −1.418
0.17748= −7.9896
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Fe:
𝑡∗ =3.2456 − 10
1.74399
√14
= −6.7244
0.4661= −14.4269
-El valor de t calculado se encuentra dentro de la zona de rechazo.
-Se acepta hipótesis alternativa, se rechaza hipótesis nula.
-De acuerdo con la muestra podemos probar que la muestra tiene menor concentración
que la norma establecida
Tabla 4 Porcentajes de retención.
fecha Metales Pesados Normas blanco solo arcilla
29 de DICIEMBRE DEL 2015
Cd 0,0200 0,0900 0,0800
Pb 0,2000 0,3500 0,2800
Cr 0,5000 0,5700 0,5210
Cu 1,0000 1,2000 1,0989
40
Li 20,0000 5,0000 3,5680
Zn 5,0000 5,8000 5,4868
Ni 2,0000 3,5000 3,3290
Fe 10,0000 15,6400 15,1323
06 de ENERO del 2016
Cd 0,0200 0,0832 0,0741
Pb 0,2000 0,5800 0,4650
Cr 0,5000 0,5800 0,5310
Cu 1,0000 1,1000 1,0085
Li 20,0000 0,1400 0,1022
Zn 5,0000 5,4000 5,1246
Ni 2,0000 2,2900 2,1784
Fe 10,0000 15,5000 15,0562
18 DE ENERO DEL 2016
Cd 0,0200 0,3500 0,3119
Pb 0,2000 0,4530 0,3650
Cr 0,5000 0,5100 0,4684
Cu 1,0000 1,2500 1,1500
Li 20,0000 0,0147 0,0108
Zn 5,0000 5,2400 4,9884
Ni 2,0000 2,1200 2,0229
Fe 10,0000 14,1500 13,7704
19 DE ENERO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0340 0,0304
Pb 0,2000 0,4100 0,3300
Cr 0,5000 0,5000 0,4600
Cu 1,0000 1,2200 1,1236
Li 20,0000 0,0170 0,0125
41
Zn 5,0000 5,1400 4,9035
Ni 2,0000 2,2000 2,1076
Fe 10,0000 12,6000 12,3102
24 DE FEBRERO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0358 0,0321
Pb 0,2000 0,3229 0,2600
Cr 0,5000 0,5400 0,4972
Cu 1,0000 1,4000 1,2922
Li 20,0000 0,0238 0,0178
Zn 5,0000 4,3000 4,1000
Ni 2,0000 2,4300 2,3328
Fe 10,0000 11,3200 11,0736
4 DE MARZO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0300 0,0269
Pb 0,2000 0,2860 0,2310
Cr 0,5000 0,4810 0,4435
Cu 1,0000 1,2500 1,1578
Li 20,0000 0,0500 0,0375
Zn 5,0000 4,6100 4,4117
Ni 2,0000 2,1200 2,0273
Fe 10,0000 9,3200 9,1349
15 DE MARZO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0225 0,0201
Pb 0,2000 0,1410 0,1140
Cr 0,5000 0,4310 0,3992
Cu 1,0000 0,8900 0,8214
Li 20,0000 0,0120 0,0091
Zn 5,0000 4,5200 4,3301
42
Ni 2,0000 1,8500 1,7741
Fe 10,0000 8,7100 8,5420
19 DE MARZO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0251 0,0228
Pb 0,2000 0,1210 0,0980
Cr 0,5000 0,4450 0,4134
Cu 1,0000 0,7680 0,7142
Li 20,0000 0,0330 0,0257
Zn 5,0000 4,2300 4,0524
Ni 2,0000 1,6740 1,6070
Fe 10,0000 9,1200 8,9476
23 DE MARZO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0140 0,0128
Pb 0,2000 0,1102 0,0900
Cr 0,5000 0,4182 0,3889
Cu 1,0000 0,5800 0,5400
Li 20,0000 0,0821 0,0645
Zn 5,0000 3,9200 3,7628
Ni 2,0000 1,4123 1,3650
Fe 10,0000 8,9510 8,7940
28 DE MARZO DEL 2016
Cd 0,0200 0,0220 0,0204
Pb 0,2000 0,1020 0,0830
Cr 0,5000 0,3920 0,3649
Cu 1,0000 0,4870 0,4553
Li 20,0000 0,0215 0,0170
Zn 5,0000 3,8430 3,6933
Ni 2,0000 1,3420 1,2930
43
Fe 10,0000 8,5200 8,3768
1 DE ABRIL DEL 2016
Cd 0,0200 0,0231 0,0215
Pb 0,2000 0,0980 0,0800
Cr 0,5000 0,3650 0,3412
Cu 1,0000 0,4612 0,4334
Li 20,0000 0,0257 0,0206
Zn 5,0000 3,7840 3,6210
Ni 2,0000 1,2210 1,1820
Fe 10,0000 7,8100 7,6947
15 DE ABRIL DEL 2016
Cd 0,0200 0,0189 0,0178
Pb 0,2000 0,0410 0,0336
Cr 0,5000 0,2871 0,2686
Cu 1,0000 0,3950 0,3725
Li 20,0000 0,0279 0,0225
Zn 5,0000 3,4100 3,2879
Ni 2,0000 1,1210 1,0873
Fe 10,0000 7,2300 7,1510
21 DE ABRIL DEL 2016
Cd 0,0200 0,0189 0,0180
Pb 0,2000 0,0395 0,0327
Cr 0,5000 0,2647 0,2481
Cu 1,0000 0,3651 0,3520
Li 20,0000 0,0279 0,0226
Zn 5,0000 3,2510 3,1416
Ni 2,0000 1,1020 1,0520
Fe 10,0000 6,9420 6,8510
44
25 DE ABRIL DEL 2016
Cd 0,0200 0,0189 0,0180
Pb 0,2000 0,0410 0,0340
Cr 0,5000 0,2450 0,2298
Cu 1,0000 0,3418 0,3300
Li 20,0000 0,0279 0,0210
Zn 5,0000 2,9160 2,8200
Ni 2,0000 1,1520 1,0990
Fe 10,0000 7,1540 7,0810
arcilla y zeolita
arcilla , zeolita + bagazo
caña
DESVIACION A LA NORMA DEL
BLANCO
DESVIACION A LA NORMA
ARCILLA
DESVIACION A LA NORMA ARCILLA Y ZEOLITA
0,0700 0,0050 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,2500 0,0038 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,4200 0,0680
No cumple norma No cumple norma cumple Norma
0,8000 0,0980
No cumple norma No cumple norma cumple Norma
0,3400 0,3500 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
4,7600 0,2900 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,2900 0,2000 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
14,4500 0,2500
No cumple norma No cumple norma
No cumple norma
0,0600 0,0016
No cumple norma No cumple norma
No cumple norma
0,0470 0,0310
No cumple norma No cumple norma cumple Norma
0,0870 0,0062 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,1780 0,0940
No cumple norma No cumple norma cumple Norma
0,1400 0,1200 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
45
2,2300 0,2700
No cumple norma No cumple norma cumple Norma
1,8900 1,0500 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
12,7000 6,7800 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,0380 0,0230 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,3500 0,1000 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,2600 0,1000 No cumple norma cumple Norma cumple Norma
0,1690 0,0590 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0110 0,0100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,6900 2,2000 No cumple norma cumple Norma cumple Norma
1,9500 1,1200 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
12,3000 5,8900 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,0230 0,0039 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,1000 0,0850 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,3900 0,2870 No cumple norma cumple Norma cumple Norma
1,0200 0,0660 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,0051 0,0140 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,7000 2,0800 No cumple norma cumple Norma cumple Norma
1,3600 0,5200 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
7,9000 4,7800 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0200 0,0049 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,1300 0,1000 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0300 0,1000 No cumple norma cumple Norma cumple Norma
0,5200 0,2200 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0200 0,0170 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
46
2,1500 1,2100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,8700 0,8200 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
6,8100 4,2100 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0200 0,0044 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,0840 0,0985 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0750 0,0520 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,4800 0,1800 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0180 0,0080 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,8120 0,0900 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,6500 0,6150 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
5,4600 3,2400 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0200 0,0039 No cumple norma
No cumple norma
No cumple norma
