Construcción De Un Prototipo Cerámico Para Microfiltración De

Revista Colombiana de Fı́sica, Vol. 43, No. 2 de 2011.
Construcción De Un Prototipo Cerámico Para Microfiltración De Agua A
Nivel Doméstico Y Análisis Fı́sico- Quı́mico De Las Aguas Microfiltradas
Construction Of A Ceramic Prototype For Water Microfiltration At Home Level And
Physical-Chemical Analysis
G. Peña Rodrı́guez * a , V. Rangel b , M. Bonilla b
a
Grupo de investigación en tecnologı́a cerámica, departamento de Fı́sica Universidad Francisco de Paula Santander (UFPS) AA. 1055.
Cúcuta, Norte de Santander, Colombia.
b
Plan de Estudios de Tecnologı́a Quı́mica. Universidad Francisco de Paula Santander, Colombia.
Recibido 30.03.10; Aceptado 09.02.11; Publicado en lı́nea 04.09.11.
Resumen
Se fabricaron prototipos cerámicos cilı́ndricos (8 cm diámetro, 15 cm altura y espesor de pared 8 mm), con mezclas de
R
55 % en peso de caolı́n y 45 % de diatomita Celite . El tamaño de partı́cula fue el pasante tamiz ASTM 325 (45 µm). La
defloculación arrojó la menor viscosidad para 0,27 % en peso de Na 2SiO 4 y 100 % en peso de agua. La fabricación fue por
moldeo en yeso escayola. El secado fue a temperatura ambiente por 24 horas y en estufa de circulación forzada a temperatura
de C60 o C, por el mismo tiempo. La cocción se realizó usando mufla eléctrica, a temperatura máxima de 1000 o C, durante
5,5 horas aproximadamente. La densidad aparente fue hallada por el método de inmersión en mercurio, reportando un valor
de 0,97 g/cm3 . El porcentaje de porosidad se halló usando norma NTC 4321-3, encontrándose un valor de 74,8 ± 4,3 %.
Se realizaron análisis de alcalinidad total, dureza total, cloruros, sulfatos, hierro total, sólidos totales y coliformes totales
a muestras de agua del rı́o Pamplonita (N. de S.) y de pozo antes y después de microfiltrar, comparándose los resultados
con los valores máximos permitidos según la resolución 2115/2007. Los resultados del análisis quı́mico y microbiológico
realizado a las muestras de agua permiten inferir que dichos prototipos son eficientes en los procesos de filtración de agua
para uso doméstico.
Palabras Clave: Caolı́n-diatomita; Microfiltración; Prototipo cerámico; Caracterización fı́sico-quı́mica .
Abstract
Cylindrical ceramic prototypes were manufactured (8 cm diameter, 15 cm height and wall thickness 8 mm), with mixtures of
R
55 % Wt of kaolin and 45 % Wt of diatom earth Celite
. The particle size sieve intern ASTM 325 (45 µm) were used. The
defloculation showed the lowest viscosity to 0.27 % Wt of Na2 SiO4 and 100 % Wt of water. The manufacture of gypsum
plaster molding was made. Then it was subjected to drying at room temperature for 24 hours and same time in an oven with
forced circulation, subsequently the sintering was done in an electric muffle at a maximum temperature of 1000 o C for 5,5
hours approximately. The apparent density by the mercury immersion method was found, reporting a value of 0.97 g/cm3 .
The percentage of porosity was determined using the standard NTC 4321-3 [1], finding a value of 74.8 ± 4.3 %. Analysis
of total alkalinity, total hardness, chlorides, sulfates, total iron, total solids and total coliform in water samples from the
Pamplonita River (N. S.) and underground water before and after microfilters, the results were compared with the maximum
permitted under the resolution 2115/2007. The results of microbiological and chemical analysis conducted on samples of
water lead to the conclusion that the prototypes are efficient in water filtration processes for domestic use.
Keywords: Ceramic prototype; Water microfiltration; Kaolin-diatomite; Physical-chemical analysis.
PACS: 81.05.-t; 81.05.Je; 81.05.Rm; 82.80.-d.
c
2011.
Revista Colombiana de Fı́sica. Todos los derechos reservados.
