Obtención de un producto coagulante a partir de las semillas de Moringa Oleifera Lam, tropicalizada en Cuba

1. Resumen
3. Desarrollo
4. Diseño de
   experimento
5. Extracciones Sólido
   –Líquido
6. Separación de las
   proteínas catiónicas
7. Estudio de
   estabilidad
8. Propuesta de la
   Tecnología
9. Análisis
   económico
10. Conclusiones
11. Bibliografía

Resumen

La búsqueda de alternativas de tratamiento de
aguas basadas en la utilización de coagulantes naturales
en los procesos de
clarificación, se hace mas que necesaria imprescindible
teniendo en cuenta que ante las condiciones económicas
actuales de nuestro país solo es posible satisfacer el 20%
de la demanda
nacional utilizada prioritariamente en las grandes ciudades,
careciendo las zonas rurales y periurbanas de tan importante
producto
coagulante.

Tomando como base que en investigaciones
anteriores han sido utilizadas las semillas de la planta Moringa
Oleifera Lam como coagulante primario en la clarificación
de aguas tanto en Cuba como a
nivel internacional, en este trabajo se profundiza en los efectos
producidos en la calidad del
agua tratada
con este producto, específicamente la Dureza total y
alcalinidad total, parámetros que no habían sido
estudiados para la planta tropicalizada en Cuba. en este
trabajo también se obtiene la dosis óptima y
tiempo de
agitación rápida para lograr minimizar la
turbiedad, color y demanda
química de
oxígeno, maximizando el Índice de
Wilcombs para la calidad de
agua
estudiada, manteniendo dentro de los parámetros
establecidos por la norma Cubana vigente la Dureza total,
Alcalinidad total y pH.

Como resultados fundamentales de este trabajo se
encuentra, la determinación y separación del
componente activo presente en los cotiledones de las semillas de
Moringa Oleifera Lam tropicalizada en Cuba, la obtención
de un producto coagulante estable capaz de sustituir el Sulfato
de Aluminio,
utilizado tradicionalmente en el país y proponer la
tecnología
para obtener dicho el coagulante a nivel de planta.

Summary

The search of alternatives of water treatment based on
the natural coagulant use in the clarification processes, becomes
but that necessary essential considering that before the present
economic conditions of our single country is possible to
primarily satisfy 20% with the used national demand in the great
cities, lacking the countryside and periurbanas so important
coagulating product. Taking as base that in previous
investigations has been used the seeds of the plant Moringa
Oleifera Lam like primary coagulant in the water clarification as
much in Cuba as at international level, in this work it deepens
in the effects produced in the quality of the water dealt with
this product, specifically the total Hardness and total
alkalinity, parameters that had not been studied for the plant
tropicalizada in Cuba. in this work also one obtains the optimal
dose and time of fast agitation to manage to diminish the
turbiedad, color and
chemical demand of oxygen, maximizing the Index of Wilcombs for
the studied quality of water, maintaining within the parameters
established by the effective Cuban norm the total Hardness, total
Alkalinity and pH. As
fundamental results of this work are, the determination and
separation of the component present assets in cotiledones of the
seeds of Moringa Oleifera Lam tropicalizada in Cuba, the
obtaining of a stable coagulating product able to replace
Aluminum Sulphate, used traditionally in the country and to
propose the technology to obtain the this coagulant at plant
level.

Introducción

El lema del Día Mundial del Medio Ambiente
2003 "Agua: וֹDos mil millones sufren sin ella! Pone de
relieve el
papel
fundamental que desempeña el agua en la
supervivencia humana y el desarrollo
sostenible. (sitio 3)

Las estadísticas actuales son inquietantes. Una
de cada seis personas carece de acceso regular al agua potable.
Más del doble 2 400 millones de personas no disponen de
servicios de
saneamiento adecuado. Las enfermedades vinculadas con
el agua
provocan la muerte de
un niño cada 8 segundos y son la causa del 80% del total
de las enfermedades y
muertes del mundo en desarrollo,
situación que resulta mucho más trágica si
se tiene en cuenta que desde hace mucho tiempo se conoce
que esas enfermedades se puedan prevenir fácilmente.
(23)

Al ritmo actual de inversiones el
acceso universal al agua potable no podrá anticiparse
razonablemente hasta el 2050 en África, el 2025 en
Asia y el 2040
en América
Latina y el Caribe. En general para estas tres regiones que
comprenden el 82,5% de la población mundial el acceso durante los
años 90 aumentó del 72% al 78% de la población total.(23)

