INFORME 1. DATOS INFORMATIVOS Integrantes: Decimo Electromecánica Fecha: 11 de junio de 2012.
2. TEMA: Purificador de agua.
3. OBJETIVOS: GENERAL Analizar los diferentes métodos de purificación de agua. ESPECIFICOS
Conocer maneras de purificar el agua.
Analizar filtros existentes en la naturaleza para la purificación de agua.
Concientizar sobre la contaminación de agua y sus causas.
4. JUSTIFICACIÓN El agua dulce es un recurso limitado. La proporción utilizable de este recurso es menor al 1% del total y 0.01% de todo el agua sobre la tierra (UNEP). Según la OMS, cada año mueren casi tres millones y medio de seres humanos, y en su mayoría
niños
con
enfermedades
diarreicas
agudas
(EDA)
que
son
frecuentemente originadas por falta de servicios de agua. Los factores que agudizan el problema de desabastecimiento de aguas son: el crecimiento imparable de la población y el efecto invernadero que acelera la desertificación de muchas zonas alrededor del planeta, afectando tanto el ciclo hídrico como al cambio climático y reduciendo la media de precipitaciones esperadas en regiones ya desiertas o semi-desiertas. Por esta razón se establecen técnicas y estrategias que ayudarán el proceso de la purificación de agua para el consumo humano, una de estas técnicas es el uso de filtros lentos de arena que son sistemas sencillos y efectivos, donde el agua pasa a través de lechos de capas de grava arena de diferentes tamaños las cuales retienen las impurezas y patógenos que contienen.
5. MARCO TEORICO
METODOS DE PURIFICACION DE AGUA Aunque en las grandes ciudades es casi seguro que el agua del grifo es potable, en algunos lugares aun esta condición no se da con tanta seguridad, si implementamos una manera casera y segura de potabilizar el agua que nos llega tendremos parte de la batalla ganada a las enfermedades virales. Purificadores de Osmosis Inversa Este sistema consiste en purificar el agua, haciéndola pasar a través de varios filtros de sedimentos y carbón activado, los cuales eliminan sedimentos y contaminantes orgánicos e inorgánicos, para utilizar posteriormente una membrana sintética que retiene el resto de los contaminantes, incluyendo los sólidos disueltos como las sales y los metales, además de los gérmenes y bacterias, eliminando más del 98% de aluminio, bario, cloro, plomo, detergentes,
mercurio, pesticidas orgánicos, radio, sulfatos y más de 2,000 sustancias, siendo por ende el sistema más eficiente en el hogar para obtener agua pura. Sus Principales Ventajas: Sólo es necesario conectar el Purificador de Osmosis Inversa para empezar a disfrutar de los beneficios del agua pura. Al utilizar el agua para cocinar, notará inmediatamente que se requiere un menor tiempo de cocción y un mejor sabor de los alimentos. Contará en todo momento con agua libre de contaminantes, sin preocuparse por su desinfectación o la del garrafón, recuperando al mismo tiempo este espacio en la cocina.
Purificadores de Carbón Activado Este es el sistema más utilizado en el mundo, que consiste en colocar en el mismo lugar de utilización, ya sea en la cocina o el baño, un filtro con cuello de ganso que nos permite tener agua pura en todo momento sin tener que permitirle el paso al repartidor de garrafones de agua. Estos mecanismos consisten en un portafiltros y en el filtro como tal, que puede ser de especialidad o multipropósito (que cumple las funciones de varios filtros) y que pueden ir tanto sobre la cubierta como debajo de ésta. De este tipo de purificadores, encontramos varios tipos diferentes: Filtro para sedimentos, que puede ser desde 5 micras en adelante, el cual ayuda a eliminar el sedimento del agua; mientras más pequeño es mejor su funcionamiento, aunque quita presión a la salida del agua. Filtro de carbón activado, que elimina un promedio de 200 contaminantes orgánicos e inorgánicos, como el cloro, plomo, arsénico, pesticidas y herbicidas. Filtro de ionización que elimina los contaminantes biológicos del agua, muy recomendable para zonas donde el agua no se purifique o cuya calidad sea dudosa. Sus principales ventajas son: No requiere de ninguna fuente de energía para realizar la purificación. Es modular, lo que permite colocar uno o más filtros, iguales o diferente tipo, según las condiciones del agua. (por ejemplo, se puede utilizar un filtro para sedimentos de 20 micras, luego uno de 5 micras y finalmente otro de carbón activado).