* ggabrielp@yahoo.com
Rev.Col.Fı́s., Vol. 43, No. 2 de 2011.
1.
Introducción
sometió a molienda húmeda por 5 minutos usando un moR
lino de bolas (Gabrielli
; en este proceso se pesó en la balanza digital 400g de caolı́n, 400g de agua destilada y 180g
de bolas de sı́lice. La barbotina obtenida se tamizó usando
malla No. 325 (ASTM 45µm); el pasante es llevado a proceso de secado en estufa de circulación forzada SPV 260)
por un tiempo aproximado de 24 horas a 120± 5 ◦ C, tiempo después del cual se retira de la estufa, se deja enfriar y
se somete a molienda manual en molino de discos; el polvo obtenido fue empacado y sellado, para ser utilizado en
la preparación de la barbotina junto con los polvos de tierras diatomáceas. Las muestras de diatomita se obtuvieron
R
de la marca Celite
, que fueron utilizadas tal como las suministró el proveedor.
Básicamente hay dos tipos de contaminación que afectan al agua de consumo humano. Una es la contaminación
orgánica o bacteriana (presencia de gérmenes, bacterias, algas y hongos), y la otra es la contaminación inorgánica (presencia de metales pesados, minerales tóxicos, residuos industriales, agroquı́micos, material radiactivo, etc.), las cuales son debidas a que en ciertos lugares se vuelcan hacia rı́os
y arroyos, efluentes cloacales no tratados, y desechos industriales [1]. De otra forma, en zonas rurales la presencia de
animales en áreas de captación de agua, es también causa
de contaminación orgánica, la cual tiene implicaciones directas y rápidas sobre el organismo (flora intestinal, hı́gado,
riñones, etc.). La contaminación inorgánica es menos perceptible, pero mucho más dañina, debido a la acumulación
de dichas sustancias con el paso del tiempo. La industria,
la minerı́a y la agricultura conforman el principal trı́o de
actividades humanas que incrementan el natural foco contaminante, representado por minerales tóxicos presentes en
distintas zonas geográficas, como ejemplo, el arsénico, que
es un elemento altamente tóxico [2].
En la preparación de la mezcla (barbotina), se realizó el
proceso de defloculación, utilizando como defloculante silicato de sodio (Na2 SiO3 ) el cual permite la mı́nima viscosidad con la menor cantidad de agua posible. La cantidad
de Na2 SiO3 utilizado para la mezcla con porcentaje en peso de 55 % caolı́n y 45 % de diatomita fue de 0.27 % para una concentración de 100 % agua, reportando una viscosidad de 823,3 Cp, la cual se midió usando viscosı́metro
R
Brookfield
. Con los datos anteriores, se preparó la mezcla
utilizada para la elaboración por colado en moldes de yeso
escayola de los cartuchos o bujı́as cerámicas.
El uso de arcillas caolinı́ticas en sistemas de filtración de
agua, permiten por procesos de adsorción la fijación de sustancias nocivas como lecitina, quinolina, bacterias y virus
[3-5]. Las tierras diatomáceas son rocas cretáceas sedimentarias formadas por esqueletos silı́ceos de algas, las cuales
después de someterse a calcinación, son ampliamente utilizadas en procesos de filtración a nivel industrial y para
el tratamiento de aguas contaminadas [6]. Materiales compuestos de caolines (55 % Wt) y tierras diatomáceas (45 %
Wt), han reportado microporosidades superiores al 70 %, las
cuales son similares a las presentes en los cartuchos o bujı́as
R
cerámicas marca Katadyn , que son utilizados en sistemas
de filtración de agua a nivel doméstico [7].
2.2.
