Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 7.1
Edición Especial UNJBG 2025
Página 32
EFECTO DEL CARBÓN ACTIVADO PROVENIENTE DE CÁSCARA DE COCO Y
RESIDUOS DE OLIVO EN LOS PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS DEL RÍO CAPLINA,
TACNA
EFFECT OF ACTIVATED CARBON FROM COCONUT SHELL AND OLIVE TREE
WASTE ON THE PHYSICOCHEMICAL PARAMETERS OF THE CAPLINA RIVER,
TACNA
1Miguel Ángel Rosas Cachicatari, 2Andrea Alejandra Velásquez Gómez, 3Luis Antonio Condori
Yapuchura y 4Alex Ronaldo Ochoa Rivera.
1ORCID ID: https://orcid.org/0009-0005-8924-9607
2ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-8495-8591
3ORCID ID: https://orcid.org/0009-0009-4622-3641
4ORCID ID: https://orcid.org/0009-0002-0727-0786
1E-mail de contacto: marosasc@unjbg.edu.pe
2E-mail de contacto: aavelasquezg@unjbg.edu.pe
3E-mail de contacto: lcondoriy@unjbg.edu.pe
4E-mail de contacto: aochoari@unjbg.edu.pe
Afiliación: 1*2*3*4*Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, (Perú).
Artículo recibido: 31 de junio del 2025
Artículo revisado: 1 de julio del 2025
Artículo aprobado: 12 de julio del 2025
¹Estudiante de la carrera profesional de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, (Perú).
²Estudiante de la carrera profesional de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, (Perú).
³Estudiante de la carrera profesional de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, (Perú).
4Estudiante de la carrera profesional de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, (Perú).
Resumen
La presente investigación evaluó el efecto del
carbón activado elaborado a partir de cáscara
de coco y residuos de olivo sobre los
parámetros fisicoquímicos del agua del río
Caplina, ubicado en Tacna, Perú. El estudio se
realizó mediante un diseño experimental de
bloques completamente al azar, aplicando
diferentes dosis de carbón activado en
muestras de agua recolectadas en tres puntos
del río. Los tratamientos mejoraron
significativamente los niveles de pH, turbidez
y conductividad eléctrica, siendo el carbón
activado de coco el más eficaz, elevando el pH
de 4.00 a 6.00, reduciendo la turbidez de
55.17 a 1.68 NTU y la conductividad eléctrica
de 1397.67 a 218.00 uS/cm. Los resultados
evidencian que el uso de carbón activado,
especialmente a base de cáscara de coco,
representa una alternativa eficiente y de bajo
costo para el tratamiento de aguas en zonas
con escasez hídrica como Tacna.
Palabras clave: Carbón activado, Cáscara
de coco, Residuos de olivo, Calidad del
agua, Río Caplina.
Abstract
This research evaluated the effect of activated
carbon made from coconut shell and olive tree
residues on the physicochemical parameters of
the Caplina River water, located in Tacna,
Peru. A completely randomized block design
was applied, using different doses of activated
carbon in water samples collected from three
river locations. The treatments significantly
improved the pH, turbidity, and electrical
conductivity values. Coconut-based activated
carbon proved to be the most effective,
increasing pH from 4.00 to 6.00, reducing
turbidity from 55.17 to 1.68 NTU, and
electrical conductivity from 1397.67 to 218.00
µS/cm. The results demonstrate that activated
carbon, especially from coconut shells, is a
low-cost and efficient alternative for water
treatment in water-scarce regions such as
Tacna.
Keywords: Activated carbon, Coconut
shell, Olive residues, Water quality,
Caplina River.
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Sumário
Escriba la traducción al idioma portugues del
Este estudo avaliou o efeito do carvão ativado
feito de cascas de coco e resíduos de oliveira
nos parâmetros físico-químicos da água do
Rio Caplina, localizado em Tacna, Peru. O
estudo foi conduzido usando um delineamento
em blocos casualizados, aplicando diferentes
doses de carvão ativado a amostras de água
coletadas em três pontos ao longo do rio. Os
tratamentos melhoraram significativamente o
pH, a turbidez e a condutividade elétrica, com
o carvão ativado de coco sendo o mais eficaz,
elevando o pH de 4,00 para 6,00, reduzindo a
turbidez de 55,17 para 1,68 NTU e a
condutividade elétrica de 1397,67 para 218,00
uS/cm. Os resultados mostram que o uso de
carvão ativado, especialmente o carvão
ativado à base de casca de coco, representa
uma alternativa eficiente e de baixo custo para
o tratamento de água em áreas com escassez
hídrica, como Tacna.
