Proyecto de Fisicoquimica

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

PROYECTO: “PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016” AUTORES: N°

Apellidos y nombres

1

Bernabé García, Yeslin

2

Díaz Ruiz, Abner Eli

3

Juárez Acosta, Jhoset

4

Pastor Calderón, Dilmer

Rol

Coordinador

ASESOR: Ing. Rivero Méndez José Félix

ASESOR: FISICOQUIMICA AMBIENTAL

CICLO:

E-mail Yeslin.mbg@hotmail. com abner.libra@hotmail. com [email protected] m [email protected] m

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería

IV

TRUJILLO- 2016

I.

INTRODUCCIÓN

Estamos enfrentando tiempos difíciles en materia ambiental y gran parte de esta problemática está relacionada al agua que es el único recurso fundamental común a todas las formas de vida conocidas. La filtración lenta es un proceso de purificación de agua que consiste en hacerla pasar través de hecho poroso de un medio filtrante durante este paso, la calidad del agua se logra mejorar considerablemente por la reducción del número (demicroorganismos, bacterias, virus, quistes), eliminación de materias en suspensión y de materia coloidal, y cambios en la composición química. En la superficie de u lecho ya maduro se forma una película delgada llamada el shuzsdeke,

que

consta

de

una

gran

variedad

de

microrganismos,

biológicamente muy activos, que descomponen la materia orgánica, mientras gran parte de la materia orgánica en suspensión queda retenida por acción de “colado”. El proceso de filtración lenta de arena se distingue esencialmente de filtración rápida por el schmutzdecke y por el proceso de purificación que tiene lugar en esta delgada capa superficial. El principal carácter distintivo e los filtros de arena de acción rápida consiste en eliminación de partículas en suspensión relativamente grandes por procesos físicos. Es más, los filtros de arena de acción rápida requieren limpiarse mediante una operación de reflujo un tanto complicada, mientas que la limpieza de los filtros lentos se realiza por el procedimiento relativamente simple al remover periódicamente la parte superior del lecho filtrante, incluido el schmutzdecke. En principio, las sustancias porosas del lecho filtrante puede ser cualquier material estable, pero en e campo de abastecimiento de agua potable de uso “PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016”

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Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería doméstico, la práctica normal es usar lechos de material granular; en particular, se usa arena por ser barata, inerte, durable, ampliamente disponible y por dar excelentes resultados. Para llevar a cabo este proyecto se realizará diferentes análisis para determinar los múltiples componentes físicos-químicos del agua de lluvia y así mismo determinar la influencia del carbono activo en el mejoramiento de sus propiedades.

II.

FUNDAMENTO DEL PROYECTO 2.1.

Antecedentes de la Investigación  Havury (1997) menciona que una de las principales ventajas del tratamiento de las aguas residuales, es de tipo económico, siempre y cuando se lleven a cabo adecuadamente los criterios apropiados de diseño y sobre todo el tipo de afluente a tratar, ya que el reusó del agua renovada puede ser de gran utilidad en lugares donde exista escasez de agua. Los aspectos de salud pública que están relacionados con el uso del agua residual involucran la supervivencia de bacterias patógenas y virus en las pequeñas gotas de aerosol pulverizadas sobre y en el interior del suelo. La Organización Mundial de la Salud establece que para el riego sobre cualquier tipo de cultivo el agua no debe tener más de 100 coliformes fecales/100 ml (Pescod, M. 1992). El proyecto "Estudio de Evaluación del Programa Agua Limpia en Casa en Comunidades Fronterizas", está siendo coordinado por la Fundación México - Estados Unidos para la Ciencia, A. C. (FUMEC). Dentro de este estudio, se lleva a cabo el estudio de tecnologías alternativas o no convencionales para la desinfección del agua y la disposición sanitaria de las excretas. A fin de identificar las tecnologías alternativas que pueden ser aplicadas dentro de este programa, la FUMEC encargó al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), la realización de dicho estudio

“PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016”