0,0650 0,0480 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0820 0,0480 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,3900 0,1200 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0080 0,0060 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,6200 0,0800 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,2780 0,8410 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
4,1700 2,8510 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0150 0,0061 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0480 0,0470 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0900 0,0630 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,3840 0,1090 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0200 0,0151 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,4710 0,0760 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
47
1,0500 0,7651 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
3,8790 2,7840 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0015 0,0043 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0360 0,0120 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1900 0,0610 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1000 0,0710 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0390 0,0200 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,2470 0,0612 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,9210 0,0610 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
3,7120 3,1200 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0150 0,0100 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0400 0,0274 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1862 0,0874 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1100 0,1000 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0180 0,0100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,1340 0,8750 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,8431 0,0800 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
3,2417 3,1270 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0150 0,0110 No cumple norma
No cumple norma cumple Norma
0,0700 0,0410 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1400 0,0680 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,1000 0,0800 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0201 0,0152 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,1020 0,8510 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,7540 0,1000 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,9810 2,9100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
48
0,0140 0,0094 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0210 0,0102 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0900 0,0421 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0900 0,0400 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0200 0,0152 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
1,1050 0,8810 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,6900 0,1100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,7810 2,4680 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0150 0,0100 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0180 0,0120 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0841 0,0312 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0710 0,0361 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0190 0,0150 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,9520 0,8230 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,5280 0,0961 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,1500 2,3810 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0170 0,0121 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0140 0,0120 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0700 0,0231 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0660 0,0364 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,0200 0,0150 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,9120 0,8050 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
0,4800 0,1000 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
2,4150 2,3580 cumple Norma cumple Norma cumple Norma
49
DESVIACION A LA NORMA ARCILLA,
ZEOLITA + BAGAZO DE CAÑA
% RETENCION
CON ARCILLA
% RETENCION CON
ARCILLA+ZEOLITA
% RETENCION CON ARCILLA +
ZEOLITA + BAGAZO
cumple Norma 11,1111 22,2222 94,4444
cumple Norma 20,0000 28,5714 98,9143
cumple Norma 8,5965 26,3158 88,0702
cumple Norma 8,4250 33,3333 91,8333
cumple Norma 28,6400 93,2000 93,0000
cumple Norma 5,4000 17,9310 95,0000
cumple Norma 4,8857 91,7143 94,2857
cumple Norma 3,2462 7,6087 98,4015
cumple Norma 10,9375 27,8846 98,0769
cumple Norma 19,8276 91,8966 94,6552
cumple Norma 8,4483 85,0000 98,9310
cumple Norma 8,3182 83,8182 91,4545
cumple Norma 27,0000 0,0000 14,2857
cumple Norma 5,1000 58,7037 95,0000
cumple Norma 4,8734 17,4672 54,1485
cumple Norma 2,8632 18,0645 56,2581
No cumple norma 10,8857 89,1429 93,4286
cumple Norma 19,4260 22,7373 77,9249
cumple Norma 8,1569 49,0196 80,3922
cumple Norma 8,0000 86,4800 95,2800
cumple Norma 26,5306 25,1701 31,9728
cumple Norma 4,8015 48,6641 58,0153
50
cumple Norma 4,5802 8,0189 47,1698
cumple Norma 2,6827 13,0742 58,3746
cumple Norma 10,5882 32,3529 88,5294
cumple Norma 19,5122 75,6098 79,2683
cumple Norma 8,0000 22,0000 42,6000
cumple Norma 7,9016 16,3934 94,5902
cumple Norma 26,4706 69,8824 17,6471
cumple Norma 4,6012 47,4708 59,5331
cumple Norma 4,2000 38,1818 76,3636
cumple Norma 2,3000 37,3016 62,0635
cumple Norma 10,3352 44,1341 86,3128
cumple Norma 19,4797 59,7399 69,0307
cumple Norma 7,9259 94,4444 81,4815
cumple Norma 7,7000 62,8571 84,2857
cumple Norma 25,2101 15,9664 28,5714
cumple Norma 4,6512 50,0000 71,8605
cumple Norma 4,0000 23,0453 66,2551
cumple Norma 2,1767 39,8410 62,8092
cumple Norma 10,3333 33,3333 85,3333
cumple Norma 19,2308 70,6294 65,5594
cumple Norma 7,7963 84,4075 89,1892
cumple Norma 7,3760 61,6000 85,6000
cumple Norma 25,0000 64,0000 84,0000
cumple Norma 4,3015 60,6941 98,0477
cumple Norma 4,3726 22,1698 70,9906
51
cumple Norma 1,9861 41,4163 65,2361
cumple Norma 10,7111 11,1111 82,6667
cumple Norma 19,1489 53,9007 65,9574
cumple Norma 7,3782 80,9745 88,8631
cumple Norma 7,7079 56,1798 86,5169
cumple Norma 24,1667 33,3333 50,0000
cumple Norma 4,2013 64,1593 98,2301
cumple Norma 4,1027 30,9189 54,5405
cumple Norma 1,9288 52,1240 67,2675
cumple Norma 9,1633 40,2390 75,6972
cumple Norma 19,0083 60,3306 61,1570
cumple Norma 7,1011 79,7753 85,8427
cumple Norma 7,0052 50,0000 85,8073
cumple Norma 22,1212 39,3939 54,2424
cumple Norma 4,1986 65,2246 98,2033
cumple Norma 4,0024 37,2760 54,2951
cumple Norma 1,8904 57,4671 69,4737
cumple Norma 8,5714 89,2857 69,2857
cumple Norma 18,3303 67,3321 89,1107
cumple Norma 7,0062 54,5672 85,4137
cumple Norma 6,8966 82,7586 87,7586
cumple Norma 21,4373 52,4970 75,6395
cumple Norma 4,0102 68,1888 98,4388
cumple Norma 3,3491 34,7872 95,6808
cumple Norma 1,7540 58,5298 65,1436
52
cumple Norma 7,2727 31,8182 54,5455
cumple Norma 18,6275 60,7843 73,1373
cumple Norma 6,9133 52,5000 77,7041
cumple Norma 6,5092 77,4127 79,4661
cumple Norma 20,9302 16,2791 53,4884
cumple Norma 3,8954 70,4918 77,2313
cumple Norma 3,6513 37,1759 94,0387
cumple Norma 1,6808 61,9519 63,2981