Palavras-chave: Carvão ativado, Casca de
coco, Resíduo de azeitona, Qualidade da
água, Rio Caplina.
Introducción
En regiones áridas como Tacna, el recurso
hídrico es escaso y su aprovechamiento resulta
vital para el consumo humano y las actividades
agrícolas. El río Caplina, fuente importante en
la zona, presenta características fisicoquímicas
influenciadas por procesos naturales y
actividades humanas, lo que afecta su calidad y
limita su uso directo (Pino et al., 2017). El
tratamiento del agua cruda es crucial para
asegurar su uso seguro. En este contexto, el
carbón activado es ampliamente empleado por
su capacidad adsorbente, que permite reducir
turbidez, color, olores y otros contaminantes
presentes en el agua (Otañez y Caiza, 2022).
Tradicionalmente, se produce a partir de
materiales orgánicos mediante procesos físico-
químicos que aumentan su porosidad y
capacidad de retención (Donau, 2016).
Diversas fuentes vegetales, como la cáscara de
coco y los residuos del olivo, han sido
estudiadas por su potencial para generar
carbón activado de bajo costo. La cáscara de
coco, rica en carbono y con alta disponibilidad
global, y los residuos de poda de olivo,
abundantes en Tacna, representan alternativas
sostenibles a materiales comerciales (Grisales
y Rojas, 2016; García y Herrera, 2023). Estos
residuos agroindustriales poseen estructura
lignocelulósica, compuesta por celulosa,
hemicelulosa y lignina, componentes clave en
la generación de carbones activados de alta
calidad (Martínez, 2012). Su valorización
permite no solo reducir la contaminación
ambiental por residuos orgánicos, sino también
desarrollar tecnologías limpias para el
tratamiento de agua. La presente investigación
tiene como finalidad evaluar el efecto del
carbón activado proveniente de cáscara de
coco y residuos de olivo en la mejora de
parámetros fisicoquímicos del agua del río
Caplina, con el propósito de proponer una
alternativa eficiente y económica de
purificación no convencional de aguas
contaminadas.
Materiales y Métodos
Los puntos de muestreo se realizaron de
acuerdo a los bloques delimitados en para la
presente investigación, las cuales se
delimitaron 3 bloques en diferentes localidades
como se muestra en la Tabla
Tabla 1. Ubicación de los puntos de muestreo
Ubicación
Coordenadas UTM
Este
Norte
C.P. Calientes (Bloque
1)
381197.00
8025554.00
Miculla (Bloque 2)
379521.00
8022686.00
Pachia (Bloque 3)
377570.00
8020930.00
Fuente: elaboración propia
Las muestras para la elaboración del carbón
activado fueron recolectadas en la zona de
Yarada Los Palos (Olivo) y Mercado
Mayorista Grau (Coco). Se seleccionaron
muestras secas de tamaño adecuado y se
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sometieron a carbonización durante 4 horas en
una cocina casera. Luego, se realizaron
procesos de lavado, secado y granulación. La
activación del carbón se llevó a cabo con ácido
fosfórico (H3PO4) al 85%. Posteriormente, las
muestras se lavaron nuevamente y se secaron
en un horno a 300°C durante 4 horas.
Finalmente, se sometieron a un tratamiento en
mufla a 600°C durante 2 horas, obteniendo así
un carbón activado de alta calidad, adecuado
para la adsorción de contaminantes
Tabla 2. Pesos utilizados de cada tipo de
carbón activado para los tratamientos
Tipo de carbón
Peso del carbón activado
Olivo
70g
Coco
70g
Fuente: elaboración propia
Resultados y Discusión
Las unidades experimentales se realizaron en 3
bloques, con un total de 9 unidades
experimentales y 3 unidades de control;
Además del nivel de remoción de turbidez del
agua del río Caplina, la dosis para de coco y
aceituna fueron de 1, 2 y 3 g/ litro de muestra,
y la interacción entre coco y aceituna fue un
total de 3 g/litros (1.5g de cada muestra).