Con los datos anteriores, se preparó la mezcla (barboR
tina) usando dispersor Velp
a 900 rpm por un tiempo de
30 minutos. Luego se procedió a llenar el molde de yeso
escayola (ver fig 1. (a)), dejándose en reposo por 25 minutos aproximadamente, tiempo en el que se forma la pared
del cartucho o bujı́a cilı́ndrica con un grosor aproximado de
8mm (ver fig. 1 (b)); seguidamente, se coloca el molde boca
abajo sobre un recipiente plástico, para retirar la barbotina
sobrante, dejándose en esta posición por 10 minutos, posteriormente se ubica el molde en posición boca arriba por 2
horas, y se procede a desmoldar. El proceso de secado del
cartucho cerámico, se inicia a temperatura ambiente por 24
R
horas, luego en estufa de circulación forzada SPV
por el
o
mismo tiempo a una temperatura de 60 ±5 C. Una vez seco
el cı́lindro cerámico, se procede a realizar la cocción, para
R
lo cual se utilizó una muflaeléctrica (Gabrielli
) a una tem◦
peratura máxima de 1000 C por cinco horas y media.
Por lo anterior, en este trabajo se presenta la construcción de un prototipo de cartucho o bujı́a cerámica, elaborado con un porcentaje en peso de 55 % de caolı́n y 45 % de
tierras diatomáceas, los cuales se usaron en procesos de filtración de agua a nivel doméstico. También se reporta la caracterización fı́sica, quı́mica y microbiológica de las aguas
microfiltradas a través de estos cartuchos o bujı́as.
2.
2.1.
Construcción del prototipo
Materiales y métodos
En la fig. 2a, se presentan las bujı́as o cartuchos cerámicos sinterizados, los cuales tienen 15 cm de alto, 8 cm de
altura y pared aproximada de 8mm, que son fijados al cabezal de plástico mediante silicona trasparente frı́a por un
tiempo de 2 horas, quedando ensamblado el prototipo; en
total se ensamblaron diez prototipos, los cuales se utilizaron en el sistema de filtración descrito en la figura 3, para
Preparación de las muestras
Para la fabricación de los prototipos se utilizó caolı́n en
rocas de la región de Pamplona (Norte de Santander) , los
cuales se trituraron primero con un mazo metálico, luego
usando molino de discos manualmente, éstos polvos se pasaron por un tamiz No. 70( ASTM 212µm); el pasante se
452
G. Peña Rodrı́guez, V. Rangel, M. Bonilla: Construcción De Un Prototipo Cerámico Para Microfiltración De Agua A Nivel Doméstico Y
Análisis Fı́sico- Quı́mico De Las Aguas Microfiltradas
microfiltrar agua del rı́o Pamplonita (sector El Diamante–
Norte de Santander), de pozo (sector de Villa del Rosario
–Norte de Santander) y preparadas en concentraciones baja, media y alta según lo estipulado en la resolución 2115
de 2007 [8]. La densidad aparente y el porcentaje de porosidad, de la bujı́a o cartucho, se halló mediante aplicación de
la norma E-8B (ITC-método de inmersión en mercurio) y la
norma NTC 4321-3 [9] respectivamente.
Fig. 3: Sistema utilizado en el proceso de filtrado de las muestras
de agua usando el prototipo cerámico.
(a)
(b)
2.3.
Fig. 1: (a) Molde de yeso escayola, (b) Formación por moldeo del
cartucho o bujı́a cilı́ndrica con pared aproximada de 8 mm.
Toma de las muestras de agua
En este proceso, se utilizó el método de muestra puntual
integrada, que corresponde a la que es recolectada a profundidades definidas de la columna de agua, en un sitio y
tiempo seleccionado. En las tablas 1.1 y 1.2 se presentan la
caracterización in-situ de las muestras de agua de rı́o y subterráneas o de pozo, realizadas en el momento del muestreo,
teniendo en cuenta el sitio, fecha y hora, entre otros.
Tabla No. 1.1: Caracterı́sticas de las muestras de agua del rı́o Pamplonita sector El Diamante (Norte de Santander).
Lugar
Fecha
Hora
Periodo
Volumen de la Muestra
(a)
(b)
Análisis fı́sico-quı́micos In-situ
Estación El Diamante
Marzo 9 de 2008
7:00 a.m.
Verano - Invierno
15 Litros
T= 18o C
pH= 7.88
CTD=149.80 µm/cm
Fig. 2: (a) Cartuchos o bujı́as cerámicas sinterizadas, (b) Prototipo
cerámico.