cumple Norma 6,9264 35,0649 52,3810
cumple Norma 18,3673 28,5714 58,1633
cumple Norma 6,5205 61,6438 81,3699
cumple Norma 6,0278 78,3174 82,6539
cumple Norma 19,8444 21,7899 40,8560
cumple Norma 4,3076 70,8774 77,5106
cumple Norma 3,1941 38,2473 91,8100
cumple Norma 1,4763 61,8310 62,7401
cumple Norma 5,8201 25,9259 50,2646
cumple Norma 18,0488 48,7805 75,1220
cumple Norma 6,4437 68,6520 85,3361
cumple Norma 5,6962 77,2152 89,8734
cumple Norma 19,3548 28,3154 45,5197
cumple Norma 3,5806 67,5953 74,1642
cumple Norma 3,0062 38,4478 90,1873
cumple Norma 1,0927 61,5353 65,8645
cumple Norma 4,7619 20,6349 47,0899
53
cumple Norma 17,2152 54,4304 69,6203
cumple Norma 6,2713 68,2282 88,2131
cumple Norma 3,5881 80,5533 90,1123
cumple Norma 18,9964 31,8996 46,2366
cumple Norma 3,3651 70,7167 74,6847
cumple Norma 4,5372 52,0871 91,2795
cumple Norma 1,3109 69,0291 65,7015
cumple Norma 4,7619 10,0529 35,9788
cumple Norma 17,0732 65,8537 70,7317
cumple Norma 6,2041 71,4286 90,5714
cumple Norma 3,4523 80,6905 89,3505
cumple Norma 24,7312 28,3154 46,2366
cumple Norma 3,2922 68,7243 72,3937
cumple Norma 4,6007 58,3333 91,3194
cumple Norma 1,0204 66,2427 67,0394
2.8 Criterios Éticos De La Investigación
Formular la pregunta ¿qué hace que una investigación sea considerada
ética? lleva implícito el reconocimiento de un juicio. El carácter ético de una
investigación es materia de discusión, análisis y evaluación. Una investigación no es
ética per-se, sino que lo es en función de determinados criterios que incluso pueden
variar en el tiempo. Por ejemplo, según el Código de Nuremberg sólo las personas
mentalmente competentes pueden ser sujetos de investigación, cuestión que fue
ampliada en la Declaración de Helsinki hacia las personas con discapacidad mental y
los menores de edad mediante la introducción del consentimiento del representante o
54
tutor legal. No sólo los criterios varían a través del tiempo, sino que además los mismos
criterios pueden ser interpretados en forma diferente. Una investigación puede ser
considerada como "ética" por algunas personas y como "no ética" por otras. La
evaluación ética consiste en un juicio realizado por seres humanos. Institucionalmente,
este juicio es efectuado por los miembros de los comités de ética. Sin embargo, puede
ser realizado también por el conjunto de los miembros de la sociedad a la cual éstos
pertenecen, abriendo el campo para el cuestionamiento de las decisiones y el debate
ético.
El proceso de investigación científica El estudio científico o
investigación científica puede ser conceptualizado de tres maneras diferentes: como
proceso, procedimiento y producto. La investigación científica, es un proceso social
donde entran en juego actores, recursos y activas interacciones entre las personas. Por
otra parte, es también un conjunto de procedimientos técnicos dirigidos a alcanzar
certeza acerca de los acontecimientos naturales o provocados por experimentación. La
habitual designación de estos procesos es método. La pregunta metodológica, es la clave
de la investigación científica, inicia el proceso y dirige el rumbo y trayecto de la
pesquisa, a través del desarrollo de un procedimiento para, finalmente, aportar un
producto concreto. Algunos de ellos son interés sólo de la comunidad científica y se
reflejan en sus valores, leyes naturales, conceptos e ideas presentados en libros, ensayos
y formulas. Es conveniente destacar que la reflexión ética puede apuntar a cada uno de
estos aspectos, los cuales se pueden examinar a la luz de tres puntos: La propia técnica:
refiriéndose al modo de aproximarse a métodos específicos, reconocidos por las
disciplinas como válidos para la formulación y resolución los problemas que se
presentan en el quehacer práctico. El mérito científico: Incluye la competencia para
indagar o proponer la generación de otras disciplinas; enriquece la discusión entre
55
expertos e incrementa el ámbito de conocimientos de una disciplina. El mérito social:
centrado en el tema de los beneficios, que aporta el incremento de conocimiento a las
comunidades locales. Los beneficios surgen derivados del éxito alcanzado y de las
propuestas sugeridas por los proyectos de investigación. La evaluación del primer punto
es interna a la comunidad, corresponde a la valoración que efectúan los pares, dentro de
una misma disciplina asignada, la comunidad de iguales. Solamente los expertos pueden
juzgar este aspecto, ya sea validando el problema de acuerdo con el estado del arte o de
la ciencia que ellos desarrollen en un campo establecido. La evaluación de la técnica,
puede ser ejercida solamente por la misma comunidad científica o tecnológica. El
segundo aspecto, es tema de la literatura científica en la comunidad de revisores
críticos. Ellos son las instituciones patrocinadoras, universidades y cuerpo de lectores
que confirmarán las exposiciones, los que se constituyen como miembros de la
comunidad científica y cuidan el mejor desarrollo y, en general, todos los aspectos del
trabajo científico. Este componente es el que debería ser la dimensión cultural de la
ciencia. El tercer punto, se dirige al valor social de un proyecto. Esto es, los beneficios
acumulados con su éxito, el reconocimiento de aquellos que ejecutaron el trabajo, de
aquellos que lo patrocinaron y de aquellos a quienes los resultados beneficiarán.
56
Capítulo 3
Resultados
3.1 antecedentes de la unidad de análisis o población
La visión desde el punto de vista social, la población que tendrá
cobertura con este Proyecto presenta poca variabilidad, ya que no encontramos sectores
de la comunidad con necesidades básicas insatisfechas (NBI), Desde el punto de vista
de usuarios de tecnología que requieren pilas y/o baterías, se observó que la diferencia
en el nivel de consumo reside en la cantidad de artefactos que se posee por familia, sean
televisores y/o equipos de audio con sus respectivos controles remotos, teléfonos
celulares, relojes, entre otros; pero en ningún caso, cualquiera sea la posición socio-
económica de la familia, se deja de tener por lo menos un artefacto que use pilas o
baterías.
Para el presente proyecto se ha tomado una muestra aleatoria de cuatro
manzanas con un promedio de 50 familias que son las residencias que generan los
desechos como son pilas de diferentes tamaños y calidad.
3.2 Diagnostico o estudio de campo:
La realización del proyecto de investigación permitirá que la información
debidamente procesada genere información pertinente y que las autoridades seccionales
tomen conciencia sobre la contaminación con metales pesados por los desechos tóxicos,
así como la población debe estar informada sobre estos peligros latentes. La utilización
de silos con los materiales como arcilla, zeolita y bagazo de caña, constituyen
herramientas en la lucha permanente para evitar mayores danos al entorno.
57
Capítulo 4
Discusión
4.1 Contrastación empírica:
Los metales pesados encontrados en el análisis de las muestras (Cd, Pb,
Cr, Cu, Li, Zn, NI, Fe) cuyas concentraciones en una muestra inicial (blanco) fue mayor
a la norma establecida permitida para cuerpo de agua.