Tabla 3. Datos recolectados
Parámetro
Unidad
Bloque 1
Bloque 2
Bloque 3
pH
pH
4.00
4.00
4.00
Turbidez
NTU
54.95
53.34
57.21
Conductividad
eléctrica
(C.E.)
uS/cm
1378
1392
1405
Fuente: elaboración propia
Se realizó mediante una filtración simple
utilizando papel filtro, vaso precipitado y el
tipo de carbón activado. Posteriormente, se
medirán los parámetros iniciales de las aguas
muestreadas, posteriormente se llevará a cabo
los tratamientos correspondientes. La muestra
de agua fue tomada en tres diferentes bloques,
se realizó la caracterización en donde se
evaluaron pH, Turbidez, Conductividad
eléctrica, los resultados obtenidos se muestran
en la Tabla 4.
Tabla 4. Caracterización del río Caplina
F.V.
S.C.
gl
C.M.
F
P-valor
Tratamientos
6.06
3
2.02
97
<0.0001
Bloques
0.04
2
0.02
1
0.44219
Error
0.12
6
0.02
Total
6.23
11
C.V. = 2.86%
Fuente: elaboración propia
La Tabla 5 presenta el análisis de varianza para
el pH, revelando una diferencia significativa
elevada entre los tratamientos, mientras que los
bloques no muestran una diferencia
significativa, con un 95% de confianza y un
coeficiente de variabilidad del 2.86%
Tabla 5. Análisis de la varianza del efecto del
carbón activado de cáscara de coco y residuos
de olivo, en el pH
Bloque
Tratamientos
Dosis
Turbidez
Reducción%
1
Control
0
55,319
0,205
1
Olivo
1
7,224
80,166
1
Coco + Olivo
3
4,430
87,999
1
Coco
1
2,154
95,601
2
Control
0
55,029
0,165
2
Olivo
2
6,891
81,246
2
Coco + Olivo
3
4,573
88,911
2
Coco
2
1,163
96,323
3
Control
0
54,866
0,041
3
Olivo
3
6,758
81,760
3
Coco + Olivo
3
4,940
87,994
3
Coco
3
1,700
96,791
Fuente: elaboración propia
La tabla 6 muestra la tabla tukey (p<0.05) para
el pH donde el carbón activado de cáscara de
coco aumenta el pH del agua del río Caplina y
se diferenció con el tratamiento de control, los
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tratamientos con olivo, solos o mezclados con
coco, son similares entre sí, pero diferentes del
control y del coco puro.
Tabla 6. Prueba de Tukey (p < 0.05) para
evaluar el efecto del carbón activado de
cáscara de coco y residuos de olivo sobre el
pH del agua del río Caplina
N°.
Tratamientos
Promedio (pH)
Significancia
1
Coco
6.00
a
2
Coco + Olivo
5.17
b
3
Olivo
5.00
b
4
Control
4.00
c
Fuente: elaboración propia
La Tabla 7 presenta el análisis de varianza para
la turbidez, revelando una diferencia
significativa elevada entre los tratamientos,
mientras que los bloques no muestran una
diferencia significativa, con un 95% de
confianza y un coeficiente de variabilidad del
5.53%.
Tabla 7. Análisis de la varianza del efecto del
carbón activado de cáscara de coco y residuos
de olivo, en la turbidez
F.V.
S.C.
gl
C.M.
F
P-valor
Bloques
2.29
2
1.14
1.28
0.3441
Tratamientos
5841.8
3
1947.27
2181.63
<0.0001
Error
5.36
6
0.89
Total
5849
11
C.V. = 5.53%
Fuente: elaboración propia
La tabla 8 muestra la Prueba de Tukey (p <
0.05) para la turbidez donde el tratamiento con
cáscara de coco se diferenció con el de control,
mostrando así una reducción en la turbidez., el
carbón a base de residuo de olivo, y la mezcla
(Coco, olivo) no se diferenciaron entre sí.
