PURIFICACIÓN DEL AGUA POR MEDIO DE MICROORGANISMOS EFICIENTES Y FILTRACIÓN JULIÁN ANDRÉS RODRÍGUEZ LÓPEZ GI School Asignatura de Español Salento 2012 8 PURIFICACIÓN DEL AGUA POR MEDIO DE MICROORGANISMOS EFICIENTES Y FILTRACIÓN JULIÁN ANDRÉS RODRÍGUEZ LÓPEZ Proyecto de Grado para optar al título de High School y bachiller Asesor: Marly Grajales Amorocho Docente de biología GI School Asignatura de Español Salento 2012 9 Jurados 10 Agradecimientos El autor agradece a todas las personas involucradas en la creación y aplicación en este proyecto, en especial a asesora Marly Grajales Amorocho y a mi famila. 11 A mi familia. 12 Tabla de Contenido 1. Introducción………………………………………………………………………….8 2. Justificación………………………………………………………………………….9 3. Planteamiento del Problema……………………………………………………..10 3.1 Pregunta de Investigación……………………………………………………10 4. Objetivos……………………………………………………………………………..11 4.1. Objetivo General……………………………………………………………….11 4.2. Objetivos Específicos…………………………………………………………11 5. Hipótesis……………………………………………………………………………..12 6. Marco Teórico……………………………………………………………………….12 6.1. Marco Histórico………………………………………………………………12 6.1.1. Surgimiento del Problema de Tratamiento de Aguas en la finca El Bosque…………………………………………………………………..12 6.2. Marco Conceptual…………………………………………………………….13 6.3. Teorías de Base……………………………………………………………….17 6.3.1. Teoría de Purificación del Agua……………………………………17 6.3.2. Teoría Sobre Tratamiento de Aguas Residuales………………..18 6.3.3. Teoría de la Adopción del Método de EM en el Campo de la Construcción…………………………………………….19 6.3.4. Teoría del Compostaje………………………………………………..20 7. Metodología………………………………………………………………………..21 8. Diario de Campo…………………………………………………………………..23 8.1. Diagnostico……………………………………………………………………23 8.2. Descripción de la Aplicación………………………………………………26 8.3. Descripción del Producto…………………………………………………..31 9. Conclusiones……………………………………………………………………..32 10. Proyecciones…………………………………………………………………….33 11. Bibliografías………………………………………………………………………35 12. Anexos……………………………………………………………………………..35 13 12.1. 12.2. 12.3. Observaciones del Problema………………………………………35 Bitácora………………………………………………………………..36 Tablas de Datos del PH……………………………………………..38 14 Listado de Anexos 1. Observaciones del Problema 2. Bitácora 3. Tablas de Datos del PH 15 1. Introducción El presente proyecto de grado llamado “Purificación del agua por medio de microorganismos eficientes1 y filtración2”, pretende realizar un análisis profundo de la problemática que afronta la finca El Bosque en materia de potabilización del agua, encaminado a disminuir los estándares de contaminación de la misma, mediante la utilización de microorganismos, por lo tanto, se inscribe bajo la modalidad de planeación, organización y desarrollo de un experimento; tiene en cuenta las disciplinas del estudio agropecuario que antecede, y se fundamentan en ciencias como la química, la biología y la microbiología. Las razones que me inducen a encaminar mi trabajo de investigación en el tema citado, se fundamentan en la falta de conciencia en el manejo del agro, en el desperdicio de las fuentes hídricas, en el desconocimiento del sistema de reciclaje basuras y finalmente en el manejo inadecuado de los recursos naturales. Este proyecto de grado estaba dividido en pasos los cuales fueron llamados “ciclos”. A priori en estos ciclos se hicieron la recolección de las muestras de agua y se comenzó el cultivo de los microorganismos eficientes como también se diseñó y se fabricó el filtro. Cada ciclo incluía unos pasos que fueron repetitivos durante toda la ejecución del proyecto. Los pasos fueron los siguientes: al iniciar cada ciclo se tomó el PH de ambas muestras de agua (la de control y la base), se filtró la muestra que contenía los microorganismos eficientes y se midió el peso de los sólidos, todos los datos fueron recolectados en una tabla de datos. 1 Los Microorganismos Eficientes son microorganismos producto de un cultivo bacteriano desarrollado por el agrónomo japonés Teruo Higa en los años 70, que se extendió por el resto del mundo a principios de los 80. Tiene diversas aplicaciones, sobre todo en la agricultura. 2 La Filtración es el proceso de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido. 16 En la parte final del proyecto se pudo concluir que todos los objetivos propuestos se cumplieron ya que este método de purificación de agua es eficaz, viable y económico, además de que es fácil de utilizar y no se necesita mayor conocimiento para utilizarlo. 2. Justificación Resulta imperioso en la finca El Bosque, hacer un estudio concienzudo de la necesidad urgente que afrontamos como seres humanos de tener agua potable no sólo para nosotros, sino también para las futuras generaciones. Cada día vemos que se crean nuevas estrategias para mejorar no sólo el uso racional del agua, sino también su potabilización, pero de igual manera es una realidad la existencia de campañas de sensibilización que resultan insuficientes, aunado a que los recursos asignados en los presupuestos de los Gobernantes, encaminados a proyectos de investigación e inversión son deficientes, razón por la cual no existe un manejo adecuado y serio que arroje resultados positivos a un problema que nos afecta a todos, sin distingo de edad, sexo, estirpe o condición humana, y que ha traspasado las fronteras convirtiéndose en un problema. Estos indicadores me permiten buscar métodos alternativos de solución a bajos costos, en menor tiempo y con mayor eficacia que permitan un trabajo continuo, medible, evaluable y que se constituya en proyecto auto sostenible, de resultados. Con el presente estudio de investigación pretendo encontrar una solución al manejo racional de las aguas en el citado predio, que permita hacer extensivo los resultados obtenidos a sitios neurálgicos que afronten la misma o similar problemática, a su vez establecer canales de información que permitan el manejo adecuado del agua, disminuyendo con ello costos de potabilización y aún más de contaminación del ambiente por utilización de medios químicos más agresivos. 