Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la ...
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería 1-1-2015 Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena Leidy Johana Gualteros Díaz Universidad de La Salle, Bogotá María Angélica Chacón Rodríguez Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria Citación recomendada Citación recomendada Gualteros Díaz, L. J., & Chacón Rodríguez, M. A. (2015). Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/551 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería Ambiental y Sanitaria by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2015
Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización
de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio
Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena
Leidy Johana Gualteros Díaz Universidad de La Salle, Bogotá
María Angélica Chacón Rodríguez Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria
Citación recomendada Citación recomendada Gualteros Díaz, L. J., & Chacón Rodríguez, M. A. (2015). Estudio de la eficiencia de lechos filtrantes para la potabilización de agua proveniente de la quebrada la despensa en el municipio Guaduas Cundinamarca vereda La Yerbabuena. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/551
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1
ESTUDIO DE LA EFICIENCIA DE LECHOS FILTRANTES PARA LA
POTABILIZACION DE AGUA PROVIENENTE DE LA QUEBRADA LA
DESPENSA EN EL MUNICIPIO GUADUAS CUNDINAMARCA VEREDA LA
YERBABUENA.
LEIDY JOHANA GUALTEROS DIAZ
MARIA ANGELICA CHACON RODRIGUEZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C
2015
2
ESTUDIO DE LA EFICIENCIA DE LECHOS FILTRANTES PARA LA
POTABILIZACION DE AGUA PROVIENENTE DE LA QUEBRADA LA
DESPENSA EN EL MUNICIPIO GUADUAS CUNDINAMARCA VEREDA LA
YERBABUENA.
LEIDY JOHANA GUALTEROS DIAZ
MARIA ANGELICA CHACON RODRIGUEZ
Trabajo de grado para optar el título de Ingeniera Ambiental y Sanitaria
Director
LUIS EFREN AYALA ROJAS
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ D.C
2015
3
Bogotá D.C. Junio de 2015
Nota de aceptación
Firma del Director
Firma del Jurado
Firma del Jurado
4
DEDICATORIA
Agradezco a Dios haberme dado la
oportunidad de realizar la carrera
profesional y poder llegar a
culminarla, también le doy gracias a mi
hijo, mi esposo y mis padres por
acompañarme durante este proceso.
LEIDY JOHANA GUALTEROS DIAZ
A Dios nuestro Señor, quien en su
infinita misericordia ha iluminado mi
camino y es fuente de inspiración,
sabiduría y claridad, Maestro a quien
dedico cada paso de mi vida, todo sea
para su gracia, honor y gloria.
En segunda instancia agradezco A
mis padres, hermanos, a mi esposo y
a mi hijo quienes me apoyaron en
cada momento difícil y siempre
estuvieron hay dándome apoyo para
lograr una meta más: “la de ser
profesional”.
MARIA ANGELICA CHACON
RODRIGUEZ
5
AGRADECIMIENTOS
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. Directivos y
Cuerpo docente en general. Por el acompañamiento en el proceso educativo,
Calidad en la enseñanza, conocimientos transmitidos, filosofía lasallista y
Formación integral en el transcurso de la carrera profesional.
Ing. LUIS EFREN AYALA ROJAS. Director del presente proyecto de tesis por el
apoyo prestado durante el proceso de desarrollo del presente trabajo
Laboratorio Ingeniería Ambiental y Sanitaria. Ing. Oscar Fernando Contento,
por la asesoría, calidad en el servicio y asistencia oportuna.
Departamento de Ciencias Básicas. Laboratorio de Microbiología y monitores de
laboratorio quienes nos brindaron el espacio y asesoría en el desarrollo de nuestra
investigación.
6
Contenido del trabajo
DEDICATORIA ...................................................................................................................................... 4
AGRADECIMIENTOS............................................................................................................................. 5
1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO........................................................................................................ 11
1.1 Planteamiento del Problema .................................................................................................. 12
1.2. Formulación Del Proyecto ...................................................................................................... 13
1.3. Justificación ............................................................................................................................ 13
2. OBJETIVOS ..................................................................................................................................... 15
1.1. Objetivo General .................................................................................................................... 15
1.2. Objetivos Específicos .............................................................................................................. 15
3. ANTECEDENTES ............................................................................................................................. 16
3.1. Marco teórico ......................................................................................................................... 18
3.1.1. Que es la filtración lenta en arena ................................................................................ 19
comunidad entre otros. (ROJAS, 2006) ........................................................................................ 19
3.1.2. Proceso de filtración ....................................................................................................... 19
3.1.3. Principio de la filtración lenta con arena ........................................................................ 20
3.1.4. Limitaciones de los filtros lentos de arena ...................................................................... 20
3.1.5. Ventajas de la filtración lenta con arena ......................................................................... 21
3.1.6. Recomendaciones para el diseño de cada filtro lento de arena ..................................... 22
3.1.7. Requerimientos de operación y monitoreo .................................................................... 23
3.2 Marco conceptual ................................................................................................................... 23
3.2.1. Medios filtrantes ............................................................................................................. 24
3.2.2 Condiciones ambientales y calidad del agua cruda ......................................................... 28
3.2.3 Distribución de agua potable en Colombia ...................................................................... 29
3.2.4. Modelo a escala .............................................................................................................. 31
3.3 Marco legal .............................................................................................................................. 34
4. DESCRIPCIÓN METODOLÓGIA ....................................................................................................... 36
4.1. Especificaciones técnicas de diseño ....................................................................................... 36
4.2 Ilustración de modelos a escala .............................................................................................. 32
4.3. Etapa preliminar y exploratoria ........................................................................................ 38
4.3.1 Etapa descriptiva ....................................................................................................... 39
4.3.2. Etapa Experimental ......................................................................................................... 40
4.1.4 Etapa de Evaluación y Concluyente ............................................................................... 43
7
5. RESULTADOS ................................................................................................................................. 46
5.2 Caracterización De Aguas Tomado En Época De Verano ....................................................... 47
5.3 Variables Para El Diseño Del Filtro ........................................................................................ 48
5.4 Materiales Y Grosores De Los Lechos Filtrantes .................................................................... 50
5.5 Caracterizaciones Del Agua Antes Y Después De Filtrar ......................................................... 52
5.5.1 Caracterización De Turbidez............................................................................................. 52
5.5.2 Caracterización De Coliformes ......................................................................................... 53
5.5.3 Caracterización De Oxigeno Disuelto (OD)2 ..................................................................... 53
5.5.4 Caracterización de Sólidos Sedimentables ...................................................................... 54
5.6. Indicadores De Eficiencia ....................................................................................................... 55
5.6.1 Eficiencias De Remoción De Los Cuatro Filtros En Turbidez ............................................ 55
5.6.2Eficiencias De Remoción De Los Cuatro Filtros En Coliformes .......................................... 56
5.6.3. Resumen de Eficiencias de Remoción ............................................................................. 57
6. RESULTADOS ................................................................................................................................. 58
6.1. Comparación de Parámetros..................................................... ¡Error! Marcador no definido.
6.2. Análisis de Graficas ................................................................................................................. 61
7. PRESUPUESTO ............................................................................................................................... 75
8. CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 79
9. RECOMENDACIONES ..................................................................................................................... 81
9. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 82
ANEXOS 1 .......................................................................................................................................... 84
ANEXO 2 .......................................................................................................................................... 103
ANEXO 3 .......................................................................................................................................... 106
ANEXO 4 .......................................................................................................................................... 114
ANEXO 5 .......................................................................................................................................... 122
8
Lista de Graficas
Grafica 1: caracterización de aguas tomada en época de verano ....... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 2: caracterización de aguas en época de verano .................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 3: solidos sedimentables antes y después del filtro ................ ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 4 : coliformes T. antes y después del filtro .............................. ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 5: eficiencias de remoción en coliformes ................................ ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 6 : turbidez antes y después del filtro ..................................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 7: coliformes antes y después del filtro. ................................. ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 8 : eficiencia de remoción de turbidez .................................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 9: Coliformes T. VS turbidez después del filtro ....................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 10: Coliformes T. VS turbidez antes del filtro .......................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 11: Solidos s. VS Coliformes T. antes del filtro ........................ ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 12: solidos s. VS Coliformes T. despues del filtro ................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 13: solidos s. VS Coli T. turbidez antes del filtro...................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 14: Solidos S. VS turbidez después del filtro ........................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 15: oxígeno disuelto VS coliformes T. antes del filtro .......... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 17: oxígeno disuelto VS coliformes T. después del filtro........ ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 18: oxígeno disuelto VS turbidez antes del filtro .................... ¡Error! Marcador no definido.
Grafica 19 oxígeno disuelto VS turbidez después del filtro ….….…………………………………………......62
9
Lista de Tablas
Tabla 1: Antecedentes teórico .......................................................................................................... 16
Tabla 2: continuación ........................................................................................................................ 17
Tabla 3: continuación. ....................................................................................................................... 17
Tabla 4: comportamiento típico del tratamiento de filtros lentos de arena convencionales .......... 22
Tabla 5: dimensiones filtros caseros ................................................................................................. 27
Tabla 6: variables del proceso que afectan las eficiencias de la filtración lenta .............................. 28
Tabla 7: distribución de agua potable y saneamiento básico en Colombia ..................................... 30
Tabla 8: Distribución de lechos en cada filtro ................................................................................... 36
Tabla 9: Normatividad aplicable en el proyecto ............................................................................... 34
Tabla 10: continuación ...................................................................................................................... 35
Tabla 11: Diseño metodológico del proyecto ................................................................................... 37
Tabla 12: continuación ...................................................................................................................... 38
Tabla 13: caracterización de aguas tomado en época de lluvia ....................................................... 46
Tabla 14: caracterización de aguas tomado en época de verano .................................................... 47
Tabla 15: cálculos de área, volumen y peso de los filtros................................................................. 47
Tabla 16: información del prototipo empírico .................................................................................. 48
Tabla 17: caracterización del filtro 1. ................................................................................................ 50
Tabla 18: caracterización del filtro 2. ................................................................................................ 50
Tabla 19 : características del filtro 3 ................................................................................................. 51
Tabla 20: características del filtro 4. ................................................................................................. 51
Tabla 21: caracterización de turbidez antes y después de los 4 filtros ............................................ 52
Tabla 22: caracterización de coliformes antes y después de los 4 filtros ......................................... 53
Tabla 23: caracterización de oxígeno disuelto antes y después de los 4 filtros ............................... 53
Tabla 24: caracterización de solidos suspendidos antes y después de los 4 filtros.......................... 54
Tabla 25: indicadores de eficiencia ................................................................................................... 55
Tabla 26: Eficiencias de remoción de turbidez en los 4 filtros. ........................................................ 55
Tabla 27: Eficiencias de remoción de Coliformes T. en los 4 filtros. ................................................. 56
Tabla 28: Resumen de eficiencias de remoción................................................................................ 57
10
Lista de figuras
figura 1: criterios de selección de familias para la implementación del presente proyecto. .......... 39
figura 2. Investigaciones de proyectos anteriores ............................................................................ 40
figura 4: selección de sistemas de potabilización de agua ............................................................... 42
figura 5: elaboración e implementación de filtros .............................. ¡Error! Marcador no definido.
11
1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Este proyecto consistió en el diseño de cuatro unidades de tratamiento de agua a
partir de la evaluación de la eficiencia de cada lecho. Este proyecto fue desarrollado
con cuatro familias que residen en el área rural del municipio de Guaduas
(Cundinamarca).
Teniendo en cuenta el comportamiento y la funcionalidad de cada uno de ellos y
el tipo de material usado (carbón activado, tubería de PVC, arena fina).De acuerdo
a un estudio comparativo entre los 3 filtros, se planteó una cuarta unidad del filtro
prototipo, con el fin de aportarles a la comunidad una réplica, del filtro más eficiente.
Estos se implementaron con el objetivo de brindarle a la comunidad un agua de
mejor calidad para el consumo diario de cada una de las familias.
La metodología se inició con un diagnóstico de las familias más vulnerables y que
necesitaban una mejora en la calidad del agua que usaban a diario.
Consecutivamente se realizó una recopilación de documentación y de registros de
enfermedades causadas por el consumo del agua no tratada, para esto se apoyó
principalmente en los testimonios de la población, con una posterior rectificación de
los registros suministrados por E.S.E Hospital San José de Guaduas.
Paralelamente a la información obtenida, se realizaron análisis fisicoquímicos y
biológicos in situ y ex situ dentro de los cuales están turbidez, coliformes totales,
color, olor, sabor y sólidos sedimentables. Posteriormente se realizaron monitoreo
a la fuente de agua de acuerdo a la variación del clima, ya que este factor influye
directamente en la concentración de turbidez y solidos sedimentables. Finalmente,
de acuerdo a la información recopilada y los análisis in situ y ex situ, se
determinaron los tipos de filtros y lechos adecuados para el tratamiento de esta
fuente proveniente de la quebrada la Despensa en la Vereda La YerbaBuena,
municipio de Guaduas Cundinamarca.
Finalmente el prototipo escogido, es el lecho compuesto de piedra grande, grava,
arena gruesa y tubería de PVC, debido a que logro la mayor eficiencia de remoción
.Esta unidad de filtración mostro una eficiencia entre el 73.4% y el 93. % en la
disminución de la turbidez; y en cuanto a la remoción de Coliformes totales, en
todas las viviendas tuvo una remoción del 100%
12
1.1 Planteamiento del Problema
En los países en vías de desarrollo como es el caso de Colombia normalmente no
hay suficiente agua limpia o sistemas de colección. Una gran parte de la población
de estos países muere o enferma a causa de patógenos existentes en el agua que
beben. El mayor impacto se genera en grupos más vulnerables como los niños,
personas mayores o parte de la población con un sistema inmunológico débil. La
gran mayoría de estos microorganismos patógenos se pueden eliminar mediante la
aplicación de técnicas de tratamiento del agua, como son las floculación-
coagulación, sedimentación y filtración. Para garantizar la seguridad del agua
potable los sistemas de desinfección del agua se aplican generalmente en una
etapa final del tratamiento del agua.1
Para el caso de la comunidad de la vereda de La Despensa por razones de costos
y eficiencia se implementaron unidades de filtración lenta de arena, teniendo en
cuenta que cada uno de los prototipos se compone de tres tipos de lecho filtrante
iguales (arena , piedra de media zonga de 5-8cm y grava de 0.05mm ) pero difirieren
en un cuarto lecho filtrante (carbón activado , arena fina o tubería de PVC) .
Estas unidades de filtración se implementaron para mejorar la calidad del agua de
este grupo de familias, que directamente también obtuvieron una mejora en su
calidad de vida, debido a que se han presentado inconvenientes al momento de
consumir el agua proveniente de la quebrada la despensa.(Dolores de estómago,
nauseas) y problemas de contaminación en el agua (presencia de solidos
suspendidos y sedimentables, color aparente oscuro y mal sabor). Ellos le atribuyen
estas características al consumo de agua obtenida directamente de esta.
Las familias que hacen uso del agua dela quebrada piensan que por el hecho de
que el agua proviene de un nacedero, el agua es potable. Sin embargo ellos han
evidenciado que el agua que consumen no es potable por las consecuencias
negativas tras su consumo. Además de esto las familias no cuentan con el
conocimiento sobre las posibilidades para poder potabilizar el agua a un bajo costo
con una fácil implementación, por lo tanto piensan que la única opción es la
instalación de un sistema de abastecimiento por parte de la empresa del acueducto.
1 lenntech, 2011
13
1.2. Formulación Del Proyecto
Este proyecto fue implementado en cuatro familias , de la vereda La Yerba
Buena , municipio de Guaduas (Cundinamarca), con las que se trabajó en una
primera parte con tres familias y posteriormente se replicó el filtro más eficiente a
una cuarta. Para determinar la eficiencia de cada filtro se tuvo en cuenta el cambio
en las concentraciones de parámetros como, color, turbidez, solidos sedimentables,
solidos suspendidos, coliformes totales y teniendo como base de referencia la
Resolución 2115 de 22 de junio de 2007.