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Facultad de ingeniería Escuela A principios de 1993 se inició conjuntamente conde el Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Calgary, Canadá, el Centro Latino-americano de Perinatología de la OPS/OMS (CLAP/OPS) y la Representación de la OPS/OMS en Nicaragua, con el auspicio de la Agencia Canadiense para el Desarrollo Internacional (ACDI), un proyecto de investigación y adaptación tecnológica sobre filtros caseros operados intermitentemente. En el proyecto participó como contraparte directa la Dirección Filtro casero para el tratamiento de agua de consumo humano 5 Municipal de Salud del municipio de Nandaime, departamento de Granada; además se constituyó un grupo interinstitucional de apoyo entre los que figuraron la Dirección de Higiene del Ministerio de Salud (MINSA), el Instituto Nicaragüense de

Acueductos

y

Alcantarillados

(INAA)

y

el

Programa

de

Investigación y Docencia en Medio Ambiente de la Universidad Nacional de Ingeniería (PIDMA-UNI). González H., Alejandra Martín D., Rosario Figueroa, 2006, Se realizó estudio de sobre tecnologías de tratamiento y desinfección de agua para consumo humano para comunidades rurales de la frontera norte dentro del programa “Agua Limpia en casa en municipios fronterizos” y financiado por la Fundación México Estados Unidos para la Ciencia, A. C. El estudio incluye un diagnóstico de las comunidades rurales fronterizas y la elaboración de un compendio de propuestas tecnologías. En este trabajo sólo se presenta una parte de ese compendio. Se exploró en centros de documentación nacionales e internacionales como el Centro de Consulta del Agua (IMTA, México), Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias el Ambiente (CEPIS, Perú) e International Water and Sanitation

Centre

(IRC,

Holanda),

entre

otros,

identificando

tecnologías adecuadas para pequeñas comunidades; después se propuso una tipificaron las fuentes de agua, algoritmos y esquemas de tratamiento base para selección de la tecnología. 2.2

Describir la problemática ambiental


4

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería  La contaminación de las aguas es uno de los factores más importantes que rompen la armonía entre el hombre y su medio, no sólo de forma inmediata sino también a mediano y largo plazo; por tanto, la prevención y lucha contra dicha contaminación constituye actualmente una necesidad de importancia prioritaria. “Un país con problemas de agua es el latir de un corazón que lucha por existir” El problema de la contaminación del agua es conocido desde la antigüedad, ya que aparecen relatos de la contaminación del agua incluso en las Sagradas Escrituras. Este problema es local, regional y mundial. El agua dulce es el recurso renovable más importante, pero la humanidad está utilizándolo y contaminándolo más rápidamente que lo necesita para reponerse. Efectivamente, las aglomeraciones en las grandes ciudades, la mejora en la calidad de vida, el rápido desarrollo industrial, el incremento del turismo y la agricultura, las actividades de ocio, entre otras acciones. Hacen que este escaso porcentaje

se vaya reduciendo de forma natural

composición

se

vea

notablemente

alterada.

Para

y que su agravar

el

problema, el ciclo hidrológico es cada vez menos previsible ya que el cambio climático altera los patrones de temperatura establecidos en todo el mundo. La contaminación del agua es la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. Y en función a este tipo de problema que nos vemos afectados los seres humanos y todos los seres vivos que dependen de este recurso muy importante para su sobrevivencia .Es por ello que se desea

buscar

problemática

alternativas mediante

de

solución

investigaciones

para sobre

métodos, que pueden haber muchos de ellos

minimizar las

esta

técnicas

o

para la disposición

,como por ejemplo esta investigación se tratara sobre la

“

PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE


5

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016” Los motivos o razones que se puede ver o identificar la problemática en este Rio es muy claro debido a la alta contaminación de los pobladores que se benefician o requieren de este medio y por la calidad de agua que está siendo contaminada por residuos sólidos y otros tipos de contaminación, no pueden sacarle provecho al máximo a este recurso como por ejemplo para el consumo humano y otras necesidades prioritarias. 2.3

Identificar el problema ¿SERA

POSIBLE

CONTAMINACIÓN

SOLUCIONAR DEL

RIO

ESTE

MOCHE

TIPO

DE

MEDIANTE

PROBLEMA EL

MÉTODO

DE DE

“PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRENOVIEMBRE 2016”? 2.4

Objetivos General Lograr purificar las aguas contaminadas del Río Moche mediante el método de filtración lenta de arena y verificar que pueda utilizarse para consumo humano.

