FILTRO LENTO “BIOARENA” COMO TECNICA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION        02

I. ANTECEDENTES DEL PROYECTO        03

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        03

III. JUSTIFICACIÓN        04

IV. OBJETIVO        05

4.1: OBJETIVO GENERAL        

4.2: OBJETIVOS ESPECIFICOS        

V. HIPOTESIS        05

VI. MARCO TEORICO        06

VII. MATERIALES Y METODOLOGIA        13

IX: CONCLUSIONES        19

X: BIBLIOGRAFIA        20

FILTRO LENTO “BIOARENA” COMO TECNICA PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

INTRODUCCIÓN

El agua es uno de los recursos naturales fundamentales y hace parte de los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo, junto con el aire, la tierra y la energía. El agua es el compuesto químico más abundante del planeta y resulta indispensable para el desarrollo de la vida. Está formado por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, y su fórmula química es H2O. En la naturaleza se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso.

El agua pura es un recurso renovable, sin embargo puede llegar a estar tan contaminada por las actividades humanas, que ya no sea útil, sino nociva, de calidad deficiente. Para evitar las consecuencias del uso del agua contaminada se han ideado mecanismos de control temprano de la contaminación. Existen normas que establecen los rangos permisibles de contaminación, que buscan asegurar que el agua que se utiliza no sea dañina.  En Perú se cuenta con el Ministerio del Ambiente, el cual se encarga de todo el proceso de regulación y control.

A   pesar   del   control   y   prevención   que   se   persigue,   se   reportan   aguas contaminadas con coliformes lo que hace que la calidad del agua no sea la deseada, si bien Perú tiene agua en grandes cantidades, el aumento poblacional,   la   contaminación   de   las   industrias,   el   uso   excesivo   de agroquímicos, la falta de tratamiento de aguas negras y la erosión de suelos por la deforestación hacen que ese recurso sea escaso.

La provisión de agua dulce está disminuyendo a nivel mundial, 1200 millones de habitantes no tienen acceso a una fuente de agua potable segura. Las enfermedades por aguas contaminadas matan más de 4 millones de niños al año y 20% de todas las especies acuáticas de agua fresca están extintas o en peligro de desaparecer.

El proyecto que se pretende acometer, es el de desarrollar un filtro de arena lento,   que   se  emplee  como   instrumento de  práctica   de   laboratorio en   los créditos   académicos   de   Ingeniería   Ambiental,   Plantas   de   tratamiento, aduceducto y alcantarillado. Este proceso de  filtración consiste en la remoción de partículas suspendidas y coloidales presentes en una suspensión acuosa que   escurre   a   través   de   un   medio   poroso.  En   general,   la   filtración   es   la operación final de clarificación que se realiza en una planta de tratamiento de agua y, por consiguiente, es la responsable principal de la producción de agua de calidad coincidente con los estándares de potabilidad.

El avance logrado por la técnica de filtración es el resultado de un esfuerzo conjunto   dirigido   a   lograr   que   la   teoría   exprese   los   resultados   de   las investigaciones experimentales, de tal modo que sea posible prever, en el diseño, cómo va a operar la unidad de filtración en la práctica.

I.        ANTECEDENTES DEL PROYECTO

La  filtración  lenta  de  arena  (FLA)  se  ha  utilizado  exitosamente  desde  mediados  del  siglo pasado en el tratamiento de agua para consumo humano, pero principalmente en sistemas colectivos de abastecimiento, es decir a gran escala.  En pequeña escala, a nivel  domiciliar  la  tecnología  de  filtración  lenta  también  ha  venido  siendo utilizada,  no   obstante que el flujo del agua a través del filtro, en este caso, es intermitente y para lo cual la tecnología no había sido adaptada, teniendo una eficiencia en la eliminación de las bacterias patógenas mucho más baja que en la filtración de agua a gran escala, en donde  el  flujo  es  continuo.  En  la  adaptación  de  la  FLA  a  nivel  casero  hay  todavía  mucho    por  estudiar:  muchas  investigaciones  al  respecto,  no  aconsejan  el  flujo  intermitente.