Para nuestro silo 1 (sólo arcilla) podemos encontrar una concentración
promedio de Cd= 0,0512 mg/L; Pb= 0.1603 mg/L; Cr= 0.3982 mg/L; Cu= 0.7504 mg/L;
Li= 0,2823 mg/L; Zn= 4,1254 mg/L; Ni= 1.7502 mg/L y Fe= 9,9940 mg/L , cuyas
concentraciones son relativamente inferiores a la norma establecida (Cd=0,0200 mg/L;
Pb= 0.2000 mg/L; Cr= 0.5000 mg/L; Cu= 1,0000 mg/L; Li= 20.000 mg/L; Zn=5.0000
mg/L; Ni= 2,0000 mg/L; Fe= 10,0000 mg/L) lo cual nos indica un porcentaje de retención
de metales que aunque es relativamente bajo, es notable, esto no se limita al primer silo,
para el silo 2 (arcilla + ceolita) y 3 (arcilla + ceolita + bagazo de caña), se pudo obtener
un porcentaje de retención mayor.
Los silos 2 (arcilla + ceolita) y 3 (arcilla + ceolita + bagazo de caña)
presentan un mayor porcentaje de retención, esto debido a las propiedades de nuestro
mineral (ceolita) y bagazo de caña, siendo estos, Cd= 0.0231 mg/L; Pb= 0.0909 mg/L;
Cr= 0,1567 mg/L; Cu= 0,3199 mg/L; Li= 0,0499 mg/L; Zn= 1,8489 mg/L; Ni= 1,1110
mg/L y Fe= 6,0678 mg/L para el silo 1 (arcilla + ceolita ) y Cd= 0,0078 mg/L; Pb= 0,0712
mg/L; Cr= 0,1376 mg/L; Cu= 0,0855 mg/L; Li= 0,1069 mg/L; Zn= 0.7015 mg/L; Ni=
0,5820 mg/L y Fe= 3,2756 mg/L. Lo que nos indica un descenso importante en estas
concentraciones dentro de los cuerpos de agua.
58
4.2 Limitaciones:
Durante el desarrollo del proceso experimental para determinar la
concentración de metales pesados en los lixiviados se presentaron dificultades de orden
logisto así como de análisis, mención especial merece la falta de la lámpara de mercurio
para cuantificar este parámetro, falencia que fue generada por la falta de esta, para
realizar las mediciones en el espectrómetro de absorción atómica. Es necesario indicar
que otros indicadores como el pH, DBQ, DQO, dureza, tampoco se realizaron. La
determinación de la toxicidad en seres humanos, en especial de personas que trabajan en
las recicladoras no se efectuó por falta de equipos de última tecnología con alta
sensibilidad para estas mediciones y los elevados costos económicos operacionales.
Exponer las limitaciones del estudio.
4.3 Líneas de investigación:
La investigación de los contaminantes, especialmente los metales
pesados en las pilas generados por una muestra de los habitantes de la ciudadela
Guayacanes de la ciudad de Guayaquil, se enfoca en el medio ambiente. En los últimos
años, especialmente después del Acuerdo de Kioto (Japon, 1997), Convención de Rio
de Janeiro y la Cumbre de Paris, existe una corriente mayoritaria de la humanidad para
preservar el entorno, suelo, agua y aire de las emanaciones peligrosas, muchas veces
generadas por el desarrollo industrial galopante con la finalidad de abandonar el
subdesarrollo económico, social e industrial-tecnológico.
Producto de la realidad, se han visto las Universidades y por ende los
gobiernos en crear nuevas áreas del conocimiento, como Gestión Ambiental, Derecho y
59
Legislación Ambiental y Salud Ambiental entre otras. Estas nuevas áreas del
conocimiento se caracterizan por presentar un formato modular, en otras palabras son
áreas multidisciplinarias, transdisciplinarias e intradisciplinarias, que se fortalecen
mutuamente con conocimientos experimentales y teóricos, adquiridos en los
laboratorios y observación del entorno.
Estas áreas del conocimiento se han visto fortalecidas con el desarrollo y
mejoramiento de la sensibilidad para detectar los contaminantes, de equipos como el
espectrómetro de Absorción Atómica y del Espectrómetro de masas; que permiten
rastrear cantidades muy pequeñas, difíciles de ser medidas con equipos analíticos
tradicionales. Las debilidades pueden ser económicas, pues muchos gobiernos están
centrados en el extrativismo de minerales, el comercio y poco o nada con el cuidado del
suelo y los cuerpos de agua. A pesar de las premisas poco transparentes existe una
tendencia global y regional para preservar y mejorar el entorno ambiental para generar
una sociedad justa y de buen vivir.
Capítulo aparte merece el papel de la Alma Mater de la ciudad de
Guayaquil, que tiene la obligación moral de mantener el liderazgo con sus
conocimientos teóricos y prácticos y de investigación para fomentar y despertar el
interés de los gobiernos tanto centrales como locales que coadyuvan a mitigar los
problemas de contaminación ambiental.
Explorar las implicaciones de los resultados para futuras investigaciones.
4.4 Aspectos relevantes
El trabajo realizado en la presente investigación presenta diferencias y
semejanzas, podemos citar que existen muchos trabajos realizados que se centran en los
60
estudios sobre metales pesados en lixiviados, especialmente de rellenos sanitarios y
desechos industriales en diferentes regiones del continente, máxime cuando muchos
países han emprendido un desarrollo industrial acelerado, que lleva concomitante la
eliminación de desechos que en muchos casos se encuentran enlazados con xenobioticos
dependiendo del perfil de desarrollo.
La diferencia principal se puede enmarcar en que se investiga la
presencia de metales pesados en lixiviados generados por pilas abandonadas a la
intemperie, sometidas a degradación y lluvias en temporada invernal.
Destacar los aspectos más novedosos e importantes del estudio y las diferencias con los
referentes empíricos.
61
Capítulo 5
Propuesta
Existen varias propuestas tecnológicas en evaluación para un destino
ambientalmente seguro.
De las alternativas tecnológicas propuestas, se pueden mencionar:
Valores numéricos
Vertederos sanitarios temporales en cada zona y vertederos finales de
seguridad.
Reciclado de los constituyentes peligrosos. Sólo existen reciclado de plomo
Inmovilización de los residuos para evitar el derrame de los constituyentes
peligrosos. Esta tecnología admite varias variantes: la vitrificación,
encapsulado, cimentación y ceramización. El problema de estas propuestas
son el destino final que se daría a los productos obtenidos.
Exportación a otros países que dispongan tecnologías de reciclado de los
constituyentes peligrosos y aun no disponibles en Ecuador, ejemplo los focos
ahorradores que contienen mercurio se envían a Brasil.
Recolección diferenciada de Pilas. En este capítulo se propone una
recolección separada de los residuos orgánicos comunes de pilas y baterías
agotadas.
En relación a la disposición final, se plantea un almacenamiento transitorio
seguro en un local que debe ser generado especialmente para ello en cada
parroquia urbana de la ciudad de Guayaquil.
62
Elaborar un reglamento para que importadores tomen bajo su
responsabilidad la recolección, transporte y almacenamiento, así como
también la reutilización, reciclaje, tratamiento o disposición final más
adecuado de las pilas y baterías.
Este capítulo contiene la descripción del posible aporte o resultado del
investigador dentro de las áreas o campos del saber que se trate: El mismo se
construye sobre la base de los presupuestos teóricos abordados, el estado del
problema y los presupuestos metodológicos y tecnológicos afines al estado del arte.