Para el desarrollo de este proyecto se desarrolló una metodología la cual se
describe por medio de un esquema planteado en fases, y clasificado en etapa
preliminar o exploratoria, descriptiva, experimental, de evaluación y etapa
concluyente.
1.3. Justificación
El agua dulce es un recurso limitado y sumado a esto, existen factores que agudizan
el problema de contaminación hídrica. Por esta razón existen técnicas y estrategias
que ayudan en el proceso de la purificación de agua para el consumo humano. Este
proceso va enlazado con la mala gestión administrativa que se presenta en la
mayoría de municipios del país, por lo cual es una de las principales causas por
las que Colombia, siendo uno de los países más ricos del mundo en oferta hídrica,
carezca de acceso al agua potable en la mayor parte del territorio nacional.
La doctora LEYLA ROJAS MOLANO Viceministra de Agua y Saneamiento, Ministerio de
Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial de Bogotá afirmó que hace 13 años se aprobó
la ley de servicios públicos y todavía 670 municipios siguen prestando directamente
el servicio, cuando la norma contempla que debían crear empresas de servicios
públicos, ya que se necesitan operadores especializados.
La funcionaria informó que entre 1996 y el 2003 se giraron solamente para el sector
de aguas 11 billones 700 mil millones de pesos, que les hubiera permitido tener una
14
cobertura total en el país en acueductos, pero hoy en día no se tienen ni siquiera el
85 por ciento de cobertura en acueductos y ni el 75 por ciento en alcantarillado.2
La carencia de agua potable en las diferentes veredas del municipio de Guaduas,
es una problemática que se puede tratar mediante soluciones ingenieriles que
permitan la purificación del recurso hídrico, con el fin de disminuir los riesgos
adversos a la salud de los habitantes de las mismas.
Es por ello que en este proyecto se evaluó la eficiencia de los diferentes prototipos
de filtración lenta y se implementaron para la potabilización de agua, dentro de los
cuales hubo remoción de parámetros como: turbidez, color aparente, solidos
suspendidos, coliformes totales, olor y sabor.2 (Galvis, 1991)3
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.
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. (Huisman, 1974.)
2 Caracol noticias ,2014 tomado de www.caracol.com.co 3 Galvis, 1991
15
2. OBJETIVOS
1.1. Objetivo General
Diseñar, implementar y evaluar la eficiencia de cuatro unidades de filtración con
lechos diferentes, para el tratamiento de agua potable, que beneficie la población
del municipio de Guaduas Cundinamarca Vereda La YerbaBuena.
1.2. Objetivos Específicos
Realizar un diagnóstico de la situación actual de abastecimiento de agua y los
problemas que se han generado por el consumo de agua no potable en la
vereda La YerbaBuena- Guaduas –Cundinamarca, a través de la
implementación de encuestas hacia la población de esta vereda.
Determinación de la eficiencia de cada uno de los filtros, con el fin de establecer
el grado de remoción de agentes patógenos y contaminantes fisicoquímicos,
como: turbidez, solidos suspendidos coliformes totales, color y olor.
Ejecución de trabajo social con las familias beneficiadas.
16
3. ANTECEDENTES
Para dar inicio al este proyecto de potabilización de agua en la vereda la yerbabuena
quebrada la despensa, es necesario tener en cuenta conceptos teóricos y
normativos, con el fin de adquirir un mayor entendimiento sobre los temas
trabajados.
Tabla 1: antecedentes teóricos
ANTECEDENTES PRINCIPIO
Valoración de unidades de filtración lenta en arena como alternativa para la remoción de contaminación bacteriológica en aguas residuales de efluentes secundarios anaerobios. (Osorio, junio 2012)
En donde se evaluó la efectividad y determinar variables de operación de Unidades de filtración lenta en arena para la remoción de organismos patógenos de aguas residuales de efluentes secundarios anaerobios a escala laboratorio en la planta de tratamiento de aguas residuales domesticas de la UTP.
Elaboración de un prototipo de filtro casero para abastecer agua segura a poblaciones en situación de inundación a partir del estudio comparativo de filtros existentes. (Garzon, 2001)
Elaborar un prototipo de filtro casero para abastecer agua segura para consumo humano a poblaciones en situación de emergencia o desastre por eventos de inundación, con base al estudio compartido de filtros existente
”purificación de agua por medio de filtros lentos de arena en la comunidad de kuychiro” – cusco por honorio barrientos echegaray / jonny tello yarin. (consuelo Tito Pacheco, 2002) .
Purificar las aguas del río kuychiro contaminado para consumo humano por el método de filtración lenta de arena y verificar que pueda utilizarse para consumo humano.
17
Tabla 2: continuación
Tabla 3: continuación.
Antecedentes Principio
Manual de plantas de tratamiento por filtración lenta; diseño, operación y mantenimiento. (Marron, 1999)
En este manual se presentan los tratamientos de potabilización de agua que han sido los más utilizados en la zona rural del medio amazónico. Mediante la implementación de la tecnología y aprovechamiento de condiciones locales
Tecnologías apropiadas de agua y saneamiento/ métodos de desinfección de agua. (Cruz., 2005)
Procedimiento para construcción del filtro lento de arena, operación y mantenimiento del filtro, desinfección doméstica del agua a través de la cloración, dosificación, recomendaciones
Evaluación de una alternativa de un sistema de potabilización de agua para la finca la pampa de la vereda la moneda del municipio sabana de torres Santander. (Omaira Maldonado Rosas, 2012)
Se establece como mejor alternativa la implementación de una planta de tratamiento de agua potable compacta de fibra de vidrio poliéster y concreto reforzado en la zona de estudio.
Diseño y montaje del laboratorio de filtro lento de arena para agua potable. (Daniel Fernando Aguilar Hernandez, 2009)
En este proyecto se diseñó el laboratorio de filtro lento de arena para agua potable con el fin de separar partículas y microorganismos que no han sido retenidos en los procesos previos de tratamiento , mejorando eficiencia y reducción es costos de desinfección
18
Fuente: recopilación autores 2015
3.1. Marco teórico
Caracterización de un filtro lento de arena con un pre filtro de flujo horizontal de grava. (Roque a. Roman Seda, 2006)
Se realizó una evaluación de campo de una planta de purificación de agua para una comunidad rural de puerto rico que tenía un historial de contaminación fecal crónico. Se diseñó construyó una planta consistente fundamentalmente de dos pre filtros de flujo horizontal de grava en paralelo seguidos de dos filtros lentos de arena también en paralelo.
Tecnología en breve Filtración lenta de arena. (virginia, 2006)
De este artículo científico se logró obtener varios conceptos teóricos y métodos que van dentro del proceso de la filtración lenta de arena.
Ensayos preliminares de micro filtración directa para potabilización de aguas superficiales en la sabana de Bogotá. (María isabel prieto p, 31 de octubre de 2005)
Este proyecto se basa en un sistema de micro filtración a escala laboratorio, el cual fue estudiado como alternativa de potabilización para el agua de tres diferentes embalses de la sabana de Bogotá. El desempeño del sistema fue evaluado basándose en la eficiencia de eliminación de parámetros básicos, en el comportamiento del flujo de permeado y en el grado de recuperación del flujo después de la limpieza de la membrana.
Selección de tecnología de sistemas de potabilización de agua: metodología para la compatibilización entre costos y criterios económicos y ambientales, para la selección de tecnología de sistemas de potabilización de agua. (zamora A, 2008)
Este artículo muestra el método utilizado para la selección de la tecnología de potabilización más acorde de acuerdo a criterios ambientales y económicos, teniendo en cuenta que este proyecto debe abastecer a una población menor a 30.000 habitantes. El método implementad (win win) (ganancias económicas y ambientales )
19
3.1.1. Que es la filtración lenta en arena
Los sistemas de tratamiento terciario son utilizados para remover materia orgánica presente aun después de aplicar otros niveles de tratamiento, así como nutrientes y microorganismos patógenos. Existen diferentes tipos de tecnologías físicas químicas y biológicas (también conocidos como sistemas naturales) para llevar a cabo un tratamiento avanzado de efluentes secundarios; las etapas más implementadas para la remoción de contaminación bacteriológica son la filtración y la desinfección; la implementación de una u otra tecnología de tratamiento dependerá de las características del agua, costos de implementación, aceptación de la comunidad entre otros.
3.1.2. Proceso de filtración
Este proceso físico se basa en el paso de una mezcla sólido - fluido (líquido o gas)
a través de un medio más o menos poroso, el cual retiene los sólidos permitiendo,
por el contrario, el paso del fluido. Las aplicaciones de los procesos de filtración son
muy extensas, encontrándose en muchos ámbitos de la actividad humana, tanto en
la vida doméstica como de la industria general Los filtros lentos de arena requieren
una muy baja aplicación o nivel de filtración (0.015 a 0.15 galones por minuto por
cada pie cuadrado de área de la cama de filtro, dependiendo de la graduación del
medio de filtro y de la calidad del agua a tratar).
La acción de retiro incluye un proceso biológico en adición a los procesos químicos
y físicos. Una capa pegajosa de la materia biológica, llamada “schmutzdecke” se
forma en la superficie de la arena, donde las partículas son atrapadas y la materia
orgánica es biológicamente degradada. Los filtros lentos de arena dependen de esta
capa de filtración en la superficie del filtro para filtrar las partículas. A medida que la
capa de filtración trabaja durante el ciclo de filtración, está asume el rol dominante
en la filtración más que en el medio granular. 4
Los procesos que se desarrollan en un filtro lento se complementan entre sí,
actuando en forma simultánea, para mejorar las características físicas, químicas y
bacteriológicas del agua tratada. Su funcionamiento inicia cuando el agua cruda que
ingresa a la unidad permanece sobre el medio filtrante de tres a doce horas,
dependiendo de las velocidades de filtración adoptadas. En ese tiempo, las
partículas más pesadas que se encuentran en suspensión se sedimentan y las
partículas más ligeras se pueden aglutinar, lo que facilita su remoción posterior5.
Durante el día, bajo la influencia de la luz solar, se produce el crecimiento de algas,
las cuales absorben bióxido de carbono, nitratos, fosfatos y otros nutrientes del agua
4Pérez F. y Urrea M., 2011 5 Martin Garzon ,.1998
20
para formar material celular y oxígeno. El oxígeno así formado se disuelve en el
agua, entra en reacción química con las impurezas orgánicas y hace que éstas sean
más asimilables por los microorganismos6
El schmutzdecke o capa biológica está formado principalmente por algas y otras
numerosas formas de vida, como plankton, diatomeas, protozoarios, rotíferas y
bacterias. La acción intensiva de estos microorganismos atrapa, digiere y degrada
la materia orgánica contenida en el agua. Las algas muertas, así como las bacterias
vivas del agua cruda son también consumidas en este proceso. Al mismo tiempo
que se degradan los compuestos nitrogenados, se oxigena el nitrógeno. Algo de
color es removido y una considerable proporción de partículas inertes en suspensión
son retenidas por cernido.
Habiendo pasado el agua a través del schmutzdecke, entra al lecho filtrante y es
forzada a atravesarlo en un tiempo que normalmente toma varias horas,
desarrollándose un mecanismo físico de cernido que constituye una parte del
proceso total de purificación. Una de las propiedades más importantes del manto
filtrante es la adherencia, fenómeno resultante de la acción de fuerzas
electrostáticas, acciones químicas y atracción de masas. Para apreciar la magnitud
e importancia de este fenómeno, es necesario visualizar que un metro cúbico de
arena con las características usuales para filtros lentos tiene una superficie de
granos de cerca de 15,000 m2. Cuando el agua pasa entre los granos de arena con
un flujo laminar (el cual cambia constantemente de dirección) se facilita la acción de
las fuerzas centrífugas sobre las partículas y la adherencia a la superficie de los
granos de arena.7
3.1.3. Principio de la filtración lenta con arena
La filtración lenta con arena es un proceso simple y fiable. Son filtros relativamente
baratos de construir, pero requieren operadores altamente cualificados. El proceso
consiste en filtrar el agua no tratada lentamente a través de una cama porosa de
arena, el agua entra a la superficie del filtro y luego drena por el fondo. Construido
adecuadamente, el filtro consiste en un tanque, una cama de arena fina, una capa
de grava que soporta la arena, un sistema de sub-drenajes para recoger el agua
filtrada Y un regulador de flujo para controlar la velocidad de filtración. Ningún
químico es añadido para facilitar el proceso de filtración8
3.1.4. Limitaciones de los filtros lentos de arena
6 (Huisman, 1974.) 7 CEPIS/OPS , filtración dinamica ,2003 tomado de (Bibliteca virtual MINAM) 8
21
Los filtros lentos de arena presentan ciertas limitaciones como:
Requieren de una superficie grande, grandes cantidades del medio del filtro y de
mano de obra para su limpieza. El agua con niveles altos de turbiedad puede tapar
rápidamente la arena fina de estos filtros. El agua es aplicada a los filtros sin ningún
pre-tratamiento cuando el agua tiene niveles de turbiedad menores a 10 NTU.
Cuando los filtros lentos de arena son utilizados con agua de corrientes superficiales
que presentan una gran variedad de niveles de turbiedad, la turbiedad se puede
reducir utilizando canales de infiltración o filtros ásperos, tales como filtros de grava
antes del filtro de arena.
Las aguas con muy bajo contenido de nutrientes pueden perjudicar el retiro de la
turbiedad, puesto que algunos nutrientes deben de estar presentes para promover
el crecimiento del ecosistema biológico dentro de la cama de filtro. Los filtros lentos
de arena no retiran completamente todos los químicos orgánicos, sustancias
inorgánicas disueltas, como metales pesados o precursores del trihalometano
(THM) —compuestos químicos que pueden formar THMs cuando se mezclan con
el cloro. Incluso, el agua con arcillas muy finas no es tratada fácilmente usando
filtros lentos de arena. El filtro de carbón granular activado (CGA) tipo emparedado
es un filtro modificado lento de arena que retira material orgánico. 9
3.1.5. Ventajas de la filtración lenta con arena
La simplicidad de diseño y operación, así como los requerimientos mínimos de
compuestos químicos y energía hacen que el filtro lento de arena sea una técnica
apropiada para el retiro de materia suspendida orgánica e inorgánica. Estos filtros
también retiran organismos patógenos. La filtración lenta con arena reduce las
bacterias, la nubosidad y los niveles orgánicos reduciendo así la necesidad de
desinfección y consecuentemente, la presencia de subproductos de desinfección en
el agua final. Otras ventajas incluyen:
Mínimos problemas de manejo de lodo.
No es necesaria la supervisión cercana del operador.
Los sistemas pueden hacer uso de materiales y de mano de obra disponible
localmente.
Los filtros lentos de arena pueden proveer incluso una excelente calidad de
tratamiento de agua, (ver Tabla 2). Estos filtros también, demuestran
constantemente su efectividad en el retiro de partículas suspendidas con
turbiedades en los efluentes por debajo de 1.0 unidad de turbiedad “nefelométrica”
9Claudia Cristina Salazar Díaz, 2006 Tomado de ( http://oa.upm.es/)
22
(NTU), alcanzando de un 90 a más de 99% de reducción en bacterias y virus, y
ofreciendo una disminución en la presencia de virus como los quistes Giardia
lamblia y Cryptosporidium oocyst.10
Tabla 4: comportamiento típico del tratamiento de filtros lentos de arena convencionales
Fuente:*national enviromental servis center* 2012, tecnologia en breve, filtracion lenta con arena,
tomado de (http://www.nesc.wvu.edu)
3.1.6. Recomendaciones para el diseño de cada filtro lento de arena
Una prueba piloto es siempre necesaria cuando se diseña filtros lentos de arena.