2.5

Objetivo específicos  Evaluar el grado de contaminación del agua mediante un análisis físico-químico y microbiológico de las muestras obtenidas del Río Moche.  Diseñar, construir el filtro lento de arena.  Comparar el grado de contaminación antes y después de la filtración, comprobando la eficiencia de este método de Filtro Lento de Arena.


6

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería  Demostrar que este proyecto puede ser viable para lugares donde no cuenten con el suministro de agua potable, y tengan una fuente de agua aprovechable para consumo (manante, río, etc.). 2.6

Fundamento Teórico CAPITULO I: “EL AGUA”

1.

DEFINICIÓN: Según Bokova, Irina, 2010. El agua es fundamental para la vida en la tierra para que los grupos humanos y los ecosistemas puedan prosperar, esa agua debe ser limpia, permanecer limpia y, más importante aún, debe estar al alcance de todos. Según (Muñoz, 2006) Es un líquido incoloro, inodoro e insípido que está compuesto por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). A la presión

atmosférica

normal

(760mm

de

mercurio),

el

punto

de

congelación del agua es a los 0°C y su punto de ebullición, a los 100°C. Sus propiedades físicas se utilizan como patrones para definir, por ejemplo, escalas de temperatura. Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el disolvente universal. El agua se combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes. Es uno de los agentes ionizantes más conocidos. El color del agua se debe a la presencia de minerales como hierro, manganeso, materia orgánica y residuos Coloridos de la industria.

2. TIPOS DE AGUA: -

Agua Potable: Agua que puede ser consumida por personas y animales sin riesgo de contraer enfermedades.


7

-

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería Agua Salada: Agua en la que la concentración de sales es

-

relativamente alta (más de 10 000 mg/l). Agua Dulce: Agua natural con una baja concentración de sales, o generalmente

-

considerada

adecuada,

previo

tratamiento,

para

producir agua potable. Aguas Negras: Agua de abastecimiento de una comunidad después de haber sido contaminada por diversos usos. Puede ser una combinación de residuos, líquidos o en suspensión, de tipo doméstico, municipal e industrial, junto con las aguas subterráneas, superficiales y de lluvia que puedan estar presentes.

3. PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DEL AGUA: 

El agua es líquida en condiciones normales de presión y temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al



azul, y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora. El agua bloquea solo ligeramente la radiación solar UV fuerte,



permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía. Ya que el oxígeno tiene una electronegatividad superior a la del



hidrógeno, el agua es una molécula polar. La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua



disminuye al aumentar su temperatura. El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68 °C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100 °C. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes geotérmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados centígrados y seguir siendo líquida. Su temperatura crítica es de 373,85 °C (647,14 K), su valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g



y su índice específico de vaporización es de 2,23kJ/g. El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas.


8

Facultad de ingeniería Escuela Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien de en Ingeniería agua como las sales, azúcares, ácidos, álcalis y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de carbono, mediante carbonación) son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua como lípidos y 

grasas se denominan sustancias hidrófobas. El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad calorífica específica solo por detrás del amoníaco, así como una elevada entalpía de vaporización (40,65 kJ mol−1); ambos factores se deben al enlace de hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres,



reconduciendo grandes variaciones de energía. La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y presión. A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad (0,958 kg/l) a los 100 °C. Al bajar la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a 90 °C tiene 0,965 kg/l) y ese aumento es constante hasta llegar a los 3,8 °C donde alcanza una densidad de 1 kg/litro. Esa temperatura (3,8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando alcanza su máxima densidad (a la presión mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura,

la

densidad

comienza

a

disminuir,

aunque

muy

lentamente (casi nada en la práctica), hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/litro. Cuando pasa al estado sólido (a 0 °C), ocurre una 

brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/l a 0,917 kg/l. El agua puede descomponerse en partículas de hidrógeno y oxígeno mediante electrólisis.

