Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 7.1
Edición Especial UNJBG 2025
Página 70
EVALUACIÓN DEL DESTILADOR SOLAR PARA LA RECUPERACION DE AGUAS
RESDIDUALES EN LA PRODUCCIÓN DE PAPEL ECOLÓGICO
EVALUATION OF THE SOLAR DISTILLER FOR THE RECOVERY OF WASTEWATER
IN THE PRODUCTION OF ECOLOGICAL PAPER
Autor: ¹Yamile Sumi Manchaco Cerron.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0009-0000-7442-5843
¹E-mail de contacto: smanchacoc@unjbg.edu.pe
Afiliación: ¹*Universidad Nacional Jorge Basadre de Tacna, (Perú).
Artículo recibido: 3 de julio del 2025
Artículo revisado: 5 de julio del año
Artículo aprobado: 15 de julio del 2025
¹ Estudiante de la carrera profesional de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Jorge BasadredeTacna, (Perú).
Resumen
El objetivo del trabajo presentado fue evaluar
el destilador solar para la recuperación de aguas
residuales en la producción de papel ecológico
en Tacna, la cual se usó un destilador solar de
dos vertientes donde se evaluaron el volumen
inicial y final después de pasar por el destilador
solar, asimismo se analizó los parámetros
fisicoquímicos del agua residual gris antes y
después del tratamiento (pH, solidos totales
disueltos, conductividad eléctrica, turbidez) y
se evalun el agua mediante el método de índice
de germinación. Se obtuvo un volumen inicial
de 26 litros, después de un periodo de 10 días
se recolecto 20,338 de agua destilada teniendo
un rendimiento del 78,185 % como parámetros
fisicoquímicos finales se obtuvo un pH de 8.19,
conductividad eléctrica de 9.52 μS/cm, sólidos
totales disueltos de 16.28 mg/L y turbidez de
0.914 NTU, dentro del índice de germinación
el T
2
(Agua después del destilador solar)
germinaron un 90 % del total de semillas
sembradas. Concluyendo que la evaluación del
destilador solar para la recuperación de aguas
residuales en la producción de papel ecológico
presenta una alternativa viable para la
recuperación de agua grises, teniendo un
impacto positivo tanto social, económico y
ambiental y optimizando el uso de agua en la
industria papelera.
Palabras clave: Agua grises, Destilador
solar, Volumen, Parámetros fisicoquímicos,
Índice de germinación.
Abstract
The objective of the presented work was to
evaluate the solar distiller for the recovery of
wastewater in the production of ecological
paper in Tacna, which used a two-slope solar
distiller where the initial and final volume were
evaluated after passing through the solar
distiller, also the physicochemical parameters
of the gray wastewater were analyzed before
and after treatment (pH, total dissolved solids,
electrical conductivity, turbidity) and the water
was evaluated using the germination index
method. An initial volume of 26 liters was
obtained, after a period of 10 days, 20,338 of
distilled water was collected with a yield of
78.185% as final physicochemical parameters
a pH of 8.19, electrical conductivity of 9.52 μS
/ cm, total dissolved solids of 16.28 mg / L and
turbidity of 0.914 NTU were obtained, within
the germination index T2 (Water after the solar
distiller) 90% of the total seeds planted
germinated. Concluding that the evaluation of
the solar distiller for the recovery of wastewater
in the production of ecological paper presents a
viable alternative for the recovery of gray
water, having a positive impact both socially,
economically and environmentally and
optimizing the use of water in the paper
industry.
Keywords: Grey water, Solar still, Volume,
Physicochemical parameters, Germination
index.