El recurso agua es cada vez mas apreciado, tanto para
uso doméstico, industrial o agrícola. Su escasez,
sobre todo en las zonas áridas y semiáridas, la
sitúan como prioridad vital para el desarrollo de
las poblaciones. Muchos son los programas
emprendidos para el uso racional del vital líquido, sin
embargo, gran parte de ellos adolece de objetividad, ya sea por
su difícil aplicación o por el elevado costo que
representan, es más, se aborda el problema desde puntos de
vistas sofisticados, sin embargo existen oportunidades valiosas
que están a nuestro alcance que solo requieren ser
visualizadas, un tratamiento técnico simple y conciencia de
todos.(sitio 3)

Para lograr la potabilización del agua es preciso
combinar varios tratamientos elementales – pretratramientos
– cuyas bases pueden ser físicas, químicas o
biológicas, con el fin de eliminar, en primer lugar, las
materias en suspensiones, luego las sustancias coloidales y
después las sustancias disueltas para obtener las características deseadas.
(4)(5)(8)(10)(21)

Los procesos de
tratamiento para lograr aguas de consumo humano
son los de clarificación, desinfección,
acondicionamiento químico y acondicionamiento
organoléptico. De este modo la clarificación
incluye la coagulación-floculación proceso
mediante el cual las partículas se aglutinan en
pequeñas masas, con un peso específico superior al
del agua, provocándole a ésta una remoción
de la turbiedad orgánica o inorgánica, una
remoción del color verdadero o aparente, la
eliminación de bacterias,
virus y
organismos patógenos, destrucción de algas y
eliminación de sustancias productoras de sabor y olor en
algunos casos y de precipitados químicos suspendidos entre
otros. (4)(5)(8)(10)(21)

En cuba se utiliza tradicionalmente como coagulante el
Sulfato de Aluminio, los
suministros nacionales de este producto en 1988 fueron el 44 % de
la demanda nacional. En el período del 1990 al 1995
los valores de
satisfacción de la demanda llegaron hasta el 8 %. Ya en el
año 1996 se logra una recuperación en la producción sirviéndose al
país el 20 % de la demanda total. Sin embargo, estas
cifras significan que se dispone de este coagulante
metálico tan solo para los acueductos de las grandes
ciudades, continuando los sistemas de
abasto de las pequeñas comunidades rurales y aquellas que
se abastecen de fuentes de
fácil acceso sin el producto químico para la
clarificación de sus aguas.(13)

Son diversos los coagulantes naturales que han sido
utilizados en la clarificación de agua, dentro de la
extensa gama de productos
estudiados hasta la actualidad en el mundo, uno de los que
mejores resultados se han obtenido en el tratamiento de aguas
superficiales es, sin dudas, la Moringa Oleifera Lam, utilizad
muy comúnmente en áreas rurales de países
africanos como Nigeria, Mali, Kenya, Senegal y fundamentalmente
en Sudán, los habitantes usan las semillas de los árboles
de la familia
Moringaceae para la clarificación de sus aguas de
consumo,
obteniendo resultados que demuestran que de esta familia la
especie que presenta las mejores propiedades coagulantes es la
Moringa Oleifera Lam. (9)(10)(26)(27)(28)

La familia de
plantas
Moringaceae, especialmente la Moringa Oleifera Lam ha sido objeto
de estudio en varios países del mundo, principalmente en
Sudán donde las semillas de esta planta fueron aplicadas
en diferentes épocas del año en las aguas del Nilo
azul y Nilo principal. Los resultados de estos estudios
reflejaron que las semillas de Moringa Oleifera Lam actúan
como coagulante primario y su efectividad es comparable con la
del Sulfato de Aluminio. Los estudios mencionados también
demostraron que estas semillas no provocan ningún efecto
tóxico. (10)(12)(13)(sitios 1, 2, 4, 5)

Teniendo en cuenta lo antes planteado el problema que se
aborda en este trabajo es el déficit de tan importante
producto coagulante teniendo en cuenta además que la
estrategia para
el cumplimiento de los objetivos del
Programa
Nacional de Acción aborda la necesidad del empleo de
forma extensiva de tecnologías, materiales y
procedimientos
que disminuyan los costos
percápita y simplifiquen los trabajos, la necesidad de
ahorrar el Sulfato de Aluminio que se produce en el país y
que la producción nacional del mismo no
podrá recuperarse durante algún tiempo a los
niveles deseados.