4. CICLO DEL AGUA: Con ciclo del agua conocido científicamente como el ciclo hidrológico (Ver. Ilus.4) se denomina al continuo intercambio de agua dentro de la hidrosfera, entre la atmósfera, el agua superficial y subterránea y los organismos vivos. El agua cambia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua, implicando básicamente los siguientes procesos físicos:


9

Facultad de ingeniería Escuela A. Evaporación: es el proceso por el cual el aguade deIngeniería los océanos y de la tierra se convierte en vapor de agua y llega a la atmósfera. El vapor de agua proviene de los océanos, las aguas continentales y las plantas. En los océanos hay aproximadamente siete veces más evaporación que en la superficie terrestre. B. Transpiración: es el proceso por el cual las plantas emiten agua por medio de sus estomas (orificios en el anverso de las hojas). Ocurre

principalmente

durante

la

fotosíntesis,

cuando

las

estomas se abren para la transferencia de dióxido de carbono y oxígeno. C. Condensación: en esta etapa el vapor de agua que está en la atmósfera se enfría a medida que se eleva. Por el descenso de la temperatura, el agua se condensa y se forman las nubes. Cuando una nube está lo suficientemente saturada, precipita. D. Precipitación: el agua condensada en las nubes cae de nuevo a la superficie terrestre en forma de lluvia, granizo o nieve. Al precipitarse, el agua puede caer en el océano o el suelo. Si cae en el mar, regresa al ciclo directamente por medio de la evaporación. El agua que cae al suelo regresa al ciclo de diversas maneras: a. Puede alojarse en la superficie del suelo y quedar retenida en depresiones; a esto se le llama almacenamiento en lagunas o lagunaje (Kiely, 1999) y gran parte de esa agua regresa a la atmósfera en forma de vapor. b. Escorrentía, proceso que puede ser superficial, hipodérmico o subterráneo. La escorrentía superficial se da cuando el agua de lluvia se desliza sobre la superficie del terreno hasta alcanzar un océano; es lo que sucede con el agua que fluye en corrientes y ríos. La hipodérmica se da cuando el agua que logra infiltrarse se queda en una profundidad cercana a la superficie; la subterránea se da cuando el agua llega a la zona saturada y con el paso del tiempo regresa a un cuerpo de agua superficial.


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Facultad de ingeniería Escuela Ingeniería E. Filtración: se da cuando el agua atraviesa el de suelo y ocupa los espacios vacíos, formando pozos de agua o mantos acuíferos. (Ciclo del Agua, 2014)

Ilustración: CICLO DEL AGUA

5. FUENTE O ACTIVIDAD CONTAMINANTE ORGÁNICO 

Desechos humanos: Excremento, urea



Desechos

alimenticios:

Azucares,

almidones,

alcoholes,

grasas,

Aceites, etc. 