Su aplicación debe conducir a la solución del problema científico declarado y el
objetivo general de la investigación. Además debe contener la validez de la
propuesta a partir de la utilización de métodos estadísticos que en correspondencia
con el enfoque o paradigma amerite. Se propone utilizar la consulta a especialistas
con el propósito de validar el nivel de pertinencia de la propuesta.
63
Conclusiones
Una vez finalizada la simulación para determinar de manera cualitativa y
cuantitativa la presencia de los metales pesados en los lixiviados recogidos durante el
invierno 2016 se puede llegar a las siguientes conclusiones:
a) Presencia de metales pesados en los lixiviados: cadmio, plomo, cromo, cobre,
litio, zinc, níquel y hierro.
b) En los silos simuladores se determinó la concentración de los metales pesados en
los lixiviados recolectados los días de lluvia, obteniendo como promedio: Cd=
0,0078 mg/L; Pb= 0,0712 mg/L; Cr= 0,1376 mg/L; Cu= 0,0855 mg/L; Li=
0,1069 mg/L; Zn= 0.7015 mg/L; Ni= 0,5820 mg/L y Fe= 3,2756 mg/L,
permitieron disminuir la concentración de los metales pesados a valores
inferiores a la norma establecida para cuerpos de agua.
c) El sistema implementado reportó una mayor capacidad de retención de los
metales pesados. Siendo el tercer cajo (arcilla + ceolita + bagazo de caña) el más
eficaz para la captación de dichos metales.
Recomendaciones
a) Ampliar las mediciones de metales pesados para otras parroquias urbanas.
b) Que el departamento de medio ambiente de M.I Municipalidad de Guayaquil
diseñe un plan de motivación integral para que la población adquiera conciencia
sobre como desechar correctamente las pilas agotadas.
c) Diseñar y construir vertederos especiales de acuerdo con las normas
internaciones para desalojar las pilas usadas.
d) Realizar monitoreo permanente en zonas de desarrollo industrial sobre la
presencia de metales pesados y su correcta disposición final.
64
e) Elaborar convenios entre la Municipalidad y el Ministerio de Salud Pública con
la finalidad de realizar muestreos en habitantes de la zona para determinar la
presencia de metales pesados y xenobioticos en organismos humanos.
f) Los datos obtenidos de esta investigación pueden ser considerados para futuros
trabajos que den como resultado nuevos aportes científicos.
65
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Graficas de porcentajes de retención
CADMIO (Cd)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 11,1111
06 de ENERO del 2016 10,0000
18 DE ENERO DEL 2016 10,9375
19 DE ENERO DEL 2016 10,8857
24 DE FEBRERO DEL 2016 10,5882
4 DE MARZO DEL 2016 10,3352
15 DE MARZO DEL 2016 10,3333
19 DE MARZO DEL 2016 10,7111
23 DE MARZO DEL 2016 9,1633
28 DE MARZO DEL 2016 8,5714
1 DE ABRIL DEL 2016 7,2727
15 DE ABRIL DEL 2016 6,9264
21 DE ABRIL DEL 2016 5,8201
25 DE ABRIL DEL 2016 4,7619
Grafico 1 , porcentaje de retención solo arcilla, Cd. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,4464x + 12,45R² = 0,7927
0,0000
2,0000
4,0000
6,0000
8,0000
10,0000
12,0000
14,0000
PORCENTAJE RETENCION Cd(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA+ZEOLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 42,2222
06 de ENERO del 2016 47,8846
18 DE ENERO DEL 2016 46,6584
19 DE ENERO DEL 2016 42,1641
24 DE FEBRERO DEL 2016 44,1341
4 DE MARZO DEL 2016 43,3333
15 DE MARZO DEL 2016 41,1111
19 DE MARZO DEL 2016 40,2390
23 DE MARZO DEL 2016 39,4650
28 DE MARZO DEL 2016 31,8182
1 DE ABRIL DEL 2016 35,0649
15 DE ABRIL DEL 2016 25,9259
21 DE ABRIL DEL 2016 20,6349
25 DE ABRIL DEL 2016 20,6349
Grafico 2, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cd. Para la mezcla de arcilla con ceolita se nota un
cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita, también se
puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -1,9576x + 51,917R² = 0,80860,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cd(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015 94,4444
06 de ENERO del 2016 98,0769
18 DE ENERO DEL 2016 93,4286
19 DE ENERO DEL 2016 88,5294
24 DE FEBRERO DEL 2016 86,3128
4 DE MARZO DEL 2016 85,3333
15 DE MARZO DEL 2016 82,6667
19 DE MARZO DEL 2016 75,6972
23 DE MARZO DEL 2016 69,2857
28 DE MARZO DEL 2016 54,5455
1 DE ABRIL DEL 2016 52,3810
15 DE ABRIL DEL 2016 50,2646
21 DE ABRIL DEL 2016 47,0899
25 DE ABRIL DEL 2016 35,9788
Grafico 3, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cd. Al agregar el bagazo de la
caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2 (arcilla + ceolita),
lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -4,7832x + 108,31R² = 0,9445
0,0000
20,0000
40,0000
60,0000
80,0000
100,0000
120,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cd(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
PLOMO (Pb)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 20,0000
06 de ENERO del 2016 19,8276
18 DE ENERO DEL 2016 19,4260
19 DE ENERO DEL 2016 19,5122
24 DE FEBRERO DEL 2016 19,4797
4 DE MARZO DEL 2016 19,2308
15 DE MARZO DEL 2016 19,1489
19 DE MARZO DEL 2016 19,0083
23 DE MARZO DEL 2016 18,3303
28 DE MARZO DEL 2016 18,6275
1 DE ABRIL DEL 2016 18,3673
15 DE ABRIL DEL 2016 18,0488
21 DE ABRIL DEL 2016 17,2152
25 DE ABRIL DEL 2016 17,0732
Grafico 4, porcentaje de retención, solo arcilla, Pb. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,2072x + 20,361R² = 0,913
15,5000
16,0000
16,5000
17,0000
17,5000
18,0000
18,5000
19,0000
19,5000
20,0000
20,5000
PORCENTAJE DE RETENCIO Pb(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA+ZEOLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 88,5714
06 de ENERO del 2016 91,8966
18 DE ENERO DEL 2016 82,7373
19 DE ENERO DEL 2016 75,6098
24 DE FEBRERO DEL 2016 59,7399
4 DE MARZO DEL 2016 70,6294
15 DE MARZO DEL 2016 53,9007
19 DE MARZO DEL 2016 60,3306
23 DE MARZO DEL 2016 67,3321
28 DE MARZO DEL 2016 60,7843
1 DE ABRIL DEL 2016 58,7514
15 DE ABRIL DEL 2016 48,7805
21 DE ABRIL DEL 2016 54,4304
25 DE ABRIL DEL 2016 55,8537
Grafico 5, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Pb. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -2,7677x + 87,14R² = 0,7248
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
70,0000
80,0000
90,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Pb(ARCILLA + CEOLITA)
fecha % RETENCION CON ARCILLA + ZEOLITA
+ BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015 98,9143
06 de ENERO del 2016 94,6552
18 DE ENERO DEL 2016 77,9249
19 DE ENERO DEL 2016 79,2683
24 DE FEBRERO DEL 2016 69,0307
4 DE MARZO DEL 2016 65,5594
15 DE MARZO DEL 2016 65,9574
19 DE MARZO DEL 2016 61,1570
23 DE MARZO DEL 2016 89,1107
28 DE MARZO DEL 2016 73,1373
1 DE ABRIL DEL 2016 58,1633
15 DE ABRIL DEL 2016 75,1220
21 DE ABRIL DEL 2016 69,6203
25 DE ABRIL DEL 2016 70,7317
Grafico 6, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Pb. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -2,8519x + 96,02R² = 0,7959
0,0000
20,0000
40,0000
60,0000
80,0000
100,0000
120,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Pb(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
CROMO (Cr)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 8,5965
06 de ENERO del 2016 8,4483
18 DE ENERO DEL 2016 8,1569
19 DE ENERO DEL 2016 8,0000
24 DE FEBRERO DEL 2016 7,9259
4 DE MARZO DEL 2016 7,7963
