Indicador de Logro:
Diseñar e implementar un filtro para tratamiento de agua para uso doméstico.
FILTROS PURIFICADORES DE AGUA
Un filtro purificador de agua es un dispositivo para reutilizar agua contaminada que se utiliza para sanear el agua contaminada o sucia para un empleo en el consumo humano.
En las últimas décadas, las agencias gubernamentales, organizaciones no gubernamentales y el sector privado han desarrollado nuevos e innovadores tratamientos de agua de uso doméstico para llevar soluciones sencillas de bajo costo y fáciles de usar a personas que deben dar tratamiento al agua en sus hogares.
Algunos de los sistemas domésticos para el tratamiento de agua utilizados más frecuentemente en los países en vías de desarrollo son la cloración, la filtración, la desinfección solar, la filtración/cloración combinadas, y la floculación/cloración combinadas.
Desalación por Destilación Solar
Un método de tratamiento para remoción de salinidad adecuado a pequeñas comunidades es la destilación solar, cuyo principio básico es el efecto invernadero: el sol calienta una cámara de aire a través de un área de material transparente, en cuyo fondo se encuentra agua salada en reposo; dependiendo de la radiación solar y la velocidad del viento, una fracción del agua salada se condensa en la cara interior y por medio de una determinada inclinación, el agua libre de sales cae en un recipiente para ser almacenada. La aplicación de micro filtración como parte del proceso de pre-tratamiento del agua y los sistemas de membrana enrollados en espiral
para osmosis inversa representan hoy una solución fiable y económica que se ha convertido en la tecnología elegida para muchas aplicaciones de desalación.
Filtro Lento de Arena Común
La filtración lenta en arena (FLA) como etapa principal de tratamiento, juega un papel muy importante en el mejoramiento de la calidad del agua en zonas rurales y urbanas marginadas, por su eficacia, facilidad de diseño y sencillez en su operación y mantenimiento. Este tipo de filtro, reduce drásticamente el número de virus (total), bacterias (99 - 99.9%), protozoarios o huevos de nematodos (hasta 99.99%) dañinos para la salud.
Este proceso se basa en la capacidad de los organismos para eliminar patógenos.
Filtro carbón activado
El carbón activado es un material natural que con millones de agujeros microscópicos atrae, captura y rompe moléculas de contaminantes presentes. Los filtros de carbón activado son cargados con electricidad que le permite atraer compuestos orgánicos. Este carbono cargado atrae sólo a los contaminantes cargados y los mantiene en el filtro cuando el agua pasa a través del mismo.
Se diseñan normalmente para retener sustancias como aceite mineral, polihidrocarburos aromáticos, cloro y derivados, sustancias halogenadas como I, Br, Cl, H, F, sustancias generadoras de malos olores y sabores en el agua, levaduras, materia orgánica, microorganismos, herbicidas, pesticidas, etc., todo ello sin alterar la composición original del agua, respetando los oligominerales y sin generar residuos.
El tiempo de vida efectivo del carbón en el filtro depende de la calidad del carbón, así como las características de la fuente de agua y la eficacia de las etapas del tratamiento de las aguas que entran en el filtro.
Filtro de Zeolita
Las zeolitas son compuestos naturales producidos por la interacción entre la ceniza y la roca volcánica con el agua subterránea. Su naturaleza porosa ha sido cristalizada y desarrollada por un largo período de tiempo en lagos y cuencas marinas.
La zeolita reduce un poco la acidez del agua. Se
requiere una menor cantidad de producto respecto a la arena sílica por la porosidad y densidad. Posee una mayor superficie y porosidad. Produce una mayor claridad en el agua filtrada. La zeolita es el medio filtrante más durable.
Las zeolitas permiten llevar a cabo el tratamiento de aguas de una forma más eficiente y económica que otros materiales conocidos para estos efectos.
Con las zeolitas se puede obtener la reducción del contenido de NH4, metales pesados, color, olor, dureza, conductividad, grasas, aceites y bacterias coliformes.
Bomba Dosificadora de cloro
Este tipo de clorador emplea una bomba de diafragma de desplazamiento positivo. El diafragma flexible, hecho de material resistente a los efectos, bombea la solución de hipoclorito hacia el punto de aplicación en la tubería de agua. Dos válvulas de retención, una en el extremo de succión y la otra en el extremo de descarga, aseguran el flujo unidireccional de la solución de hipoclorito.