17 De igual forma, es mi deseo no sólo aprender como ciudadano la importancia que tiene un recurso natural no renovable como es el agua, sino también los costos económicos que se generan en su potabilización, aspecto que me permite ser multiplicador de la información y de los resultados obtenidos, aunado al excesivo esfuerzo que nos ahorraríamos si fuéramos conscientes de que es una problemática que nos pertenece a todos, que no es un tema únicamente de gobernantes, de estudiosos del tema sino también del común de la gente como nosotros. 3. Planteamiento del Problema Teniendo en cuenta el déficit de agua potable que enfrenta la finca El Bosque, por falta de sensibilización temprana y conocimiento de sus propietarios, en el manejo adecuado del agua potable, en la falta de reforestación de zonas aledañas al sitio en el cual se delimita este trabajo investigativo de campo, he detectado que se requiere de un manejo serio, continuo y eficaz de las aguas servidas y empozadas las cuales con el aumento de las lluvias se desbordan y se convierten en factores contaminantes de las potabilizadas y que corren libremente por el sector. Con la ayuda de ciencias auxiliares como la química y la biología, es viable técnicamente introducir procesos de desintoxicación de dichas aguas, con la ayuda a su vez de microorganismos eficientes y del proceso de filtración, con ello se causa menos impacto ambiental, se reducen costos en lo que respecta a adquisición y aplicación de sustancias que alteren el ecosistema como efecto secundario del plan de manejo de aguas y contratación de recurso humano hasta lograr su objetivo final. 3.1. Pregunta de Investigación 18 ¿Qué impacto genera el uso de microorganismos eficientes y filtración en el proceso de potabilización de aguas servidas y empozadas? ¿Qué impacto puede generar a futuro la aplicabilidad a gran escala de la utilización del sistema de microorganismos eficientes y filtración? 4. Objetivos 4.1. Objetivo General Potabilizar el agua en la finca El Bosque, mediante la utilización del sistema de microorganismos eficientes y filtración en aguas servidas y empozadas con el fin de demostrar bajos costos, mayor rendimiento y mejor calidad de la misma. 4.2. Objetivos Específicos Monitorear en forma periódica en la finca El Bosque, el avance de la potabilización del agua utilizando el método de microorganismos eficientes comparado con el sistema tradicional de filtración. Controlar en forma regular en la finca El Bosque, el PH del agua sometida a tratamiento de microorganismos eficientes y método de filtración, para verificar el avance del proceso de potabilización de las aguas servidas y empozadas. Analizar en la finca El Bosque, la transparencia del agua sometida al uso de ambos sistemas mediante un muestreo que permita comparar una muestra de agua inicial con otra que es sometida al proceso de potabilización, a través del sistema de microorganismos eficientes y filtración. 19 Verificar la viabilidad del uso del sistema de microorganismos eficientes a mayor escala. Comparar mediante un estudio de mercado los costos económicos que implican la adquisición de sustancias químicas y la contratación del recurso humano para obtener la potabilización de una determinada cantidad de aguas servidas y empozadas comparativamente con los costos que se generan en la utilización del sistema de microorganismos eficientes y filtración, teniendo en cuenta que en éste último se aplicaría la misma cantidad de agua a potabilizar. 5. Hipótesis La implementación del sistema de microorganismos eficientes y filtración en la finca El Bosque, facilitará la potabilización no sólo de las aguas servidas y empozadas, sino que permitirá hacer uso extensivo de las mismas a los galpones utilizados en el predio materia del trabajo investigativo de campo. 6. Marco Teórico Para adentrarme en el estudio del tema de microorganismos eficientes y filtración como proceso investigativo, resulta prudente tener claridad respecto a cada uno de éstos métodos y las teorías que se han planteado al respecto. 