Tabla No. 1.2: Caracterı́sticas de las muestras de agua subterráneas
o de pozo, sector La Sabana – Villa del Rosario (Norte de Santander).
En la figura 3 se presenta una fotografı́a digital del sistema diseñado y empleado para llevar a cabo el proceso de
microfiltración del agua. En ésta se observa que el sistema consta de un recipiente donde se deposita la muestra
R
de agua; una motobomba eléctrica marca FEDERAL
, con
una potencia de 1/2 HP, y 3450 rpm; una válvula que controla la presión en el manómetro; un manómetro; un flujómetro
KING§de un galón por minuto; carcasa con prototipo, y la
válvula de salida. Usando la válvula del manómetro, se regula la presión en éste de forma que sea similar a la presión
del agua domiciliaria en condiciones normales, la cual es de
14.7 psi a 1 atm.
Lugar
Fecha
Hora
Periodo
Volumen de la Muestra
Análisis fı́sico-quı́micos In-situ
Urbanización La Sabana
Abril 18 de 2008
9:00 a.m.
Verano
15 Litros
T= 25o C
pH= 7.0
CTD=2500 µm/cm
La preparación de las muestras de agua patrón, se
realizó definiendo concentraciones baja, media y alta, tomando como punto de referencia el valor máximo permitido
por la Resolución 2115 de 2007 [8]. Se tomó como concen453
Rev.Col.Fı́s., Vol. 43, No. 2 de 2011.
tración baja la equivalente al 50 %, media igual al 100 % y
alta con 150 % de éste valor máximo permitido. En la tabla
2, se presentan las concentraciones antes definidas, para las
muestras preparadas, según los parámetros de: alcalinidad
total, dureza total, dureza por calcio, dureza por magnesio,
cloruros, sulfatos y hierro total.
la normatividad. Lo anterior es debido a que la alcalinidad
está relacionada con la dureza; estos dos parámetros son directamente proporcionales, es decir, a mayor concentración
de carbonatos mayor es la alcalinidad. De igual forma, en la
tabla 5, se presentan los resultados obtenidos de este mismo
parámetro, para las muestras de agua patrón o preparadas
con las concentraciones baja, media y alta. Se aprecia que
no existe una remoción significativa de alcalinidad concluyendo que los prototipos no son eficientes en la disminución
de este parámetro, ya que al microfiltrar la muestra con concentración alta, éstas continua presentando un valor superior
al permitido por la normatividad.
Los análisis a las aguas antes y después de ser filtradas,
se realizaron en el Laboratorio de Aguas de la Universidad
Francisco de Paula Santander, siguiendo los protocolos establecidos según la referencia [10].
Tabla No. 2: Muestras de aguas preparadas con concentraciones
bajas, medias y altas.
Parámetro
Alcalinidad
Dureza Total
Dureza por
Calcio
Dureza por
Magnesio
Cloruros
Sulfatos
Hierro Total
3.
Baja
mg/L
100
150
Media
mg/L
200
300
Alta
mg/L
300
450
Resolución
2115/07 mg/L
200
300
60
120
180
120
90
180
270
180
125
125
0,15
250
250
0, 30
375
375
0,45
250
250
0,30
Tabla No. 4: Alcalinidad total, para muestras de agua del rı́o Pamplonita y subterráneas o de pozo.
Muestra
Concentración
baja
Concentración
media
Concentración
alta
La densidad aparente, de los cartuchos o bujı́as cerámicas sinterizadas, reportó un valor promedio de 0,96 ± 0.04
g/cm3 , mientras que el porcentaje de porosidad arrojó un valor promedio de 74,8 ± 4,3 %. Al comparar estos valores con
R
los reportados para el cartucho comercial marca Katadyn
3
(0,83 g/cm y 78,3 %) se aprecia que son similares.
7,97 ± 0.41
5,94 ± 0.31
6,5 – 9,0
7,88 ± 0.24
7,75 ± 0.23
6,5 – 9,0
63 ± 1
200 mg/L
180
173 ± 15
200 mg/L
Antes
mg/L
CaCO3
Después
mg/L
CaCO3
Res.2115
100 ± 3,0
89,7 ± 3,2
200 mg/L
200 ± 2,5
170,0 ± 4,3
200 mg/L
300± 2,7
250,5 ± 7,3
200 mg/L
Tabla No. 6: Acidez total, para muestras de agua del rı́o Pamplonita
y subterráneas o de pozo.