Actualmente, los ingenieros no son capaces de predecir el funcionamiento de los
filtros lentos de arena para una calidad específica de agua sin tratar. La operación
piloto de un filtro pequeño, preferentemente a lo largo de varias estaciones del año,
asegurará el funcionamiento adecuado de una planta a gran escala. Se debe
recordar, luego que después que el diseñador establece los parámetros, como la
velocidad de filtración de la planta, profundidad de la cama y el tamaño de arena,
es poco lo que puede hacer el operador de la planta para mejorar el funcionamiento
10 National Enviroment services center 2012, tecnologia en breve, filtracion lenta con arena,
tomado de (http://www.nesc.wvu.edu)
23
del filtro lento de arena que no produzca agua satisfactoria. Una prueba piloto de la
planta de filtro lento de arena no debe ser costosa. 11
3.1.7. Requerimientos de operación y monitoreo
Un filtro lento de arena debe ser limpiado cuando la arena fina se obstruya, lo cual
es medido por la pérdida de presión. El periodo de tiempo entre las limpiezas puede
variar desde varias semanas a un año, dependiendo de la calidad del agua que se
quiere tratar. El operador limpia el filtro raspando la capa superficial de la cama de
filtro. Un periodo de maduración de 1 a 2 días es requerido para que la arena
raspada produzca una función de filtración biológica. La calidad del agua filtrada es
pobre durante este periodo de tiempo y no debe ser utilizada. En algunos filtros
pequeños lentos de arena, material geo textil es colocado en capas sobre la
superficie. En este método de limpieza, el operador puede retirar una capa de la tela
filtrante periódicamente de modo que la capa superior de arena requiere un
reemplazo menos frecuente12.
3.2 Marco conceptual
Agua para consumo humano: Se utiliza en bebida directa, en la preparación de alimentos o en la higiene personal. Agua potable: Es aquella que por reunir los requisitos organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos, en condiciones señaladas por la normatividad vigente, puede ser consumida por la población sin producir efectos adversos a su salud. Agua segura: La que no contiene bacterias peligrosas, metales tóxicos disueltos ni productos químicos peligrosos para la salud y es, por lo tanto, considerada segura para beber Calidad del agua: Es el resultado de comparar el conjunto de características organolépticas, físicas, químicas y microbiológicas encontradas en el agua, con el contenido de las normas que regulan la materia. Coliformes: Bacterias Gram Negativas en forma bacilar que fermentan la lactosa a temperatura de 35 a 37ºC, produciendo ácido y gas (CO2) en un plazo de 24 a 48 horas. Se
11L.C.P.M. Stuyt ALTERRA, Wageningen University and Research Centre tomado de http://www.fao.org/ 12Ingenieria d eaguas residuales , 14 de ,mayo 2015 tomado de http://es.wikibooks.org/
24
clasifican como aerobias o anaerobias facultativas, son oxidasa negativa, no forman esporas y presentan actividad enzimática de la â galactosidasa. Es un indicador de contaminación microbiológica del agua para consumo humano. Escherichia coli (E. coli): Bacilo aerobio gram-negativo que no produce esporas, pertenece a la familia de los enterobacteriáceas y se caracteriza por poseer las enzimas b - Galactosidasa y b - gluoroanidasa. Se desarrolla a 44 ±0.5 ºC en medios complejos, fermenta la lactosa liberando ácido y gas, produce indol a partir del triptófano y no produce oxidasa. Filtración: Proceso mediante el cual se remueve las partículas suspendidas y coloidales del agua al hacerlas pasar a través de un medio poroso. Fuente de abastecimiento: Depósito o curso de agua superficial o subterránea, utilizada en un sistema de suministro a la población, bien sea de aguas atmosféricas, superficiales, subterráneas o marinas Turbidez: Es una medida de la capacidad del agua para absorber o refractar la luz. Se mide en NTU (Unidades De Turbiedad Nefelométricas). Puede proteger a los microorganismos patógenos del efecto dl desinfectante utilizado en el tratamiento, por lo tanto es necesario removerla del agua.13
3.2.1. Medios filtrantes
Los medios filtrantes se pueden dividir en dos grupos:
Los que actúan formando una barrera delgada que permite el paso sólo del fluido
y no de las partículas sólidas en suspensión en él.
Los que actúan formando una barrera gruesa al paso del fluido.
Entre los primeros, se encuentran los filtros de tela, los de criba y el papel de filtro
común de los laboratorios.
Entre los segundos, mencionaremos los filtros de lecho de arena, los de cama de
coque, de cerámica porosa, metal poroso y los de pre-capa empleados en ciertas
filtraciones industriales que contienen precipitados gelatinosos14.
13(Macrotecnología en Procesos, 2009) 14lenntech, 2011
25
3.2.1.1. Función de un medio filtrante:
Ofrecen una barrera en la que los poros son más pequeños que las partículas en suspensión, que son separadas del fluido y retenidas en el filtro. En los medios filtrantes gruesos los poros pueden ser más gruesos que las partículas que se van a separar, las cuales pueden acompañar al fluido alguna distancia a través del medio, pero son retenidas más pronto o más tarde por el medio filtrante en los finos intersticios que existen entre las partículas que lo constituyen. El medio filtrante acaba obstruyéndose por las partículas acumuladas; se debe
entonces lavar con fluido claro para limpiarlo y permitir que siga la filtración.
Arena: La filtración de la arena se utiliza con frecuencia y método muy robusto para separar los sólidos suspendidos del agua. La filtración media consiste en una capa múltiple de la arena con una variedad en tamaño y gravedad específica. Los filtros de arena se pueden proveer en diversos tamaños y ambos pueden ser manejados manualmente o de forma totalmente automática.
Carbón activado: Los filtros de carbón activado son una opción para tratar el agua, está especialmente diseñado para poder remover la materia orgánica que es la causante del mal olor, color y sabor en el agua. También remueve orgánicos como fenoles, muchos pesticidas y herbicidas del agua. La activación del carbón produce una excelente superficie de filtración y le permite al carbón activado tener una gran capacidad de absorción de impurezas del agua. Antracita: La antracita es un excelente medio de filtración para clarificación del agua en uso potable o industrial, cuando es usada en combinación con arenas filtrantes. Es un carbón mineral, de color negro, brillante, con gran dureza, presenta mayor contenido en carbono, hasta un 95%. Debido a la forma especial de sus granos permite que el material que se encuentra en suspensión sea retenido en la profundidad del lecho filtrante.15
Biofilms microbianos: Se definen como comunidades de microorganismos que crecen adheridos a una superficie inerte o un tejido vivo y embebidos en una matriz extracelular que ellos mismos han sintetizado. Los biofilms representan la forma habitual de crecimiento de las bacterias en la naturaleza y su presencia ejerce un enorme impacto en
15Mexico, 2010
26
diversos aspectos de nuestra vida, como son, el tratamiento de aguas16. (Agrobiotecnologia, 2010 )
Selección de las capas filtrantes. 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. Las características fundamentales del medio filtrante son el tipo y tamaño efectivo del medio filtrante, el coeficiente de uniformidad, esfericidad y peso específico de los granos del material filtrante, y el espesor del lecho filtrante. La selección y preparación de la arena y la grava es importante para el funcionamiento efectivo y eficiente del filtro. La mala selección y preparación La selección del número de capas y de la granulometría de cada una de éstas, depende de las características del agua que se desee tener. No existe una forma única para seleccionar y disponer dichas capas de material filtrante, por lo que idealmente sería recomendable, en ausencia de datos, efectuar pruebas piloto para poder seleccionar y diseñar un filtro con el cual se tengan resultados satisfactorios. 17 En la Tabla 3 se muestran los parámetros para la construcción de filtros caseros,
permite construir filtros caseros de distintas medidas, según la disponibilidad de
recipientes y se basa en una velocidad de filtración de 0.2 m3/m2 x h.18
Mecanismos de remoción
Desde el punto de vista microbiológico, a mayor población de algas y protozoos en
el medio filtrante, puede haber mayor eficiencia de remoción de coliformes fecales.
Adicionalmente, la población de protozoarios en el medio filtrante puede actuar
como control del crecimiento de las bacterias porque estos las depreden19.Ahora
bien, los mecanismos de transporte y adherencia que actúan sobre las partículas
acarreadas por el agua en el proceso de remoción por filtración lenta, ayudado con
el mecanismo biológico, eliminan los microorganismos como consecuencia del
proceso de degradación biológica20
Factores que modifican la eficiencia del filtro lento: Estos factores pueden
clasificarse como de diseño, operación y ambientales; del comportamiento de estos
16 C.escobar , F willy , descipción hidraulica boblioteca central UNMSM 17CEPIS/OPS autoinstruccion prevencion 18centre for affordable, Manual de filtro bioasrena enero 2008 , 19Sanchez, 1999 20 Cenepa , 1992
27
dependerá la eficiencia del proceso. Dichos factores se encuentran referenciados
en la Tabla 6.
Tabla 5: dimensiones filtros caseros
DESCRIPCIÓN
UNIDADES
DIAMETROS (m)
0.30 0.35 0.40 0.50 0.60
Área de filtración m2 0.071 0.096 0.1256 0.0196 0.280
Caudal de filtración real
L/ h 14 19 25 39 56
Caudal de filtración nominal
L/ h 15 20 25 40 60
Coronamiento ( borde de seguridad)
m
0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Altura para recibir 20 litros
m 0.28 0.20 0.16 0.10 0.07
Tirante fijo ( sobrenadante)
m 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
Arena fina m 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
Arena gruesa m 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Gravilla 𝟏 𝟒⁄ a 𝟏 𝟐⁄ ” m 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08
Total altura recipiente m 1.06 0.98 0.94 0.88 0.85
Fuente: oms. Especificaciones técnicas para construcción de sistemas de filtración de múltiples
etapas, 2008.
28
Tabla 6: variables del proceso que afectan las eficiencias de la filtración lenta
CLASIFICACIÓN VARIABLES
Condición de
diseño Tasa de velocidad
Tamaño de arena
Perdida de carga permitida
Profundidad del lecho de arena (máxima y mínima)
Parámetros de operación
Frecuencia de limpieza
Tiempo en que el filtro esta fuera de operación después de la limpieza
Mínima altura del lecho permitida
Tiempo de maduración del filtro
Variaciones de flujo
Edad y tipo de schmutzdecke
Distancia entre capas
Condiciones ambientales del
nagua cruda
Temperatura del agua
Calidad del agua cruda
Clase de microorganismos presentes
Concentración de microrganismos
Tipo y concentración de algas
Magnitud y tipo de turbiedad
Concentración y tipo de compuestos orgánicos
Concentración y tipo de nutrientes
Fuente: Canepa, Teoría y Evaluación. Diseño, Operación, Mantenimiento y Control.
3.2.2 Condiciones ambientales y calidad del agua cruda
Las condiciones del agua cruda que más afectan la eficiencia del filtro son la
temperatura, la concentración de nutrientes y de sustancias tóxicas y afluentes con
turbiedad y color altos.
Temperatura: en condiciones ambientales extremas se han detectado eficiencias
en la remoción entre 0 y 90%. La eficiencia de remoción de bacterias coliformes
fecales puede reducirse al 99% a 20º C, y al 50% a 2º C; permaneciendo inalterables
todas las condiciones restantes. En filtros operando con velocidades de 0.3 m/h y
temperaturas de 4º C, con buenas condiciones de funcionamiento, no se han
logrado producir efluentes con menos de 50 UFC/100mL. Los antiguos sistemas de
Londres se operan con velocidades de 0.20 m/h, obteniéndose filtrados con
concentraciones de coliformes fecales menores de 10 UFC/100mL. En Suiza,
29
Holanda y otros países desarrollados de Europa y cuyas temperaturas son bajas,
los filtros lentos son techados para conservar el calor y atenuar el efecto de la nieve
y las heladas. Adicionalmente, las regiones en las que los afluentes asocian una
baja temperatura y concentración de nutrientes, el lecho del filtro puede demorar
varios meses en madurar y alcanzar su máxima eficiencia de remoción
bacteriológica21 .
Concentración de nutrientes: La velocidad de desarrollo de la formación biológica
en el filtro depende de la concentración de nutrientes en el agua, debido a que ésta
es la fuente de alimentación de los microorganismos. Experimentos realizados
incrementando los nutrientes en un filtro, indican que la formación de la capa
biológica se acelera activamente, en comparación, con otro similar operando con la
misma calidad de agua 22
Concentraciones altas de turbiedad y color: La capacidad de los filtros lentos
para reducir la turbiedad y el color es muy limitada. El agua cruda no debe
sobrepasar de 10 a 20 unidades nefelométricas de turbiedad (NTU) por períodos
prolongados, pudiendo aceptarse picos de 50 a 100 NTU por pocas horas, debido
a que causan enlodamiento de la superficie del filtro, reduciendo la capacidad de
remoción de la formación biológica del filtro y reduciendo dramáticamente la
duración de la carrera de filtración. En los casos en que los filtros se están raspando
cada dos o tres días por esta causa, además de afectar la calidad del agua
producida, incrementa en forma exagerada los costos de operación y
mantenimiento23.
En cuanto a color verdadero, la capacidad de remoción del filtro lento se limita a 40
ó 50 unidades de color (UC). Estos aspectos se pueden controlar anteponiendo al
filtro lento tantos procesos como sea necesario para adecuar el afluente a los límites
de turbiedad estipulados para el filtro
3.2.3 Distribución de agua potable en Colombia
Además de los problemas relativos a la cobertura de los servicios, el sector de agua
y saneamiento de Colombia enfrenta problemas de calidad de servicio. Sin
embargo, la calidad de servicio ha mejorado considerablemente durante los últimos
diez años. Las ciudades más grandes tienden a tener un servicio de mejor calidad
que las ciudades pequeñas y las zonas rurales. (Eva Maria Uribe Tobon,
septiembre,2008)
21 (Canepa, 1992) 22 (Canepa, 1992) 23. (Galvis, 1991)
30
Tabla 7:distribución de agua potable y saneamiento básico en Colombia
Agua Definición amplia 99% 71% 93%
Conexiones domiciliares
96% 51% 86%
Saneamiento Definición amplia 96% 54% 86%
Alcantarillado 90% 20% 74%
Fuente: agua potable y saneamiento básico en los planes de desarrollo 2011
El promedio ponderado de continuidad de servicio al nivel nacional era de 88% en
2006, lo que significa una mejora comparado a años anteriores.2 En las cuatro
ciudades más grandes el servicio es continuo. Sin embargo, en muchas ciudades
pequeñas el racionamiento del agua y el abastecimiento intermitente son algo
común
Según una encuesta de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SSPD) en
2004, el 72% de los usuarios tenía agua de calidad potable, y el 28% tenía agua de
calidad no potable
En algunos casos, la presión del sistema de abastecimiento de agua es inadecuada,
lo que aumenta el riesgo de contaminación bacteriana.
Según el tercer diagnóstico sobre calidad de agua para consumo humano de la
Defensoría del Pueblo realizado en 2007, 16,7 millones de colombianos no
recibieron agua apta para consumo humano de acuerdo con los análisis
fisicoquímicos y microbiológicos reportados por las secretarias de salud24
24Banco Mundial (2004). «Desarrollo Económico Reciente en Infraestructura (REDI) en Colombia».
Urbano (77% de la población)
Rural (23% de la
población
Total
31
3.2.4. Modelo a escala
La escala es la relación matemática que existe entre las dimensiones reales y las
del dibujo que representa la realidad sobre un plano o un mapa. Es la relación de
proporción que existe entre las medidas de un mapa con las originales
Las escalas se escriben en forma de razón donde el antecedente indica el valor del
plano y el consecuente el valor de la realidad. Por ejemplo la escala 1:500, significa
que 1 cm del plano equivale a 5 m en la realidad.