Sumário
O objetivo do trabalho apresentado foi avaliar
o destilador solar para recuperação de águas
residuais na produção de papel ecológico em
Tacna, que utilizou um destilador solar de duas
vertentes onde foram avaliados o volume
inicial e final após a passagem pelo destilador
solar, também foram analisados os parâmetros
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físico-químicos das águas residuais cinzas
antes e depois do tratamento (pH, sólidos
dissolvidos totais, condutividade elétrica,
turbidez) e a água foi avaliada pelo método do
índice de germinação. Foi obtido um volume
inicial de 26 litros, após um período de 10 dias,
foram coletadas 20.338 de água destilada com
um rendimento de 78,185% como parâmetros
físico-químicos finais foram obtidos um pH de
8,19, condutividade elétrica de 9,52 μS/cm,
sólidos dissolvidos totais de 16,28 mg/L e
turbidez de 0,914 NTU, dentro do índice de
germinação T2 (Água após o destilador solar)
90% do total de sementes plantadas
germinaram. Concluindo que a avaliação do
destilador solar para recuperação de águas
residuárias na produção de papel ecológico
apresenta uma alternativa viável para
recuperação de águas cinzas, impactando
positivamente tanto social, econômica e
ambientalmente e otimizando o uso da água na
indústria papeleira.
Palavras-chave: Água cinza, Destilador
solar, Volume, Parâmetros físico-químicos,
Índice de germinação
Introducción
La creciente preocupación por el impacto
ambiental de las industrias ha impulsado la
búsqueda de tecnologías más sostenibles,
especialmente en sectores con alta demanda de
agua, como la producción de papel. La industria
del papel ha sido señalada como una de las
principales consumidoras de agua a nivel
global, y la gestión de sus aguas residuales es
fundamental para mitigar su impacto ambiental
(Corrales y Vera, 2022) En particular, el
tratamiento y recuperación de aguas residuales
es un desafío significativo para la industria del
papel, la cual consume grandes volúmenes de
agua en sus procesos (Singh et al.,2023). Las
aguas residuales generadas en estas actividades
contienen una variedad de contaminantes que,
si no se tratan adecuadamente, pueden afectar
gravemente al medio ambiente y la salud
pública (Castillo et al.,2021). La ciudad de
Tacna, ubicada en una zona desértica del sur de
Perú, enfrenta retos adicionales relacionados
con la escasez de agua, lo que hace aún más
relevante el uso de tecnologías sostenibles para
la recuperación de recursos hídricos (Pino,
2021). La producción de papel ecológico, que
busca minimizar el uso de productos químicos
y maximizar la reutilización de materiales, se ha
convertido en una opción favorable para reducir
el impacto ambiental de esta industria
contribuyendo al cumplimiento de normativas
ambientales más estrictas (Urresta et al., 2022).
Una de las tecnologías emergentes en el
tratamiento de aguas residuales es la destilación
solar, la cual ha demostrado ser eficaz en la
purificación del agua mediante el
aprovechamiento de la energía solar (Tabuada,
2015). El destilador solar es una alternativa de
bajo costo, eficaz y amigable con el ambiente a
diferencia de otros destiladores convencionales
(Córdova et al., 2023). Este método de
purificación consta de dos etapas la evaporación
y condensación, que eliminan sustancias
indeseables tales como minerales y
microorganismos obteniendo agua destilada
(Alwan et al., 2024) asimismo el
reaprovechamiento de la energía solar es una
opción óptima para la generación de agua en
regiones áridas, debido a que no requiere
consumo energético y una demanda de
inversión mínima (Chiroque, 2018). La presente
investigación tiene como objetivo principal
evaluar el destilador solar para la recuperación
de aguas residuales en la producción de papel
ecológico y como objetivos específicos analizar
las características fisicoquímicas del agua
residual antes y después del proceso de
destilación solar y evaluar el volumen de agua
destilada recuperada y su efecto sobre el índice
de germinación.