Debido a lo anterior y con vistas a buscarle soluciones al
problema planteado en este trabajo se emplea, como alternativa,
la utilización de un coagulante natural de fácil
adquisición, que permita la clarificación del agua
de consumo humano en las comunidades rurales y periurbanas,
áreas más afectadas en la actualidad.

Objetivo:

Obtener, a nivel de laboratorio,
un producto líquido a partir de los cotiledones de las
semillas de la Moringa Oleifera Lam tropicalizada en Cuba, que
presente efectos coagulantes, sea estable y no le aporte al agua
sustancias y/o propiedades que puedan afectar el uso posterior de
la misma.

Desarrollo

El agua utilizada en todos los casos procedió del
Río de Arroyo Arenas ubicado en el municipio La Lisa, las
semillas de Moringa Oleifera Lam, se recolectaron de un
árbol ubicado en el municipio Marianao.

La solución de Moringa Oleifera utilizada se
preparó en todos los casos a una concentración del
1%.

Para desarrollar todas las pruebas de
jarras se colocó el producto coagulante frente a cada
recipiente graduado y se añadió rápidamente
bien cerca de las paletas para lograr su dispersión en
cada uno de ellos.

Todos los ensayos
llevados a cabo: turbiedad, alcalinidad total, hierro,
manganeso, demanda química de oxígeno, color, índice de Willcombs,
dureza total y determinación de proteínas
se realizaron a partir de los métodos
descritos en el Standard Methods for the Examination of Water and
wastewater. (3)

Diseño de
experimento

Se realizó un diseño
de experimento, utilizando el Statgraphics 5,0, para establecer
la dosis óptima a aplicar de la solución de Moringa
Oleifera Lam preparada al 1% en el agua utilizada para alcanzar
turbiedad y color mínimo, manteniendo el pH, la
alcalinidad y dureza total dentro del rango establecido por la
Norma Cubana vigente en el país, además definir las
velocidades y tiempos de agitación también
óptimos. (20)

Se persigue con este análisis determinar la influencia en la
dureza y alcalinidad total de los factores establecidos, pues
este análisis no se ha realizado con
anterioridad para la Moringa Oleifera Lam tropicalizada en Cuba,
no encontrándose en la bibliografía internacional
estudios profundos al respecto.

En un inicio se realizó un diseño
diseño factorial 2^k (screening) teniendo en cuenta cinco
factores, los cuales fueron: dosis, velocidad de
agitación lenta y rápida y los tiempos de
duración respectivos de cada etapa, se tomaron como
variables
respuestas pH, turbiedad, color, Índice de Willcombs,
alcalinidad, hierro,
manganeso y dureza total. En el caso del pH, dureza y alcalinidad
total, se obtuvo que ningún factor ni las interacciones
entre ellos influyeron significativamente, para el rango
utilizado, por su parte el contenido de Hierro y Manganeso, se
mantuvo en cero en todos los casos, por lo que evidentemente no
se ven afectados y no se incluyen en el análisis
estadístico posterior.

En el caso de la turbiedad, el color y el índice
de willcombs, solo se ven afectados significativamente por la
dosis de la solución de Moringa Oleifera Lam aplicada, no
mostrando los restantes factores y las interacciones entre ellos
influencia en estos parámetros. Con respecto a la dosis,
este diseño arroja que a mayores valores se
logran menores turbiedades y color, comportándose el
índice de willcombs de manera contraria, lo cual no
describe el fenómeno en la práctica, debido a que
se ha estudiado y podido comprobar que un aumento excesivo de la
dosis de Moringa Oleifera Lam provoca valores de
estos parámetros no deseados, por lo que se realizó
un diseño de superficie de respuesta.

Utilizando los datos y
resultados del diseño screening se realizó un
diseño de superficie de respuesta 3^2, más cuatro
puntos centros, no se incluyó como variables
respuestas el pH, dureza, alcalinidad total, los contenidos de
Hierro y Manganeso teniendo en cuenta los resultados del
diseño anterior. En este caso las variables respuestas
fueron Turbiedad, Color, Índice de Willcombs y se
añadió la Demanda Química de Oxigeno
(DQO).