Ejemplos
1:1, 1:10, 1:500, 5:1, 50:1, 75:1
Si lo que se desea medir del dibujo es una superficie, habrá que tener en cuenta la
relación de áreas de figuras semejantes, por ejemplo un cuadrado de 1 cm de lado
en el dibujo o plano.
Tipos de escalas
Existen tres tipos de escalas llamadas:
Escala natural: Es cuando el tamaño físico del objeto representado en el plano
coincide con la realidad. Existen varios formatos normalizados de planos para
procurar que la mayoría de piezas que se mecanizan estén dibujadas a escala
natural; es decir, escala 1:1.
Escala de reducción: Se utiliza cuando el tamaño físico del plano es menor que
la realidad. Esta escala se utiliza para representar piezas (E.1:2 o E.1:5), planos
de viviendas (E: 1:50), mapas físicos de territorios donde la reducción es mucho
mayor y pueden ser escalas del orden de E.1:50.000 o E.1:100.000. Para
conocer el valor real de una dimensión hay que multiplicar la medida del plano
por el valor del denominador.
Escala de ampliación: Se utiliza cuando hay que hacer el plano de piezas
muy pequeñas o de detalles de un plano. En este caso el valor
del numerador es más alto que el valor del denominador o sea que se deberá
32
dividir por el numerador para conocer el valor real de la pieza. Ejemplos de
escalas de ampliación son: E.2:1 o E.10:125.
3.2.5 Ilustración de modelos a escala
En este proyecto el prototipo es la estructura que se diseñó, bajo determinados
parámetros de calidad de agua; y el modelo es presentado a escala de reducción
en este se presentan los planos con los que se muestran las medidas y los
materiales de cada prototipo.
En los anexos se presentan los modelos en escala de reducción
Las siguientes es una imágenes dan una idea del montaje de los filtros que
fueron implementados, cada filtro difiere de uno con otro en el tercer material
filtrante , puesto que es diferente para todos .
Modelos escala
FILTRO 1 JOSE- ARENA FINA
1 piedra de media zonga 2 piedra triturada 3 grava 4 arena fina 5 piedra de media zonga
FILTRO 2 Y 4 EFRAIN - TUBERÍA DE PVC
25 Tomado de pagina webhttps://hermeneusis.wordpress.com/escala/
33
1 piedra de media zonga 2 piedra triturada 3 grava 4 tubería de PVC 5 piedra de media zonga
FILTRO 3 ANTONIO - CARBON ACTIVADO
1 piedra de media zonga 2 piedra triturada 3 grava 4 carbón activado (granulado) 5 piedra de media zonga
34
La metodología aplicada en el presente trabajo fue propuesta por las investigadoras,
el cual se describe como un esquema planteado en fases y clasificado en etapa
preliminar o exploratoria, descriptiva, experimental, de evaluación y etapa
concluyente.
3.3 Marco legal
Con la Constitución Política Colombiana de 1991 se elevó a norma constitucional la
consideración, manejo y conservación de los recursos naturales y el ambiente,
mediante la promulgación del Derecho a un ambiente sano y al desarrollo
sostenible: Artículos 79 y 80. En estos y otros artículos se proclaman no sólo los
derechos, también los deberes del estado y de las personas de proteger los
recursos naturales, el ambiente y velar por su conservación.
El Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC) avanza en la
consolidación de esta herramienta que busca articular los recursos de información
ambiental de las entidades del Sistema Nacional de Información Ambiental (SINA)
y la vinculación de las entidades aliadas del orden nacional y regional
Tabla 8: Normatividad aplicable en el proyecto
NOMBRE O NÚMERO DEL
ACTO ADMINISTRATIVO
TITULO DE LA NORMA
APLICABILIDAD O UTILIDAD EN EL PROYECTO
Ley 142 /1994 de servicios públicos
y domiciliarios
Por la cual se establece el régimen
de los servicios públicos domiciliarios
y se dictan otras disposiciones
Determinar lo estipulado en la ley, para establecer derechos mínimos
a que deberían tener acceso los habitantes de las veredas, con el
objeto de llevarlo hasta la práctica, la sensibilización y la información
ofrecida a ellos mismos.
Decreto 1842 de 1991
Por el cual se expide el estatuto Nacional de Usuarios de los servicios domiciliarios
Determinar las directrices que se deben seguir para tener acceder a los servicios públicos básicos,
35
Tabla 9: continuación
NOMBRE O NÚMERO DEL
ACTO ADMINISTRATIVO
TITULO DE LA NORMA
APLICABILIDAD O UTILIDAD EN EL PROYECTO
Decreto 1575 de 2007
Por la cual se establece el sistema para la protección y control de calidad de agua para consumo humano.
Herramienta guía para establecer las características que debería tener el recurso hídrico que utiliza la comunidad como abastecimiento, en relación con su calidad.
Resolución 2115 de 2007
Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano.
Herramienta base de los procedimientos de vigilancia y control, valores máximos y mínimos permisibles y determinar la efectividad de las unidades a instalar (de acuerdo con sus componentes de diseño) y si el recurso se adapta a las necesidades sanitarias de la comunidad. Establece rangos del IRCA y el nivel de riesgo correspondiente.
DECRETO 1594 DE 1984
Por el cual se reglamenta parcialmente el Título I de la Ley 09 de 1979, así como el Capítulo II del Título VI - Parte III - Libro II y el Título III de la Parte III Libro I del Decreto 2811 de 1974 en cuanto a usos del agua y residuos líquidos.
Herramienta de consulta para determinar el uso adecuado que se debe dar a los cuerpos de agua en estudio, determinar si el uso que se les está dando a las quebradas que abastecen la comunidad es el adecuado en relación con su clasificación.
Fuete: Modificación, Autores 2015
36
4. DESCRIPCIÓN METODOLÓGIA
4.1. Especificaciones técnicas de diseño
Para iniciar se tomó un recipiente de 35 cm de diámetro y 58 cm de altura; En su
interior tiene un lecho filtrante compuesto por cuatro capas:
piedra de media zonga (5-8 cm)
le sigue una capa de piedra triturada (: 3/8 “ - 0,95 cm),
una capa intermedia de grava (1/4 a ½ “- 0.05 mm).
Por último se repite una capa de piedra de media zonga (5-8 cm)
Tabla 10: Distribución de lechos en cada filtro
Medida del
material
Material filtrante o
adsorbente
Grosor de la capa (cm)
Filtro
0.05-0.2 cm
Arena fina 40 1
5-10 cm Tubería PVC 20 2 y 4
Macro poros
r > 25 nm
Carbón Activado
5 3
Fuente: autores
La Clasificación de las arenas es ideal, pero en condiciones de imposibilidad, el filtro
también operará bien con arena fina de río, lavada. Sobre la capa superior (de la
arena fina) se coloca en toda la superficie una capa de piedra de media zonga, la
cual retiene la mayoría de solido gruesa. Interior se coloca una tubería en PVC de
½” para captar las aguas filtradas que salen por la parte inferior, por gravedad.
El filtro tiene una tapa la cual no permite que al filtro lleguen ciertos tipos de
contaminantes, como hojas polvo, insectos etc.
37
Tabla 11. Diseño metodológico del proyecto
ETAPAS FASES
ETAPA PRELIMINAR Y
EXPLORATORIA
Fase I. trabajo de campo.
reconocimiento del área social
Selección de familias.
proyecto en (4) hogares
ETAPA DESCRIPTIVA
Fase II. Revisión bibliográfica
ETAPA EXPERIMENTAL
Fase III. Muestreo
Muestreo al cuerpo de agua , quebrada la despensa Fase IV : Selección de sistemas de potabilización de agua
Selección de sistemas de potabilización , basado en el resultado del muestreo
ETAPA DE EVALUACIÓN Y CONCLUYENTE
Fase V:Elaboración e implementación de filtros
Selección de las capas filtrantes. Fase VI. Evaluación de parámetros
Se evaluaron parámetros de turbidez , sólidos sedimentables, color, olor, sabor y coliformes totales, en cada una de las unidades de filtración lenta
Fase VII. Elaboración e implementación de filtro prototipo.
Elaboración e implementación de prototipo de sistema de filtración a una cuarta familia
Fuente: Autores, 2015
38
Tabla 12: continuación
ETAPAS FASES
Fase VIII: capacitación
Capacitación sobre el uso y mantenimiento de los filtros , hacia las familias beneficiadas con el proyecto
Fase IX: elementos concluyentes
Conclusiones sobre la eficiencia de cada de los filtros
Fuente: Autores, 2015
4.3. Etapa preliminar y exploratoria
Fase I: Trabajo de campo
Protocolo 1: Visitas de campo
En esta fase se realizaron dos visitas de campo a la vereda La Yerba Buena y
así poder identificar las condiciones sociales, ambientales y económicas en las que
se hallaba la comunidad; De acuerdo a estas visitas se analizó que tipos de filtros
se podrían implementar y los posibles lugares en los que ubicarían los filtros,
teniendo en cuenta el área libre, ubicación de las casas, cercanía al cuerpo de agua
y uso de herramientas como bombas de agua y mangueras.
Protocolo 2: Selección de familias
Para seleccionar las familias que se beneficiarían de este proyecto, se realizaron
veinte (20) encuestas, a 20 familias de la vereda. Se inició el proceso con las
personas que tienen sus viviendas más retiradas de la vía principal que conduce
Guaduas y por ende que se encontraban más alejadas del área comercial de la
zona.
Después de realizadas las encuestas se clasificaron las familias de mayor
vulnerabilidad a enfermedades por ingerir agua no tratada, teniendo como base su
situación económica, la cantidad de niños, bebes y adultos mayores, la ubicación
de la vivienda y la facilidad que tenían para acceder al agua de la quebrada la
despensa. Como se evidencia en el anexo 4 .
Pero es importante resaltar que las primeras siete fases se trabajó solamente con
tres familias, ya que se necesitaba determinar que filtro lograría la mayor eficiencia
y así poder implementar una réplica de este en la cuarta familia seleccionada.
39
Protocolo 1 y 2: visitas de campo y selección de familias para la
implementación unidades de potabilización
Figura 1: criterios de selección de familias para la implementación del presente proyecto.
Fuente: Autores, 2015
4.3.1 Etapa descriptiva
Fase II: Revisión Bibliográfica
Se inició la búsqueda de información con las tesis que se encuentran en la
universidad de la Salle, teniendo como base temas acerca de sistemas de
potabilización de agua o sistemas de filtración a escala.
Luego se realizó la investigación acerca de estudios realizados en el país, con
diferentes sistemas de potabilización, esto con el fin de determinar la línea base de
la investigación.
40
Figura 2.Investigaciones de proyectos anteriores
Fuente: Autores, 2015
4.3.2. Etapa Experimental
Fase III: Muestreo
Después de escoger las familias que se beneficiarían con el presente proyecto y
haber obtenido la información necesaria acerca de las condiciones actuales de la
vereda y su población, se procede a realizar la correspondiente caracterización de
aguas en la quebrada la despensa.
Se toma la
decisión de hacer
algo que no se
haya intentado
antes en la
universidad de la
Salle.
41
Para esta fase, se tuvo en cuenta la actividad económica más representativa de
esta vereda (marraneras), la cual se pensó que tendría una influencia directa en el
cuerpo de agua, pero con la evaluación de los siguientes parámetros (tabla 13) se
determinó que tanto influye esta actividad en la quebrada la despensa.
Se inició el respectivo muestreo a la quebrada, con una duración de cinco meses,
con la intención de evaluar los parámetros en diferentes épocas del año, para
determinar, si el estado del clima influía en su carga contaminante.
Figura 3: caracterización del cuerpo de agua (quebrada)
Fuente: Autores, 2015
FASE IV: Selección De Sistemas De Potabilización De Agua
Resultados de la fase III, teniendo en cuenta la eficiencia obtenida en la fase III y
llegando a la conclusión de implementar los sistemas de filtración lenta en arena
(FLA) que son uno de los procesos más simples, efectivos y económicos aplicados
42
hasta la fecha, este sistema se implementó en las 4 familias haciendo que
disminuyeran la carga orgánica de ellas.
Este sistema se seleccionó específicamente para disminuir los parámetros de
coliformes totales turbidez y sólidos sedimentables, que son los indicadores
que más influyen en la calidad de estas aguas.
Figura 4: selección de sistemas de potabilización de agua
Fuente: Autores, 2015
43
Fuente: Autores, 2015
Etapa de Evaluación y Concluyente
FASE V: Elaboración e Implementación De Filtros
Elaboración e implantación de 3 filtros lentos:
En esta fase se elaboran e implementan los tres filtros lentos de arena, teniendo en
cuenta la carga contaminante que llega a las casas de cada una de las familias y
así poder determinar los parámetros de su diseño y medios filtrantes, que pueden
estar compuestos por un materiales como arena fina, arcillas, grava , carbón
activado y tubería de PVC. Estos materiales están compuestos por poros que
contienen agua y microorganismos que ayudan a la degradación de la materia
orgánica u obstruyen el paso de material.
Figura 5. Elaboración e implementación de filtros.
44
FASE VI. Evaluación de parámetros
Se evaluaron parámetros de turbidez, sólidos sedimentables, color, olor, sabor y
coliformes totales, en cada una de las unidades de filtración lenta.
En esta fase se evaluó la eficiencia de remoción de estos filtros después de haber
sido implementado para los parámetros de turbidez, sólidos sedimentables, color,
olor, sabor y coliformes totales, en cada una de las unidades de filtración lenta,
Evidenciando cual fue el filtro que tuvo mayor eficiencia, y con esto poder
implementar un cuarto prototipo para dar una mejor calidad de agua a este grupo
de familias.
FASE VII. Elaboración e implementación de filtro prototipo.
Elaboración e implementación de prototipo de sistema de filtración a una cuarta
familia
Después de haber implementado los 3 filtros a cada una de las familias, y de
determinar sus eficiencias, se llega a la determinación de implementar un cuarto
filtro para dejar una copia del filtro más eficiente. Este prototipo se escoge con base
en su eficiencia en remoción de contaminantes.
FASE VIII: Capacitación
En esta fase de les brinda capacitación al grupo de familias sobre el uso y
mantenimiento de los filtros, por medio de folletos, exposiciones, talleres y charlas
informativas. Como se evidencia en el anexo 3.
FASE IX: Elementos Concluyentes
En esta última fase se realiza el análisis de resultados como parte concluyente de
la investigación, se elabora el documento final, anexando consideraciones,
recomendaciones y limitaciones para el uso pertinente, aplicación y destinación del
filtro prototipo.
4.2 Mantenimiento
La adecuada operación y mantenimiento determinan la eficiencia del filtro,
principalmente en la etapa de puesta en marcha o inicio de la operación del filtro
45
nuevo. Durante la operación normal, es importante el estado de maduración de la
capa biológica.
Eficiencia al inicio de periodo:
Con relación a la puesta en marcha, es necesario tener presente que la arena nueva
no reduce la contaminación bacteriológica y que es necesario desechar el efluente
inicial hasta comprobar que se está obteniendo un grado de eficiencia aceptable.
Sin embargo, este proceso puede acelerarse sembrando el filtro con arena madura
proveniente de otros filtros en operación.
