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-FIBROFILTRACIÓN LENTA-FILTRACIÓN LENTA EN MEDIOS FIBROSOS
-NUEVOS AVANCES TECNOLÓGICOS EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA-
Presentado por:
William Antonio Lozano Rivas: Ingeniero Ambiental y
Sanitario de la Universidad dela Salle, Colombia. Ideador de la
tecnología que aquí se presenta. En la actualidadbusca la
constitución y la dirección del Centro de Desarrollo de Tecnología
en Agua ySaneamiento “CIDEAS” de la Universidad de la Salle. Asesor
de Proyectos de Gradoen la Universidad de la Salle, ha realizado
numerosos cursos y talleres entre los que sedestacan: “Curso,
Diseño de Plantas de Tratamiento para la Purificación delAgua”
Asociación Colombiana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental,
ACODAL. “Taller,
Manejo Ambiental de los Residuos Sólidos” Ministerio del Medio
Ambiente / Asociación Colombiana de Ingeniería Sanitaria y
Ambiental, ACODAL. “Curso,Calidad del Aire: Fundamentos, Técnicas
de Medición y Gerencia” Universidad delos Andes / Laboratorio de
Contaminación Atmosférica (LPAS) de la EcolePolitechnique Federale
de Lausanne. “Curso de Tubo-sistemas” Escuela de laCalidad y
el Servicio, PAVCO S.A.
Olga Lucía Ramírez Moreno: Ingeniera Ambiental y Sanitaria de la
Universidad de laSalle. Participó en el “Seminario Iberoamerica
2002”. Universidad de Morón. Buenos
Aires. Argentina, entre septiembre 24 y octubre 10 de
2002. Realizó el “Curso de
Tubosistemas” en la Escuela de la Calidad y el Servicio,
PAVCO S.A. Trabajó en el“Diseño e Implementación de Planes de
Manejo de Residuos Hospitalarios y Similares,para Instituciones de
I, II y III nivel de atención”, durante el primer semestre de 2003,
enBogotá.
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-FIBROFILTRACIÓN LENTA-FILTRACIÓN LENTA EN MEDIOS FIBROSOS
-NUEVOS AVANCES TECNOLÓGICOS EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA-
1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo General• Plantear la alternativa de
sustitución de los medios convencionales
granulares, por lechos fibrosos en unidades de filtración
lenta.
1.2 Objetivos Específicos
Con el empleo de Medios Filtrantes Fibrosos:
• Conseguir un incremento significativo en las Ratas de
FiltraciónConvencionales de los Filtros de Arena.• Prolongar
los Tiempos de Carrera.• Mejorar la calidad fisico-química y
bacteriológica del efluente tratado.• Obtener ventajas
económicas en la construcción, operación y
mantenimiento de las unidades, frente a otras tecnologías
yespecialmente con respecto a los filtros de Arena
convencionales.
2. METODOLOGÍA EMPLEADA
El trabajo se desarrolló a partir de la construcción de una
batería de filtros, integradapor tres unidades y se planteó a
manera de un estudio piloto comparativo, mediante laevaluación de
la calidad del agua tratada por tres columnas piloto, constituidas
así:
Columna 1: Filtro con lecho de arena y soporte de Gravilla –
Grava.(Filtro Lento de Arena Convencional)
Columna 2: Filtro con lecho de fibras no tejidas de
Polipropileno.Columna 3: Filtro con lecho de fibras no tejidas de
Queratina.
El filtro o columna 1, que corresponde al lecho convencional
usado en los procesos deFiltración Lenta en Arena, es el filtro
testigo con el cual se comparan los filtros de
lechos de fibra o que son la tecnología puesta a prueba en
estainvestigación.
Con el fin de evaluar el comportamiento de la filtración en
medios fibrosos frente a losmedios granulares, en este caso arena,
la investigación se desarrolló bajo estos dosaspectos:
• Calidad del Agua Tratada, y• Operación y
Mantenimiento de los Filtros.