Tabla I. Niveles utilizados

A partir del análisis estadístico se
utilizó en las restantes pruebas de
jarras las siguientes condiciones de agitación y
mezclado:

Velocidad de agitación rápida = 100
rpm

Tiempo de agitación rápida
óptimo

Velocidad de agitación lenta = 40
rpm

Tiempo de agitación lenta = 15 min

Sedimentación = 1 h

Además de la dosis se tomó como otro
factor el tiempo de agitación rápida, producto que
en todos los casos este siguió en orden de
significación a la dosis.

Para determinar el óptimo de los factores
analizados se minimizó la Turbiedad, Color y Demanda
química de Oxígeno, maximizándose el
Índice de Willcombs.

Los resultados mostrados por este análisis se
presentan a continuación:

Tabla II. Valores óptimos

Factor Bajo Alto Óptimo

———————————————————————————————————-

Dosis -1,0 1,0 -0,00881174

Tiempo agitación rápida -1,0 1,0
0,0186458

Tabla III. Variables reportadas por el
modelo

Variable respuesta Óptimo

———————————————————————————————————-

Color 10,715

DQO 76,2206

IW 10,0

Turbiedad 4,39818

En la tabla II se observan los valores
óptimos de la dosis y el tiempo de agitación
rápida, los mismos son reportados por el Statgraphics 5,0
de forma codificada, los valores de estos parámetros
decodificados son de 89.5 mg/L para la dosis y 2 min para el
tiempo de agitación rápida

Con la dosis y el tiempo de agitación
rápida óptimos se realizó una corrida para
probar la efectividad del modelo
obtenido, los resultados muestran para el color un porciento de
error es de 6,6%, para la Demanda química de
Oxígeno de 1,3% y para la turbiedad de 2,3%,
manteniéndose el Índice de Willcombs en 10. Por lo
que se considera que el modelo
obtenido se ajusta, con un bajo porciento de error, al
fenómeno estudiado.

Extracciones
Sólido –Líquido

Se realizaron extracciones sólido –
líquido, en un extractor Soxhlet, utilizando 4 solventes:
etanol, propanona, tolueno y agua, con una relación de 1g
de sólido por 20 mL de solvente. (25)

De aquí se obtiene el sólido agotado en
cada extracción y cuatro líquidos que contienen las
sustancias extraídas del polvo de Moringa Oleifera Lam.
Tanto los sólidos agotados como las sustancias
extraídas en cada caso se dosifican en las jarras
manteniendo las misma velocidades de agitación
rápida y lenta, así como los tiempos de cada una
estas etapas en el proceso,
citadas con anterioridad, la dosis aplicadas se calculan teniendo
en cuanta los porcientos de extracción, de forma tal que
en cada caso se suministren dosis equivalentes al rango de 30
mg/L y 150 mg/L de Moringa Oleifera Lam.

Los resultados reportados mostraron que los productos de
las extracciones, tanto el sólido agotado como el
extracto, empleando los solventes etanol, propanona y tolueno, se
comportan de manera similar cuando son dosificados en el agua,
pues el sólido mantiene sus propiedades coagulantes
alcanzando valores de remoción de turbiedad de hasta 92%
para dosis de 90 mg/L, es decir, muy próxima a la
óptima, y color disminuye entre 40-60 UC, el Índice
de Wilcombs fluctúa entre 8-10 mientras que la Dureza y la
Alcalinidad total no varían significativamente para el
rango de dosis aplicado en cada caso, comportamiento
muy similar al mostrado cuando se aplican los cotiledones de la
Moringa Oleifera Lam sometidos a la maceración como
único tratamiento. Por su parte, las sustancias
líquidas obtenidas de las extracciones aplicando estos
solventes no muestran ningún efecto coagulante.

Los resultados obtenidos utilizando agua como solvente
evidencian un comportamiento
diferente al mostrado por el etanol, tolueno y propanona, pues en
este caso el sólido agotado no muestra
prácticamente ningún efecto coagulante pues la
turbiedad y el color solo disminuyen hasta 36 NTU y 50 UC
respectivamente, hecho que está dado por el proceso de
sedimentación posterior a la coagulación
floculación. La sustancia líquida obtenida
después de la extracción utilizando agua como
solvente, sí muestra un
marcado efecto coagulante pues la remoción de turbiedad
logra valores por encima 52%, alcanzado turbiedades de hasta 4
NTU, el color se mantiene entre 15 y 10 UC, para dosis mayores e
iguales a 50 mg/L, el Índice de Willcombs se mantiene
entre 8 y 10, mientras la Dureza total, la Alcalinidad y el pH no
varían significativamente.

