Environmental and public health issues. The role of activated carbon filters in the protection of water bodies

Authors

Jhoel Huaranccay Quispe
Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú
https://orcid.org/0009-0001-1832-4121
Antonio Manuel Otoya Zelada
Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú
https://orcid.org/0000-0001-6460-969X
Guillermo David Evangelista Benites
Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú
https://orcid.org/0000-0002-1955-6565
Natalia Del Pilar Díaz Díaz
Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú
https://orcid.org/0000-0002-6564-4128

Keywords:

Granular activated carbon, zeolite, environmental quality standards for water.

Synopsis

At present, many rivers are contaminated by various heavy metals, including arsenic in different proportions, which causes environmental and public health problems. In Peru, the consumption of water with high arsenic concentrations is a matter of concern. The main objective of this study is to determine the removal of arsenic, by means of activated carbon filters, from the water of the Saccllani stream in the department of Ayacucho. A pure pre- and post-test experimental design has been followed, using activated carbon and zeolite as adsorbents in the filters to remove arsenic and to determine the most effective particle size of the river water. To carry out the arsenic removal, three polyethylene filters, the Hanna Edge multiparameter to measure the physicochemical parameters, a spectrophotometer to measure the chemical oxygen demand and an oximeter to measure the biological oxygen demand were used.

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Author Biographies

Jhoel Huaranccay Quispe, Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú

[Environmental Engineer with experience in impact studies, monitoring and environmental assessment.]

Antonio Manuel Otoya Zelada, Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú

[PhD in Environmental Chemical Engineering. Professional degree in Chemical Engineering, teaching experience at the Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo (UNASAM), basic sciences area and at the Universidad Nacional de Trujillo (UNT), Chemical Engineering area.]

Guillermo David Evangelista Benites, Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú

[Specialist in numerical methods, heat transfer, fluid mechanics and process simulation. PhD in Science and Engineering. Member of RENACYT.]

Natalia Del Pilar Díaz Díaz, Universidad Nacional De Trujillo | Trujillo | Perú

[Environmental and Natural Resources Engineer, Master of Science in Environmental Management, PhD in Planning and Management, Assistant Professor at the Universidad Nacional de Trujillo (UNT) School of Environmental Engineering.]

References

Alfaro, E. L., & Gamboa, M. S. (2019). Tiempo de contacto y masa de zeolita natural en la adsorción de cromo total de efluentes de la curtiembre cuenca [Tesis de licenciatura, Universidad Privada del Norte]. Repositorio Institucional UPN. https://hdl.handle.net/11537/21741

Autoridad Nacional del Agua (ANA). (2018). Resultado del monitoreo de la calidad de agua de la cuenca del río Pampas y sus efluentes–2018. https://www.gob.pe/ana

Ankrah, A. F., Tokay, B., & Snape, C. E. (2022). Heavy Metal Removal from Aqueous Solutions Using Fly-Ash Derived Zeolite NaP1. International Journal of Environmental Research, 16(2), 1–10. https://doi.org/10.1007/S41742-022-00395-9/TABLES/5

Bangoura, M., Diallo, A. D., Diallo, A. S., Kante, C., Bangoura, M., Diallo, A. D., Diallo, A. S., & Kante, C. (2023). Wastewater Treatment Trial by Double Filtration on Granular Activated Carbon (GAC) Prepared from Peanut Shells. Green and Sustainable Chemistry, 13(1), 1–8. https://doi.org/10.4236/GSC.2023.131001

Bansal, R. C., & Goyal, M. (2005). Activated carbon adsorption. Activated Carbon Adsorption, 1–472. https://doi.org/10.1680/bwtse.63341.147

Barreto Pio, C. E. (2021). Potencial de remoción de la zeolita natural peruana en el tratamiento de aguas contaminadas con plomo [Tesis de doctorado, Universidad Nacional Federico Villarreal]. Repositorio Institucional. https://hdl.handle.net/20.500.13084/4732

Bonilla-Petriciolet, A., Mendoza-Castillo, D. I., & Reynel-Ávila, H. E. (2017). Adsorption processes for water treatment and purification. Adsorption Processes for Water Treatment and Purification, 1–256. https://doi.org/10.1007/978-3-319-58136-1/COVER