Basura Papel, cáscaras, hojas de té, Café molido



Misceláneos Jabones, detergentes, shampoos



Agricultura Pesticidas



Actividades industriales Son los importantes y más variados



Farmacéutica y petrolera Gama enorme de diferentes



Contaminantes, cada uno en una concentración pequeña


11


CAPITULO II:” FILTRO DE ARENA “ 1. DEFINICIÓN: La filtración es el proceso mediante el cual el agua es separada de la materia en suspensión haciéndola pasar a través de una sustancia porosa. En la práctica este material poroso es generalmente arena. Hay dos tipos de filtros de arena los de acción lenta y los de acción rápida. En los filtros lentos, el agua pasa por gravedad a través de la arena a baja velocidad, la separación de los materiales sólidos se efectúa al pasar el agua por los poros de la capa filtrante y adherirse las partículas a los granos de arena. Filtros rápidos de arena, El principal carácter distintivo estos filtros, consiste en la eliminación de partículas en suspensión, relativamente grandes por procesos físicos, durante esta operación estos sólidos son acumulados en la parte superior del medio filtrante. Es más, los filtros de arena de sección rápida requieren limpiarse mediante una operación de reflujo un tanto complicado. A. MECANISMOS DE FILTRACIÓN La filtración es usualmente considerada como el resultado de dos mecanismos distintos, pero Complementarios: Transporte y adherencia. Los mecanismos que pueden realizar transporte son los siguientes: • Cernido • Sedimentación • Intercepción • Difusión • Impacto inercial • Acción hidrodinámica Los mecanismos de adherencia son los siguientes: • Interacción de las Fuerzas Electrostáticas y de Van der Waals • Enlace químico entre las partículas y la superficie de los granos


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B. FACTORES QUE INFLUYEN LA FILTRACIÓN • Tamaño de las partículas suspendida • Densidad de las partículas suspendidas • Resistencia y dureza de los de las particulas suspendidas (floculos) • Temperatura del agua a filtrar • Concentración de partículas suspendidas en el afluente • Potencial zeta de la suspensión • pH del afluente. C. CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO FILTRANTE Un medio filtrante ideal es aquel de una determinada granulometría y granos de un cierto peso específico que requiere una cantidad mínima de agua para ser lavado específicamente y que es capaz de remover la mayor cantidad posible de partículas suspendidas, produciendo un efluente de buena calidad. • CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS DEL MATERIAL FILTRANTE - Tamaño efectivo - Coeficiente de uniformidad - Forma - Peso específico • EL ESPESOR DE LA CAPA FILTRANTE - Tasa de filtración - Calidad del efluente - El método de control de los filtros VENTAJAS DE LOS FILTROS LENTOS La filtración lenta en arena tiene muchas ventajas • Mejora simultánea en la calidad física, química y bacteriológica del agua, con un número de ventajas especiales para los países en desarrollo tales como el nuestro.


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Facultad de ingeniería Escuela dees Ingeniería • La eficacia en la eliminación de bacterias totales igual que en los filtros rápidos. • No se necesitan compuestos químicos. • La operación y mantenimiento pueden ser llevados a cabo por mano de obra semiespecializada. • El proceso de filtración es llevado a cabo por gravedad; no hay otras partes mecánicas que Precisen de energía para funcionar. • El manejo de lodos no causa problemas; las cantidades de lodos son pequeñas tiene muy alto Contenido de materia seca.

D. FILTROS LENTOS DE ARENA DE GRAVEDAD El nivel de agua potable se puede alcanzar con este tipo de filtros de arena. Gracias a la acción mecánica y biológica en la capa de arena, los filtros lentos de arena de gravedad eliminan bacterias, así como pequeñas partículas del agua, haciéndola segura para beber. Esta es una introducción básica al tema y puede ayudar a mantener un suministro constante de agua limpia y potable utilizando tecnología sencilla. El filtro de arena que se describe a continuación está diseñado para uso doméstico únicamente. E. FUENTE DE AGUA Es importante contar con una fuente relativamente limpia de agua, es decir libre de sustancias químicas y metales pesados, debido a que un filtro de arena no va a proporcionar un filtrado suficiente para convertir el agua químicamente contaminada en agua potable. Es importante examinar una muestra de agua en un laboratorio antes de empezar. Incluso el agua de manantial o agua de río muy clara debe ser examinada en relación a contaminantes químicos. Si su fuente de agua tiene un alto nivel de contaminación, trate de localizar una nueva. Si esto no es posible, otros métodos de filtración deberán de ser utilizados. Si el agua


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Facultad de ingeniería Escuela Ingeniería es muy oscura, es decir, tiene un alto nivel de turbidez,dedebe ser tratada antes de que llegue al filtro de arena. Por ejemplo, la dejarla en el tanque de

decantación

o

pasarla

a

través

de

un filtro

de

desbaste

horizontal antes de que entre en el filtro de arena mismo.