6.1. Marco Histórico 20 6.1.1. Surgimiento del Problema de Tratamiento de Aguas en la finca El Bosque Revisada la infraestructura técnica del predio El Bosque ubicado en la vereda El Mesón, carrera 29 # 36-03 contiguo al barrio La Miranda, se pudo observar que no se cuenta a la fecha de inicio del presente trabajo investigativo con sistemas de circulación de agua, aspecto que a todas luces ha generado problemas de impotabilización de ésta, asociado a los altos costos económicos que representa adoptar un sistema eficaz de purificación y destinación de este recurso a usos conexos tales como el riego de cultivos, de zonas verdes, de envío de aguas a galpones y lo que es más importante destinarla al consumo de animales. Vale la pena precisar que se ha constatado que en época de invierno, el nivel del agua empozada aumenta, desbordándose la que ya se encuentra contaminada y uniéndose a fuentes hídricas naturales que atraviesan por el sector. Analizadas las posibles soluciones al problema de agua que afronta la finca El Bosque, estoy seguro de que se optimizaría el servicio de ésta a diferentes frentes de trabajo, es decir, limpieza de galpones, riego de sembrados, pastos, consumo animal y lo que es más importante la recuperación integral de un recurso hídrico básico en la satisfacción de las citadas necesidades con impactos ambientales mínimos y costos económicos sorprendentes. Hechas las anteriores precisiones técnicas, el dueño del citado predio se ha interesado muchísimo en adoptar este procedimiento por las múltiples ventajas que ello le representa a la diversidad del servicio y a la reducción de costos económicos. 6.2. Marco Conceptual 21 Para poder desarrollar este proyecto, también es necesario tener claro el significado de los siguientes conceptos. Microorganismo: “También llamado microbio, es un ser vivo que sólo puede visualizarse con el microscopio. La ciencia que estudia a los microorganismos es la microbiología (...) Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental. En su mayoría son unicelulares, aunque en algunos casos se trate de organismos cenóticos compuestos por células multinucleadas, o incluso multicelulares.”3 Microorganismos Eficientes: Son tecnología natural, desarrollados durante más de 25 años alrededor del mundo. Se basa en los microorganismos beneficiosos y eficaces. Los microbios en los Microorganismos Eficientes no son perjudiciales, no patógenos, sin ingeniería genética o modificada, y no-síntesis química.4 Filtración: Es el proceso de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y permite el pasaje del líquido. Galpón: Construcción en cemento, madera, guadua y angeo destinada al criadero de aves para engorde y consumo humano.5 Bacterias Fotosintéticas: Son autotróficas ya que pueden sintetizar su propio alimento. Al igual que las plantas algunos grupos bacteriales contienen clorofila. 3 Para mayor información del tema, remítase a el libro Vida Naturaleza y Ciencia. 4 Para mayor información del tema remítase a Efficient Microbes. 5 Manuel Fernando López Echeverri, Ingeniero Agrónomo, Armenia Quindío, Colombia, 12/09/11 22 Las cianobacterias y el grupo proclorón contienen clorofila al igual que los eucariotes fotosintéticos. Bacterias Acido lácticas o Ácido Láctico (C3 H6 O3): Es una molécula monocarboxílica orgánica que se produce en el curso del metabolismo anaeróbico láctico (glucólisis anaeróbica). Levaduras: Las levaduras son minúsculos organismos vivos, micro hongos monocelulares que crecen y se multiplican prodigiosamente. La levadura se reproduce por gemación y por división. Los medios nutritivos más apropiados para la multiplicación de las células son los siguientes: los azúcares, las sales minerales, las materias nitrogenadas y el oxígeno. 23 Aguas Servidas: Son aguas que se abandonan una vez usadas, disponiéndolas en desagües, cursos o masas de agua.6 Aguas Empozadas, Aguas Lénticas o Estancadas: comprenden todas las aguas interiores que no presentan corriente continua. A este grupo pertenecen los lagos, lagunas, charcas y pantanos. En estos sistemas, según su tamaño, pueden haber movimientos de agua: olas y mareas. Potabilización de Agua: Proceso por medio del cual una vez se cumple con los requisitos físicos, químicos y microbiológicos establecidos, puede ser utilizada para agua de bebida y elaboración de alimentos.7 Reforestar: Es una operación en el ámbito de la silvicultura destinada a repoblar zonas que en el pasado estaban cubiertas de bosques que han sido eliminados por diversos motivos. PH (potencial de hidrógeno): Es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latínpondus, n. = peso; potentia, f. = 6 Para ampliar esta información remítase al diccionario de Medio Ambiente Acuático. 7 Para ampliar esta información remítase a Empleo de Ozono en Potabilización de Agua. 24 potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.8 6.3. Teorías de Base 6.3.1. Teoría de Purificación del Agua Vale la pena tener en cuenta en la presente teoría que para llegar al proceso de auto depuración del agua, es necesaria la utilización de los microorganismos eficientes, ya que éstos ayudan a recuperar el agua contaminada con lodo, materia orgánica, eliminando los olores que se producen en ella, de igual forma evita su putrefacción y contribuye finalmente a revivir y equilibrar ecosistemas. 6.3.1.1. Purificación del agua Los microorganismos tienen mucho que ver con el proceso de purificación del agua en la naturaleza. Incluso en la tecnología de purificación del agua más reciente, como el proceso de lodos activados, los microorganismos juegan un papel importante. Para poder hacer la auto-depuración del agua bien en los ecosistemas indígenas funciona correctamente con un rico ecosistema acuático pirámide. En el agua contaminada con lodo acumulado en el fondo y los olores, hay una disminución de autodepuración de energía como resultado de la dominación de los microorganismos de putrefacción. Esto conduce a la disminución de la nutrición necesaria para los ecosistemas y así puedan funcionar y mantener su purificación. Aplicado a la contaminación del agua y putrefacción, EM tiene una posición dominante en la capa de microorganismos y ayuda a revivir los ecosistemas y reducir los olores del lodo. Los efectos de Para mayor información remítase a “pH Neutro” págs. 2 y 3. A la Investigación realizada por la Dirección Médica de Esteripharma. 