Dependiendo de la concentración de la solución y la dosificación del cloro deseada, pueden desinfectarse flujos de agua de hasta un litro/segundo.
Grava sílica
La filtración en medios granulares, es la forma más económica y eficiente de separar sólidos suspendidos que no son removidos por sedimentación.
El filtro más ampliamente usado para remover sólidos suspendidos es el filtro de grava y arena y se le llama así precisamente porque es un lecho de grava y arena el que retiene las partículas suspendidas en el agua.
En este tipo de filtros, el agua fluye a través de un lecho de grava y arena. Las propiedades del medio, causan que el agua tome caminos erráticos y largos trayectos, lo cual incrementa la probabilidad de
que el sólido tenga contacto con otras partículas suspendidas, y con el medio formado en la superficie del gránulo de grava o arena, siendo de esta manera retenido entre el material filtrante.
Ozono
Por lo general la ozonización suele utilizarse cuando se requiere emplear su propiedad más importante: su elevado potencial oxidante, lo cual permite eliminar los compuestos orgánicos que dan un color, sabor y/u olor desagradable al agua como son la presencia de hierro y manganeso y al mismo tiempo inactivar a los microorganismos patógenos del agua. A pesar de sus excelentes propiedades, su uso se ha restringido a ciudades grandes con fuentes de agua altamente contaminadas, y se ha empleado muy poco en comunidades pequeñas, debido al costo inicial y de operación.
Radiación Ultravioleta (UV)
Aunque la radiación ultravioleta (o luz ultravioleta o UV) no es popular en el tercer mundo, es el único método físico práctico que puede usarse para la desinfección del agua en comunidades pequeñas (con sistema centralizado de agua). Las aplicaciones prácticas de la radiación ultravioleta comenzaron en 1901 cuando se consiguió producir esta luz artificialmente.
La UV brinda una desinfección efectiva sin generar subproductos de desinfección problemáticos. El método de desinfección es sencillo,
consiste en poner en contacto el flujo de agua con una lámpara ultravioleta, de tal manera que la radiación UV actúe sobre los microorganismos del agua bajo las condiciones arriba expuestas con el consecuente efecto desinfectante.
ACTIVIDAD INDIVIDUAL 1
Relacione cada uno de los tipos de filtros purificadores de agua con el concepto o características correspondiente.
Realice la actividad en el cuaderno y envíe la evidencia al correo profefelixmorales@gmail.com. Plazo máximo de entrega miércoles 31 de marzo de 2021.
Tipo de Filtro Principio
Filtro de Zeolita Hipoclorito de sodio o calcio
Desalación por Destilación Solar Sílice natural
Radiación Ultravioleta (UV) Pequeñas partículas de carbono
Filtro Lento de Arena Común Alótropo del oxígeno con tres átomos de este
Filtro carbón activado Lámparas de silicio cuarzo
Ozono Nano-filtración en espiral
Bomba Dosificadora de Hipoclorito Proceso biológico
EL FILTRO DE AGUA CASERO
Este tipo de filtros simulan lo que sucede de manera orgánica en la naturaleza, donde el agua se filtra de manera natural al pasar por este tipo de materiales, saliendo limpia de los manantiales al circular por las diferentes capaz que la limpian de sedimentos.
Utilizan la acción mecánica del paso por la arena, la grava, las piedras, el carbón y el algodón para remover así los elementos que enturbian el agua y reducir la carga bacteriológica de patógenos que podrían causar daños a nuestra salud.
Beneficios de utilizar un filtro de agua
El agua es un elemento fundamental en nuestras vidas, por lo que es importante consumir agua de calidad. Aunque existen opciones comerciales que sirven como purificadores para grandes familias o espacios, con un filtro de agua casero también se pueden aprovechar los beneficios de este útil invento:
Desaparece la necesidad de utilizar cloro para la eliminación de virus, parásitos y bacterias. De
hecho, el cloro es potencialmente perjudicial para la salud ya que está asociado a determinados tipos de cáncer como el de colon y vejiga.
Da un sabor más agradable al agua, ya que el filtro de agua ayuda a eliminar el cloro y los
microorganismos bacterianos.