El raspado del lecho filtrante debe iniciarse cuando el nivel del agua en la caja del
filtro llega al máximo y el agua empieza a rebosar por el aliviadero. Para disminuir
el impacto sobre la eficiencia del tratamiento durante la operación de raspado del
filtro, es necesario que esta operación se ejecute en un solo día para evitar la
mortandad de los microorganismos benéficos en la capa de arena que permanecerá
en el filtro y acortar el período de re maduración. 26
Maduración del lecho
En la operación de re-maduración esto es, cuando la altura del lecho ha llegado al
mínimo aceptable (0,30 m) y hay que restituir a la arena el espesor de diseño, es
importante aplicar el método de trinchera. Para ello, la arena del fondo que está
semicolmatada se colocará en la superficie del filtro, sobre la arena nueva, a fin de
acelerar el período de maduración del lecho de arena.
Periodo de limpieza
Por lo menos cada cinco años se realizará el lavado completo del filtro de la
siguiente manera:
se retira con mucho cuidado la arena y la grava para no mezclarlas;
se lava la arena; se cepillan las paredes de la caja del filtro; o en efecto los
trozos de tubería de PVC
en el caso del carbón activado se debe realizar cambio del lecho completo, cada
año, debido a la saturación de los poros , la eficiencia de remoción de este
disminuye
se reacomoda el drenaje,
y se vuelve a colocar el lecho de arena y la grava.
Si ha habido pérdida de arena y grava, será necesario reponerla. Si hay grietas en
las paredes o en el fondo, deberán resanarse antes de colocar el lecho filtrante.
Cuando los sistemas están bien diseñados, operados y mantenidos, el efluente de
las plantas de filtración lenta requiere de dosis muy baja de cloro como última
26CEPIS/OPS , filtración dinamica ,2003 tomado de (Bibliteca virtual MINAM)
46
barrera; prácticamente sólo para asegurar que el agua conserve su calidad
bacteriológica hasta ser consumida. Es un agua con muy bajo riesgo sanitario27.
5. RESULTADOS
A continuación se mostraran los filtros y sus respectivas familias el muestreo al
cuerpo de agua, quebrada la despensa, y a las familias beneficiadas:
Este muestreo se realizó de manera aleatoria en la etapa inicial del proyecto en tres
puntos diferentes del cuerpo de agua, teniendo como punto medio la bocatoma de
donde las familias captan el agua, los otros dos puntos se tomaron aguas abajo y
aguas arriba de este punto y el más representativo fue el del punto donde se
encuentra la bocatoma. Por lo tanto se decidió realizar en este punto un muestreo
en varios periodos de tiempo, en los cuales se incluyó una temporada de alta
temperatura y una temporada de lluvia, también se tomó la decisión teniendo en
cuenta la información suministrada por la comunidad, ya que las familias
comentaban varios problemas sobre la recesión de agua, dependiendo de la época
del año.
Con la información mencionada anteriormente se hicieron dos caracterizaciones de
aguas en época de lluvia y en época de verano como se muestra a continuación:
5.1 Caracterización De Aguas Tomado En Época De Lluvia
Tabla 13: caracterización de aguas tomado en época de lluvia
CASA OD (mg/L)
SS (mg/L)
Turbidez (NTU)
pH (mg/L)
Coliformes ( ufc/100ml)
color
Quebrada 7.1 2.5 3,1 8,5 140 15
Jose 7.6 2.1 3.3 7.8 122
25
Efrain 7.8 1.9 3.4 7.7 115
25
Antonio 6.7 2.6 3.2 7.9 169
15
Álvaro (REPLICA)
7.1 2.3 2.9 7.1 130
15
LÍMITE PERMISIB
LE
˂6 <1 2 6.5-9
Fuente: Autores, 2015
27 expediente técnico sistema de tratamiento de agua potable proyecto la zanja, 2004, tomado de (http://www.buenaventura.com.pe/)
47
5.2 Caracterización De Aguas Tomado En Época De Verano
Tabla 14: caracterización de aguas tomado en época de verano
CASA OD (mg/L)
SS (mg/L)
Turbidez (NTU)
pH (mg/L)
Coliformes (ufc/100ml)
color
quebrada 6,5 2,0 2,5 6,92 110 10
Jose 6,8 2,2 2,7 6,87 125 10
Efrain 5,7 2,4 2,9 7,09 137 15
Antonio 6,0 1,6 1,6 6,90 115 10
Álvaro (REPLICA)
6,4 2,3 2,8 7,03 125 15
LÍMITE PERMISIBLE
6 <1 2 6.5-9
Fuente: Autores, 2015 Para este proyecto se determinó cada detalle del filtro que se mostraran a
continuación:
Tabla 15: cálculos de área, volumen y peso de los filtros.
AREA VOLUMEN
PESO
D=30 cm 0,30m
Área tanque=𝜋𝐷2
4
Área=𝜋0.30𝑚2
4=0,07𝑚2
V=Área*Ancho
=0,07m2*0,1m=
0,0071m3
Densidad (ρ) =𝑚𝑎𝑠𝑎 (𝐾𝑔)
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛(𝑚3)
Masa (kg)= Densidad
((𝐾𝑔)
(𝑚3))* 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛(𝑚3)
Masa (kg)=
2500((𝐾𝑔)
(𝑚3)) ∗0,0071(m3)
=17,671 Kg
Fuente: Autores, 2015
Para determinar el caudal de salida se procedió a realizar aforo volumétrico,
con una probeta de 25ml
48
para la velocidad de filtración (Vf)* debe estar entre:
𝑽𝒇 = 0,1 𝑎 0,4 𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ
V= Velocidad en metros
Despejando la velocidad
5.3 Variables Para El Diseño Del Filtro
Tabla 16: información del prototipo empírico
Características valor numérico
Diámetro del filtro 𝐷𝑓 = 0,35 𝑚
Área del filtro 𝐴𝑓 = 0,113𝑚2
Altura del filtro ℎ𝑓 = 0,58 𝑚
Diámetro de salida 𝐷𝑠 = 1 𝑖𝑛 = 0,0294𝑚
Área de salida 𝐴𝑠 = 6,789 ∗ 10−4𝑚2
Caudal 𝑄 = 0,072𝑚3 /ℎ
Velocidad de filtración 𝑉𝑓 =
𝑄
𝐴𝑓= 0,64
𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ
Fuente: Autores, 2015
𝑸 =𝑉 (𝑚3)
𝑇(ℎ)
V=volumen (m3)
T= tiempo en hora
𝑉𝑓 =𝑄
(𝑚3)
(ℎ)
𝐴(𝑚2)
49
La velocidad del filtro empírico fue:
𝑉𝑓 = 0,64 𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ
El filtro empírico trabajaba con una velocidad de filtración mayor al doble de la
requerida, por lo que el diseño del filtro que se instaló en las viviendas requería
corregir esa falla. Por continuidad se sabe que el caudal de entrada es igual al
caudal de salida, entonces:
𝑉𝑓 ∗ 𝐴𝑓 = 𝑄 = 𝑉𝑠 ∗ 𝐴𝑠
Para reducir la velocidad se debe reducir el caudal ya que son directamente
proporcionales, al igual que el caudal y el área lo son. Por lo que al reducir el área
se reduce en caudal y reduciendo el caudal se reduce la velocidad. Sabiendo esto,
para el diseño definitivo se cambió el área de salida del filtro, pasado de un diámetro
comercial de una pulgada a uno de media pulgada lo cual implica:
El área de salida se redujo hasta ser poco más de un tercio de la inicial, entonces el caudal y la velocidad de filtración:
𝑄 = 0,35 ∗0,072 𝑚3
ℎ= 0,0252 𝑚3 /ℎ 𝑉𝑓 =
𝑄
𝐴𝑓= 0,223
𝑚3
𝑚2 ∗ ℎ
Esta nueva velocidad de filtración tiene un valor aceptable
𝐷𝑠1 = 1 𝑖𝑛 = 0,0294 𝑚
𝐷𝑠2 = 1/2 𝑖𝑛 = 0,0147 𝑚
𝐴𝑠1 = 6,789 ∗ 10−4𝑚2
𝐴𝑠2 = 3,395 ∗ 10−4𝑚2
50
5.4 Materiales Y Grosores De Los Lechos Filtrantes
FILTRO 1: JOSE -ARENA FINA
Tabla 17: caracterización del filtro 1.
Material Grosor (cm)
Piedra media zonga
15
Piedra triturada 10
Grava 10
Arena fina 20
Piedra de media zonga
5
Fuente: Autores, 2015
FILTRO 2: EFRAIN - TUBERIA DE PVC
Tabla 18: caracterización del filtro 2.
Material Grosor (cm)
Piedra media zonga
15
Grava 10
Piedra triturada 15
Trozos de PVC 12
Piedra de media zonga
5
Fuente: Autores, 2015
51
Filtro 3: Antonio - CARBON ACTIVADO
Tabla 19 : características del filtro 3
Material Grosor (cm)
Piedra media zonga
15
Piedra triturada 10
Grava 15
Carbón activado 8
Piedra de media zonga
5
Fuente: Autores, 2015
FILTRO 4- REPLICA DEL FILTRO 2 (TUBERIA DE PVC)
Tabla 20: características del filtro 4.
Material Grosor (cm)
Piedra media zonga
15
Piedra triturada 15
Grava 10
Trozos de PVC 12
Piedra de media zonga
5
Fuente: Autores, 2015
52
5.5 Caracterizaciones Del Agua Antes Y Después De Filtrar
En la tabla 21 que se muestra a continuación se muestran los resultados de la caracterización del agua antes y después de pasar por el filtro, analizando la turbidez y los Coliformes totales, oxígeno disuelto, solidos suspendidos. Estos parámetros fueron elegidos debido que estos son los parámetros que queremos disminuir en esta agua.
5.5.1 Caracterización De Turbidez
Tabla 21: caracterización de turbidez antes y después de los 4 filtros
Turbidez ( NTU)
filtro 1
José -arena fina
Antes del filtro Después del filtro
3.3
0,37
Turbidez ( NTU)
filtro 2 Efrain - tuberia de pvc
Antes del filtro Después del filtro
3.4
0,11
Turbidez ( NTU)
Filtro 3
Antonio carbón activado
Antes del filtro Después del filtro
3.2
0,25
Turbidez ( NTU)
Filtro 4
Replica – tubería PVC
Antes del filtro Después del filtro
2,9
0,12
Fuente: Autores, 2015
53
5.5.2 Caracterización De Coliformes
Tabla 22: caracterización de coliformes antes y después de los 4 filtros
Coliformes (UFC/100ml )
filtro 1
José -arena fina
Antes del filtro Después del filtro
125
52
Coliformes (UFC/100ml )
filtro 2 Efraín - tubería de PVC
Antes del filtro Después del filtro
137 2
Coliformes (UFC/100ml )
Filtro 3
Antonio carbón activado
Antes del filtro Después del filtro
115
36
Coliformes (UFC/100ml )
Filtro 4 Replica – tubería PVC
Antes del filtro Después del filtro
117 1
Fuente: Autores, 2015
5.5.3 Caracterización De Oxígeno Disuelto (OD)2
Tabla 23: caracterización de oxígeno disuelto antes y después de los 4 filtros
OD2 (mg/L)
filtro 1
José -arena fina
Antes del filtro Después del filtro
7.6 8.0
OD2 (mg/L)
filtro 2 Efraín - tubería de PVC
Antes del filtro Después del filtro
7.8 8.3
54
Fuente: Autores, 2015
5.5.4 Caracterización de Sólidos Sedimentables
Tabla 24: Caracterización de sólidos suspendidos antes y después de los 4 filtros
Fuente: Autores, 2015
OD2 (mg/L)
Filtro 3
Antonio carbón activado
Antes del filtro Después del filtro
6.7
7.8
OD2 (mg/L)
Filtro 4 Replica – tubería PVC
Antes del filtro Después del filtro
7.1 7.9
S.S (mg/L)
filtro 2 Efraín - tubería de PVC
Antes del filtro Después del filtro
1.9 0.1
S.S (mg/L)
Filtro 3 Antonio carbón activado
Antes del filtro Después del filtro
2.6 0.1
S.S(mg/L)
Filtro 4
Replica – tubería PVC
Antes del filtro Después del filtro
2.3
0.1
S.S (mg/L)
filtro 1
José -arena fina
Antes del filtro Después del filtro
2.1 0
55
5.6. Indicadores De Eficiencia
Los indicadores de eficiencia del sistema de filtración se formulan con el fin de determinar si el filtro está trabajando en óptimas condiciones, esto significa que este garantiza una remoción total o significativa de Turbidez y Coliformes totales, parámetros que en el agua no filtrada estaban por fuera del límite permisible.
Fuente: Unipamplona, 2012
5.6.1 Eficiencias De Remoción De Los Cuatro Filtros En Turbidez
Tabla 26: Eficiencias de remoción de turbidez en los 4 filtros.
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE TURBIDEZ
filtro 1
José -arena fina
IESFT
(1- 0.37
3.3 ) x 100 = 88%
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE TURBIDEZ
filtro 2
Efraín - tubería de PVC
IESFT
(1 - 0,11
3.4) × 100 =96 %
Tabla 25: Indicadores de eficiencia
56
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE TURBIDEZ
Filtro 3
Antonio - carbon activado
IESFT
(1- 0,25
3.2 ) x 100 = 92%
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE TURBIDEZ
Filtro 4 Alvaro - gravilla
IESFT
(1 -0,12
2,9 ) x 100 = 96 %
Fuente: Autores, 2015
5.6.2Eficiencias De Remoción De Los Cuatro Filtros En Coliformes
Tabla 27: Eficiencias de remoción de Coliformes T. en los 4 filtros.
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE COLIFORMES
Filtro 1
José -arena fina
IESCT
(1-52
125 ) x 100 = 58 %
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE COLIFORMES
Filtro 2
Efraín - tubería de pvc
IESCT
(1-6
137 ) x 100 = 96%
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE COLIFORMES
Filtro 3
Antonio - carbón activado
IESCT
(1-36
115 ) x 100 = 68 %
EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE COLIFORMES
Filtro 4
Álvaro - gravilla
IESCT
(1-4
117 ) x 100 = 96 %
Fuente: Autores, 2015.
57
5.6.3. Resumen de Eficiencias de Remoción
Para el caso de la vereda La Yerbabuena el filtro más eficiente respecto a remoción
fue el de la combinación rocas - grava arena gruesa - tubería de PVC
(microorganismos) para parámetros como turbidez, (sólidos suspendidos) y
Coliformes fecales totales, los cuales presentaron los siguientes valores:
Tabla 28: Resumen de eficiencias de remoción.
# filtro Lecho Eficiencia turbiedad
Eficiencia coliformes
1 Arena - fina 88% 58%
2 Tubería -PVC 96% 96%
3 Carbona activado
82% 68%
4 Tubería -PVC 96% 96
Fuente: Autores, 2015.
58
6. ANALISIS Y RESULTADOS
En la ilustración (1) se representan los valores de coliformes y turbidez tomados
en época de lluvia, se realizó el monitoreo en este período del año, después de
haber recolectado información con la comunidad que se sirve de esta quebrada (la
despensa) , la cual reporta que en esta temporada, es donde más sólidos
sedimentables encuentran presentes en e l agua.
Se puede evidenciar que hay un alto grado de concentración de turbidez y
coliformes, esto se debe al arrastre de sedimentos que se genera en época de
fuertes lluvias.
Se escogieron estos dos parámetros (coliformes y turbidez) porque son los de
mayor importancia, para indicar la potabilidad del agua. Teniendo en cuenta que
el límite máximo permitido para la concentración de turbidez es de 2.0 NTU y
para coliformes es de 0
2,6
2,7
2,8
2,9
3
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Quebrada Jose Efrain Antonio Álvaro (REPLICA)
Turb
idez
(N
TU)
Co
lifo
rmes
(u
fc/1
00
ml)
CASAS
CARACTERIZACION DE AGUAS TOMADA EN EPOCA DE LLUVIA
Coliformes (ufc/100ml) Turbidez (NTU)Quebrada
Grafica 1 comportamiento de parámetros en época de lluvia
59
En la (grafica 2), al igual que en la gráfica 1 se representaron los valores de
coliformes y turbidez para evidenciar las diferencias existentes en las
concentraciones del agua respecto a la época de lluvia, en la cual se puede ver que
hay una disminución de estos dos parámetros representativos (coliformes t. y
turbidez) debido que durante esta época hay menor arrastre de contaminantes.