8 25 la aplicación de EM no es crear agua aparentemente clara por medios químicos, sino revivir la función natural de los ecosistemas acuáticos. En este sentido, la función de la sobrecarga de drenaje y el volumen de agua, la cantidad y la frecuencia de aplicación de EM deben ser varios.9 6.3.2. Teoría Sobre Tratamiento de Aguas Residuales El manejo de las aguas residuales es un tema complejo y debe ser orientado como una situación de conciencia social, es claro que éstas se encuentran diseñadas para ser depositadas en fosas sépticas, pero en el peor de los casos ante los manejos indebidos de las autoridades responsables para ello, resultan teniendo un cauce directo bien sea a los ríos, lagos u océanos. Es preciso tener en cuenta que el sistema de microorganismos eficientes en el manejo de aguas residuales genera un alto grado de disminución de emergencias por escasez de agua, a su paso optimiza la utilización de éste recurso natural en diversos frentes de trabajo. Tratamiento de aguas residuales Las aguas residuales van generalmente a través de algunas fosas sépticas o a través de un sistema de tratamiento de aguas residuales de los tanques, si no de lo contrario, va directamente al sistema de alcantarillado de la ciudad. La mayoría del agua utilizada termina en la ciudad o el sistema de alcantarillado público que inevitablemente termina en nuestros ríos, lagos u océanos. La escasez de agua puede causar brotes de enfermedades, por no mencionar, la deshidratación en las personas y la pérdida de cultivos. La mayoría, si no todos, de nuestra agua se puede reciclar. Es decir, del grifo o el agua potable de nuestros embalses se usa para beber y lavarse y la mayoría termina en las fosas sépticas o en algún tipo de instalación de tratamiento de aguas residuales que pueden ser recicladas para los inodoros y para la limpieza de uso general: 9 Para mayor información remítase a "Aplicaciones Microorganismos Efectivos EM - Medio Ambiente." 26 lavado de coches, para las calles, el hogar, el lugar de trabajo, regar el césped, para jardines y plantas de interior. Esto no sólo representa la evasión de "emergencias de escasez de agua", sino también un gran ahorro en los costos. EM puede ayudar mucho a lograr el reciclado, incluso, una reducción considerable, si no la eliminación del mal olor, de los lodos y la limpieza de nuestros ríos, lagos y océanos. EM previene la corrosión a través de la supresión de las actividades de los radicales libres y por lo tanto previene el deterioro del sistema de alcantarillado y pozos. Esto se traduciría en ahorros a largo plazo en el costo del mantenimiento. Como EM impregna todo el sistema de alcantarillado, en los ríos, lagos y océanos, EM crea una condición en la que la vida vegetal se puede propagar y la revitalización de la vida vegetal a lo largo de las riberas de los ríos y las costas del mar, puede impedir su erosión.10 6.3.3. Teoría de la Adopción del Método de EM en el Campo de la Construcción En el campo de la construcción el sistema de microorganismos eficientes ha cobrado presencia significativa, toda vez que se pretende reducir la utilización de disolventes que a largo plazo ocasionan no solos vetustez en las construcciones en que fueron utilizados como también se pretende con su utilización minimizar los riesgos en la vida y en la salud de los moradores que ocupan las unidades habitacionales. Construcción Recientemente, ha surgido la cuestión de que es "el Síndrome de la casa enferma", y actualmente hay una mayor conciencia de los materiales utilizados en la construcción. Si se inhalan vapores de la pintura, de los materiales de construcción o de los adhesivos, 10 Para mayor información remítase a "Aplicaciones Microorganismos Efectivos EM - Medio Ambiente." 27 uno se puede enfermar. El moho y los ácaros de casa son también un factor en esta enfermedad. En la industria de la construcción, es posible mejorar la funcionalidad de los materiales con la adición de EM • 1 ® o EM-X ® de cerámica. La durabilidad del edificio será mejorada, y en la construcción actual se ha demostrado que los daños causados por los adhesivos y disolventes orgánicos pueden ser reducidos. En la actualidad, el EM • 1 ® y EM-X ® de cerámica se utilizan en el hormigón de la construcción actual, y en numerosos edificios y casas se han completado la aplicación del uso de la Tecnología EM™ en materiales de construcción. El mejor ejemplo de ello es nuestra EM Wellness Center en Okinawa, Japón. En lugar de derribar el edificio decrépito, los materiales de construcción de hormigón fueron revitalizados a través del uso de la Tecnología EM™, y el propio Centro ha logrado convertirse en un modelo arquitectónico principal.11 6.3.4. Teoría del Compostaje La inclusión del método de microorganismos eficientes en el compostaje, una vez adoptado con precisión en el manejo de desechos orgánicos permite evitar la putrefacción, la proliferación de bacterias dañinas siempre y cuando se tenga en cuenta una correcta aireación de las pilas excrementos y materia en descomposición. Compostaje El compostaje es un método ambientalmente capaz de crear un producto muy valioso de los desechos orgánicos. En la actualidad, el reto fundamental frente a las instalaciones de compostaje es la correcta aireación de los montones. Utilizando los métodos 11 Para mayor información remítase a "Aplicaciones Microorganismos Efectivos EM - Medio Ambiente." 