Sirve para eliminar pesticidas y metales pesados. Cuando se utiliza este tipo de componentes
químicos en la producción industrial y agrícola, pueden llegar a las reservas de agua subterránea.
Contribuye a disminuir el riesgo de desarrollar patologías, infecciones o enfermedades derivadas
de la ingesta de agua. Es decir, aumenta la seguridad y disminuye el riesgo de padecer enfermedades o infecciones por la ingesta de agua contaminada. Por ejemplo, elimina por completo el riesgo de padecer enfermedades gastrointestinales a causa de agua en mal estado. Gran parte de las enfermedades gastrointestinales de deben al consumo de agua contaminada.
El consumo del agua purificada con un filtro de agua casero está recomendado para niños y mujeres
embarazadas.
MATERIALES
Los siguientes materiales son importantes para la creación de este dispositivo para la filtración del agua. Son muy fáciles de conseguir, tanto para los que vivimos en zonas urbanas como rurales:
Un contenedor plástico (de aproximadamente 3, 4 o 5 litros). Grava.
Arena fina y limpia. Piedras pequeñas. Piedras medianas. Carbón activado. Algodón natural. Corcho (opcional)
Preparación de los materiales para construir el purificador de agua
Tanto el contenedor de plástico como las piedras, la arena y la grava se deben preparar antes de construir el filtro. Para esto se debe limpiar el contenedor con abundante agua limpia y jabón antibacterial. Lo mismo con las piedras, la grava y la arena, las cuales deben ser limpiadas con agua y zarandeadas para quitar todo impureza. Se debe estar seguro de eliminar cualquier residuo orgánico en estos materiales.
Tome el recipiente de plástico transparente y córtelo por la parte superior creando una tapa superior que se pueda abrir y cerrar, y colocando la boca de la botella con su tapa hacia abajo.
Rellene el interior de la botella con capas de acuerdo a la siguiente imagen. Las piedras medianas van primero que las pequeñas.
La altura o grosor depende del tamaño del recipiente (al menos de 5 a 7 centímetros cada capa).
PROCEDIMIENTO PARA FILTRAR EL AGUA:
1. Coloque un recipiente hondo de plástico o cristal sobre una superficie plana.
2. Coloque el filtro casero con la abertura original (o boca) hacia abajo y la tapa puesta. 3. En la parte superior de la botella, previamente cortada, coloque un colador.
4. Comience a derramar el agua a ser filtrada por el colador y permita que la misma comience a traspasar las distintas capas de arena, grava, carbón activado y algodón.
5. Cierre la tapa superior cortada y deje reposar el agua por lo menos 15 minutos. Deje el filtro casero siempre en posición vertical.
6. Al finalizar el tiempo requerido, abra la boca de la botella de la parte inferior y deje que el agua ya filtrada, se deposite en el recipiente hondo de plástico o cristal.
7. El agua ya está lista para tomar.
CONSIDERACIONES:
Es completamente normal que el agua filtrada tenga residuos de carbón activado. El carbón
activado no afecta la salud de las personas, ni tampoco cambia el sabor del agua filtrada. Se puede tomar en completa confianza.
De hecho, el carbón activado sirve en el cuerpo humano en pequeñas cantidades, como un antídoto
contra posibles infecciones y hasta para contrarrestar síntomas o malestares por comer alimentos contaminados o envenenamientos.
En cuanto al mantenimiento de filtro, cada 6 semanas aproximadamente, es conveniente desarmar
a que, en el transcurso del tiempo, este pierde sus propiedades filtrantes. Además, si su uso es intensivo deberíamos hacerlo antes.
Cada una de las capas, debido a su consistencia, grosor y forma, van atrapando todos y cada uno
de los agentes contaminantes y sedimentos que se encuentran en el agua. Lo que lo convierte en un
filtro limpio, orgánico y ecológico.
El orden de las capas puede variar y se pueden incluir otros materiales como ceniza.
ACTIVIDAD INDIVIDUAL 2
Siguiendo las indicaciones anteriores, elabore un filtro purificador de agua casero. Marque su filtro con su nombre completo y curso, tómele una fotografía funcionando y envíe la evidencia de su trabajo al correo profefelixmorales@gmail.com.