F. ¿CÓMO FUNCIONA EL FILTRO? El agua pasa a través de la arena de arriba a abajo. Las partículas en suspensión más grandes se asentarán en las capas superiores de la arena. Las partículas más pequeñas de sedimentos orgánicos que se quedan en el filtro de arena son comidas por organismos microscópicos como bacterias y protozoos, que se quedan "pegadas" en las capas de lodo que se forman alrededor de las partículas de arena. El agua potable que pasa por el filtro es segura para beber. Si el tamaño de grano es de alrededor de 0.1 mm de diámetro, un filtro de arena puede quitar todos los coliformes fecales (bacterias que se originan en las heces) y prácticamente todos los virus. G. FILTROS LENTOS DE ARENA El dibujo muestra un típico filtro de arena. El agua sucia debe fluir hacia la parte superior del tanque sin perturbar la schmutzdecke (una capa de lodo que se forma en la parte superior de la arena después de unos días y contiene bacterias beneficiosas). Debe haber una profundidad suficiente de agua por encima de la arena para que exista presión suficiente para empujar el agua sucia a través de la schmutzdecke, el lecho del filtro, y hacia el soporte de grava. Esta profundidad ideal sería de unos 2-3 metros (7-10 pies), aunque 1,5 metros (4 pies) debe permitir también que el filtro funcione correctamente. Esta profundidad dependerá de las propiedades de la arena y la porosidad de la schmutzdecke. El nivel máximo del agua puede ser controlado por medio de un flotador y una válvula de control o manteniendo el nivel del agua cerca de la línea de “PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016”

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Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería desbordamiento. Importante: la filtración debe ser continua, la arena debe estar siempre sumergida y la schmutzdecke protegidas del sol directo y diferencias de temperatura fuertes. La profundidad de la arena (el lecho del filtro) tiene una fuerte influencia sobre la eficacia de la filtración y debe ser por lo menos (mínimo) 75 cm / 1 metro (30 "- 40"). Las propiedades de la arena se definen con el diámetro de grano y las propiedades de ES (Tamaño efectivo) y UC (coeficiente de uniformidad). Para el filtro de arena lento, la arena debe ser muy fina (0,1 a 0,35 mm de diámetro) ES típicamente de 12 a 40 mm (0,5 "a 1,6") y UC debe ser menor de alrededor de 2,5. Las tasas de procesamiento típicos de agua en filtros lentos de arena son alrededor de 2,5 m3 / [m2 de perfil transversal - día] = aproximadamente 0,1 m / hora (0,33pies/ hora). La tasa de filtración puede ser determinada por un medidor de flujo en la salida del grifo. A menos que el agua a limpiar esté especialmente bien tratada a cerca de 20 unidades de turbiedad o menos, deberá de mantenerse esta cifra, a menos que se apliqué posteriormente una desinfección ssf muy fiable. Alta turbidez (muchas partículas en el agua) del agua a tratar bloquearán el filtro de arena más rápido, acortando el tiempo entre usos y reduciendo la calidad del agua. También podría acortar la vida útil del filtro extremadamente de varios meses a algunos días. El agua cruda debe ser tratada previamente, por ejemplo, con un filtro de desbaste horizontal que ayuda a reducir la turbidez de un promedio de alrededor de 200 unidades, con picos cortos ocasionales de alrededor de 1000, hasta aproximadamente 20. Reducción de la turbiedad también puede ocurrir gracias a tanques de retención o de sedimentación con una toma de agua flotante. La schmutzdecke es una capa donde procesos bacteriológicos y físicos ocurren, el principal es que la mayoría de la materia en suspensión está siendo presionada a través de una densa capa fina en la que los poros pueden ser menores a un micrón. El espesor de esta capa aumenta con el tiempo hasta que el caudal llegue a ser muy pequeño, en este punto, suele ser de unos 25 “PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016”