28 convencionales de compostaje, los montones deben estar activados con frecuencia sino corren el riesgo de convertirse en anaeróbicos y putrefactos. Cuando esto sucede, se crea el mal olor de los gases como el amoniaco y los mercaptanos y la proliferación de bacterias dañinas. El problema que hay es doble cuando los montones estan continuamente girando para poder evitar la putrefacción. Uno, es muy laborioso y por lo tanto muy costoso. Dos, incluso girando con frecuencia no es 100% eficiente. EM • 1 ® puede ayudar al proceso para superar estos retos. EM • 1 ® es un cultivo mixto de microorganismos beneficiosos como bacterias de ácido lácticos, levaduras y bacterias fototróficas. La adición de EM • 1 ® en el proceso de compostaje puede detener los problemas de olores y establecer el crecimiento de microbios beneficiosos en la prevención de las bolsas de putrefacción. Cuando se gestiona correctamente, el EM • 1 ® tiene el potencial de reducir la frecuencia de giro de los montones, que le ahorra tiempo y dinero.12 7. Metodología Con el fin de realizar un cronograma de actividades preciso en el presente proyecto de grado, he establecido las fechas que a continuación se determinan para ejecutar las acciones que se requieren. Septiembre 24 de 2011 Se tomarán dos muestras de agua servida en la Finca el Bosque, lugar experimental del presente proyecto investigativo, las cuales se dejarán reposar por espacio de una semana. Se iniciará el cultivo de microorganismos eficientes, recolectando 10 litros de agua lluvia, luego se agrega 1kilogramo de melaza y posteriormente 100 cm3 de la cepa de microorganismos eficientes, la cual se consigue en FUNDASES (Fundación de Asesorías para el Sector Rural) y que fue 12 Para mayor información remítase a "Aplicaciones Microorganismos Efectivos EM - Medio Ambiente." 29 aportada para este proyecto por el Agrónomo Manuel Fernando López Echeverri. Vale la pena precisar que para adelantar éste procedimiento se tuvo en cuenta las condiciones normales de higiene, utilizando guantes de látex, recipientes de plásticos limpios con sus respectivas tapas y un mezclador de madera. Octubre 1 de 2011 Se medirá el PH con una tira de papel universal, que cambia a distintos colores para diversos valores de PH, a cada una de las dos muestras de agua. Se adelantará el proceso de filtración de cada muestra de agua por medio de un embudo plástico cubierto de una tela, luego el agua cae en el filtro de carbón y arena lo cual termina el proceso de filtración. Se implementarán los microorganismos eficientes en una de las muestras, teniendo en cuenta que la restante es de control. Se realizará una tabla de datos sobre el PH y el peso de los sólidos del agua para registrar el avance del proyecto posteriormente graficar los resultados obtenidos. Se evidenciará mediante registros fotográficos el avance del proceso. A efecto de ilustrar de manera más amplia el proceso que se llevará a cabo, éste se dividirá en ocho ciclos, cada uno de los cuales se monitoreará una vez por semana, en las siguientes fechas. Ciclo 1 (Octubre 08 de 2011) Ciclo 2 (Octubre 15 de 2011) Ciclo 3 (Octubre 22 de 2011) 30 Ciclo 4 (Octubre 29 de 2011) Ciclo 5 (Noviembre 05 de 2011) Ciclo 6 (Noviembre 12 de 2011) Ciclo 7 (Noviembre 19 de 2011) Ciclo 8 (Noviembre 26 de 2011) Vale la pena precisar que en cada uno de los ciclos, se realizarán las siguientes actividades: Se tomará el PH de las muestras. Se filtrará la muestra de agua con los microorganismos eficientes. Se insertarán en la tabla los datos recolectados a través del proceso. Se medirá el peso de los sólidos después de adelantado el proceso de filtración. Se registrará mediante fotografías el avance del proceso. 8. Diario de Campo 8.1 Diagnóstico El día 24 de septiembre de 2011 se tomaron dos muestras de aguas servidas en la Finca el Bosque, sitio elegido en donde se adelantó el proceso investigativo de “Purificación del agua por medio de microorganismos eficientes y filtración”. En la citada fecha, se dejaron en reposo las muestras de agua y se inició el cultivo de microorganismos eficientes, una vez fue comprada la sepa se introdujo en un recipiente plástico con miel de purga el que posteriormente le fue colocada su correspondiente tapa, días después se pudo observar que se habían producido 31 una cantidad significativa de microorganismos eficientes para purificar las dos muestras de agua. A la semana siguiente (Octubre 01 de 2011), una vez marcadas las muestras, la de control y la muestra base, se midió el PH de cada una de ellas, estadística que se registró en la bitácora asignada para el proyecto. Posteriormente, se adelantó el proceso de filtración de cada una de ellas. Luego, se implementaron los microorganismos eficientes en una de las muestras, ya que la otra era la muestra base. Se realizaron dos tablas de datos para registrar en ellas tanto el PH, como el peso de los sólidos del agua. Se realizaron los registros fotográficos, evidenciando el avance del proceso. Los resultados están plasmados en las siguientes tablas: Tabla Muestra