De lo anterior se desprende que el principio activo,
responsable de la coagulación, debe estar entre las
sustancias presentes en el líquido extraído de los
cotiledones de las semillas de Moringa Oleifera Lam tropicalizada
en Cuba, utilizando agua como solvente, además que el
mismo no era extraído con la propanona, el tolueno y el
etanol.

La literatura consultada
reporta la posibilidad de que esta acción coagulante se
deba a las proteínas
presentes en la semilla, criterio que se tomó en el
presente trabajo, para continuar el estudio.
(1)(2)(6)(10)(11)

Separación
de las proteínas catiónicas

Para separar las proteínas catiónicas del
extracto obtenido después de las extracciones con agua se
utilizó el método
cromatográfico de intercambio iónico
obteniéndose dos corrientes, una compuesta por las
proteínas catiónicas más el buffer utilizado
y la solución de Moringa Oleifera Lam preparada al 1%
libre de proteínas catiónicas. Cada una de estas
sustancias mas la solución de entrada a la columna
aniónica se le determinó el contenido de
proteínas utilizando dos métodos
analíticos desarrollados en dos centros de investigaciones
del país.

Tabla IV. Métodos de determinación de
proteínas

Como se puede observar en la tabla anterior por ambos
métodos se obtienen resultados similares, correspondiendo
en los dos casos con los valores de proteínas totales,
contenidas en las semillas de la planta naturalizada en otras
regiones fuera de Cuba.

Teniendo en cuenta el contenido de proteínas en
cada una de las muestras anteriores, el Porciento que estas
representan en los cotiledones de la semilla de la planta
tropicalizada en Cuba y la dosis óptima previamente
determinada se procedió a probar el efecto coagulante de
cada una de estas sustancias por separado, dosificándolas
en un agua procedente de la misma fuente y con las siguientes
características:

PH = 8,0

Turbiedad = 57 NTU

Color = 70 UC

Alcalinidad Total = 284 mg/L

Dureza Total = 250 mg/L

Hierro = 0 mg/L

Manganeso = 0 mg/L

La dosis óptima determinada anteriormente, 89,5
mg/L, corresponde a añadir 6,33 mg/L de proteínas y
2,73 mg/L de proteínas aniónicas. La
concentración de la solución que contiene las
proteínas catiónicas tiene un valor de 7,86
mg/mL de aquí que se deba adicionar 0,8 mL de la misma, en
el caso de la solución libre de proteínas
catiónicas, se debe dosificar 9,4 mL, pues esta tiene una
concentración de 0,29 mg/mL.

Tabla V. Efectividad del Pass y el
eluato

Como puede observarse en la tabla V el eluato, o sea las
proteínas catiónicas más el buffer,
presentan un elevado efecto coagulante sobre el agua, mostrando
entre 94,4% – 94,7% de remoción de turbiedad, provocando
además una disminución de 60 UC,
comportándose el Índice de Willcombs excelente. En
las jarras donde se aplicó la solución libre de
proteínas catiónicas se observaron porcientos de
remoción de turbiedad entre 12,3% y 15,8%, el color se
mantuvo en 70 UC, por su parte la Dureza total, el pH y la
Alcalinidad total no variaron significativamente, sin verse
afectado el contenido de Hierro y Manganeso. De estos resultados
se concluye que las proteínas catiónicas presentes
en los cotiledones de la semilla de la Moringa Oleifera Lam
tropicalizada en Cuba constituye el principio activo responsable
del proceso de coagulación del agua.

Para comprobar los efectos del buffer contenido en la
solución adicionada en el agua, se hizo una corrida en
blanco, es decir, se aplicó esta sustancia libre de
proteínas catiónicas, no mostrado el mismo
ningún efecto en los parámetros, turbiedad, color,
dureza total, alcalinidad total y pH.