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Facultad de ingeniería Escuela Ingeniería mm (1 "). Este es el momento en el que una capa delde filtro se debe de quitar. Las bacterias y los virus quedan atrapados en la schmutzdecke. La actividad bacteriana y biológica se maximiza en la schmutzdecke pero continuará hasta 20 cm de profundidad en la arena del lecho filtrante. Un cierto nivel mínimo de oxígeno disuelto debe estar presente para mantener las acciones de aeróbicos que se producen en la arena. Después de la instalación inicial del filtro de arena,la formación de la schmutzdecke y la actividad biológica y bacteriana tomará algunos días o semanas dependiendo de la temperatura ambiente. Durante este período el agua procesada no es segura para el consumo humano y no debe ser tomada, o debe ser filtrada con otro filtro, o desinfectada con otros medios. Pruebas de calidad del agua debe hacerse a intervalos regulares hasta que se alcance el nivel requerido.

H. LIMPIEZA DEL FILTRO Cuando el flujo de agua limpia se vuelve muy pequeño, el filtro de arena debe ser limpiado. Eliminar con mucho cuidado alrededor de 25 mm (1") de la capa superior, que incluye la mayor parte de la schmutzdecke existente, con una pala amplia de fondo plano después de haber dejado caer agua a un nivel ligeramente por debajo del último. Bajo el sol fuerte, debe hacerse esto lo más rápidamente posible para evitar la desecación y daños a la materia biológica en la capa superior, que será la base de la schmutzdecke nueva. Cuando se reinicia el filtro, el agua procesada no debe ser consumida de nuevo hasta el nivel requerido de calidad es de alcanzado otra vez. Esto toma varios días. Cuando la profundidad del lecho de arena se haya reducido por los procesos de limpieza a alrededor de 0,75 metros (30"), la profundidad original debe ser restaurada añadiendo arena nueva. Debido a que la arena nueva no tendrá ninguna actividad biológica, el proceso se acelera por retirar y desechar la schmutzdecke, y después quitando y guardando “PURIFICACIÓN DE AGUA POR MEDIO DE FILTROS LENTOS DE ARENA EN EL RIO MOCHE DESDE LOS MESES OCTUBRE-NOVIEMBRE 2016”

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Facultad de ingeniería Escuela Ingeniería los 20 centímetros de la plataforma existente para su de re-uso en la parte superior de la arena nueva. esto ayuda a restaurar rápidamente la actividad biológica y la nueva schmutzdecke. No se debe permitir que la arena de la cama existente se seque y se debe poner en marcha de nuevo tan pronto como sea posible. Recolección de las muestras: La recolección de las muestras se realizará en Otuzco cada 8 días por un periodo de un mes. Análisis de pH: Ajustar el potenciómetro. Conexión de electrodos al PH metro, verificando la temperatura a la cual deben efectuarse las mediciones. Lavado y enjuagado de electrodos con el agua des-ionizada y secado cuidadoso con papel adecuado. Introducir a la muestra y tomar el dato. Análisis de conductividad eléctrica: Ajustar el conductimetro limpiando los electrodos con agua destilada y luego introducirlo a la muestra de agua, esperar a que se estabilice y tomar nota del dato arrogado por el instrumento de medición.

Turbidez Para la realización de este parámetro se realizó mediante el espectrofotómetro lo cual la medimos mediante la unidad de transmitancia. Sólidos Totales: El método consiste en colocar la muestra en un vaso de precipitación, previamente secado y tapado, evaporarla y secarla a 105 °C. El aumento en peso presentará a los sólidos totales.


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Cronograma de actividades N°

Actividad

1

Debate y determinaci ón del título de investigació n

2

Determinaci ón de lugar

semanas 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Responsable 1 0

1 1

1 2

13

grup o

X

X


grup o

19

Facultad de ingeniería Escuela de Ingeniería 3

4 5

Búsqueda de información Toma de muestra análisis de muestra

6

Recolección e interpretació n de datos

7

Presentación y exposición del proyecto

grup o

X

grup o grup o

X X

X


X

X

X

X

X

grup o

X

X

grup o

20

Proyecto de Fisicoquimica

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