15 DE MARZO DEL 2016 7,3782
19 DE MARZO DEL 2016 7,1011
23 DE MARZO DEL 2016 7,0062
28 DE MARZO DEL 2016 6,9133
1 DE ABRIL DEL 2016 6,5205
15 DE ABRIL DEL 2016 6,4437
21 DE ABRIL DEL 2016 6,2713
25 DE ABRIL DEL 2016 6,2041
Grafico 7, porcentaje de retención, solo arcilla, Cr. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,1946x + 8,7995R² = 0,9877
0,00001,00002,00003,00004,00005,00006,00007,00008,00009,0000
10,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cr(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION CON
ARCILLA+ZEOLITA 29 de DICIEMBRE DEL 2015
85,0000
06 de ENERO del 2016 85,0000
18 DE ENERO DEL 2016 80,0000
19 DE ENERO DEL 2016 74,0000
24 DE FEBRERO DEL 2016 74,4444
4 DE MARZO DEL 2016 72,4116
15 DE MARZO DEL 2016 67,9350
19 DE MARZO DEL 2016 60,7865
23 DE MARZO DEL 2016 54,5672
28 DE MARZO DEL 2016 52,5000
1 DE ABRIL DEL 2016 61,6438
15 DE ABRIL DEL 2016 50,6792
21 DE ABRIL DEL 2016 68,2282
25 DE ABRIL DEL 2016 48,4490
Grafico 8, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cr. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -2,5944x + 86,29R² = 0,7674
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
70,0000
80,0000
90,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cr(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015 98,9474
06 de ENERO del 2016 92,9310
18 DE ENERO DEL 2016 85,4118
19 DE ENERO DEL 2016 80,6000
24 DE FEBRERO DEL 2016 81,4815
4 DE MARZO DEL 2016 74,1996
15 DE MARZO DEL 2016 70,8817
19 DE MARZO DEL 2016 65,8652
23 DE MARZO DEL 2016 60,4256
28 DE MARZO DEL 2016 59,7194
1 DE ABRIL DEL 2016 56,7397
15 DE ABRIL DEL 2016 55,3466
21 DE ABRIL DEL 2016 48,2433
25 DE ABRIL DEL 2016 40,5714
Grafico 9, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cr. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
COBRE (Cu)
y = -4,051x + 99,766R² = 0,9817
0,0000
20,0000
40,0000
60,0000
80,0000
100,0000
120,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cr(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 8,4250
06 de ENERO del 2016 8,3182
18 DE ENERO DEL 2016 8,0000
19 DE ENERO DEL 2016 7,9016
24 DE FEBRERO DEL 2016 7,7000
4 DE MARZO DEL 2016 7,3760
15 DE MARZO DEL 2016 7,7079
19 DE MARZO DEL 2016 7,0052
23 DE MARZO DEL 2016 6,8966
28 DE MARZO DEL 2016 6,5092
1 DE ABRIL DEL 2016 6,0278
15 DE ABRIL DEL 2016 5,6962
21 DE ABRIL DEL 2016 3,5881
25 DE ABRIL DEL 2016 3,4523
Grafico 10, porcentaje de retención, solo arcilla, Cu. La pendiente de esta grafica nos muestra
la saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de
vida útil de la arcilla.
y = -0,3486x + 9,3721R² = 0,8375
0,00001,00002,00003,00004,00005,00006,00007,00008,00009,0000
10,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cu(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA+ZEOLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 86,3333
06 de ENERO del 2016 83,8182
18 DE ENERO DEL 2016 86,4800
19 DE ENERO DEL 2016 80,3934
24 DE FEBRERO DEL 2016 76,8571
4 DE MARZO DEL 2016 71,6000
15 DE MARZO DEL 2016 68,1910
19 DE MARZO DEL 2016 65,1042
23 DE MARZO DEL 2016 61,5931
28 DE MARZO DEL 2016 57,4127
1 DE ABRIL DEL 2016 58,3261
15 DE ABRIL DEL 2016 50,2278
21 DE ABRIL DEL 2016 45,2479
25 DE ABRIL DEL 2016 40,6963
Grafico 11, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Cu. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -3,5794x + 93,437R² = 0,9784
0,000010,000020,000030,000040,000050,000060,000070,000080,000090,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cu(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015
91,8333
06 de ENERO del 2016 91,4545
18 DE ENERO DEL 2016 90,2800
19 DE ENERO DEL 2016 90,5402
24 DE FEBRERO DEL 2016 84,0000
4 DE MARZO DEL 2016 83,6000
15 DE MARZO DEL 2016 86,5169
19 DE MARZO DEL 2016 75,6430
23 DE MARZO DEL 2016 70,7586
28 DE MARZO DEL 2016 71,4661
1 DE ABRIL DEL 2016 73,6539
15 DE ABRIL DEL 2016 69,8734
21 DE ABRIL DEL 2016 70,1123
25 DE ABRIL DEL 2016 59,3505
Grafico 12, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Cu. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
91,833391,454590,280090,540284,000083,600086,5169
75,643070,758671,466173,653969,873470,1123
59,3505
y = -2,3538x + 96,874R² = 0,9034
0,000010,000020,000030,000040,000050,000060,000070,000080,000090,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Cu(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
LITIO (Li)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 28,6400
06 de ENERO del 2016 27,0000
18 DE ENERO DEL 2016 26,5306
19 DE ENERO DEL 2016 26,4706
24 DE FEBRERO DEL 2016 25,2101
4 DE MARZO DEL 2016 25,0000
15 DE MARZO DEL 2016 24,1667
19 DE MARZO DEL 2016 22,1212
23 DE MARZO DEL 2016 21,4373
28 DE MARZO DEL 2016 20,9302
1 DE ABRIL DEL 2016 19,8444
15 DE ABRIL DEL 2016 19,3548
21 DE ABRIL DEL 2016 18,9964
25 DE ABRIL DEL 2016 24,7312
Grafico 13, porcentaje de retención, solo arcilla, Li. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,6241x + 28,283R² = 0,6963
0,0000
5,0000
10,0000
15,0000
20,0000
25,0000
30,0000
35,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Li(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION CON
ARCILLA+ZEOLITA 29 de DICIEMBRE DEL 2015
93,2000
06 de ENERO del 2016 0,0000
18 DE ENERO DEL 2016 25,1701
19 DE ENERO DEL 2016 69,8824
24 DE FEBRERO DEL 2016 15,9664
4 DE MARZO DEL 2016 64,0000
15 DE MARZO DEL 2016 33,3333
19 DE MARZO DEL 2016 39,3939
23 DE MARZO DEL 2016 52,4970
28 DE MARZO DEL 2016 16,2791
1 DE ABRIL DEL 2016 21,7899
15 DE ABRIL DEL 2016 28,3154
21 DE ABRIL DEL 2016 31,8996
25 DE ABRIL DEL 2016 28,3154
Grafico 14, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Li. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -2,0523x + 73,925R² = 0,8999
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
70,0000
80,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Li(ARCILLA + CEOLITA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015
93,0000
06 de ENERO del 2016 94,2857
18 DE ENERO DEL 2016 91,2857
19 DE ENERO DEL 2016 80,6471
24 DE FEBRERO DEL 2016 65,6395
4 DE MARZO DEL 2016 74,0000
15 DE MARZO DEL 2016 50,0000
19 DE MARZO DEL 2016 54,2424
23 DE MARZO DEL 2016 65,6395
28 DE MARZO DEL 2016 53,4884
1 DE ABRIL DEL 2016 40,8560
15 DE ABRIL DEL 2016 45,5197
21 DE ABRIL DEL 2016 46,2366
25 DE ABRIL DEL 2016 46,2366
Grafico 15, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Li. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -4,1945x + 95,821R² = 0,835
0,000010,000020,000030,000040,000050,000060,000070,000080,000090,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Li(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
ZINC (Zn)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 5,4000
06 de ENERO del 2016 5,1000
18 DE ENERO DEL 2016 4,8015
19 DE ENERO DEL 2016 4,6012
24 DE FEBRERO DEL 2016 4,6512
4 DE MARZO DEL 2016 4,3015
15 DE MARZO DEL 2016 4,2013
19 DE MARZO DEL 2016 4,1986
23 DE MARZO DEL 2016 4,0102
28 DE MARZO DEL 2016 3,8954
1 DE ABRIL DEL 2016 4,3076
15 DE ABRIL DEL 2016 3,5806
21 DE ABRIL DEL 2016 3,3651
25 DE ABRIL DEL 2016 3,2922
Grafico 16, porcentaje de retención, solo arcilla; Zn. La pendiente de esta grafica nos muestra
la saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de
vida útil de la arcilla.