Estudio de
estabilidad

El estudio de estabilidad se realizó a la
temperatura
ambiente y a
4°C, teniendo en cuenta que en la literatura especializada
existen varios estudios de estabilidad para las proteínas
ala temperatura de
4°C. (14)(15)

A temperatura ambiente a las
48 horas el producto se tornó muy desagradable mostrando
mal olor, cambió su viscosidad
acentuado el color haciéndose más turbio. Se pudo
observar la aparición de una nata de color más
claro que el producto en la superficie del líquido,
alcanzando un aspecto muy similar al de la solución
preparada a partir de las semillas de Moringa Oleifera Lam.
(12)

Durante tres meses se siguió la apariencia y
efectividad coagulante del producto, conservado a una temperatura
de 4°C, el mismo se dosificó cada 15 días en el
agua procedente de la misma fuente utilizada en las corridas
anteriores, los valores de turbiedad, color y pH variaron en los
días en que se realizaron las corridas, aunque no de forma
significativa.

Tabla VI. Efectividad del coagulante en tres meses a
4°C

En la tabla VI se puede observar que hasta los 90
días la solución obtenida mantiene un elevado
efecto coagulante, lográndose valores de remoción
de turbiedad por encima del 88%, el color en todos los casos
disminuye 60 unidades y el pH no se ve afectado
significativamente en este período.

El producto no mostró precipitación ni
turbiedad, el olor y color no se vieron afectados durante el
tiempo señalado. Por lo que se puede concluir que el mismo
es estable a una temperatura de 4°C y hasta los 90
días después de obtenido.

Propuesta de la
Tecnología

Después de haber determinado el componente activo
responsable del proceso de coagulación floculación,
presente en el cotiledón de la semilla de Moringa Oleifera
Lam tropicalizada en Cuba a nivel de laboratorio,
se propone una tecnología que se
considera adecuada según los resultados alcanzados en el
presente trabajo y estudios anteriores sobre el
tema.(12)(22)

La tecnología se propone sobre la base de
satisfacer la demanda de coagulante en una comunidad rural
de Cuba, en este trabajo se seleccionó la localidad de
Montesato, ubicada en la provincia de Guantánamo, donde
viven 1218 habitantes y ya se tienen experiencias con respecto a
la utilización de este producto coagulante
natural.

En la localidad mencionada la siembra, reproducción y recogida de las vainas de la
planta de Moringa Oleifera Lam es realizada por los propios
pobladores de la zona y existen, a raíz de las
experiencias anteriores, plantaciones capaces de satisfacer la
producción del producto para esta área e inclusive
cubriría la producción en caso de ampliación
de la planta propuesta.

Teniendo en cuenta que en una comunidad rural
se consumen, como promedio, 50 litros de agua por persona
diariamente, en esta zona se calcula que anualmente se consuman
22 230 m3. Para clarificar este volumen de agua
de forma adecuada, utilizando una dosis de Moringa de 70 mg/L, se
necesitarán 1556 kg de los cotiledones de las semillas de
Moringa Oleifera Lam. (12)

Tomando como base que se deben procesar 1556 kg de los
cotiledones de las semillas de Moringa Oleifera Lam se propone la
construcción de una planta que contenga en
materia de
equipos: un molino pulverizador para lograr un mayor contacto
entre este sólido y el agua, de manera que se alcance una
adecuada solubilidad de las proteínas contenidas en las
semillas de esta planta, posteriormente se ubicará un
tanque agitado para preparar la solución de Moringa
Oleifera Lam al 1%, este tanque estará provisto de una
rejilla a la salida de la solución que actúe como
filtro, para evitar la
contaminación de la columna de intercambio
iónico, la solución será succionada y
enviada a la columna de tipo aniónica mediante una bomba
peristáltica. La columna de intercambio iónico tipo
aniónica debe tener una velocidad de
aplicación de la solución entre 400 cm/h -700 cm/h,
esto equivale a que la bomba seleccionada de tener ofrecer un
flujo que varíe entre 0,0314 m3/h – 0,0549 m3/h,
para garantizar un adecuado funcionamiento de la columna. El
producto obtenido se almacenará en un tanque y
envasará manualmente en pomos color ámbar de 120
mL, los pomos se almacenarán en una nevera con capacidad
para la producción de tres días.

Análisis
económico

Tomando como base la tecnología anteriormente
propuesta, se calculó los costos de
inversión total y de operación
necesarios para implementar la tecnología anterior, para
esto se utilizó el método de
Peters, pues es el más recomendado para una nueva planta.
(20)

El costo de inversión total calculado asciende a un
valor de $
242175,276 USD mientras que los costos de operación lo
hacen a $ 112799,534 en moneda nacional y $ 51396,23 en
divisas.