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La Calidad de Agua se determinó mediante cuatro parámetros
principales: Turbiedad,Color, Coliformes Totales y E. Coli, según
los lineamientos establecidos por el Decreto475 de 1998, expedido
por el Ministerio de Salud de Colombia. La periodicidad en la
toma de estos datos se determinó de acuerdo con el
comportamiento de éstos en eltiempo, y apoyados en las
recomendaciones hechas por el Ingeniero Gary S. Logsdonen su libro
“Slow Sand Filtration” para análisis de parámetros en plantas
piloto.
La Operación de cada uno de los filtros tiene tres puntos
básicos de estudio:
• Pérdidas de Carga,• Tiempos de Carrera y•
Tasas de Filtración.
Conforme con los resultados que se fueron obteniendo en la
calidad del Agua tratada,la tasa de filtración se fue incrementando
hasta determinar el límite de velocidad deflujo que soportaba cada
filtro, aplicando el criterio de condición del efluente según
lanormatividad correspondiente de Calidad del Agua Potable.
3. ACTIVIDADES DESARROLLADAS
En principio se hizo una revisión bibliográfica profunda del
toda la teoría y la práctica enlos procesos de filtración lenta y
de los antecedentes tanto en Filtración Lenta en Arenacomo en el
uso de las fibras como medio de retención de partículas.
Se buscó luego la fuente de agua acorde con las facilidades de
transporte y realizaciónde análisis de laboratorio; por esta razón
se escogió la Planta de Tratamiento“Francisco Wiesner”, de la
Empresa de Acueducto de Bogotá, en donde se pudo tomaragua cruda
procedente del embalse de Chingaza y donde se hizo el montaje y
losanálisis de laboratorio por gente calificada y con equipos de
última generación.
Se realizó el montaje de tres columnas de filtración. Después de
esto, se procedió alinicio de la etapa de maduración de los
filtros. Luego, se inició el tratamiento y sefueron incrementando
las tasas de filtración de acuerdo con los resultados
obtenidos.
El análisis bacteriológico del agua tratada se efectuó una vez
por semana y los análisis
fisicoquímicos cuatro veces por día, en promedio. Se elaboraron
las graficascorrespondientes a los datos diarios obtenidos y éstos
se sometieron a rigurosasdisquisiciones que condujeron al
planteamiento de las conclusiones y lasrecomendaciones.
4. RESULTADOS OBTENIDOS
En esta investigación y bajo las condiciones que se presentaron
en su desarrollo, elempleo de lechos de fibras en filtración lenta
produjo los siguientes resultados:
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• Aumento de un 150% en las Tasas de Filtración, sin
detrimento de la calidad delagua tratada.
• Incremento en la actividad biológica de remoción de
patógenos y materiaorgánica.
• Aumento en las carreras de filtración, por encima del
triple del tiempo de lacarrera del de arena.
• Reducción de la pérdida de carga a una séptima
parte.• Remoción del 100% de organismos patógenos de manera
constante, e
independientemente de la calidad del agua de entrada
(cruda).• Aumento de hasta 30% en la eficiencia de remoción
de turbiedad.• Aumento de hasta 40% en la eficiencia de
remoción de color.• Mayor velocidad y facilidad de limpieza
de la capa saturada a escala piloto y,
presumiblemente, a escala real.
5. CONCLUSIONES
• Se demuestra que la arena y, en general, los medios
granulares, no son laúnica, (y en algunos casos no será la mejor)
opción en filtración; es decir, losmedios granulares no son
“irremplazables” como se estuvo afirmando durante200 años.
• Las Fibras son mejor Medio Filtrante que los medios
granulares por suspropiedades estructurales y las consiguientes
características hidráulicas y desuperficie que de allí se
derivan.
•
Las Fibras se constituyen en un mejor medio para el
almacenamiento de materiaorgánica y organismos, lo que representa
una mayor y mejor formación de lacapa biológica
Schmutzdecke, y aumento en la carrera de filtración.
• Ya que los medios filtrantes fibrosos permiten trabajar
a tasas de filtración másaltas, (150% más) el requerimiento de
espacio se reduce en la mismaproporción, porque las unidades se
hacen más pequeñas. Es decir, si porejemplo un Filtro Lento de
Arena requiere de un área de 100 m2, podría serreemplazado por un
Filtro de Fibras que ocuparía sólo 40 m2.