y = -0,1411x + 5,3227R² = 0,9103
0,0000
1,0000
2,0000
3,0000
4,0000
5,0000
6,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Zn(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA+ZEOLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 68,9310
06 de ENERO del 2016 65,7037
18 DE ENERO DEL 2016 60,6641
19 DE ENERO DEL 2016 57,4708
24 DE FEBRERO DEL 2016 55,0000
4 DE MARZO DEL 2016 53,6941
15 DE MARZO DEL 2016 54,1593
19 DE MARZO DEL 2016 52,2246
23 DE MARZO DEL 2016 58,1888
28 DE MARZO DEL 2016 54,4918
1 DE ABRIL DEL 2016 50,8874
15 DE ABRIL DEL 2016 49,5953
21 DE ABRIL DEL 2016 55,7167
25 DE ABRIL DEL 2016 50,0000
Grafico 17, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Zn. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -1,0828x + 64,316R² = 0,6365
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
70,0000
80,0000
PORCENTAJE DE RETENCION(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015 95,0000
06 de ENERO del 2016 95,0000
18 DE ENERO DEL 2016 94,0153
19 DE ENERO DEL 2016 89,5331
24 DE FEBRERO DEL 2016 81,8605
4 DE MARZO DEL 2016 88,0000
15 DE MARZO DEL 2016 82,2301
19 DE MARZO DEL 2016 85,2030
23 DE MARZO DEL 2016 80,4388
28 DE MARZO DEL 2016 77,2313
1 DE ABRIL DEL 2016 77,5106
15 DE ABRIL DEL 2016 74,1642
21 DE ABRIL DEL 2016 74,6847
25 DE ABRIL DEL 2016 72,3937
Grafico 18, porcentaje de retención, arcilla, ceolita, bagazo de caña, Zn. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -1,8088x + 96,942R² = 0,9173
0,000010,000020,000030,000040,000050,000060,000070,000080,000090,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Zn(ARCILLA + CEOLITA + BEGAZO DE CAÑA )
NIQUEL (NI)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 4,8857
06 de ENERO del 2016 4,8734
18 DE ENERO DEL 2016 4,5802
19 DE ENERO DEL 2016 4,2000
24 DE FEBRERO DEL 2016 4,0000
4 DE MARZO DEL 2016 4,3726
15 DE MARZO DEL 2016 4,1027
19 DE MARZO DEL 2016 4,0024
23 DE MARZO DEL 2016 3,3491
28 DE MARZO DEL 2016 3,6513
1 DE ABRIL DEL 2016 3,1941
15 DE ABRIL DEL 2016 3,0062
21 DE ABRIL DEL 2016 2,5732
25 DE ABRIL DEL 2016 2,6070
Grafico 19, porcentaje de retención, solo arcilla, Ni. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,1781x + 5,1501R² = 0,9316
0,0000
1,0000
2,0000
3,0000
4,0000
5,0000
6,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Ni(SOLO ARCILLA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA+ZE
OLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 91,7143
06 de ENERO del 2016 87,4672
18 DE ENERO DEL 2016 82,3529
19 DE ENERO DEL 2016 88,1818
24 DE FEBRERO DEL 2016 83,0453
4 DE MARZO DEL 2016 77,1698
15 DE MARZO DEL 2016 70,9189
19 DE MARZO DEL 2016 77,2760
23 DE MARZO DEL 2016 74,7872
28 DE MARZO DEL 2016 67,1759
1 DE ABRIL DEL 2016 68,2473
15 DE ABRIL DEL 2016 68,4478
21 DE ABRIL DEL 2016 52,0871
25 DE ABRIL DEL 2016 58,3333
Grafico 20, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Ni. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -2,5669x + 94,052R² = 0,8787
0,000010,000020,000030,000040,000050,000060,000070,000080,000090,0000
100,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Ni(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015
94,2857 06 de ENERO del 2016 94,1458
18 DE ENERO DEL 2016 97,1698
19 DE ENERO DEL 2016 86,3636
24 DE FEBRERO DEL 2016 86,2551
4 DE MARZO DEL 2016 80,9906
15 DE MARZO DEL 2016 74,5405
19 DE MARZO DEL 2016 76,2951
23 DE MARZO DEL 2016 75,6808
28 DE MARZO DEL 2016 74,0387
1 DE ABRIL DEL 2016 71,8100
15 DE ABRIL DEL 2016 70,1873
21 DE ABRIL DEL 2016 71,8100
25 DE ABRIL DEL 2016 71,3194
Grafico 21, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Ni. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -2,1192x + 96,243R² = 0,8648
0,0000
20,0000
40,0000
60,0000
80,0000
100,0000
120,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Ni(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
HIERRO (Fe)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA
29 de DICIEMBRE DEL 2015 3,2462
06 de ENERO del 2016 2,8632
18 DE ENERO DEL 2016 2,6827
19 DE ENERO DEL 2016 2,3000
24 DE FEBRERO DEL 2016 2,1767
4 DE MARZO DEL 2016 1,9861
15 DE MARZO DEL 2016 1,9288
19 DE MARZO DEL 2016 1,8904
23 DE MARZO DEL 2016 1,7540
28 DE MARZO DEL 2016 1,6808
1 DE ABRIL DEL 2016 1,4763
15 DE ABRIL DEL 2016 1,0927
21 DE ABRIL DEL 2016 1,3109
25 DE ABRIL DEL 2016 1,0204
Grafico 22, porcentaje de retención, solo arcilla, Fe. La pendiente de esta grafica nos muestra la
saturación de metales con respecto al tiempo, en la ponderación podremos identificar el tiempo de vida
útil de la arcilla.