Tabla 8. Prueba de Tukey (p < 0.05) para
evaluar el efecto del carbón activado de
cáscara de coco y residuos de olivo sobre la
turbidez del agua del río Caplina
N°
Tratamientos
Promedio
(NTU)
Significancia
1
Control
55.17
a
2
Olivo
7.03
b
3
Coco+Olivo
4.50
b
4
Coco
1.68
c
Fuente: elaboración propia
La Tabla 9 presenta el análisis de varianza para
la conductividad eléctrica (C.E.), revelando
una diferencia significativa elevada entre los
tratamientos, mientras que los bloques no
muestran una diferencia significativa, con un
95% de confianza y un coeficiente de
variabilidad del 1.12%.
Tabla 9. Análisis de la varianza del efecto del
carbón activado de cáscara de coco y residuos
de olivo, en la conductividad eléctrica (C.E.)
F.V.
S.C.
gl
C.M.
F
P-
valor
Bloques
2946819.
58
3
982273.
00
27454.
84
0.16
Tratamien
tos
180.67
2
90.33
2.52
<0.00
01
Error
214.67
6
35.78
Total
2947214.
92
1
1
Fuente: elaboración propia
La tabla 10 muestra la tabla tukey (p<0.05)
para la conductividad eléctrica (C.E.) el carbón
activado de cascara de coco mostró una
considerable reducción en la C.E. y se
diferenció con los demás tratamientos.
Tabla 10. Prueba de Tukey (p < 0.05) para
evaluar el efecto del carbón activado de
cáscara de coco y residuos de olivo sobre la
conductividad eléctrica (C.E.) del agua del río
Caplina
N°.
Tratamientos
Promedio
(C.E.)
Significancia
1
Control
1397.67
a
2
Olivo
275.67
b
3
Coco+Olivo
251.00
c
4
Coco
218.00
d
Fuente: elaboración propia
En la Tabla 11 se puede evidenciar un p-valor
menor a 0.05 (0.000001), para el tratamiento
de reducción de turbidez, lo que indica que los
tratamientos han removido la turbidez de
forma significativa, respecto a los bloques no
existe una diferencia significativa (p-valor =
0.313).
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Tabla 11. Análisis de varianza para la
turbidez en el uso del carbón activado de
cáscara de coco y residuos de olivo
Fuente
Suma de
cuadrados
gl
F
p-valor
Tratamiento
5813.29
3
20116.95
<0.0001
Bloque
0.27
2
1.42
0,313
Error
0.58
6
Fuente: elaboración propia
En la tabla 12 se muestra la dosis óptima de
cada factor (coco, aceituna y aceituna-coco).
Tabla 12. Dosis optima de carbón activado de
cáscara de coco y residuos de olivo
Tratamiento
Dosis óptima (g/L)
Reducción (%)
Coco
2
96.3
Olivo
2
81
Coco + Olivo
3 (1.5+1.5)
89
Fuente: elaboración propia
Respecto a la dosis óptima se representa
mediante la siguiente fórmula: Reducción =
95.6284 + 2.33127*Dosis -
0.00173564*Turbidez -
0.000469916*Dosis*Turbidez.
Conclusiones
Los tratamientos con carbón activado
demostraron una mejora significativa en los
parámetros fisicoquímicos del agua del río
Caplina, especialmente en la reducción de la
turbidez y la conductividad eléctrica, así como
en el incremento del pH. Estos resultados
reflejan el potencial del carbón activado como
alternativa eficiente en el tratamiento de aguas
en regiones con escasez hídrica como Tacna.
El carbón activado a base de cáscara de coco
fue el tratamiento más eficaz, logrando un pH
final de 6.00 (partiendo de 4.00), una
reducción de la turbidez de 55.17 a 1.68 NTU
y una disminución de la conductividad
eléctrica de 1397.67 a 218.00 µS/cm. Estos
valores se acercan a los estándares de calidad
ambiental para el uso agrícola. El carbón
activado a base de residuos de olivo también
mostró mejoras significativas, aunque en
menor medida que el de coco, elevando el pH
a 5.00, reduciendo la turbidez a 7.03 NTU y la
conductividad eléctrica a 275.67 µS/cm. Esto
lo convierte en una alternativa viable,
especialmente por su disponibilidad local en
Tacna. La dosis óptima determinada fue de 2
g/L para ambos tipos de carbón activado por
separado, y de 3 g/L para la mezcla (1.5 g de
cada uno), obteniéndose hasta un 96.3% de
remoción de turbidez con el carbón de coco,
81% con el de olivo y 89% con la mezcla.
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(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
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