Base Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 PH 9 9 9 10 10 10 11 11 Peso de los Sólidos (g) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A Como podemos ver en la tabla anterior, el PH del agua fue subiendo a medida que el tiempo iba pasando, lo cual significa que la muestra se estaba volviendo muy alcalina. Al cabo de dos meses, el PH subió 2 puntos en la escala. El peso de los sólidos no se puede calcular, ya que como era la muestra base, esta debe estar intacta. Por lo tanto, no se le podían quitar los sedimentos a la muestra. Tabla Muestra Control Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 32 PH 9 9 8 8 8 7 7 7 Peso de los Sólidos (g) 23 12 8 5 3 2 1 0 Como se puede apreciar en esta tabla, el PH de la muestra de control fue disminuyendo, lo cual provocó que el agua estuviera en el rango apto para el consumo. El rango del PH para el consumo está entre 6.5 y 8.5, según la normativa 98/83 de Estados Unidos, la que rige en gran parte del mundo. También se puede observar que el método de filtración tuvo mucho que ver en cuanto al peso de los sedimentos. En el primer ciclo, se le quitó gran parte de los sedimentos al agua, aunque se debió seguir filtrando el agua hasta que concluyó que el agua ya no tenía sedimentos para ser retirados. Las siguientes gráficas muestran los resultados de las tablas: Esta gráfica ilustra el PH de la Muestra Base. Se muestra que el PH con el transcurso de las semanas fue incrementando notoriamente. NOTA: No hay gráfica del peso de los sedimentos en la Muestra Base, puesto que esta muestra debe permanecer intacta y los sedimentos no pueden ser retirados de la misma. Esta gráfica ilustra el PH de la Muestra de Control. Se muestra que disminuye el PH 33 hasta llegar al rango de agua potable. Esta gráfica ilustra el peso de los sólidos en la Muestra de Control. Es claramente demostrable, que el filtro juega un gran papel al momento de ayudar a purificar el agua. La forma como desciende el peso de los sólidos es notable. 8.2 Descripción de los Ciclos: Ciclo 1: Se tomó la primera muestra del PH, sobre la muestra base, la cual arrojó un resultado de 9.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Posteriormente, se insertaron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. 34 Se tomó el PH a la muestra de control y proyectó un resultado de 9.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual precipitó un resultado de 23 gramos, después de adelantado el proceso de filtración. Posteriormente, se incluyeron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Ciclo 2: Se obtuvo la segunda muestra del PH, sobre la muestra base la cual disparó un resultado de 9.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. A continuación, se insertó en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control y esta arrojó un resultado de 9.0. En seguida se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes. Asimismo, se midió el peso de los sólidos el cual mostró un resultado de 12 gramos después de adelantado el proceso de filtración. Consecutivamente, se incluyeron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. 35 Ciclo 3: Se tomó la tercera muestra del PH, sobre la muestra base, la cual proyectó un resultado de 9.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Posteriormente, se introdujo en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se midió el nivel de acidez de la muestra de control y arrojó un resultado de 8.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual arrojó un resultado de 8 gramos después de adelantado el proceso de filtración. Consecutivamente, se insertaron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Ciclo 4: Se tomó la cuarta muestra del PH, sobre la muestra base, la cual disparó un resultado de 10.0. Es imposible filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Subsiguientemente se insertaron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control y mostró un resultado de 8.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual proyectó un resultado de 5 gramos después de adelantado el 36 proceso de filtración. Posteriormente, se insertaron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Ciclo 5: Se tomó la quinta muestra del PH, sobre la muestra base, la cual arrojó un resultado de 10.0. La muestra base no se pudo filtrar, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Posteriormente, se insertaron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control con el cual obtuve un resultado de 8.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual fijó un resultado de 3 gramos después de adelantado el proceso de filtración. Posteriormente se insertaron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Ciclo 6: Se tomó la sexta muestra del PH, sobre la muestra base, la cual arrojó un resultado de 10.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Consecutivamente, se 37 insertaron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control y fijó un resultado de 7.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual arrojó un resultado de 2 gramos después de adelantado el proceso de filtración. Posteriormente, se introdujeron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Ciclo 7: Se tomó la séptima muestra del PH, sobre la muestra base, la cual arrojó un resultado de 11.