Es el sistema profesional más económico en el mercado. el costo promedio para purificar un garrafón de 19 litros es de aproximadamente $0.40. No requiere de conocimientos técnicos para su instalación, está diseñado para que el usuario lo instale. No se requiere cambiar el filtro más que cuando se necesita, sin tener que darle mantenimiento, su duración dependerá del volumen de uso que se le dé y las condiciones del agua, instalaciones y tuberías de la zona. La única limitante que tiene es que, en los casos en que el agua tiene una elevada concentración de bacterias, gérmenes y otros organismos vivos, es preferible optar por otro procedimiento, ya que no los elimina. En las ciudades, las plantas potabilizadoras se encargan de esto, por lo que la restricción se aplica sólo a las zonas que no cuentan con dichas instalaciones.
Purificadores con Cartucho y Luz Ultravioleta Este método es uno de los más recomendados para el hogar, puesto que elimina cualquier germen, bacteria u organismo microscópico sin perjuicio de nuestra salud. Consiste en un sistema de filtros que se instalan por debajo de la cubierta del fregadero y que eliminan los contaminantes orgánicos e inorgánicos, para posteriormente utilizar un filtro de luz ultravioleta que elimina de forma perfecta todos los contaminantes biológicos. Sus principales ventajas: Sólo es necesario conectar el purificador de Luz Ultravioleta a la corriente de agua para empezar a disfrutar de los beneficios de agua pura. Al utilizar esta agua para cocinar, notará de manera inmediata que se requiere un menor tiempo de cocción y un mejor sabor en los alimentos. Contará en todo momento con agua pura, sin tener que preocuparse si fue desinfectada o si el garrafón se lavó adecuadamente, recuperando al mismpo tiempo el espacio ocupado por éste último en la cocina. No requiere mantenimiento y sólo es necesario cambiar los filtros y membrana cuando sea necesario (se recomienda que se efectúe cada año. Su consumo de electricidad es muy bajo, puesto que la lámpara es de 6 watts y se conecta sólo cuando se necesita. no requiere de un técnico ni herramienta especial para su intervención.
Purificador de Agua Destilada El proceso que utiliza es el mismo que el de la naturaleza para purificar el agua: evaporarla para eliminar todos los componentes extraños y recibir a cambio agua 100% pura. El sistema consiste en evaporar el agua, dejando en la parte baja del contenedor todos los contaminantes orgánicos, inorgánicos y biológicos, para recuperar posteriormente en líquido en un recipiente superior mediante la destilación del mismo, dejándolo libre de todas las impurezas. Este sistema ha demostrado que elimina en su totalidad más de 2,000 contaminantes y todas las sales minerales del agua. Sus Principales Ventajas: Sólo es necesario conectar el sistema de Destilación a una toma de corriente eléctrica y a su llave para obtener todos sus beneficios. Este sistema es el mismo que utilizan 120 embajadas de EUA en todo el mundo. No es necesario darle mantenimiento ni verificar si los filtros funcionan, pudiendo trabajar indefinidamente. Al utilizar el agua para cocinar, notará inmediatamente que se requiere un menor tiempo de cocción y un mejor sabor de los alimentos. Contará en todo momento con agua pura, sin preocuparse por su desinfectación o la del garrafón, recuperando al mismo tiempo este espacio en la cocina.
Proceso ideal para la purificación del agua para el consumo humano. El proceso ideal para la purificación del agua para el consumo humano es una combinación de varios procesos, los que son utilizados en varias compañías envasadoras de agua purificada. Primero viene el separador de sólidos; enseguida un desmineralizado o suavizador, donde se elimina parte de la dureza del agua. Se encuentran luego tanques para almacenamiento de agua suavizada. A continuación siguen filtros de arena sílica y carbón activado. Luego están los supe filtros, un paso con restricciones de diez micrones y el filtro de osmosis inversa, con tolerancia de un micrón de diámetro. Solo pasa agua y un mínimo de sales. Lo anterior nos asegura que no habrá contaminación biológica o de partículas ajenas al agua para beber. Posteriormente se pasa al proceso de envasado. Antes de entrar a las botellas el agua es ozonizada, un proceso determinante que acrecienta el poder reactivo del
oxígeno (O2) a ozono (O3), que es un poderoso desinfectante que asegura la eliminación de elementos potencialmente patógenos, como son bacterias o virus. En una forma natural, el ozono se vuelve a convertir en oxígeno, evitando así dar sabores extraños o sensaciones irritantes.
FILTRACIÓN La filtración es el proceso mediante el cual el agua es separada de la materia en suspensión haciéndola pasar a través de una sustancia porosa. En la práctica este material poroso es generalmente arena. Hay dos tipos de filtros de arena los de acción lenta y los de acción rápida. En los filtros lentos, el agua pasa por gravedad a través de la arena a baja velocidad, la separación de los materiales sólidos se efectúa al pasar el agua por los poros de la capa filtrante y adherirse las partículas a los granos de arena. Filtros rápidos de arena, El principal carácter distintivo estos filtros, consiste en la eliminación de partículas en suspensión, relativamente grandes por procesos físicos, durante esta operación estos sólidos son acumulados en la parte superior del medio filtrante. Es mas, los filtros de arena de acción rápida requieren limpiarse mediante una operación de reflujo un tanto complicado.