• La Filtración en Medios Fibrosos se constituye en una
nueva alternativa queamplia el espectro de aplicabilidad de la
Filtración Lenta a más municipios,poblaciones y ciudades con
problemas de espacio, y además, permite su
aplicación en grandes ciudades que determinen por una o varias
razones(económicas, operacionales, ecológicas, ambientales,
sociales, etc.) que laFiltración Biológica en medios Fibrosos es su
mejor opción.
• Los resultados obtenidos, sugieren que esta tecnología
se podría aplicartambién en filtración rápida, tanto en filtros a
gravedad, como a presión.
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6. RECOMENDACIONES
• Debe profundizarse en la investigación de esta
tecnología ya que, a pesar dehaber presentado resultados
contundentes y muy favorables, es necesarioestudiar otros aspectos
que por causa de tiempo y principalmente de recursos,no fueron
contemplados en este proyecto.
• Es crucial motivar el ánimo científico e investigativo
en las instituciones deeducación superior, con el fin de lograr el
crecimiento tecnológico y el avance entodos los campos de la
ingeniería. Esto deriva en el incremento de los niveles devida en
Latinoamérica mediante la implementación de tecnologías apropiadas
yenteramente aplicables a nuestro medio y en correspondencia con
nuestraslimitaciones económicas.
• Deben tejerse y fortalecerse los vínculos de empresas,
grupos y gremios con lasuniversidades para lograr una cooperación
conjunta que apunte hacia aportesreales y efectivos en la
ingeniería, y que además impulse la búsqueda desoluciones a los
problemas de abastecimiento, tratamiento y disposición de lasaguas,
así como de saneamiento y solución de conflictos ambientales.
• Por el beneficio de la ingeniería, deben orientarse los
trabajos de tesis depregrado hacia la propuesta y validación de
ideas innovadoras que se traduzcanen un crecimiento tecnológico y
científico, haciendo que tales “trabajos” vayanmás allá de un
simple requisito académico - en ocasiones repetitivo,intrascendente
e inútil - para obtener un Título Universitario.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
S VAN DIJK, J.C. Y OOMEN J.H.C.M. (1978).
Filtración Lenta en Arena para AbastecimientoPúblico de Agua en
Países en Desarrollo. Manual de Diseño y Construcción.
CentroInternacional de Referencia para Abastecimiento Público de
Agua de la OMS. CentroPanamericano de Ingeniería Sanitaria y
Ciencias del Ambiente, CEPIS. La Haya, Países Bajos.
S HUISMAN. (1972). Filtros Lentos o Biológicos.
Departamento de Ingeniería del Servicio Nacionalde Agua Potable y
Saneamiento Rural, SNAP. Unidad de Abastecimiento de Agua,
WHO.Ginebra, Países Bajos.
S STIPP PATERNIANI, J. E. (1991). Utilização de Mantas
Sinteticas não Tecidas na FiltraçãoLenta en Areia de Ãguas de
Abastecimento. Tesis Doctoral bajo la asesoría de Luiz Di
Bernardo.Escuela de Ingeniería de Sao Carlos, Universidad de Sao
Paulo, Brasil.
S MBWETTE, T.S.A., and GRAHAM, N.J.D. (1988). Pilot
Plant Evaluation of Fabric – ProtectedSlow Sand Filters. Ellis
Horwood Limited. Chichester, United Kingdom (UK).
S FERNANDEZ, J.; SÁNCHEZ, A.; LATORRE, J.; MUÑOZ, N.;
BERÓN, F.; RESTREPO, M. (2001). Uso de Fibras Naturales y
Sintéticas en Filtración Lenta en Arena. Universidad del
Valle.CINARA. Colciencias. Cali, Colombia.
S GÁLVEZ G. Y TORRES V. (2001). Evaluación del Cambio en
las Propiedades Hidráulicas enMantas Sintéticas antes y después de
su Uso Continuado en Filtración Lenta en Arena. Tesis dePregrado
dirigida por Javier Fernández, Facultad de Ingeniería Sanitaria.
Universidad del Valle.CINARA. Cali, Colombia.
S LOGSDON, Gary S. (1991). Slow Sand Filtration.
American Society of Civil Engineers. NewYork, EE UU.