y = -0,1523x + 3,1001R² = 0,9471
0,0000
0,5000
1,0000
1,5000
2,0000
2,5000
3,0000
3,5000
PORCENTAJE DE RETENCION Fe(SOLO ARCILLA)
fecha % RETENCION
CON ARCILLA+ZEOLITA
29 de DICIEMBRE DEL 2015
77,6087
06 de ENERO del 2016 78,0645
18 DE ENERO DEL 2016 73,0742
19 DE ENERO DEL 2016 67,3016
24 DE FEBRERO DEL 2016
69,8410
4 DE MARZO DEL 2016 71,4163
15 DE MARZO DEL 2016 62,1240
19 DE MARZO DEL 2016 67,4671
23 DE MARZO DEL 2016 58,5298
28 DE MARZO DEL 2016 61,9519
1 DE ABRIL DEL 2016 61,8310
15 DE ABRIL DEL 2016 61,5353
21 DE ABRIL DEL 2016 59,0290
25 DE ABRIL DEL 2016 56,2427
Grafico 23, porcentaje de retención, arcilla + ceolita, Fe. Para la mezcla de arcilla con ceolita
se nota un cambio en el porcentaje de retención, el cual aumento gracias a las propiedades de la ceolita,
también se puede observar el deterioro en la capacidad de captación.
y = -1,543x + 77,716R² = 0,838
0,0000
10,0000
20,0000
30,0000
40,0000
50,0000
60,0000
70,0000
80,0000
90,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Fe(ARCILLA + CEOLITA)
fecha
% RETENCION
CON ARCILLA + ZEOLITA + BAGAZO
29 de DICIEMBRE DEL 2015
98,4015
06 de ENERO del 2016 96,2581
18 DE ENERO DEL 2016 96,2581
19 DE ENERO DEL 2016 92,0635
24 DE FEBRERO DEL 2016 92,8092
4 DE MARZO DEL 2016 85,2361
15 DE MARZO DEL 2016 87,2675
19 DE MARZO DEL 2016 79,4737
23 DE MARZO DEL 2016 75,1436
28 DE MARZO DEL 2016 73,2981
1 DE ABRIL DEL 2016 72,7401
15 DE ABRIL DEL 2016 65,8645
21 DE ABRIL DEL 2016 65,7015
25 DE ABRIL DEL 2016 67,0394
Grafico 24, porcentaje de retención, arcilla + ceolita + bagazo de caña, Fe. Al agregar el
bagazo de la caña de azúcar hemos podido obtener un porcentaje de retención mayor al del silo 2
(arcilla + ceolita), lo que nos ayudara con una mayor efectividad del tratamiento.
y = -2,8313x + 103,2R² = 0,9616
0,0000
20,0000
40,0000
60,0000
80,0000
100,0000
120,0000
PORCENTAJE DE RETENCION Fe(ARCILLA + CEOLITA + BAGAZO DE CAÑA)
Dr. David Chóez Criollo
Químico Analista
Sta. María de Casa Grande Mz.H V.5
Teléfonos 6001608 - 0997498180
Análisis de : 24 muestras de aguas lluvias contaminados por pilas
Solicitado por : Proyecto de tesis de maestría
Atención de : Tesista: ING. JOSE M. CARDENAS TAPIA
Parámetros : Cd. Li, Fe, Cu, Pb, Zn, Cr, Ni
Fecha : 24 de febrero del 2016
R e s u l t a d o s
Muestras de agua
Cd Pb Cr Cu Li Zn Ni Fe Unidades
mg/L composicion
del suelo
29 de diciembre del 2015
1 0,0900 0,2800 0,5210 1,0989 3,5680 5,4868 3,3290 15,1323
solo arcilla
2 0,0700 0,2500 0,4200 0,8000 0,3400 4,7600 0,2900 14,4500
arcilla y zeolita
3 0,0050 0,0038 0,0068 0,0098 0,3500 0,2900 0,2000 0,2500 arcilla , zeolida +
bagazo caña 18 de enero del 2016
4 0,3119 0,3650 0,4684 1,1500 0,0108 4,9884 2,0229 13,7704 solo arcilla
5 0,0380 0,3500 0,2600 0,1690 0,0110 2,6900 1,9500 12,3000
arcilla y zeolita
6 0,0230 0,1000 0,1000 0,0590 0,0100 2,2000 1,1200 5,8900 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
19 de enero del 2016
7 0,0304 0,3300 0,4600 1,1236 0,0125 4,9350 2,1076 12,3102 solo arcilla
8 0,0023 0,1000 0,3900 1,0200 0,0051 2,7000 1,3600 7,9000
arcilla y zeolita
9 0,0039 0,0850 0,2870 0,0660 0,0140 2,0800 0,5200 4,7800 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
24 de febrero del 2016
10 0,0321 0,2600 0,4972 1,2922 0,0178 4,1000 2,3328 11,0736 solo arcilla
11 0,0200 0,1300 0,0300 0,5200 0,0200 2,1500 1,8700 6,8100
arcilla y zeolita
12 0,0049 0,1000 1,0000 0,2200 0,0170 1,2100 0,8200 4,2100 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
29 de febrero del 2016
13 0,002 0,013 0,0075 0,0043 0,1 0,15 0,0075 0,02 solo arcilla
14 0,002 0,013 0,01 0,007 0,06 0,16 0,0075 0,65 arcilla y zeolita
15 0,0015 0,01 0,01 0,013 0,17 0,16 0,005 0,84 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
4 de marzo del 2016
16 0,0269 0,2310 0,4435 1,1578 0,0375 4,4117 2,0730 9,1349 solo arcilla
17 0,0200 0,0840 0,0750 0,4800 0,0180 1,8120 1,6500 5,4600
arcilla y zeolita
18 0,0044 0,0985 0,0520 0,1800 0,0080 0,0900 0,6150 3,2400 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
15 de marzo del 2016
19 0,0201 0,1140 0,3992 0,8214 0,0091 4,3301 1,7741 8,5420 solo arcilla
20 0,0200 0,0650 0,0820 0,3900 0,0080 1,6200 1,2780 4,1700
arcilla y zeolita
21 0,0039 0,0480 0,0480 0,1200 0,0060 0,0800 0,8410 2,8510 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
19 de marzo del 2016
22 0,023 0,098 0,413 0,714 0,026 4,052 1,607 8,948 solo arcilla
23 0,002 0,010 0,003 0,005 0,020 0,130 0,005 0,200
arcilla y zeolita
24 0,006 0,047 0,063 0,109 0,015 0,076 0,077 2,784 arcilla ,
zeolida + bagazo caño
LIMITES DE DETECCION
Muestras de agua Cd Pb Cr Cu Li Zn Ni Fe
Unidades mg/L
0.025 0.5 0.1 0.08 0.035 0.018 0.15 0.12
AAS = Espectrofotometría de Absorción atómica con estándares certificados. Equipo; Perkin- Elmer Modelo 3030B
DR. DAVID CHOEZ CRIOLLO Químico –Analista Reg. Prof. # 317