Se puede evidenciar que los dos parámetros son directamente proporcionales a
diferencia que la gráfica anterior que muestra valores inversamente proporcionales.
En esta grafica se puede evidenciar que el filtro de carbón activado tuvo mayor
eficiencia en los dos parámetros a diferencia de los demás filtros.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Quebrada Jose Efrain Antonio Álvaro (REPLICA)
Turb
idez
(N
TU)
Co
lifo
rmes
(u
fc/1
00
ml)
CASAS
CARACTERIZACION DE AGUAS TOMADA EN EPOCA DE VERANO
Coliformes (ufc/100ml) Turbidez (NTU)
Grafica 2 comportamiento de parámetros en época de verano
60
En la (grafica 3), de concentración de solidos sedimentables antes y después del
filtro se puede evidenciar una disminución de esta concentración de
aproximadamente 90%, esto se debe a la eficiencia que han tenido estos filtros
lentos durante años.
En esta grafica se puede evidenciar que el filtro que tuvo mayor eficiencia fue el de
arena fina esto se debe a que la arena fina tiene mayor filtración que los demás
filtros, dando como resultado una remoción del 100%.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
S.S
(mg/
l) A
NTE
SSOLIDOS SEDIMENTABLES ANTES Y DESPUES DEL FILTRO
S.S (mg/L)DESPUES S.S (mg/L)ANTES
Grafica 3 solidos sedimentables antes y después del filtro
61
En la (grafica 4), se representaron los valores de coliformes antes y después del
filtro en la cual se puede evidenciar un alto porcentaje de disminución en la
concentración de este parámetro; si se busca alcanzar eficiencias mayores es
necesario la utilización de un tratamiento secundario, sin embargo, el grado de
remoción obtenido es satisfactorio para el desarrollo del presente proyecto.
En esta grafica también se puede evidenciar que el filtro que mayor eficiencia tuvo
es el de tubería de PVC, esto se debe a la película que forma esta tubería haciendo
que crezcan microorganismos que retienen la materia orgánica, y con esto hacen
que tenga mayor filtración a comparación de los otros filtros.
100
105
110
115
120
125
130
135
140
0
10
20
30
40
50
60
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
Co
lifo
rme
s (u
fc/1
00
ml)
DES
PU
ES
Co
lifo
rme
s (u
fc/1
00
ml)
AN
TES
FILTROS
COLIFORMES T. ANTES Y DESPUES DEL FILTRO
Coliformes (ufc/100ml)DESPUES Coliformes (ufc/100ml)ANTES
Grafica 4 Coliformes T. antes y después del filtro
62
En la (grafica 5), se puede evidenciar que los coliformes fueron removidos con un
porcentaje del 68 % al 96% en los filtros, debido a que los poros de los filtros son lo
suficientemente pequeños para atrapar estos microorganismos. Por lo tanto, no es
necesario aplicar otro tratamiento para completar la remoción e inactivación de las
bacterias.
Se puede concluir que el filtro que mayor eficiencia obtuve fue el de PVC y como se
mencionó en la gráfica anterior esto se debe a la formación de una película de
microorganismos en este lecho filtrante que hace mayor eficiente el filtro.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
Co
lifo
rme
s (u
fc/1
00
ml)
FILTROS
EFICIENCIA DE REMOCION EN COLIFORMES T
EFICIENCIA
Grafica 5 eficiencia de remoción Coliformes T.
63
En la (grafica 6), se representaron los valores de turbidez tomados antes y después
del filtro evidenciándose un alto grado de disminución de este parámetro haciendo
con esto que las partículas suspendidas en el agua se disminuyan y no bloqueen
la luz solar la cual ocasionará que el agua sea más caliente.
El agua caliente no es capaz de guardar tanto oxígeno como el agua fría, así que
los niveles de Oxígeno Disuelto bajarán, especialmente cerca de la superficie, por
eso se puede evidenciar que la turbidez tiene un alto grado de disminución en todos
los filtros, cabe resaltar que el filtro que tuvo mayor eficiencia fue el filtro de PVC.
2,6
2,7
2,8
2,9
3
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
TUR
BID
EZ (
NTU
)DES
PU
ES
TUR
BID
EZ (
NTU
)AN
TES
FILTROS
TURBIDEZ ANTES Y DESPUES DEL FILTRO
TURBIDEZ (NTU)DESPUES TURBIDEZ (NTU)ANTES
Grafica 6 Turbidez antes y después del filtro
64
En la (grafica 7) de eficiencia de turbidez, datos obtenidos por las caracterización
de aguas se evidencia que hubo una disminución del 73 al 89% de este parámetro,
lo cual hace que estos resultados no estén fuera del límite máximo estipulado en la
resolución 2115.
En esta grafica se puede evidenciar dos picos que representan las mayores
eficiencias representados en los filtros de arena fina y de tubería de PVC; al igual
que en la graficas anteriores el filtro de PVC y su réplica han tenido las mayores
eficiencias de remoción, por lo cual se recomienda utilizar este filtro con más
frecuencias que los otros 3.
84%
86%
88%
90%
92%
94%
96%
98%
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
TUR
BID
EZ (
NTU
)
FILTROS
EFICIENCIA DE REMOCION DE TURBIDEZ
EFICIENCIA
Grafica 7 Eficiencia de remoción de Turbidez
65
Según lo reportado en la (grafica 8) que muestra los valores obtenidos de coliformes
VS turbidez después del filtro, se evidencia que hay una relación directa, debido a
que la turbidez está relacionada con materia orgánica, por ende a mayor
concentración de turbidez mayor concentración de coliformes.
También se puede evidenciar que el pico más alto de la gráfica se debe a un alto
grado de concentración de coliformes y turbidez representada en el filtro de arena
fina, y el pico más bajo representa una alta eficiencia de remoción de estos
parámetros que se obtuvo en el filtro de tubería de PVC.
0
10
20
30
40
50
60
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
TUR
BID
EZ (
NTU
)
Co
lifo
rme
s (u
fc/1
00
ml)
FILTROS
COLIFORMES T. VS TURBIDEZ DESPUES DEL FILTRO
Turbidez (NTU) Coliformes (ufc/100ml)
Grafica 8 Coliformes T. VS Turbidez después del filtro
66
En la (grafica 9), que muestra los valores obtenidos de coliformes VS turbidez antes
del filtro, al igual que en la gráfica anterior se evidencia que hay una relación directa,
por ende cuando exista concentración de coliformes en el agua también habrá
concentración de turbidez.
En esta grafica se evidencia que la mayor eficiencia de los filtros respecto a los
coliformes VS la turbidez se ve representado en la réplica del filtro de PVC, como
se ha mencionado en las gráficas anteriores esto se debe a que en este filtro se
forma una película que forma esta tubería haciendo que crezcan microorganismos
que retienen la materia orgánica, y con esto hacen que tenga mayor filtración a
comparación de los otros filtros.
100
105
110
115
120
125
130
135
140
2,6
2,7
2,8
2,9
3
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
TUR
BID
EZ (
NTU
)
Co
lifo
rme
s (u
fc/1
00
ml)
FILTROS
COLIFORMES T. VS TURBIDEZ ANTES DEL FILTRO
Turbidez (NTU) Coliformes (ufc/100ml)
Grafica 9 Coliformes T. VS Turbidez antes del filtro
67
Grafica 10 solidos Vs coliformes antes del filtro
En la gráfica (10) se evidencia un aumento continuo , en la concentración de la
turbidez para cada uno de los filtros, allí el menor valor se localiza en donde
posteriormente se implementara el filtro de arena , este se ubica en la familia que
se encuentra más cercana a la quebrada la despensa.
El aumento de la concentración de la turbidez se debe a la distancia en la que está
ubicada cada familia , en la primera hay un nivel bajo de turbidez , ya que la
distancia de la tubería con relación al arrastre de sedimentos es mínimo.
Por ende el resultado en donde se implementa el ultimo filtro es mayor, ya que la
distancia aumento y genera un incremento en el arrastre de sólidos , el cual
puede ser causado por el transporte de sedimentos que se encuentran depositados
en distintas partes de la tubería.
68
En la gráfica 11 se muestra la eficiencia de los cuatro filtros evaluados, estos son
prácticos para remover sólidos y turbidez, ya que se obtuvo una eficiencia entre el
88 y 96 % (turbidez) 99 y 100% (solidos)
El filtro con lecho de arena fue el más eficiente porque tuvo una remoción completa
de solidos sedimentables y la concentración de la turbidez la disminuyo
aproximadamente a 0,3 lo cual es bueno porque entra dentro del rango del límite
permisible que es máximo 2,0 unidades nefelometricas (NTU)
El filtro con menor capacidad de remoción de solidos fue el de carbón activado
, teniendo en cuenta que los filtros de ( tubería de PVC y carbón activado )
tuvieron un comportamiento idéntico, pero estos difieren en que el filtro de carbón
activado presenta en la gráfica , un pico el cual indica, que hay una mayor
presencia de turbidez , es decir menor capacidad de remoción de sólidos en
comparación con el filtro de tubería de PVC.
Grafica 11 solidos s, VS coliformes T. después del filtro
69
la presencia de solidos sedimentables no esta presente en una concentración
demasiado alta, pero no cumple con los limites permisibles estipulados en la
resolucion 2115/2007.
La grafica muestra un comprotamiento discontinuo en la presencia de solidos
sedimentables , con dos picos bajos y dos altos , esto se debe a que las familias
a las que se les implemento el filtro de arena y tuveria dePVC(1) tienen tanque de
almacenamiento y desarenador lo caul ayuda a reducir la concentracion d esolidos
sedimentables.
Grafica 12 solidos s. VS turbidez antes de filtración
70
En la grafica (13) se puede observar que el filtro con mayor rendimiento en
retencion de solidos es el filtro de arena y posteriormente se ve un
comportamineto similar en los siguientes tres filtros; para la remocion de turbidez
el filtro con mayor eficiencia fue el de tuveria de PVC , el que se puede evidenciar
que en los casos realizo una remocion optima a comparcion d elos demas filtros.
6
6,2
6,4
6,6
6,8
7
7,2
7,4
7,6
7,8
8
100
105
110
115
120
125
130
135
140
CO
LIFO
RM
ES T
.
OX
IGEN
O D
UIS
UEL
TO M
G/L
OXIGENO DISUELTO VS COLIFORMES T. - ANTES DEL FILTRO
Coliformes T
O.D
Grafica 13 solidos s. VS turbidez después del filtro
71
En esta grafica (14) se muestran dos picos y dos puntos bajos , esto muestra
una relacio directamente proporcional en el comportamiento del oxigeno disuelto y
los coliformes totales, Puesto que el OD2 está relacionado directamente con la
calidad del agua, ya que al tener mayor número de materia orgánica (solidos
sedimentables, coliformes y a su vez turbidez) se necesita oxígeno disuelto (OD2 ),
para degradar y por ende se ve una disminución en la cantidad de este en el cuerpo
de agua y en los filtros.
Grafica 14 oxígeno disuelto VS coliformes T. después del filtro
6
6,2
6,4
6,6
6,8
7
7,2
7,4
7,6
7,8
8
100
105
110
115
120
125
130
135
140
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
CO
LIFO
RM
ES T
.
OX
IGEN
O D
UIS
UEL
TO M
G/L
MATERIAL DEL LECHO
OXIGENO DISUELTO VS COLIFORMES T. - ANTES DEL FILTRO
Coliformes T
O.D
72
El filtro que genero mayor eficincia de rremocion es el tuberia de PVC , en
ambos casos, el filtro menos eficiente para la remocion de coliforemes totales y
disminucion de oxigeno disuelto fue el de arena fina y le sigue el filtro de
carbon activiado.
Se presento una remocion efectiva que cumple con la norma 2115/2007 para los
limites maximos permisible estipulados.
6
6,2
6,4
6,6
6,8
7
7,2
7,4
7,6
7,8
8
0
10
20
30
40
50
60
arena fina tubería de PVC carbón activado tubería PVC
CO
LIFO
RM
ES T
.
OX
IGEN
O D
UIS
UEL
TO M
G/L
MATERIAL DEL LECHO
OXIGENO DISUELTO VS COLIFORMES T. - DESPUES DEL FILTRO
Coliformes T
O.D
Grafica 15 oxígeno disuelto VS coliformes, después del filtro
73
Los resultados de OD 2 antes de realizar la filtración se debe a varios aspectos, Uno
de ellos son las altas temperaturas que generan un aumento en la cantidad de
oxígeno disuelto OD2. Por esta razón los valores de oxígeno disuelto, son mayores
en época de Verona a comparación de las épocas de lluvia, aunque cabe resaltar
que en épocas de lluvia también hay temporadas de alta temperatura, que también
grafica 16 oxígeno disuelto VS turbidez antes del filtro
Grafica 17 oxígeno disuelto VS turbidez, después del filtro
74
se ve reflejada en los resultados de la tabla 13, caracterización de agua en época
de lluvia.
Adicional a esto también se vio que al haber mayor contaminación (sólidos
sedimentables, turbidez y coliformes T) se genera menor cantidad de (OD2 ) pues
las bacterias están usando el OD para degradar la materia orgánica.
En época de lluvia el color aumenta puesto a que hay mayor arrastre de sedimentos,
y por ende se genera mayor turbidez, esta también se ve reflejado en la disminución
de los valores de OD2.
75
7. PRESUPUESTO
PRESUPUESTO PARA FABRICACION DE LOS FILTROS
CÓD NOMBRE DESCRIPCI
ÓN FINANCIACI
ON CANT
COSTO
UNIT
SUBTOTAL
MENSUAL
MES REQ.
TOTAL UNIDAD
1 FILTROS Pers/Entidad $ $ semestr
al $
1.2 Carbón activado
Como componente adicional de
los filtros
Investigadores
4 Kg $6.000 $38.000 8 $38.000
1.3 Arena
Como componente adicional de
los filtros
Investigadores
11
$5.000 $5.000 11 $5.000 Kg
1.4.1 Grava
Como componente adicional de
los filtros
Investigadores
25 Kg $27.000 $27.000 25 $27.000
1.4.2 piedra grande
Como componente adicional de
los filtros
investigadores
12 Kg $15.000 $15.000 12 $15.000
1.4.3 Gravilla
Como componente adicional de
los filtros
investigadores
10 Kg $10.000 $10.000 8 $10.000
1.4.4 4 CANECA $20.000 $160.000 8 $80.000
76
Canecas plásticas
Recipientes para
procesos en general
Investigadores
1.5 Bolsas
plásticas
Contendedores de
elementos
Investigadores
100 BOLSA X
100 $6.000 $6.000 100 $6.000
1.6 Teflón Sellamiento de tuberías
Investigadores
3
$2.000 $6.000 3 $6.000 ROLLO
1.7 Pegamento
para tuberías
Pegamento para
tuberías
Investigadores
1
$15.000 $15.000 1 $15.000 GALON
1.8 Tubería de ½” Tubería PVC Investigadore
s 6
$10.000 $60.000 6 $60.000
METROS
1.9 Empaques Adaptadores
hembras Investigadore
s 16 UNIDADES $500 $8.000 16 $8.000
1.10 Empaques Adaptadores
macho investigadore
s 16 UNIDADES $250 $4.000 16 $4.000
1.11 Uniones ½” Diámetro de
½” investigadore
s 32 UNIDADES $250 $4.000 32 $4.000
1.14 Válvulas
reguladoras de caudal
Para tubería de ½”
investigadores
8 UNIDADES $7.000 $56.000 8 $56.000
1.15 Tapones para
tuberías Para tubería
de ½” investigadore
s 32 UNIDADES $2.000 $64.000 32 $64.000
1.16 Taladro
Taladro percutor 1/2
pulgada 1200 watts 0 - 3500 RPM
Investigadores
1 UNIDADES $650.00
0 $650.000 1
$650.000
77
SUBTOTAL INSUMOS DE FABRICACION DE FILTROS $1.048.0
00
PRESUPUESTO MATERIALES E INSUMOS
CÓDIGO
NOMBRE DESCRIPCI
ÓN FINANCIACI
ON CANTID
AD
COSTO UNITAR
IO
SUBTOTAL
MENSUAL
MES REQ.