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Materiales y Métodos
La destilación del agua tratada mediante un
destilador solar de dos vertientes se realizó en el
Centro de Energías Renovables Tacna (CERT)
así mismo el agua residual fue obtenida
mediante la elaboración de papeles ecológicos
obtenidos en el Centro de Investigación de
Ingeniería Ambiental (CIIA) de la Universidad
Nacional Jorge Basadre Grohmann en la
provincia de Tacna, Perú. En la recuperación de
los efluentes se usó la técnica de destilación
para la separación de estas sustancias volátiles
mediante un destilador solar de dos vertientes
(Sabando, 2017), posee un aislante térmico de
poliestireno en la base y tiene 2 canaletas del
condensador en sus extremos, esto permite la
entrada del efluente y la salida del agua
obtenida, lo cual será depositada en bidones,
para su posterior almacenamiento (Cutipa,
2023)
La destilación solar se realizó en condiciones
ambientales mediante la metodología de Pérez
y Salazar (2015) la cual se predominaba altas
temperaturas y una radiación solar mayor, en un
periodo de 10 días, evaluando cada dos días la
cantidad de salida de agua destilada del
destilador solar. En las muestras se evaluaron el
agua antes y después del proceso de destilación
por el método de Córdova et al. (2023)
determinado los parámetros fisicoquímicos
tales como de turbidez (NTU), pH, sólidos
totales disueltos (mg/l), conductividad eléctrica
(us/cm) y temperatura (°C). Para la
determinación de índice de germinación se
aplicó la metodología de Aguilar (2020), donde
como prueba preliminar se realizó el índice de
germinación para tres tipos de agua (agua
potable, agua residual de la elaboración del
papel ecológico, agua destilada), donde se
usaron 15 semillas de rábano (Raphanus
Sativus) y se colocaron en la placa Petri.
Posteriormente se colocó y mojo papel filtro
con 5 mL de cada tipo de agua usando una
pipeta, permaneciendo a una temperatura
ambiente por un periodo de 5 días hasta cumplir
su etapa de germinación. Para la medición de las
radículas se utilizó un instrumento milimetrado.
Finalmente, el cálculo del índice de
germinación (IG) se siguió la metodología dada
por Florez (2017), donde se expresó el
porcentaje de la germinación relativa de
semillas (GRS), el crecimiento relativo de la
radícula (CRR) y el índice de germinación (IG)
mediante las siguientes ecuaciones: GRS (%) =
(Número de semillas germinadas con la muestra
de agua problema / Número de semillas
germinadas) x 100. CRR (%) = (Longitud
promedio de la radícula con la muestra de agua
problema/ Longitud promedio de la radícula
con agua destilada) x 100. IG (%) = (GRS *
CRR) /100.
Resultados y Discusión
Analizar las características fisicoquímicas
del agua residual antes y después del proceso
de destilación solar
Tabla 1. Parámetros fisicoquímicos antes y
después del proceso del destilador solar
Parámetro
Agua gris
Agua destilada
pH
7.93
8.19
Conductividad
eléctrica
1106 us/ cm
952 us/cm
Solidos totales
disueltos
552 mg/l
13.04 mg/l
Turbidez
541.28 UNT
0.914 UNT
Fuente: elaboración propia
Se evaluaron los parámetros fisicoquímicos de
la muestra de agua proveniente del proceso de
elaboración de papel ecológico antes y después
de pasar por el destilador solar de dos vertientes
la cuales fueron pH, conductividad eléctrica,
Sólidos totales disueltos y turbidez. En la Tabla
1 se muestra los resultados obtenidos donde se
presentó un pH de 7.93 a 8.19, está ligeramente
por encima de la neutralidad, indicando que el
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agua es ligeramente alcalina. una conductividad
eléctrica de 1106 a 9.52 us/cm lo que refleja la
cantidad de sales solubles o compuestos iónicos
disueltos. Sólidos Totales Disueltos 552 a 13.04
mg/l, finalmente obteniendo una turbidez de
541. 28 lo que sugiere una alta concentración de
partículas suspendidas en el agua. pasando a
0.914 UNT resaltando una alta disminución de
este parámetro,
Evaluar el volumen de agua destilada
recuperada y su efecto sobre el índice de
germinación.
Los datos obtenidos del SENAMHI se
recopilaron a través de la estación
meteorológica Jorge Basadre, la cual es la más
cercana a la ubicación del destilador solar. Esta
estación, clasificada como MAP-
Meteorológica, proporcionó la información
necesaria para el análisis. Sin embargo, se
observaron ciertas variaciones climáticas en los
días 23 y 24 de noviembre del 2024, donde se
registraron precipitaciones de 0.9 mm/día y 0.2
mm/día, respectivamente. Estas condiciones
influyeron en el tiempo y la eficiencia del
proceso de destilación. En la Figura 1 se
muestra que durante el período del 20 al 30 de
noviembre oscilan entre 25°C y 15°C, lo cual
indica condiciones climáticas favorables para la
operación de un destilador solar en la
recuperación de aguas residuales para la
producción de papel ecológico.
