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POTABILIZACION DEL AGUAEN EL MEDIO RURAL

Enrique Daz de Len SnchezYolanda Gallegos GonzlezRodolfo Rodrguez Corpus

Universidad Autnoma de San Luis PotosAlvaro Obregn 64, San Luis Potos, S.L.P. Mxico

RESUMENAnte la problemtica que se vive en las Zonas Aridas de Mxico, como la pobreza y la baja densidadpoblacional; se dise, construy y prob, un equipo sencillo y econmico que utilizando la energa solarpermite potabilizar cerca de 150 l de agua por da, y obtener cerca de 600 l de agua filtrada por da. Seincluyen resultados bacteriolgicos del agua antes y despus del tratamiento; el agua utilizada se contaminpreviamente al ensayo.

INTRODUCCIONMxico es un pas de contrastes, cuenta en su territorio con bosques, selvas y zonas de alta productividadagrcola, pero tambin desiertos y zonas ridas, que representan aproximadamente el 60% del mismoterritorio.

En las zonas ridas se presentan serios problemas socio-econmicos que no resultan fciles de resolver y queaunados a las caractersticas y peculiaridades de sus moradores, se agravan e imposibilitan su solucin. Elarraigo tan marcado de los habitantes, as como la baja densidad poblacional - 80,000 comunidades menoresde 5,000 habitantes - ocasiona una dificultad mayscula al Gobierno para ofrecer los servicios mselementales de agua potable, electricidad, drenaje, etc. lo que propicia el atraso y el subdesarrollo.En stas zonas, el agua constituye uno de los factores ms importantes, que decide y define las caractersticaspredominantes de la regin.

La principal fuente de abastecimiento es el agua de lluvia acumulada en bordos o estanques de los que sesurten los habitantes y que comparten con sus animales, lo que trae como consecuencia una seriacontaminacin del agua y la proliferacin de enfermedades gastrointestinales que frecuentemente resultanmortales, sobre todo para los nios. La observacin de esta problemtica tan aguda y crtica nos indujo abuscar algunos mtodos sencillos y prcticos que permitieran dotar a las comunidades rurales pequeas delaltiplano Potosino y de otras partes, de agua potable.

Uso eficiente del agua en cuencas - Potabilizacion del agua en....

http://www.unesco.org.uy/phi/libros/uso_eficiente/diaz.html (1 de 6) [4/1/2004 1:52:12 PM]

El mtodo empleado para potabilizar el agua deba tener como caractersticas, su sencillez y facilidad paraconstruirse, transportarse, instalarse y operarse en reas en las que se carece de la mayora de los servicios:electricidad, gas domstico, etc. Desde luego al revisar la bibliografa, se encontr que el filtro de arena es elmedio ms adecuado y prctico para el tratamiento del agua en zonas rurales (JENKINS sugiere el empleo desales de calcio para aumentar la efectividad del filtro de arena, sin embargo esto implicara en nuestro caso, unsistema de dosificacin, que aumentara tanto la dificultad de manejo como el costo), pero no ofrece seguridadni garanta en cuanto a la calidad del agua que se obtiene, no obstante se eligi como una de las opciones msfactibles; y para aumentar su efectividad, se pens en complementarlo con un calentamiento a base de energasolar.

PRUEBAS PRELIMINARES DE LABORATORIOLas pruebas preliminares efectuadas en el laboratorio sirvieron para dos fines: el primero fue comprobar lapotabilizacin bacteriolgica del agua procesada, y el segundo consisti en determinar los factores msrelevantes del proceso; el agua tratada en cada prueba fue contaminada previamente con un cultivo deescherichia coli, y se analiz bacteriolgicamente antes y despus del tratamiento.

Los resultados de estas pruebas fueron muy satisfactorios y nos alentaron a continuar con el proyecto.

DISEO DEL EQUIPOLa segunda etapa del trabajo consisti en el diseo, la construccin y las pruebas de funcionamiento de unequipo con las caractersticas mencionadas anteriormente, el cual se le llam POTABILIZADOR, y queconsta de sedimentador, filtro de arena, colector solar y tanques receptores (figs. 1 a 4).

MODIFICACIONES, CONTROL DE SALIDADEL AGUA Y PRUEBAS FINALESEl obstculo ms importante que se present fue el controlar la salida del agua del colector, y se solucioninstalando un termostato debidamente sellado para evitar el paso del agua no pasteurizada. Al instalar elsistema de control, la produccin de agua tratada, se reduca notablemente, y esto nos llev a modificar elequipo a su forma actual.

La modificacin consisti en dividir el tubo de salida del filtro y llevar una de las terminales al colector solarpara pasteurizar una parte del agua filtrada; la otra terminal se llev a un tanque receptor para recibir el restodel agua filtrada. Con objeto de que funcionara adecuadamente, fue necesario establecer una diferencia deniveles entre la salida del colector y la entrada del tanque receptor del agua filtrada, sta ltima con un nivelms alto que la primera, de modo que cuando el agua del colector solar alcanza la temperatura adecuada, seabre el termostato y por ser su nivel ms bajo, sale el agua pasteurizada; cuando se cierra la vlvula deltermostato, se llena el depsito del agua filtrada.