TOTAL
2 MATERIALE
S E INSUMOS
Pers/Entidad Uni. UNIDAD $ $ Cant. $
2.1 Computador Lenovo Investigadore
s 1
COMPUTADOR
1’200.000
$1’200.000
1 $1’200.0
00
2.2 Cámara
fotográfica Sony
Investigadores
1 CAMARA 350.000 350.000 1 350.000
2.2 Resma de
Papel Información requerida
Investigadores
3
9.000 27.000 3 $27.000 RESMA
2.3 Otros
Papelería
Esferos, ganchos,
cinta.
Investigadores
4 UNIDADES 15.000 15.000 4 $60.000
2.4 Impresiones Impresiones documento de entrega.
Investigadores
100 IMPRESION
ES 300 30.000 4
$120.000
2.5 Fotocopias Fotocopias. Investigadore
s NA
FOTOCOPIAS
NA 20.000 4 $80.000
2.6 Laboratorio Práctica de Resistencia
Investigadores
4 veces
10.000/h 40.000 4 $40.000 Hora
677000
SUBTOTAL MATERIALES E INSUMOS
78
PRESUPUESTO OTROS
CÓDIGO
RUBRO DESCRIPCI
ÓN FINANCIACI
ON CANTID
AD
COSTO UNITAR
IO
SUBTOTAL
MENSUAL
MES REQ.
TOTAL
UNIDAD
3 Otros Pers/Entidad $ $ Cant $
3.1 Transportes
Un día a la semana en turnos de 4
personas por día/semana
Investigadores
N/A
$30.000 $480.000 $480.0
00 $1.920.0
00 Día a la semana
3.3 Otros Materiales de trabajo
extra
Investigadores
N/A N/A 100.000 100.000 4 $400.00
0
SUBTOTAL OTROS $2.320.0
00
TOTAL $4.045.000
IMPREVISTOS (5% DEL TOTAL) $2.022.500
PRESUPUESTO $6.067.500
79
8. CONCLUSIONES
Este proyecto benefició a un porcentaje de las familias de la vereda la
Yerbabuena situada en Guaduas Cundinamarca, que hoy en día al igual
que muchas zonas rurales del país no tienen fácil acceso al agua
potable, por ende se cumplió a cabalidad con el objetivo general el cual
se basó en el diseño e implementación de los 4 filtros para cada una de
las familias seleccionadas. Así mismo se cumplió con los objetivos
específicos ya que se realizaron las capacitaciones a cada una de las
familias, se les entrego una guía de mantenimiento y técnicamente se
analizó la viabilidad económica y eficiencia de los filtros . Finalmente
se determinó que el filtro con mayor eficiencia de remoción y más viable
económicamente es el filtro que se constituye de (piedra grande grava
arena gruesa y tubería de PVC).
El sistema de filtración muestra un eficiencia entre el 73.4% y el 93. % en
la disminución de la turbidez del agua, los mayores porcentajes se dan en
viviendas en donde este parámetro era menos elevado (filtro 1 y 2), y no
lo cual se puede evidenciar en los cálculos realizados de eficiencia de
remoción y en la comparación visual de la calidad del agua
En cuanto a la remoción de Coliformes totales se evidencia que en todas
las viviendas se remueven totalmente las bacterias, por lo que la
eficiencia del sistema de filtración con relación al parámetro es del 100%.
Los parámetros de turbidez y Coliformes Totales en el agua filtrada están
por debajo de la norma.
Todos los filtros tienen las mismas dimensiones y cumplen con la
velocidad de filtración adecuada para remoción.
Los cuatro filtros evaluados, son efectivos para remover sólidos y
turbidez, ya que se obtuvo una eficiencia entre el 88 y 96 % (turbidez)
99 y 100% (solidos). Pero lo que los diferencia es la capacidad de remover
otros parámetros que son contaminantes de gran influencia, que no
80
permiten que el agua sea apta para el consumo humano. Estos
parámetros que los divergen son, coliformes, oxígeno disuelto (OD2) y
turbidez, estos tres se encuentran relacionados directamente ya que el
comportamiento de uno influencia en los demás.
81
9. RECOMENDACIONES
Aunque se realizó un importante aporte social e ingenieril a la comunidad,
es importante que este proyecto sea continuo en el tiempo por parte de otros
investigadores, ya que el número de familias que necesitan acceso al agua
potable representa un porcentaje mucho más amplio que el de las
beneficiadas por la ejecución del presente proyecto por ende , es de suma
importancia no solo que las unidades sean implementadas en otras
comunidades, sino que además las que ya se encuentran instaladas en La
Yerbabuena, sean objeto de evaluación, operación y mantenimiento
continuo, tanto por los futuros investigadores, como por la comunidad,
soportados en que estas comunidades no cuentan con atención suficiente
por parte de las entidades encargadas del suministro de agua potable.
Para garantizar un mejor desempeño el filtro se debe ubicar: En un lugar
protegido de la luz del sol, del viento, la lluvia, los animales, y los niños,
Preferiblemente dentro de la casa, en una superficie plana y nivelada, Cerca
del área de preparación de alimentos o de la cocina, Donde se pueda usar y
realizar los trabajos de mantenimiento fácilmente, Donde haya suficiente
espacio para verter agua en el filtro y para almacenar el agua filtrada.
Antes de iniciar la implementación de la guía, se debe tener todos los
elementos para llevar a buen término el desarrollo del proyecto como tal.
Se deben guardar los lineamientos en el funcionamiento del filtro, para
garantizar el mejoramiento de la calidad del agua para consumo.
Es importante que las comunidades tengan el conocimiento e información
sobre las características del ambiente de su región, las amenazas, las
vulnerabilidades y los riesgos porque puede conducir a formar frentes de
acción para afrontarlos.
Es importante seguir investigando acerca de la tecnología de filtración lenta
de arena a nivel domiciliar a fin de, que a futuro, se puedan fijar criterios y
parámetros de diseño, construcción y operación.
82
9. BIBLIOGRAFIA
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Obtenido de http://www.ins.gov.co/sivicap/paginas/sivicap.aspx
84
ANEXOS 1
Datos estadísticos del hospital san José de Guaduas
Datos de Morbilidad Consulta de Urgencias Enero a Agosto de 20014
“Hospital San José De Guaduas”
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO ENERO- AGOSTO DE 2014
MENORES DE 1 AÑO
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 36 13,1
2 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 32 11,6
3 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 27 9,8
4 P59
9 ICTERICIA NEONATAL NO ESPECIFICADA 7 2,5
5 K59
0 CONSTIPACION 6 2,2
6 P07
3 OTROS RECIEN NACIDOS PRETERMINO 5 1,8
7 J030 AMIGDALITIS ESTREPTOCOCICA 3 1,1
8 J039 AMIGDALITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 3 1,1
9 K21
9 ENFERMEDAD DEL REFLUJO
GASTROESOFAGICO SIN ESOFAGITIS 3 1,1
10 A01
0 FIEBRE TIFOIDEA 2 0,7
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 151 54,9
TOTAL
275 100,0
85
EDAD DE 1 A 4 AÑOS
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 123 14,7
2 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 72 8,6
3 A01
0 FIEBRE TIFOIDEA 26 3,1
4 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 26 3,1
5 J030 AMIGDALITIS ESTREPTOCOCICA 20 2,4
6 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 17 2,0
7 H65
1 OTRA OTITIS MEDIA AGUDA NO SUPURATIVA 14 1,7
8 J039 AMIGDALITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 14 1,7
9 J46X ESTADO ASMATICO 14 1,7
10 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 13 1,6
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 499 59,5
TOTAL
838 100,0
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO ENERO- AGOSTO DE 2014
EDAD DE 5 A 14 AÑOS
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 79 7,3
2 J46X ESTADO ASMATICO 31 2,9
3 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 29 2,7
4 J459 ASMA NO ESPECIFICADA 26 2,4
5 N39
0 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 24 2,2
86
6 A01
0 FIEBRE TIFOIDEA 22 2,0
7 J039 AMIGDALITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 20 1,9
8 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 14 1,3
9 H65
9 OTITIS MEDIA NO SUPURATIVA SIN OTRA
ESPECIFICACION 11 1,0
10 H65
0 OTITIS MEDIA AGUDA SEROSA 10 0,9
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 814 75,4
TOTAL
1.080 100,0
EDAD DE 15 A 44 AÑOS
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 185 5,1
2 N39
0 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 110 3,0
3 M54
5 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 53 1,5
4 S61
0 HERIDA DE DEDO(S) DE LA MANO SIN DAÑO DE
LA(S) UÑA(S) 48 1,3
5 G43
2 ESTADO MIGRAÑOSO 35 1,0
6 J039 AMIGDALITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 35 1,0
7 J46X ESTADO ASMATICO 31 0,9
8 O20
0 AMENAZA DE ABORTO 30 0,8
9 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 29 0,8
10 S80
0 CONTUSION DE LA RODILLA 29 0,8
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 3028 83,8
TOTAL
3.613 100,0
87
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO ENERO- AGOSTO DE 2014
EDAD DE 45 A 59 AÑOS
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 59 5,6
2 N39
0 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 32 3,1
3 M54
5 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 28 2,7
4 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 23 2,2
5 S61
0 HERIDA DE DEDO(S) DE LA MANO SIN DAÑO DE
LA(S) UÑA(S) 20 1,9
6 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 16 1,5
7 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 10 1,0
8 N23
X COLICO RENAL NO ESPECIFICADO 10 1,0
9 T14
9 TRAUMATISMO NO ESPECIFICADO 10 1,0
10 T15
1 CUERPO EXTRAÑO EN EL SACO CONJUNTIVAL 10 1,0
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 831 79,2
TOTAL
1.049 100,0
EDAD 60 Y MAS AÑOS
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 97 8,2
2 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 47 4,0
88
3 N39
0 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 47 4,0
4 J441
ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA CON EXACERBACION AGUDA NO
ESPECIFICADA 34 2,9
5 J449
ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA NO ESPECIFICADA 25 2,1
6 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 24 2,0
7 I679 ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR NO
ESPECIFICADA 22 1,9
8 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 21 1,8
9 J80X
SINDROME DE DIFICULTAD RESPIRATORIA DEL ADULTO 14 1,2
10 K92
2 HEMORRAGIA GASTROINTESTINAL NO
ESPECIFICADA 13 1,1
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 845 71,1
TOTAL
1.189 100,0
T O T A L G E N E R A L 8.044
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO ENERO- AGOSTO DE 2014
TOTAL GENERAL
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A L
%
1 A09
X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 529 6,6
2 N39
0 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 227 2,8
3 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 174 2,2
4 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 126 1,6
89
5 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 105 1,3
6 M54
5 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 93 1,2
7 J46X ESTADO ASMATICO 86 1,1
8 A01
0 FIEBRE TIFOIDEA 85 1,1
9 S61
0 HERIDA DE DEDO(S) DE LA MANO SIN DAÑO DE
LA(S) UÑA(S) 82 1,0
10 J039 AMIGDALITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 81 1,0
11 OTR
. OTROS DIAGNOSTICOS 6456 80,3
TOTAL
8.044 100,0
Datos De Morbilidad Consulta De Urgencias Septiembre a Diciembre
De 20014 “Hospital San José de Guaduas”
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO SEPTIEMBE-DICIEMBRE DE 2014
MENORES DE 1 AÑO
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 3 12,0
2 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO
1 4,0
3 D599
ANEMIAS HEMOLITICA ADQUIRIDA* SIN OTRA ESPECIFICACION
1 4,0
4 F59X
SINDROMES DEL COMPORTAMIENTO ASOCIADOS CON ALTERACIONES FISIOLOGICAS
Y FACTORES FISICOS* NO ESPECIFICADOS 1
4,0
5 G942
HIDROCEFALO EN OTRAS ENFERMEDADES CLASIFICADAS EN OTRA PARTE
1 4,0
6 H160 ULCERA DE LA CORNEA 1 4,0
7 J159 NEUMONIA BACTERIANA* NO ESPECIFICADA 1 4,0
90
8 J189 NEUMONIA* NO ESPECIFICADA 1 4,0
9 J209 BRONQUITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 1 4,0
10 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 1 4,0
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 13 52,0
TOTAL
25 100,0
EDAD DE 1 A 4 AÑOS
No. COD
. DIAGNOSTICO O CAUSA
T O T A L
%
1 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 8 20,5
2 R560 CONVULSIONES FEBRILES 3 7,7
3 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO
2 5,1
4 J209 BRONQUITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 2 5,1
5 R11
X NAUSEA Y VOMITO 2
5,1
6 G40
4 OTRAS EPILEPSIAS Y SINDROMES
EPILEPTICOS GENERALIZADOS 1
2,6
7 J030 AMIGDALITIS ESTREPTOCOCICA 1 2,6
8 J154
NEUMONIA DEBIDA A OTROS ESTREPTOCOCOS
1 2,6
9 J450 ASMA PREDOMINANTEMENTE ALERGICA 1 2,6
10 J459 ASMA* NO ESPECIFICADA 1 2,6
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 17 43,6
TOTAL
39 100,0
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO SEPTIEMBE-DICIEMBRE DE 2014
EDAD DE 5 A 14 AÑOS
91
No. COD
. DIAGNOSTICO O CAUSA
T O T A L
%
1 K529
COLITIS Y GASTROENTERITIS NO INFECCIOSAS* NO ESPECIFICADAS
6 15,8
2 R104
OTROS DOLORES ABDOMINALES Y LOS NO ESPECIFICADOS
5 13,2
3 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 5 13,2
4 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO
4 10,5
5 J039 AMIGDALITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 3 7,9
6 R103
DOLOR LOCALIZADO EN OTRAS PARTES INFERIORES DEL ABDOMEN
3 7,9
7 K37X
APENDICITIS* NO ESPECIFICADA 2 5,3
8 S068 OTROS TRAUMATISMOS INTRACRANEALES 2 5,3
9 S424
FRACTURA DE LA EPIFISIS INFERIOR DEL HUMERO
2 5,3
10 S524
FRACTURA DE LA DIAFISIS DEL CUBITO Y DEL RADIO
2 5,3
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 4 10,5
TOTAL
38 100,0
EDAD DE 15 A 44 AÑOS
No. COD
. DIAGNOSTICO O CAUSA
T O T A L
%
1 R104
OTROS DOLORES ABDOMINALES Y LOS NO ESPECIFICADOS
25 20,3
2 Z359
SUPERVISION DE EMBARAZO DE ALTO RIESGO* SIN OTRA ESPECIFICACION
25 20,3
3 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 12 9,8
4 O20
0 AMENAZA DE ABORTO 11
8,9
5 R103
DOLOR LOCALIZADO EN OTRAS PARTES INFERIORES DEL ABDOMEN
11 8,9
6 O47
9 FALSO TRABAJO DE PARTO SIN OTRA
ESPECIFICACION 10
8,1
7 Z321 EMBARAZO CONFIRMADO 8 6,5
8 K359 APENDICITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 7 5,7
9 R101
DOLOR ABDOMINAL LOCALIZADO EN PARTE SUPERIOR
7 5,7
92
10 Z349
SUPERVISION DE EMBARAZO NORMAL NO ESPECIFICADO
7 5,7
11 0,0
TOTAL
123 100,0
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO SEPTIEMBE-DICIEMBRE DE 2014
EDAD DE 45 A 59 AÑOS
No. COD
. DIAGNOSTICO O CAUSA
T O T A L
%
1 R104
OTROS DOLORES ABDOMINALES Y LOS NO ESPECIFICADOS
12 21,1
2 R103
DOLOR LOCALIZADO EN OTRAS PARTES INFERIORES DEL ABDOMEN
5 8,8
3 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO
4 7,0
4 K529
COLITIS Y GASTROENTERITIS NO INFECCIOSAS* NO ESPECIFICADAS
4 7,0
5 N23
X COLICO RENAL* NO ESPECIFICADO 4
7,0
6 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 3 5,3
7 F312
TRASTORNO AFECTIVO BIPOLAR* EPISODIO MANIACO PRESENTE CON SINTOMAS
PSICOTICOS 2
3,5
8 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 2 3,5
9 K409
HERNIA INGUINAL UNILATERAL O NO ESPECIFICADA* SIN OBSTRUCION NI
GANGRENA 2
3,5
10 K922
HEMORRAGIA GASTROINTESTINAL* NO ESPECIFICADA
2 3,5
11 OTR
O OTROS DIAGNOSTICOS 17
29,8
TOTAL
57 100,0
EDAD 60 Y MAS AÑOS
No. COD
. DIAGNOSTICO O CAUSA
T O T A L
%
93
1 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 11 18,0
2 N390
INFECCION DE VIAS URINARIAS* SITIO NO ESPECIFICADO
11 18,0
3 I679
ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR* NO ESPECIFICADA
8 13,1
4 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO
5 8,2
5 I500 INSUFICIENCIA CARDIACA CONGESTIVA 5 8,2
6 I255 CARDIOMIOPATIA ISQUEMICA 4 6,6
7 J441
ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA CON EXACERBACION AGUDA* NO
ESPECIFICADA 4
6,6
8 R104
OTROS DOLORES ABDOMINALES Y LOS NO ESPECIFICADOS
4 6,6
9 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA* NO ESPECIFICADA 3 4,9
10 R074 DOLOR EN EL PECHO* NO ESPECIFICADO 3 4,9
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 3 4,9
TOTAL 61 100,0
T O T A L G E N E R A L 343
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA URGENCIAS
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: CONSOLIDADO SEPTIEMBE-DICIEMBRE DE 2014
TOTAL GENERAL
No. COD.
DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A L
%
1 R104
OTROS DOLORES ABDOMINALES Y LOS NO ESPECIFICADOS 46 13,4
2 R509 FIEBRE* NO ESPECIFICADA 31 9,0
3 Z359
SUPERVISION DE EMBARAZO DE ALTO RIESGO* SIN OTRA ESPECIFICACION 25 7,3
4 R103
DOLOR LOCALIZADO EN OTRAS PARTES INFERIORES DEL ABDOMEN 19 5,5
5 A09X
DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN INFECCIOSO 16 4,7
6 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 13 3,8
94
7 O20
0 AMENAZA DE ABORTO
11 3,2
8 N390
INFECCION DE VIAS URINARIAS* SITIO NO ESPECIFICADO 11 3,2
9 K529
COLITIS Y GASTROENTERITIS NO INFECCIOSAS* NO ESPECIFICADAS 10 2,9
10 O47
9 FALSO TRABAJO DE PARTO SIN OTRA
ESPECIFICACION 10 2,9
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 151 44,0
TOTAL
343 100,0
Datos De Morbilidad Consulta Externa Año 2014 “Hospital San José
De Guaduas”
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA EXTERNA
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: AÑO 2014
MENORES DE 1 AÑO
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 24 5,2
2 Q655 SUBLUXACION CONGENITA DE LA CADERA NO
ESPECIFICADA 18 3,9
3 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 10 2,2
4 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 7 1,5
5 K219 ENFERMEDAD DEL REFLUJO GASTROESOFAGICO
SIN ESOFAGITIS 6 1,3
6 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 5 1,1
7 K429 HERNIA UMBILICAL SIN OBSTRUCCION NI
GANGRENA 3 0,7
8 E669 OBESIDAD NO ESPECIFICADA 2 0,4
9 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 2 0,4
10 K068 OTROS TRASTORNOS ESPECIFICADOS DE LA
ENCIA Y DE LA ZONA EDENTULA 2 0,4
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 381 82,8
95
TOTAL 460 100,0
EDAD DE 1 A 4 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 78 11,5
2 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 55 8,1
3 B829 PARASITOSIS INTESTINAL SIN OTRA
ESPECIFICACION 20 2,9
4 M211 DEFORMIDAD EN VARO NO CLASIFICADA EN OTRA 15 2,2
5 M892 OTROS TRASTORNOS DEL DESARROLLO Y
CRECIMIENTO OSEO 13 1,9
6 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 13 1,9
7 J459 ASMA NO ESPECIFICADA 12 1,8
8 E440 DESNUTRICION PROTEICOCALORICA MODERADA 11 1,6
9 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 11 1,6
10 Q531 TESTICULO NO DESCENDIDO UNILATERAL 9 1,3
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 444 65,2
TOTAL 681 100,0
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA EXTERNA
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: AÑO 2014
EDAD DE 5 A 14 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 98 6,5
2 B829 PARASITOSIS INTESTINAL SIN OTRA
ESPECIFICACION 40 2,6
3 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 36 2,4
4 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 29 1,9
5 H527 TRASTORNO DE LA REFRACCION NO
ESPECIFICADO 21 1,4
6 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 21 1,4
96
7 J459 ASMA NO ESPECIFICADA 16 1,1
8 N47X PREPUCIO REDUNDANTE FIMOSIS Y PARAFIMOSIS 16 1,1
9 S525 FRACTURA DE LA EPIFISIS INFERIOR DEL RADIO 16 1,1
10 F809 TRASTORNO DEL DESARROLLO DEL HABLA Y DEL
LENGUAJE NO ESPECIFICADO 14 0,9
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 1207 79,7
TOTAL 1.514 100,0
EDAD DE 15 A 44 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 151 3,3
2 M545 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 142 3,1
3 N760 VAGINITIS AGUDA 81 1,8
4 G409 EPILEPSIA TIPO NO ESPECIFICADO 71 1,5
5 G441 CEFALEA VASCULAR NCOP 51 1,1
6 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 45 1,0
7 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 44 1,0
8 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 44 1,0
9 N939 HEMORRAGIA VAGINAL Y UTERINA ANORMAL NO
ESPECIFICADA 42 0,9
10 N912 AMENORREA SIN OTRA ESPECIFICACION 39 0,8
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 3916 84,7
TOTAL 4.626 100,0
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA EXTERNA
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: AÑO 2014
97
EDAD DE 45 A 59 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 486 15,4
2 M545 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 131 4,1
3 E119 DIABETES MELLITUS NO INSULINODEPENDIENTE
SIN MENCION DE COMPLICACION 78 2,5
4 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 76 2,4
5 E780 HIPERCOLESTEROLEMIA PURA 64 2,0
6 E039 HIPOTIROIDISMO NO ESPECIFICADO 57 1,8
7 H110 PTERIGION 48 1,5
8 N951 ESTADOS MENOPAUSICOS Y CLIMATERICOS
FEMENINOS 36 1,1
9 N40X HIPERPLASIA DE LA PROSTATA 34 1,1
10 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 29 0,9
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 2119 67,1
TOTAL 3.158 100,0
EDAD 60 Y MAS AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A
L %
1 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 1841 38,8
2 J449 ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA
NO ESPECIFICADA 138 2,9
3 N40X HIPERPLASIA DE LA PROSTATA 123 2,6
4 E119 DIABETES MELLITUS NO INSULINODEPENDIENTE
SIN MENCION DE COMPLICACION 122 2,6
5 M545 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 93 2,0
6 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 73 1,5
7 H251 CATARATA SENIL NUCLEAR 63 1,3
8 E780 HIPERCOLESTEROLEMIA PURA 59 1,2
9 H259 CATARATA SENIL NO ESPECIFICADA 39 0,8
10 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 37 0,8
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 2151 45,4
TOTAL 4.739 100,0
T O T A L G E N E R A L 15.178
98
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR CONSULTA EXTERNA
SEDE : HOSPITAL SAN JOSE GUADUAS
PERIODO: AÑO 2014
TOTAL GENERAL
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA T O T A L
%
1 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 2371 15,6
2 M545 LUMBAGO NO ESPECIFICADO 374 2,5
3 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 347 2,3
4 J00X RINOFARINGITIS AGUDA (RESFRIADO COMUN) 310 2,0
5 E119 DIABETES MELLITUS NO INSULINODEPENDIENTE
SIN MENCION DE COMPLICACION 225 1,5
6 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO
ORIGEN INFECCIOSO 182 1,2
7 N40X HIPERPLASIA DE LA PROSTATA 159 1,0
8 J449 ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA
NO ESPECIFICADA 158 1,0
9 E780 HIPERCOLESTEROLEMIA PURA 148 1,0
10 E039 HIPOTIROIDISMO NO ESPECIFICADO 114 0,8
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 10790 71,1
TOTAL 15.178 100,0
99
Datos de morbilidad de egresos hospitalarios año 2014 “hospital san
José de guaduas”
DIEZ PRIMERAS CAUSAS DE M O R B I L I D A D POR EGRESO HOSPITALARIO
MUNICIPIO: SEDE HOSPITAL
PERIODO : CONSOLIDADO DE 2014
MENORES DE 1 AÑO
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 11 42,3
2 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 4 15,4
3 P38X ONFALITIS DEL RECIEN NACIDO CON O SIN
HEMORRAGIA LEVE 2 7,7
4 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 2 7,7
5 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 2 7,7
6 J22X INFECCION AGUDA NO ESPECIFICADA DE LAS VIAS
RESPIRATORIAS INFERIORES 1 3,8
7 A90X FIEBRE DEL DENGUE [DENGUE CLASICO] 1 3,8
8 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 3 11,5
9 0,0
10 0,0
11 0,0
TOTAL 26 100
EDAD DE 1 A 4 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 13 21,0
2 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 7 11,3
3 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 6 9,7
4 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 6 9,7
5 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 5 8,1
6 J46X ESTADO ASMATICO 3 4,8
7 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 3 4,8
8 J189 NEUMONIA NO ESPECIFICADA 2 3,2
100
9 J22X INFECCION AGUDA NO ESPECIFICADA DE LAS VIAS
RESPIRATORIAS INFERIORES 1 1,6
10 J129 NEUMONIA VIRAL NO ESPECIFICADA 1 1,6
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 15 24,2
TOTAL 62 100
EDAD DE 5 A 14 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 11 17,7
2 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 4 6,5
3 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 3 4,8
4 A90X FIEBRE DEL DENGUE [DENGUE CLASICO] 3 4,8
5 L030 CELULITIS DE LOS DEDOS DE LA MANO Y DEL PIE 3 4,8
6 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 3 4,8
7 L032 CELULITIS DE LA CARA 3 4,8
8 L038 CELULITIS DE OTROS SITIOS 3 4,8
9 J459 ASMA NO ESPECIFICADA 2 3,2
10 L024 ABSCESO CUTANEO FURUNCULO Y ANTRAX DE
MIEMBRO 2 3,2
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 25 40,3
TOTAL 62 100
EDAD DE 15 A 44 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 33 11,0
2 O839 PARTO UNICO ASISTIDO SIN OTRA ESPECIFICACION 22 7,3
3 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 9 3,0
4 A90X FIEBRE DEL DENGUE [DENGUE CLASICO] 6 2,0
5 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 5 1,7
6 L024 ABSCESO CUTANEO FURUNCULO Y ANTRAX DE
MIEMBRO 5 1,7
7 O479 FALSO TRABAJO DE PARTO SIN OTRA
ESPECIFICACION 5 1,7
101
8 D259 LEIOMIOMA DEL UTERO SIN OTRA ESPECIFICACION 4 1,3
9 L038 CELULITIS DE OTROS SITIOS 4 1,3
10 L039 CELULITIS DE SITIO NO ESPECIFICADO 4 1,3
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 203 67,7
TOTAL 300 100
EDAD DE 45 A 59 AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 15 19,5
2 D259 LEIOMIOMA DEL UTERO SIN OTRA ESPECIFICACION 5 6,5
3 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 4 5,2
4 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 4 5,2
5 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 3 3,9
6 L030 CELULITIS DE LOS DEDOS DE LA MANO Y DEL PIE 3 3,9
7 I255 CARDIOMIOPATIA ISQUEMICA 2 2,6
8 A029 INFECCION DEBIDA A SALMONELLA NO ESPECIFICADA 2 2,6
9 K359 APENDICITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 2 2,6
10 J189 NEUMONIA NO ESPECIFICADA 1 1,3
11 OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 36 46,8
TOTAL 77 100
EDAD 60 Y MAS AÑOS
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 56 20,0
2 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 1 0,4
3 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 31 11,1
4 J441 ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA
CON EXACERBACION AGUDA NO ESPECIFICADA 21 7,5
5 I500 INSUFICIENCIA CARDIACA CONGESTIVA 9 3,2
6 I679 ENFERMEDAD CEREBROVASCULAR NO ESPECIFICADA 8 2,9
7 J449 ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA NO
ESPECIFICADA 7 2,5
8 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 7 2,5
102
9 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 5 1,8
10 I10X HIPERTENSION ESENCIAL (PRIMARIA) 5 1,8
11 I110 ENFERMEDAD CARDIACA HIPERTENSIVA CON
INSUFICIENCIA CARDIACA (CONGESTIVA) 5 1,8
OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 125 44,6
TOTAL GENERAL 280 100
T O T A L G E N E R A L 807
TOTAL GENERAL
No. COD. DIAGNOSTICO O CAUSA TOTAL %
1 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 124 15,4
2 N390 INFECCION DE VIAS URINARIAS SITIO NO
ESPECIFICADO 1 0,1
3 J159 NEUMONIA BACTERIANA NO ESPECIFICADA 56 6,9
4 L031 CELULITIS DE OTRAS PARTES DE LOS MIEMBROS 26 3,2
5 A09X DIARREA Y GASTROENTERITIS DE PRESUNTO ORIGEN
INFECCIOSO 25 3,1
6 O839 PARTO UNICO ASISTIDO SIN OTRA ESPECIFICACION 23 2,9
7 J441 ENFERMEDAD PULMONAR OBSTRUCTIVA CRONICA
CON EXACERBACION AGUDA NO ESPECIFICADA 22 2,7
8 J219 BRONQUIOLITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 18 2,2
9 A90X FIEBRE DEL DENGUE [DENGUE CLASICO] 14 1,7
10 L030 CELULITIS DE LOS DEDOS DE LA MANO Y DEL PIE 12 1,5
11 J209 BRONQUITIS AGUDA NO ESPECIFICADA 10 1,2
OTR. OTROS DIAGNOSTICOS 476 59,0
TOTAL GENERAL 807 100,0
103
ANEXO 2
Evidencias fotográficas
104
105
106
ANEXO 3
folletos y capacitaciones
107
108
109
110
111
112
113
114
ANEXO 4
Encuestas y talleres
115
116
117
118
99%
1%
¿Tiene claro como utilizar el filtro de su finca ?
SI
NO
SI90%
NO10%
¿le parece facil mantener la limpieza del filtro ?
SI
NO
100%
0%
¿Sabe como realizar la limpieza del filtro ?
SI
NO
119
120
121
122
ANEXO 5
Actas
123