Tabla No. 3: Resultados del pH de las muestras de agua, antes y
después de ser microfiltradas
Res.2115
80
Los resultados para la acidez total, de las muestras de
agua del rı́o Pamplonita y agua de pozo, antes y después de
pasar por el sistema de filtración, se reportan en la tabla 6. En
ésta se observa que el agua de pozo presenta la mayor acidez total, pudiendo ser causada por la generación de ácidos
débiles como el dióxido de carbono (CO2 ), por la oxidación
bacterial de la materia orgánica con la cual el agua entra en
contacto, o por la falta de oxı́geno disuelto (O D).
En la tabla 3, se presentan los resultados del pH de las
aguas antes y después de pasar por el prototipo cerámico.
En ésta se observa que las muestras de agua presentan un
pH básico y que los valores encontrados cumplen con lo establecido por la Resolución 2115 de 2007, la cual establece
que el agua de consumo humano, debe tener un pH que oscile entre 6,5 y 9.
Después
Res.2115
Tabla No. 5: Alcalinidad total, para muestras de agua preparadas o
patrón en concentraciones baja, media y alta.
Muestra
Antes
Después
mg/L
CaCO3
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de Pozo
Resultados y discusión
Muestra
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de pozo
Antes
mg/L
CaCO3
Muestra
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de pozo
Los resultados de la alcalinidad total se presentan en la
tabla 4. En ésta se aprecia que las muestras de agua presentan valores de alcalinidad por debajo de lo establecido en la
normatividad (200 mg/L); sin embargo, para el agua de pozo
se aprecia que posee una alcalinidad más cercana al valor de
Antes
mg/L
CaCO3
Después
mg/L
CaCO3
10,0 ± 0.0
5,5 ± 0,5
38,5 ± 6,5
27,0 ± 6,0
Respecto a la dureza total, dureza por calcio y dureza
por magnesio, se encontró que los filtros fabricados no son
eficientes para el tratamiento de aguas duras, ya que la dureza se encuentra soluble en el agua y puede ser removida
454
G. Peña Rodrı́guez, V. Rangel, M. Bonilla: Construcción De Un Prototipo Cerámico Para Microfiltración De Agua A Nivel Doméstico Y
Análisis Fı́sico- Quı́mico De Las Aguas Microfiltradas
mediante procesos de precipitación o ablandamiento con cal
o soda ash [11].
las muestras de agua de rı́o y de pozo se presentan en la tabla
9. Aquı́ se aprecia que en la muestra de agua de pozo, la concentración cumple la normatividad (Resolución 2115/2007),
mientras que la de rı́o supera este valor, siendo considerada
como agua problema, ya que estos iones pueden darle sabor,
olor y color indeseable al agua. Se observa una disminución aproximada del 95 % para el agua de rı́o, al pasar por
el sistema de filtración, obteniendo agua apta para el consumo humano, ya que cumple con lo exigido por la resolución
2115 de 2007. La eficiencia de los prototipos en la remoción
de la concentración de hierro presente en el agua, se confirma con los resultados encontrados para las muestras de agua
patrón con concentraciones baja, media y alta de hierro (ver
tabla 10). De éstos se infiere, que los filtros son eficientes
en la remoción de este parámetro fı́sico-quı́mico del agua;
ası́ mismo, se destaca que, a mayor concentración, mayor es
la remoción, encontrándose una remoción del 100 % para la
muestra con concentración alta.
El contenido de cloruros y sulfatos encontrados para las
muestras de agua del rı́o Pamplonita y las de pozo, reportaron valores inferiores a los máximos permitidos por la resolución 2115/2007, razón por la cual no se presentan los
resultados obtenidos.
Tabla No. 7: Resultados de cloruros, para muestras de agua preparadas o patrón en concentraciones baja, media y alta.
