Potabilización del agua en medios rurales
Ante la problemática que se vive en las Zonas Aridas de México, como la pobreza y la baja densidad poblacional; se diseñó, construyó y probó, un equipo sencillo y económico.
El mismo utiliza la energía solar permitiendo potabilizar cerca de 150 lts. de agua por día, y obtener cerca de 600 lts. de agua filtrada por día.
Se incluyen resultados bacteriológicos del agua antes y después del tratamiento; el agua utilizada se contaminó previamente al ensayo.
INTRODUCCION
México es un país de contrastes, cuenta en su territorio con bosques, selvas y zonas de alta productividad agrícola, pero también desiertos y zonas áridas, que representan aproximadamente el 60% del mismo territorio.
En las zonas áridas se presentan serios problemas socio-económicos que no resultan fáciles de resolver y que aunados a las características y peculiaridades de sus moradores, se agravan e imposibilitan su solución. El arraigo tan marcado de los habitantes, así como la baja densidad poblacional - 80,000 comunidades menores de 5,000 habitantes - ocasiona una dificultad mayúscula al Gobierno para ofrecer los servicios más elementales de agua potable, electricidad, drenaje, etc. lo que propicia el atraso y el subdesarrollo.
En éstas zonas, el agua constituye uno de los factores más importantes, que decide y define las características predominantes de la región.
La principal fuente de abastecimiento es el agua de lluvia acumulada en bordos o estanques de los que se surten los habitantes y que comparten con sus animales, lo que trae como consecuencia una seria contaminación del agua y la proliferación de enfermedades gastrointestinales que frecuentemente resultan mortales, sobre todo para los niños. La observación de esta problemática tan aguda y crítica nos indujo a buscar algunos métodos sencillos y prácticos que permitieran dotar a las comunidades rurales pequeñas del altiplano Potosino y de otras partes, de agua potable.
El método empleado para potabilizar el agua debía tener como características, su sencillez y facilidad para construirse, transportarse, instalarse y operarse en áreas en las que se carece de la mayoría de los servicios: electricidad, gas doméstico, etc. Desde luego al revisar la bibliografía, se encontró que el filtro de arena es el medio más adecuado y práctico para el tratamiento del agua en zonas rurales (JENKINS sugiere el empleo de sales de calcio para aumentar la efectividad del filtro de arena, sin embargo esto implicaría en nuestro caso, un sistema de dosificación, que aumentaría tanto la dificultad de manejo como el costo), pero no ofrece seguridad ni garantía en cuanto a la calidad del agua que se obtiene, no obstante se eligió como una de las opciones más factibles; y para aumentar su efectividad, se pensó en complementarlo con un calentamiento a base de energía solar.
PRUEBAS PRELIMINARES DE LABORATORIO
Las pruebas preliminares efectuadas en el laboratorio sirvieron para dos fines: el primero fue comprobar la potabilización bacteriológica del agua procesada, y el segundo consistió en determinar los factores más relevantes del proceso; el agua tratada en cada prueba fue contaminada previamente con un cultivo de escherichia coli, y se analizó bacteriológicamente antes y después del tratamiento.
Los resultados de estas pruebas fueron muy satisfactorios y nos alentaron a continuar con el proyecto.
DISEÑO DEL EQUIPO
La segunda etapa del trabajo consistió en el diseño, la construcción y las pruebas de funcionamiento de un equipo con las características mencionadas anteriormente, el cual se le llamó POTABILIZADOR, y que consta de sedimentador, filtro de arena, colector solar y tanques receptores (figuras 1 a 4).
MODIFICACIONES, CONTROL DE SALIDA DEL AGUA Y PRUEBAS FINALES
El obstáculo más importante que se presentó fue el controlar la salida del agua del colector, y se solucionó instalando un termostato debidamente sellado para evitar el paso del agua no pasteurizada. Al instalar el sistema de control, la producción de agua tratada, se reducía notablemente, y esto nos llevó a modificar el equipo a su forma actual.
La modificación consistió en dividir el tubo de salida del filtro y llevar una de las terminales al colector solar para pasteurizar una parte del agua filtrada; la otra terminal se llevó a un tanque receptor para recibir el resto del agua filtrada. Con objeto de que funcionara adecuadamente, fue necesario establecer una diferencia de niveles entre la salida del colector y la entrada del tanque receptor del agua filtrada, ésta última con un nivel más alto que la primera, de modo que cuando el agua del colector solar alcanza la temperatura adecuada, se abre el termostato y por ser su nivel más bajo, sale el agua pasteurizada; cuando se cierra la válvula del termostato, se llena el depósito del agua filtrada.
Trabajando de esta manera, si se mantiene constantemente lleno el sedimentador, se pueden obtener de 400 a 600 lts. de agua filtrada por día, que puede ser usada para el aseo, lavado de ropa, etc., y entre 100 y 150 lts. por día de agua potabilizada bacteriológicamente para consumo humano.
La Figura 3 muestra el diseño de la válvula de control y el dispositivo para su colocación.
La Figura 4 muestra el diseño del equipo actual para pasteurizar el agua.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
De acuerdo a los resultados obtenidos (Tabla I), podemos concluir que el equipo diseñado, puede proporcionar de 80 a 150 lts. por día de agua pasteurizada en días soleados, y de 400 a 600 lts. por día de agua filtrada, si el equipo se abastece continuamente.
Además cumple las condiciones propuestas de economía, sencillez de construcción, instalación y manejo.
Los materiales utilizados son de uso común en cualquier parte, por lo que es ideal para comunidades pequeñas de países en vías de desarrollo.
Recomendamos el uso de tubería de cobre en la fabricación del colector solar para evitar oxidaciones e incrustaciones.
Recomendamos también un control estricto de su funcionamiento para obtener resultados.
Este equipo puede mejorarse si se le incorporan algunos elementos como: termostatos de mayor precisión, alimentación continua y otros, pero aumentaría su costo.
COMENTARIOS
El agua permaneció 30 minutos más en el colector solar a propósito
NOTA DE LA AUTORA
Tiempo después de la iniciación de este proyecto llegó a nuestras manos la publicación del trabajo de CIOCHETTI en el cual encontramos apoyo y respaldo para continuar.
AGRADECIMIENTO
Agradecemos en todo lo que vale la cooperación y ayuda que nos brindó el Ing. José C. Rodríguez, en el desarrollo del presente trabajo.