Figura 1. Datos de temperatura máximo y
mínimo de Tacna durante los días de
destilación
En la Figura 2 se muestra que durante el período
del 20 al 30 de noviembre oscila entre 70% y
80%, lo cual indica condiciones favorables para
la operación de un destilador solar en la
recuperación de aguas residuales para la
producción de papel ecológico.
Figura 2. Datos de la humedad relativa (%) en
la ciudad de Tacna durante los días de
destilación
El proceso de destilación se inició el 20 de
noviembre de 2024, registrándose mediciones
de la cantidad de agua destilada producida en un
período de 24 horas donde se inició con un total
de 26 litros El 26 de noviembre se registró un
total de 9.698 l de agua destilada y el 29 de
octubre 5.18 l. En la Figura 3 se observa que
mediante la transpiración del agua en el
destilador se obtiene agua destilada de los
residuos de papel artesanal.
Figura 3: Resultado del destilador solar de
dos vertientes
Después de los 10 días se obtuvo un total de
20.328 litros de agua destilada. Para determinar
la cantidad de agua recuperada se emplea la
fórmula de rendimiento basándonos en la
0
5
10
15
20
25
30
20 22 24 26 28 30
Temperatura (
°C)
Días de destilación (días)
0
20
40
60
80
100
20 22 24 26 28 30
Humedad relativa
(%)
Días de destilacióon (días)
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cantidad inicial de aguas grises y el resultado
final obtenido de la destilación.
Rendimiento (%) =
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒓𝒄𝒖𝒑𝒆𝒓𝒂𝒅𝒐
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒊𝒏𝒊𝒄𝒊𝒂𝒍
𝒙 𝟏𝟎𝟎
Rendimiento (%) =
𝟐𝟎.𝟑𝟐𝟖
𝟐𝟔
𝒙 𝟏𝟎𝟎
Rendimiento (%) = 78.185
Índice de germinación empleando semillas
de rabanito
En la Tabla 2 se observaron las diferentes
repeticiones presentes para la evaluación del
índice de germinación y el efecto de diferentes
tipos de agua para la germinación del rabanito.
Tabla 2. Parámetros fisicoquímicos antes y
después del proceso
Tipo de agua
Repeticiones
Semillas
sembradas
Semillas
germinadas
T
0
R
1
15
8
T
1
R
1
15
9
R
2
15
10
T
2
R
1
15
9
R
2
15
10
Nota: Agua destilada de laboratorio (T
0
), Agua
potable (T
1
), Agua después del destilador solar
(T
3
)
Conclusiones
La evaluación del destilador solar para la
recuperación de aguas residuales en la
producción de papel ecológico presenta una
alternativa viable para la recuperación de agua
grises. Este método no solo es económico, sino
que también tiene un bajo impacto ambiental La
destilación solar utiliza la energía del sol para
evaporar el agua, dejando atrás los
contaminantes, lo que la convierte en una
opción atractiva para la recuperación de aguas
residuales. El análisis inicial del agua residual
del proceso de elaboración de papel ecológico
mostró valores elevados de pH 7.93,
conductividad eléctrica 1106 μS/cm, sólidos
totales disueltos 552 mg/L y turbidez 541.28
NTU, indicando una alta carga de
contaminantes, después del tratamiento con
destilación solar, el agua recuperada presentó
mejoras significativas en sus características
físico-químicas, con un pH de 8.19,
conductividad eléctrica de 9.52 μS/cm, sólidos
totales disueltos de 16.28 mg/L y turbidez de
0.914 NTU. Las condiciones climáticas fueron
favorables en Tacna, con temperaturas entre
15°C y 26°C y humedad relativa entre 70% y
80%, contribuyeron a la eficiencia del proceso
de destilación solar. El proceso de destilación
solar realizado durante 10 días permitió
recuperar un total de 20.328 litros de agua, lo
que representa un rendimiento del 78.185%
respecto al volumen inicial de 26 litros de agua
residual. El índice de germinación de las
semillas de rábano utilizando el agua destilada
fue del 100%, en comparación con el 90%
obtenido con el agua residual sin tratar, lo que
indica una mejora en la calidad del agua para su
posible reutilización.
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