TAZ-PFC-2015-281


Aplicación de filtros cerámicos para la desinfección de aguas: análisis de variables en procesos de fabricación sobre la eficacia del tratamiento

Sánchez Merino, Silvia
Oyanedel Craver, Vinka (dir.)

Ormad Melero, María Peña (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2015
Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente department, Tecnologías del Medio Ambiente area

Ingeniero Químico

Abstract: En la actualidad más de 748 millones de personas carecen de acceso a agua potable en el mundo. Conseguir agua apta para el consumo es más difícil, y a menudo más caro, en las zonas rurales de los países en desarrollo. Por ello, una opción prometedora es la aplicación de filtros cerámicos para la desinfección de aguas. Se trata de filtros de sencillo diseño y bajo coste, fabricados en cerámica en forma de maceta, que alojan en torno a 10 litros de agua, suspendidos dentro de un receptáculo de plástico o cerámico, con un grifo y una tapa. Los usuarios vierten agua en el filtro, esperan a que ésta fluya a través del filtro hasta el receptáculo, y dispensan el agua accionando el grifo. Estos filtros se fabrican en más de 30 países, en fábricas diferentes y con tecnología diferente. En consecuencia, es objeto de este proyecto analizar la efectividad de varios filtros realizados con diferentes variables de fabricación sobre la desinfección de aguas para abastecimiento humano. Para ello se analizan muestras de filtros cerámicos producidos en 3 fábricas diferentes situadas en Indonesia, Tanzania y Nicaragua. Para determinar cómo afectan a la efectividad las diferentes arcillas de origen, material combustible (serrín o cáscara de arroz), y composición química del agua a los filtros recubiertos con nanopartículas de plata o nitrato de plata, se llevan a cabo los siguientes análisis: - Determinación de las características intrínsecas de los diferentes materiales. En base a los resultados de cálculo de coeficientes de advección y dispersión de los filtros se determina que los filtros fabricados con arcilla nicaragüense tienen los poros de mayor tamaño, y el soluto se propaga más rápidamente a través de ellos. Los tres tipos de filtros cerámicos tienen capacidad de eliminación bacteriana incluso sin aplicación de plata. - Pruebas microbiológicas con E. coli, determinando que la adición de especies de plata incrementa la eficacia de desactivación de los filtros. Se alcanza una eficiencia de desactivación similar en filtros con la misma concentración de diferentes especies de plata (plata coloidal o nitrato de plata) en filtros con el mismo tipo de arcilla, sin embargo, la desorción de plata es superior en filtros cubiertos con Ag+ que con nAg. - Evaluación de la influencia de la composición química del agua en el rendimiento de eliminación de bacterias de los filtros. Los resultados muestran que el efecto de la composición química del agua en la desinfección no es significante sobre otros parámetros como el tipo de arcilla o la concentración de plata aplicada a la matriz cerámica. - Determinación de la cantidad de bacterias viables en el interior de los poros de los filtros, donde una concentración más alta de plata muestra valores más bajos de bacterias en los filtros. - Análisis estadístico para comparar las medias de diferentes grupos y determinar si hay diferencias significativas entre los diferentes parámetros a analizar. No se observa una diferencia significativa en la eficacia de los filtros cerámicos hechos tanto con serrín como con cáscara de arroz como material combustible.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera
Notas: Con la colaboración de la Universidad de Rhodeisland

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