II.        PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las viviendas de la Región Tacna tienen un buen nivel de acceso a los servicios básicos intradomiciliario por red pública, en particular en agua y electricidad así como en la disponibilidad del servicio de desagüe en las viviendas tienen acceso a la red pública, sin embargo lo referente a la calidad del agua de consumo humano aun es un tema central en el desarrollo regional. Esta problemática es transversal a todos los sectores, porque no solo se requiere agua para la producción sino también para el consumo humano y en muchas ocasiones estos aspectos se ven enfrentados por problemas de contaminación y de escasez del recurso hídrico.

En el 2013, el 83.2% de los hogares contaba con agua potable, el 85,9% con desagüe y el 97.1% con electricidad. En particular, el nivel de acceso a desagüe por red pública, el servicio que más escasea en el país, sitúa a la región actualmente en la segunda posición después de Lima.  

La contaminación y carencia de las fuentes de agua potable nos conlleva a buscar alternativas de solución de fácil manejo, acceso y bajo costo para la población con mas bajos recursos (zonas rurales). Por lo que teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿DE QUE MANERA PODEMOS PURIFICAR EL AGUA NO POTABLE PARA QUE PUEDA SER APTA PARA EL CONSUMO HUMANO EN LA POBLACION RURAL DE TACNA ?

III.        JUSTIFICACIÓN

En la ciudad de Tacna la contaminación por metales pesados de las cuencas hidrográficas y de agua de consumo humano EXCEDEN los LMP  (0,01 mg/L) en 51 (63%) de 81 comunidades vigiladas de la Región de Tacna, el cual significa un riesgo para los consumidores, dado que se le atribuye efectos nocivos para la salud humana. La Provincia Jorge Basadre reporta el menor riesgo de contaminación por metales pesados (52.4%), siendo la provincia Candarave la que tiene el mayor riesgo con el 85.71% de sus comunidades contaminadas. La contaminación bacteriológica se registra la mayor proporción de comunidades afectadas en la provincia Tacna con el 64.52% de las comunidades evaluadas.

La implementación de tecnologías apropiadas para la purificación del agua, constituye una práctica usual hoy día en los países en desarrollo, entre las cuales se encuentra la filtración del agua a través de dispositivos con medios porosos  que   permiten  obtener  un  agua   efluente  con  buena  calidad   físico-química y bacteriológica.

Una de las primeras técnicas aplicadas para la depuración de las aguas fue la de FILTROS LENTOS de arena. Por medio de su utilización, fue posible eliminar impurezas existentes y reducir   drásticamente la cantidad de personas padeciendo enfermedades como el cólera.  Este principio para el tratamiento de aguas ha sido adaptado para dar soluciones a pequeña escala, y de uso unifamiliar.

De  esta  forma,  aquellas  aguas que  tengan un  aspecto  turbio, podrán  ser pasadas   por   materiales   filtrantes   y   lograr   mediante   ese   proceso   mejores condiciones. En estos filtros, se desarrollan bacterias colaboradoras útiles para la eliminación de parásitos causantes de enfermedades que podrían tener las aguas turbias a filtrar. Los Filtros de arena lentos son sencillos, fabricados con materiales fácilmente localizables en zonas urbanas y rurales. Es un medio que pretende ayudar a las personas con dificultad para obtener agua potable, en aquellos sitios que por múltiples circunstancias no es fácil preservar la buena calidad de la misma.

En cuanto a la eficiencia de estas unidades, se encontró que en promedio, la remoción  en   coliformes   termoresistentes,   fue   de   92.4%   y   en   cuanto   a partículas de turbiedad del 99%. De esta manera se consiguió que en los filtros lentos se obtuvieran remociones de coliformes totales de hasta 99.98% con contajes de menos de 5 coliformes termo resistentes /100 ml.

IV.        OBJETIVOS

4.1: OBJETIVO GENERAL        

        Diseñar y estructurar un sistema de purificación en base a un filtro lento de arena “Filtros Bioarena”, aplicando los procesos de filtración y desinfección, con la finalidad de tener agua apta para el consumo humano para el beneficio de la población rural de Tacna.

4.2: OBJETIVOS ESPECIFICOS

        Analizar las referencias bibliográficas acerca de la filtración lenta, con el propósito de obtener la información necesaria para determinar los criterios generales de diseño y su status tecnológico.

        Establecer los procedimientos para realizar el mantenimiento del filtro lento de arena, con el propósito de mantener su funcionalidad y adecuado proceso para el cual fue construido.

        Construcción de los “Filtros Bioarena” con materiales de fácil acceso, y bajo costo.

...