A continuación se efectuó el cálculo
del Valor Neto Actual, el mismo se realizó teniendo en
cuenta tanto la moneda nacional como la divisa, considerando un
período de análisis de 10 años y una
tasa de
interés de 10%, los valores fueron de $-693104,306,
para el caso de moneda nacional y en divisa de $-557982,86 ambos
para un horizonte de planeación
de 10 años, los mismos permiten conocer los egresos que se
producirán en dicha planta, como consecuencia de la
elaboración de este producto coagulante, una vez
transcurrido el período analizado.

La obtención de un coagulante natural a partir de
las semillas de Moringa Oleifera Lam tropicalizada en Cuba con el
propósito de clarificar el agua y el diseño de una
tecnología para su aplicación constituye una
atractiva alternativa. La aplicación de la misma en las
zonas rurales y periurbanas del país donde no es posible
hacer llegar el producto coagulante adecuado permite disminuir
las enfermedades de origen hídrico como las Enfermedades
Diarreicas Agudas (EDA) y la parasitosis, implicando esto de
forma indirecta un ahorro de
medicamentos y costos hospitalarios e incrementándose
además la calidad de agua para el consumo humano y el
nivel de vida de la población.

Los beneficios, logros y actualidad de este trabajo
elevan su importancia en la medida que se generalice la
tecnología propuesta a las comunidades rurales y
periurbanas en Cuba.

Se debe señalar que como residuo de la
tecnología propuesta se obtiene un líquido, que
independientemente del tratamiento previo recibido, contiene un
alto valor nutritivo, el cual puede ser aprovechado en la
obtención del aceite que contienen las semillas de esta
planta que presenta una composición de ácidos
grasos muy similar al aceite de oliva, esto contribuiría a
disminuir la contaminación del medio
ambiente, lo que implica una producción más
limpia y por consiguiente traería un beneficio
económico mayor.(68)

Conclusiones

• La dosis óptima a aplicar para la naturaleza del
  agua utilizada es de 89,5 mg/L y el tiempo de agitación
  rápida es 2 min
• La Dureza total, la Alcalinidad total y el pH no
  varían significativamente en el rango estudiado para los
  factores: dosis, velocidades de agitación y tiempo de
  duración de las mismas
• Las proteínas catiónicas presentes en
  los cotiledones de las semillas de las plantas de
  Moringa Oleifera Lam tropicalizada en Cuba constituyen el
  principio activo responsable de la coagulación del
  agua
• Las proteínas catiónicas separadas se
  descomponen a temperatura ambiente en un período de 48
  horas
• Las proteínas catiónicas separadas en
  este trabajo son estable a la temperatura de 4°C durante 3
  meses, manteniendo su actividad coagulante
• El costo de inversión total para la planta
  propuesta es de $242175,276 USD
• El costo de producción anual de la planta
  propuesta es de $112799,534 en moneda nacional y 51396,23 en
  divisa
• El Valor Neto Actual obtenido para la
  producción del producto coagulante de interés,
  es de $-693104,306 en moneda nacional y de $-557982,86 en
  divisas ambos correspondientes al año 10 de
  producción
• La aplicación de la alternativa propuesta
  constituye una solución atractiva para satisfacer la
  demanda de coagulante de las zonas rurales y periurbas de Cuba
  que no cuentan con un producto coagulante adecuado

Bibliografía

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16. Kanasawa, K. Et al."Biotechnology Pharmacia Bull"
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23. Vivendi Enviromntal. Annual Report 2000

Sitios Web
visitados:

1. http://semillaspuificadorasdelagua.htm/
   (Agosto 2001)
2. http://www.desinfect.htm/
   (Octubre 2001)
3. http://www.monografias.com/trabajosw14/problemadelaagua.htm/
   (Diciembre 2001)
4. http://www.winrock.org/forestry/factnet/
   (Enero 2002)
5. http://www.treesforlife.org/drumstick.htm/
   (Enero 2002)

Autor:

Ing. Susana Rodríguez
Muñoz

*Centro de Ingeniería de Procesos (CUJAE)

Ing. Osnel García Roque

Centro de Ingeniería
Genética y Biotecnología

Lic. Rosario Muñoz
Martínez

Centro Estudios de Técnicas
de Dirección (CUJAE)