Muestra
Concentración
baja
Concentración
media
Concentración
alta
Antes
mg/L Cl−
Después
mg/L Cl−
Res.2115
125,0 ± 6,4
83.3 ± 2.1
250 mg/L
250,0 ± 1,8
150.0 ± 5.0
250 mg/L
375,0 ± 5,3
182,9 ± 2,2
250 mg/L
En la tabla 7, se presentan los valores obtenidos en la
remoción de cloruros, para las muestras de agua preparadas
o patrón. De éstos se infiere que los prototipos son eficientes en la disminución de los iones de cloro (Cl− ), lográndose observar que a medida que se incrementa la concentración de este parámetro, el rendimiento de remoción de los
prototipos aumenta. La eficiencia de los prototipos en la
remoción de sulfatos se observa en los valores reportados
en la tabla 8, infiriéndose que son eficientes en la remoción de iones sulfatos, ya que el agua que contiene concentración alta, la cual es un 50 % mayor que el permitido
por la normatividad, después de microfiltrada, reportó una
disminución en este parámetro fı́sico-quı́mico del 43 %
aproximadamente, obteniendo una muestra con concentración inferior a la máxima permitida por la normatividad.
Tabla No. 10: Resultados de la remoción de hierro, para muestras
de agua preparadas o patrón en concentraciones baja, media y alta.
Muestra
Concentración
Baja
Concentración
media
Concentración
alta
Concentración
baja
Concentración
media
Concentración
alta
Antes
mg/L SO4
Después
mg/L SO4
Res.2115
125,0± 3,75
101,3 ± 1,0
250mg/L
250,0± 21,2
200,0±15,0
250mg/L
375,0± 25,0
214,3±7,5
250mg/L
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de pozo
Muestra
Antes
mg/L Fe
Después
mg/L Fe
Res.2115
0,87 ± 0,05
0,05 ± 0,003
0,30 mg/L
0,17 ± 0,01
0,10 ± 0,01
0,30 mg/L
Res.2115
0,15 ± 0,01
0,04±0,001
0.30 mg/L
0,30 ± 0,01
0,03±0,001
0.30 mg/L
0,40 ± 0,01
0,00
0.30 mg/L
Tabla No. 11: Remoción de sólidos totales (ST) para muestras de
agua del rio Pamplonita y subterráneas o de pozo.
Tabla No. 9: Resultados de remoción de hierro para muestras de
agua del rı́o Pamplonita y subterráneas o de pozo.
Muestra
Después
mg/L Fe
La remoción de sólidos totales (ST), para las muestras
de agua de rı́o y pozo, se presentan en la tabla 11. En ésta se
aprecia que las muestras de agua, antes de someterse al proceso de filtración, contienen una cantidad de sólidos totales
que cumple con lo establecido por la normatividad (decreto 475 de 1998); sin embargo, las muestras, después de ser
filtradas muestran una reducción superior al 70 % de sólidos
totales. Lo anterior permite inferir que los prototipos filtrantes son eficientes en la remoción de sólidos totales; de igual
forma se visualiza que la remoción es directamente proporcional a las partı́culas presentes, es decir, que a mayor concentración de ST mayor es la adsorción de las partı́culas al
pasar por el sistema de filtración.
Tabla No. 8: Resultados de sulfatos, para muestras de agua preparadas o patrón en concentraciones baja, media y alta.
Muestra
Antes
mg/L Fe
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de pozo
Antes
mg/L
Después
mg/L
Decreto
475 de 1998
372 ,0±20,0
81,5 ± 5,8
500 mg/L
313,0±7,0
70,0 ± 4,0
500 mg/L
En las tablas 12 y 13 se reportan los resultados obtenidos del análisis microbiológico aplicado a las muestras de
Los resultados encontrados en la remoción de hierro en
455
Rev.Col.Fı́s., Vol. 43, No. 2 de 2011.
agua del rı́o Pamplonita y de pozo. Se aprecia que el agua
de pozo presenta una cantidad muy mı́nima de coliformes
fecales, mientras que el agua de rı́o presenta una gran cantidad de este tipo de microorganismos, lo cual era de esperarse, debido a la carga de desechos que se arrojan a éste,
al paso de ganado en el pastoreo y al contacto con el aire y suelo, entre otros factores. De los resultados encontrados al agua después de pasar por el sistema de microfiltración, se aprecia que los prototipos son altamente eficientes en la remoción de coliformes fecales, ya que retienen
hasta un 99 % de éstos durante el proceso de microfiltrado.