Trabajando de esta manera, si se mantiene constantemente lleno el sedimentador, se pueden obtener de 400 a600 lts. de agua filtrada por da, que puede ser usada para el aseo, lavado de ropa, etc., y entre 100 y 150 lts.por da de agua potabilizada bacteriolgicamente para consumo humano.

La Figura 3 muestra el diseo de la vlvula de control y el dispositivo para su colocacin.



Figura 1Vista transversal del sedimentador

Figura 2Filtro de arena a) Tubo perforador para la descarga del filtro, b) Grava, c) Arena, d) Agua

Figura 3Vlvula de control y forma de instalar



Figura 4Disposicin del equipo

La Figura 4 muestra el diseo del equipo actual para pasteurizar el agua.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESDe acuerdo a los resultados obtenidos (Tabla I), podemos concluir que el equipo diseado, puedeproporcionar de 80 a 150 lts. por da de agua pasteurizada en das soleados, y de 400 a 600 lts. por da de aguafiltrada, si el equipo se abastece continuamente.

Adems cumple las condiciones propuestas de economa, sencillez de construccin, instalacin y manejo.Los materiales utilizados son de uso comn en cualquier parte, por lo que es ideal para comunidades pequeasde pases en vas de desarrollo.

Recomendamos el uso de tubera de cobre en la fabricacin del colector solar para evitar oxidaciones eincrustaciones.

Recomendamos tambin un control estricto de su funcionamiento para obtener resultados.

Este equipo puede mejorarse si se le incorporan algunos elementos como: termostatos de mayor precisin,alimentacin continua y otros, pero aumentara su costo.

NOTA DEL AUTORTiempo despus de la iniciacin de este proyecto lleg a nuestras manos la publicacin del trabajo deCIOCHETTI en el cual encontramos apoyo y respaldo para continuar.



AGRADECIMIENTOAgradecemos en todo lo que vale la cooperacin y ayuda que nos brind el Ing. Jos C. Rodrguez, en eldesarrollo del presente trabajo.

REFERENCIASALVAREZ-ICAZA, Luis, Diseo para Captadores Solares Planos. Memorias de la X ReuninNacional de Energa Solar. Mrida, Yucatn, Mxico, 1985. 124 pp.

APHA-AWWA-WPCF. (1980) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,15th. Ed., 1980.

CIOCHETTI, David A. y METCALF, Robert H., Pasteurization of Naturally Contamined WaterWith Solar Energy. Applied and Enviromental Microbiology. Vol. 47 No. 2, 1984, 223 pp.

INEGI. X Censo General de Poblacin y Vivienda 1980. Resumen General Vol. I. Mxico, 1986.

ESKEL, Nordel, Tratamiento de Agua para la Industria y Otros Usos. 7a. Ed. Editorial Continental,1981, 262 pp.

HOWARD, Jim, Safe Drinking Water, An Oxfam Technical Guide. 1979.

RUBIN, J. Alan, Chemistry of Wastewater Technology. Ann Arbor Science Publishers Inc., 1978, 99pp.

STARR, P. Mortimer et al., The Prokaryotes - A Hand-book on Habitats, Isolation andIdentification of Bacteria. Vol. I. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg, New York, 1981.

Tabla 1Efectividad del equipo completo (filtro y colector solar) adaptado con termostato

Fecha

Agua contaminada(promedio) Agua tratada y % de efectividad

Organismostotalesen colonias/m.l.

Coliformesfecales

NMP/100ml

Organismostotales encolonias.

% deefectividad

Coliformesfecales

NMP/100ml

% deefectividad

Temperaturaa la salida

del colectorsolar en C

6/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 210 99.9 100 706/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 850 99.55 < 2 100 7011/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 350 99.81 < 2 100 7012/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 330 99.82 < 2 100 7013/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 550 99.71 < 2 100 7014/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 220 99.89 < 2 100 7021/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 230 99.79 < 2 100 7021/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 750 99.67 < 2 100 70



22/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 180 99.91 < 2 100 7225/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 430 99.78 < 2 100 7025/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 500 99.74 < 2 100 80.3 *26/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 65 99.96 < 2 100 90.3 *

Aguas filtradas nicamente12/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 30000 84.22 7300 99.8413/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 35000 81.6 43000 99.0622/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 56000 70.53 3600 99.2126/IX/89 1.9 x 105 4.6 x 106 13000 93.15 46000 9917/X/89 1.9 x 105 4.6 x 106 16000 91.6 2400 99.9425/X/89 1.9 x 105 4.6 x 106 12200 93.18 < 3000 > 99.93

* El agua permaneci 30 minutos ms en el colector solar a propsito

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