MECANISMOS DE FILTRACIÓN La filtración es usualmente considerada como el resultado de dos mecanismos distintos, pero complementarios: Transporte y adherencia. Los mecanismos que pueden realizar transporte son los siguientes: • Cernido • Sedimentación • Intercepción • Difusión • Impacto inercial • Acción hidrodinámica
Los mecanismos de adherencia son los siguientes: • Interacción de las Fuerzas Electrostáticas y de Van der Waals • Enlace químico entre las partículas y la superficie de los granos
FACTORES QUE INFLUYEN LA FILTRACIÓN • Tamaño de las partículas suspendida • Densidad de las partículas suspendidas • Resistencia y dureza de los de las partículas suspendidas (floculos) • Temperatura del agua a filtrar • Concentración de partículas suspendidas en el afluente • Potencial zeta de la suspensión • pH del afluente.
CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO FILTRANTE TIPO DEL MEDIO FILTRANTE Un medio filtrante ideal es aquel de una determinada granulometría y granos de un cierto peso específico que requiere una cantidad mínima de agua para ser lavado específicamente y que es capaz de remover la mayor cantidad posible de partículas suspendidas, produciendo un efluente de buena calidad.
CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS DEL MATERIAL FILTRANTE
-Tamaño efectivo -Coeficiente de uniformidad -Forma -Peso específico EL ESPESOR DE LA CAPA FILTRANTE CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS Tasa de filtración Calidad del efluente Carga hidráulica disponible El método de control de los filtros VENTAJAS DE LOS FILTROS LENTOS La filtración lenta en arena tiene muchas ventajas • Mejora simultánea en la calidad física, química y bacteriológica del agua, con un
número de ventajas especiales para los países en desarrollo tales como el nuestro. • La eficacia en la eliminación de bacterias totales es igual que en los filtros rápidos. • No se necesitan compuestos químicos. • La operación y mantenimiento pueden ser llevados a cabo por mano de obra
semiespecializada. • El proceso de filtración es llevado a cabo por gravedad; no hay otras partes
mecánicas que precisen de energía para funcionar. • El mane jo de lodos no causa problemas; las cantidades de lodos son pequeñas tiene
muy alto contenido de materia seca.
6. CONCLUSIONES: -
La contaminación del agua es uno de los mayores problemas que en la actualidad enfrenta la sociedad, y es uno de los que más rápidamente necesita ser solucionado.
-
Hay varios métodos para la purificación del agua, pero pocos garantizan que esta sea 100% pura, lo ideal sería que fuese libre de todo organismo que no sea H2O.
-
En el análisis físico químico de las muestras de agua, se comprueba que estas cumplen con las especificaciones técnicas para el consumo humano, considerando como aspecto principal la DUREZA de la sustancia ya que debía estar bajo los niveles de aceptación establecidos por la OMS (Organización Mundial de la Salud).
-
Este proyecto de investigación permitirá el desarrollo y avance de la ciencia en el campo de la tecnología, asimismo nos permitirá cumplir las expectativas esperadas.
7. Anexos
EL FUNCIONAMIENTO DEL PURIFICADOS DE AGUA CONSISTE EN QUE INGRESA EL AGUA POR LAPARTE SUPERIOR DEL BOTELLÓN A MEDIDA QUE SE LLENA LA CÁMARA DE INGRESO EL AGUA SE FILTRA PRIMERO POR LA ARENA FINA DESPUÉS POR LA ARENA GRUESA QUEDANDO EN ELLA IMPUREZAS SÓLIDAS Y ARENA DESPUÉS PASA POR LA GEOMEMBRANA PARA UN MAYOR FILTRADO DE PEQUEÑAS IMPUREZAS SEGUIDO PASA POR EL CARBÓN ACTIVO FINO Y LUEGO EL GRUESO QUEDANDO ALLÍ OLORES Y GASES QUE EL AGUA CONTIENE POR ULTIMO PASA POR LAS PIEDRAS COQUE DONDE SE ALOJAN LAS BACTERIAS VIVAS TOMANDO ESTAS ROCAS COMO HOGAR Y ACABANDO CON OTRAS QUE LOGREN LLEGAR ALLÍ POR ESTO ES MUY IMPORTANTE AGREGAR EL CLORO AL FINAL DEL FILTRADO PARA NO MATAR LAS BACTERIAS Y QUE ESTAS EN SU HOGAR NOS AYUDEN A PURIFICAR EL AGUA .