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Posteriormente, se incluyeron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control y mostró un resultado de 7.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual proyectó un resultado de 1 gramo después de adelantado el proceso de filtración. Subsiguientemente, se insertaron en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. 38 Ciclo 8: Se tomó la última muestra del PH, sobre la muestra base, la cual arrojó un resultado de 11.0. No se pudo filtrar la muestra base, ya que con ésta se hará el proceso de comparación de los resultados del proceso. Posteriormente se insertaron en la tabla de datos “muestra base”, los datos recolectados y se registró mediante fotografías el avance del proceso. Se tomó el PH a la muestra de control y arrojó un resultado de 7.0. Luego se filtró la muestra de agua con los microorganismos eficientes, además se midió el peso de los sólidos el cual arrojó un resultado de 0 gramos después de adelantado el proceso de filtración. Posteriormente, se insertó en la tabla los datos recolectados a través del proceso y finalmente se registró mediante fotografías el avance del proceso. Tablas de Datos: Tabla Muestra Base Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 PH 9 9 9 10 10 10 11 11 Peso de los Sólidos (g) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A 39 Tabla Muestra Control Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 PH 9 9 8 8 8 7 7 7 Peso de los Sólidos (g) 23 12 8 5 3 2 1 0 8.3. Descripción del Producto El presente proyecto de grado dejó como producto el conocimiento que se adquirió sobre el proceso de la elaboración de los microorganismos eficientes y sobre el proceso de la purificación de agua con los métodos empleados. Además de esto, se dejó como producto físico el cual es el agua que fue tratada (5 litros) con el método de filtración y el uso de los microorganismos. 9. Conclusiones Para concluir este proyecto de grado se dirá que se logró el objetivo general el cual era básicamente potabilizar el agua descompuesta, debido a que después del tratamiento con microorganismos eficientes y el método de filtración el agua cambió por completo su aspecto físico y químico, quedando apta para el consumo de los animales y el riego de los cultivos. Por otra parte, los objetivos específicos también se cumplieron tales como el primero que se trataba de monitorear en forma periódica el avance del proceso de purificación del agua. Este monitoreo se llevó a cabo en una bitácora la cual se usó para anotar observaciones y mediciones semanalmente durante los ocho ciclos que tuvo el proyecto. De igual forma, el siguiente objetivo se logró, puesto que el PH fue medido durante cada ciclo y se registró en la bitácora si este incrementaba, seguía igual o disminuía. 40 Igualmente, el tercer objetivo específico se consiguió mediante la comparación de las muestras de agua, al comienzo el análisis fue difícil ya que la muestra que estaba siendo tratada no mostraba cambios notables pero después del cuarto ciclo esta comenzó a mostrar modificaciones sustanciales. Asimismo, el objetivo siguiente se cumplió ya que este método fue muy fácil de usar, no se necesita mayor destreza, ni estudio sobre el tema y cualquier persona lo puede implementar desde su finca hasta su casa. Para finalizar, el último objetivo específico también se alcanzó satisfactoriamente, ya que después de evaluar los costos, se llegó a la conclusión de que es un método que no necesita altos recursos económicos, puesto que con 500 pesos se puede purificar unos 10 litros de agua y los filtros se pueden hacer con materiales reciclables, sólo es necesario algo de arena, carbón, recipientes y algunas telas de algodón que atrapen las impurezas antes de que pasen por los minerales. 10. Proyecciones En el presente proyecto de grado se presentaron algunas debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas. Estos cuatro elementos se pueden utilizar en un futuro para mejorar el funcionamiento del proyecto, tener unos mejores resultados y un desarrollo más adecuado. Debilidades De igual forma no es fácil el estudio del tema por cuanto hay muchísima literatura que abordar encaminada a diversos usos de los microorganismos eficientes, lo que indica que debe tomarse una línea de trabajo específica, en el caso puntual orientar el trabajo al uso de los microorganismos para purificar agua. Se realizó el trabajo investigativo y de consolidación de la información en forma individual, debido a que no tuve grupo, lo que generó más carga. 41 Oportunidades Para la consecución del material de trabajo, se tuvo la oportunidad de contar con el apoyo del agrónomo Manuel Fernando López Echeverri, quien por el conocimiento del tema e interesado en mi ejercicio escolar me puso en contacto con la persona que comercializa la sepa de microorganismos eficientes para iniciar el cultivo. Debido a la oportunidad de profundizar en un tema estudiado por muchos pero conocido por pocos, logré entender la importancia de adelantar procesos de potabilización de aguas servidas, para reducir los costos de su uso y para ayudar al ecosistema. Para la implementación de mi trabajo investigativo no tuve que invertir mayor cantidad de recursos económicos, puesto que los materiales utilizados eran reciclados, tales como canecas, botellas de plástico, tela, entre otros. De igual forma parece imposible pero con $500 pesos se pudo crear microorganismos eficientes