Borja Osorio, A. S. (2019). Carbón activado de corteza de papa como filtro para la remoción de plomo y cadmio en aguas de mina, Casapalca – Lima, 2019 [Tesis de pregrado, Universidad César Vallejo]. Repositorio Institucional UCV. https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/54807

Caruajulca Vásquez, C. E. (2022). Influencia del tiempo de contacto del carbón activado en la remoción de cromo VI en aguas residuales de curtiembres: Trujillo [Tesis de grado, Universidad Nacional de Trujillo]. Repositorio Institucional UNT. http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/19548

Cecen, F., & Aktas, O. (2012). Activated carbon for water and wastewater treatment : integration of adsorption and biological treatment. Wiley-VCH.

Chaupis Cadillo, R. F., & Reyes Javier, G. C. (2018). Remoción de arsénico de las aguas de San Mateo de Huanchor- Lima Con Zeolitas Naturales [Tesis de grado, Universidad Nacional del Callao]. Repositorio Institucional UNAC. http://repositorio.unac.edu.pe/handle/20.500.12952/2762

Chiclote, Y. E. (2018). Mejora de la calidad del agua del río Cumbe empleando filtro de carbón activado [Tesis de licenciatura, Universidad Privada del Norte]. Reposición Institucional UPN. http://hdl.handle.net/11537/13839

Crittenden, J. C., Trussell, R. R., Hand, D. W., Howe, K. J., & Tchobanoglous, G. (1931). Stantec’s water treatment : principles and design. Stantec. Wiley.

Dabrowski, A. (2001). Adsorption–From theory to practice. Advances in Colloid and Interface Science, 93(1–3), 135–224. https://doi.org/10.1016/S0001-8686(00)00082-8

Díaz, R. E. (2021). Evaluación de la calidad de agua utilizando filtro de carbón activado y cloración por goteo en el río Quilish [Tesis de licenciatura, Universidad Privada del Norte]. Repositorio Institucional UPN. https://hdl.handle.net/11537/27753

Douglas, M. (2002). Diseño y análisis de experimentos. Limusa Wiley.

Duffus, J. H. (2002). “Heavy metals” a meaningless term? (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry, 74(5), 793–807. https://doi.org/10.1351/PAC200274050793

Fitzer, E., Köchling, K. H., Boehm, H. P., & Marsh, H. (1995). Recommended terminology for the description of carbon as a solid. Pure and Applied Chemistry, 67(3), 473–506.

Gusain, D., & Bux, F. (Faizel). (n.d.). Batch adsorption process of metals and anions for remediation of contaminated water. CRC Press.

Hamid, H., & Ali, M. A. (2004). MTBE and Other Gasoline Oxygenates. Handbook of MTBE and Other Gasoline Oxygenates, 384. http://www.dekker.com

Hattori, H., & Ono, Y. (n.d.). Solid acid catalysis : from fundamentals to applications. Jenny Stanford Publishing.

Hernández Sampieri, R., & Mendoza Torres, C. P. (2018). Metodología de la investigación: las rutas: cuantitativa, cualitativa y mixta. Mc GrawHill Education.

Huaranccay Quispe, J. (2022). Remoción de arsénico y plomo con filtros de carbón activado granular y zeolita, sector Santa Rosa quebrada Saccllani, Ayacucho, 2022 [Tesis ingenería, Universidad Nacional de Trujillo].

Infante, D. (2017). Carbón activo granular, en la mejora de la calidad del agua potable [Tesis de licenciatura, Universidad Privada del Norte]. Repositorio Institucional UPN. https://hdl.handle.net/11537/12672

Inglezakis, V. J., & Poulopoulos, S. G. (2006). Adsorption, ion exchange and catalysis: design of operations and environmental applications. Elsevier.

Jyothi, R. Kumar., & Parhi, P. Kumar. (2021). Clean coal technologies: beneficiation, utilization, transport phenomena and prospective. Springer.

Król, M. (2020). Natural vs. Synthetic Zeolites. Crystals, 10(7). https://doi.org/10.3390/CRYST10070622

Kwiatkowski, J. F. (2011). Activated carbon: classifications, properties and applications. Nova Science Publishers.