ruros, sulfatos, hierro total y los sólidos totales. De igual
forma, los prototipos cerámicos son altamente efectivos en
la remoción de coliformes totales, como era de esperarse, ya
que entre las principales funciones del caolı́n y la diatomita
se encuentran: eliminar o retener todo tipo de microorganismos, como virus, bacterias, protozoos, entre otros. Esto
se aprecia en los análisis microbiológicos realizados a las
muestras de agua de rı́o y pozo, antes y después de ser microfiltrada, los cuales reportan un porcentaje de retención
del 98 % aproximadamente. Con los resultados obtenidos
en porcentajes de remoción para los análisis fisco-quı́micos
y microbiológicos aplicados a las muestras de agua, se demuestra que los prototipos, pueden beneficiar a la comunidad que carece del suministro de agua apta para consumo
humano; es decir, de agua potable.
Tabla No. 12: Remoción de coliformes fecales, para muestras de
agua del rio Pamplonita y subterráneas o de pozo.
Muestra
Agua rı́o
Pamplonita
Agua de pozo
Antes
UFC/100
cm3
Después
UFC/100
cm3
545
3.00
0.00 UFC/100 cm3
7.00
0.00
0.00 UFC/100 cm3
Decreto
475 de 1998
Tabla No. 14: Resultados en porcentajes ( A5c A25), de remoción
de los parámetros de calidad de agua más representativos del prototipo cerámico.
Parámetro de
calidad
Alcalinidad
Total
Tabla No. 13: Remoción de coliformes totales, para muestras de
agua del rı́o Pamplonita y subterráneas o de pozo.
Muestra
Agua rı́o Pamplonita
Agua de pozo
4.
Antes
UFC/100
cm3
Después
UFC/100
cm3
8000
4.00
0.00 UFC/100 cm3
11350
10.00
0.00 UFC/100 cm3
Dureza Total
Decreto
475 de 1998
Cloruros
Sulfatos
Hierro Total
Sólidos
Totales
Coliformes
Totales
Conclusiones
Se construyeron prototipos de filtros cerámicos para
uso doméstico a base de arcillas caolinı́ticas y tierras diatomáceas, con porcentajes en peso de 55 % y 45 % respectivamente. La porosidad encontrada para éstos fue del 74,8 ±
4,3 %, con una densidad de 0,97 g/cm3 , valores similares a
R
los hallados a los filtros comerciales marca Katadyn
(0,83
3
g/cm y 78,3 %).
5.
Muestra
Prototipo
Agua con concentración alta
16,7 %
Agua de pozo
Agua con concentración Alta
Agua con concentración alta
Agua con concentración alta
Agua de rı́o
Agua con concentración alta
4,6 %
10,6 %
51,2 %
42,9 %
93,6 %
100,0 %
Agua de rı́o
78,1 %
Agua de rı́o
Agua de pozo
99,9 %
99,9 %
Agradecimientos
Agradecemos al FINU-U.F.P.S, por su apoyo económico, al personal del CIMAC, del laboratorio de quı́mica y del
laboratorio de aguas de la U.F.P.S, por el préstamo de las
instalaciones y equipos necesarios para realizar este trabajo.
En la tabla 14 se presentan los porcentajes de remoción
más significativos, que se determinaron mediante el proceso
de microfiltración a las muestras de agua que contenı́an concentraciones superiores a las establecidas por la resolución
2115 de 2007.
Referencias
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Se determinó que los prototipos elaborados no son eficientes en la remoción de dureza y alcalinidad a las muestras
de agua.
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Quantity,Service Level and Health. World Health Organization. 1-33 p. (2003)
Se concluye que los filtros cerámicos fabricados, son altamente efectivos en su etapa inicial, pues aportan un rendimiento de remoción que supera el 50 % aproximadamente,
para ciertos parámetros que determinan la calidad del agua
para consumo humano, entre los que se encuentran los clo-
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