que permiten purificar hasta 10 litros de agua, aspecto que es demasiado económico para adelantar procesos a gran escala. Finalmente, me queda como enseñanza que es un tema que valió la pena abordar en mi estudio, no sólo por lo aprendido, sino también por la aplicabilidad que puede tener en los mercados. Fortalezas La persistencia y la entrega en este proyecto fueron fundamentales en el proceso de la elaboración y desarrollo para que éste tuviera un proceso correcto y tuviera un final adecuado para este trabajo. Amenazas 42 Vale la pena precisar que por tratarse los microorganismos eficientes de un producto inocuo, es decir, que no es nocivo para la salud inicialmente podría decirse que no se presentan amenazas, pero que puede presentarse amenaza por errores en la manipulación de los microorganismos eficientes, por ejemplo que a 1 litro de agua servida (no potable), se le agregara igual cantidad de microorganismos eficientes para adelantar su proceso de purificación, en éste caso no estaríamos purificando agua, sino creando microorganismos. 11. Bibliografía Agua Pasión (2011). Análisis del Agua: PH. Consultado el 12 de Septiembre de 2011, en <http://www.aguapasion.es/blog/osmosis-inversa/45128-analisis-agua-ph > Bataller, M (2011). Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volumen II). Consultado el 12 de Septiembre de 2011, en <http://econ.worldbank.org/external/> Chico, B (2007). Efficient Microbes. Consultado el 12 de Septiembre de 2011, en <http://www.efficientmicrobes.co.za/>. Deichmann, T (2004). Vida Naturaleza y Ciencia. Madrid. Editorial Santillana ediciones generales. 12. Anexos 12.1 Observaciones del Problema Una vez me desplacé a la finca El Bosque, pude observar que debido a la ola invernal se había generado un empozamiento de aguas lluvias, las cuales generaron una propagación de insectos, aspecto preocupante por la propagación 43 de enfermedades de tipo viral, dermatológica, dengue, paludismo y malaria entre otras. Debido a la gran cantidad de agua empozada, se pudo llegar a la conclusión que de adelantarse un proceso de purificación de aguas, éstas podrían ser utilizadas en el riego de cultivos de la finca y en el cuidado de los animales que se encuentran en los galpones y en los que permanecen sueltos en la finca. 12.2 Bitácora Ciclo 1 PH Gramos de Sedimentos Se observa que el agua se encuentra en pésimo estado de Muestra descomposición, su color es verde, con lama, de aspecto Base grasoso y de olor putrefacto. 9 N/A En esta muestra algunos de los sedimentos se encuentran Muestra en el fondo del recipiente, sigue teniendo un aspecto de verdoso, la lama y grasa siguen presentes, pero el olor ha Control disminuido. 9 23g PH Gramos de Sedimentos La muestra continúa igual que hace una semana, sigue Muestra siendo verdosa, la lama sigue presente, hay rasgos de grasa Base en la superficie y el olor es insoportable. 9 N/A Se observa una reducción en los niveles antes dichos, es Muestra decir, una notable reducción en los sedimentos, ha bajado de el color verde, la lama hace menos presencia en el agua y la Control grasa ha ido disminuyendo y el olor igualmente se ha 8 12g Muestras Observaciones Ciclo 2 Muestras Observaciones 44 reducido. Ciclo 3 PH Gramos de Sedimentos La muestra cada vez tiene un color más verdoso, la lama Muestra aumenta considerablemente, hay rasgos de grasa en la Base superficie y el olor es intolerable. 10 N/A Muestra Se ha notado un cambio en el pH, ha bajado un punto en la escala, el color, la lama, la grasa y el olor, siguen bajando de Control considerablemente. 8 8g PH Gramos de Sedimentos No se evidencian cambios en el agua servida, sólo el pH se Muestra incrementó un punto en la escala. Base 10 N/A La lama está más sectorizada y ha disminuido Muestra considerablemente, el color es verde claro, la grasa se de encuentra localizada en pequeñas cantidades en la Control superficie y el olor es más tolerable. 8 5g PH Gramos de Sedimentos 10 N/A 8 3g Muestras Observaciones Ciclo 4 Muestras Observaciones Ciclo 5 Muestras Muestra Base Observaciones No se evidencian cambios en el agua servida. Muestra La lama ha desaparecido, el color verde se hace cada vez más claro, la grasa se encuentra a punto de desaparecer y de Control el olor es mucho más bajo. 45 Ciclo 6 PH Gramos de Sedimentos 10 N/A 7 2g PH Gramos de Sedimentos No se evidencian cambios en el agua servida, sólo el pH Muestra aumento un punto en la escala. Base 11 N/A Muestra El color verde ha desaparecido, la grasa esta en pequeñísimas partículas y es inodora el agua. de Control 7 1g PH Gramos de Sedimentos 11 N/A 7 0g Muestras Muestra Base Observaciones No se evidencian cambios en el agua servida. Muestra El color verde es tenue, la grasa está al mínimo nivel de presencia y el olor es casi imperceptible. de Control Ciclo 7 Muestras Observaciones Ciclo 8 Muestras Muestra Base Observaciones No se evidencian cambios en el agua servida. Muestra La grasa que es el último elemento de este proceso ha desaparecido. de Control 46 12.3 Tablas de Datos del PH Tabla Muestra Control Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 PH 9 9 8 8 8 7 7 7 Peso de los Sólidos (g) 23 12 8 5 3 2 1 0 Tabla Muestra Base Ciclo Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4 Ciclo 5 Ciclo 6 Ciclo 7 Ciclo 8 PH 9 9 9 10 10 10 11 11 Peso de los Sólidos (g) N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A 47