Mariela, S., & Yantas, M. (2020). Adsorción de plomo (II) con carbón activado a partir de semillas de eucalipto (Eucalyptus globulus) en la laguna Huascacocha, Yauli, Junín–2020 [Tesis de grado, Universidad Continental]. Repositorio Institucional UC. https://repositorio.continental.edu.pe/handle/20.500.12394/9966

Méndez de los Santos, N., & López Ocaña, G. (2021). Zeolitas nativas en el tratamiento de agua residual doméstica. CIBA Revista Iberoamericana de Las Ciencias Biológicas y Agropecuarias, 10(19). https://doi.org/10.23913/ciba.v10i19.106

MINAM. (2019). Guía para la Elaboración de la Línea Base y la Guía para la identificación y caracterización de impactos ambientales, en el marco del Sistema Nacional de Evaluación del Impacto Ambiental-SEIA Resolución Ministerial N° 455-2018-MINAM. www.minam.gob.pe

Moreno Balseca, A. R., & Palacios Cabrera, T. A. (2017). Tratamiento de drenaje ácido de mina con el uso de zeolita natural a escala experimental. FIGEMPA: Investigación y Desarrollo, 1(2). https://doi.org/10.29166/revfig.v1i2.67

Pabón Guerrero, S. E., Benítez Benítez, R., Sarria Villa, R. A., & Gallo Corredor, J. A. (2020). Contaminación del agua por metales pesados, métodos de análisis y tecnologías de remoción. Una revisión. Entre Ciencia e Ingeniería, 14(27). https://doi.org/10.31908/19098367.1734

Quiroz Soriano, L. G., & Sánchez Arteaga, M. L. (2018). Efecto del peso y granulometría del carbón activado de coronta de Zea mays en la adsorción de cromo del efluente de curtido–curtiembre Cuenca, Trujillo [Tesis de grado, Universidad César Vallejo]. Repositorio Institucional UCV. https://hdl.handle.net/20.500.12692/32804

Rajan, M. J., Anish, C. I., Rajan, M. J., & Anish, C. I. (2022). Role of Activated Carbon in Water Treatment. Water Quality–New Perspectives [Working Title]. https://doi.org/10.5772/INTECHOPEN.108349

Rivas Sánchez, G., & Chuquipoma Távara, R. G. (2017). Remoción de cromo (VI) usando zeolita tipo clinoptilolita modificada con fierro (II), en soluciones sintéticas [Tesis de grado, Universidad Nacional de Trujillo]. Repositorio Institucional UNT. http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/9883

Rojas Cerda, K. V. (2020). Valoración de la eficiencia de remoción de arsénico en agua con carbón activado de jícaro sabanero (Crescentia alata) y su combinación con óxidos de hierro. Revista Torreón Universitario, 9(24). https://doi.org/10.5377/torreon.v9i24.9724

Saldaña López, K. R. (2020). Evaluación del porcentaje de bioadsorción del arsénico en agua potable de Sama Inclán -Tacna utilizando cáscara de maracuyá (Passiflora edulis) en polvo [Tesis de pregrado, Universidad Privada de Tacna]. Repositorio Institucional http://hdl.handle.net/20.500.12969/1708

Sharma, S. K. (n.d.). Heavy metals in water: presence, removal and safety. Royal Society of Chemistry.

Tambo, N. (Norohito), & Ogasawara, K. (2020). Physical and chemical separation in water and wastewater treatment. IWA Publishing.

Viera Moreno, N. A. (2019). Influencia de la temperatura de impregnación del azufre sobre carbón activado de Persea american en la adsorción de plomo hierro y cadmio en soluciones acuosas [Tesis de grado, Universidad Nacional de Trujillo]. Repositorio Institucional. https://hdl.handle.net/20.500.14414/11547

Worch, E. (2021). Adsorption Technology in Water Treatment: Fundamentals, Processes, and Modeling. Adsorption Technology in Water Treatment: Fundamentals, Processes, and Modeling, 1–356. https://doi.org/10.1515/9783110240238/MACHINEREADABLECITATION/RIS

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June 22, 2024

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Details about the available publication format: PDF

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ISBN-13 (15)

978-9942-664-02-0

Publication date (01)

2024-06-22

Details about the available publication format: EPUB

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