Generación y selección de alternativas de filtración del agua para el abastecimiento doméstico

Abstract

RESUMEN: La prevalencia de varias enfermedades que se transmiten por el agua y el aumento en la tasa de mortalidad de niños a causa del consumo de agua insalubre, reflejan la necesidad de un tratamiento previo al consumo. En las zonas rurales dispersas de Colombia sólo el 58,0% de la población cuenta con acceso a agua potable (DANE, 2018) mientras que, el 42,0% restante consume agua no potable, por lo que posiblemente se encuentren expuestos a enfermedades de origen hídrico. Dada la historia y la utilidad de los sistemas de filtración, se ha convertido en la alternativa de tratamiento más utilizada para abastecimiento en zonas rurales, por tanto, este artículo se centra en numerosos ejemplos de uso de tecnología de filtración, para la eliminación de microorganismos patógenos en la producción de agua potable en el punto uso / doméstica, evaluando variables como remoción de E. coli, Coliformes fecales, turbiedad, entre otras, explicando y analizando métodos desde la filtración convencional como la filtración en arena y ollas cerámicas hasta la utilización de tecnologías avanzadas como membranas poliméricas y cerámicas. Con el pasar de los años a esta tecnología se le han realizado diferentes modificaciones físicas y de materiales filtrantes como la antracita, arena silícea, carbón activado, arcilla, entre otros, además, se explica las características de los diferentes medios filtrante como su porosidad y tamaño efectivo. También se exponen los diferentes procesos de desinfección de agua, ya que es una de las medidas de salud pública más importante que se pueda tomar con el objetivo de impedir brotes y epidemias de enfermedades (OPS/OMS, 1995, como se citó en Gonzáles, Martín, & Rosario, 2015), dado que los sistemas de retención de partículas no remueven el 100,0% de microrganismos, el proceso de desinfección de agua se hace indispensable para la producción de agua potable. En este artículo se mencionan y explicar las ventajas, desventajas y el modo de uso de la cloración, desinfección por SODIS, radiación UV, ozono y plata coloidal, con el objetivo de evaluar cuál de los sistemas de desinfección mencionados es el más oportuno para su implementación en zonas rurales, teniendo en cuenta la accesibilidad, costo y manejo de cada alternativa. Por último, se propone un sistema de filtración híbrido que combina el método filtración lenta en arena y una membrana cerámica, seguido un proceso de cloración del agua para así obtener agua que cumpla con los estándares de la norma colombiana RAS (2000), este prototipo queda en fase investigativa, faltando su fabricación y análisis de funcionamiento, microbiológico e hidráulico. Finalmente se concluye que la alternativa de filtración más adecuada para las zonas rurales por sus múltiples cualidades es la filtración lenta en arenas con un proceso de desinfección con cloro (Cl) posterior, para así proporcionar agua de calidad, evitando la proliferación de enfermedades transmitidas por el agua, mejorando asi la calidad de vida de las personas.

ABSTRACT : The prevalence of several diseases transmitted by water and the increase in children's mortality rate due to unhealthy water consumption reflects the need for treatment before consumption. In Colombia, only 58, 0% of the dispersed rural areas have access to drinking water (DANE, 2018). The remaining 42,0% of the population consume non-drinking water, so they are possibly exposed to water-borne diseases. History has proved the advantage of filtration systems, which have become the most used alternative treatment to supply rural areas. Therefore, this article focuses on numerous examples of the filtration technologies used to eliminate pathogenic microorganisms in the production of drinking water at the domestic stage by evaluating many variables such as removal of E. coli, fecal coliforms, turbidity, among others, explaining and analyzing methods from conventional filtration such as sand filtration and ceramic pots to the use of advanced technologies such as polymeric and ceramic membranes. Over the years, this technology has undergone different physical and filter material modifications such as anthracite, siliceous sand, activated carbon, clay, and others; it also explains the different filter media characteristics such as their porosity and adequate size. This article also discusses the different water disinfection processes since it is one of the most important public health measures that can be taken with the aim of preventing disease outbreaks and epidemics (PAHO / WHO, 1995, as cited in Gonzáles, Martín, & Rosario, 8 2015), knowing that particle retention systems do not remove 100,0% of microorganisms, the water disinfection process is essential to produce drinking water. This article mentions and explains the advantages, disadvantages, use of chlorination and disinfection by sodium, UV radiation, and colloidal silver. The aim is to evaluate which of the disinfection systems mentioned is the most appropriate for the implementation in rural areas, considering the accessibility, cost, and management of each alternative. This article proposes a hybrid filtration system that combines the slow sand filtration method and a ceramic membrane, followed by a chlorination process that allows obtaining water that complies with standards regulated by the legislation RAS (2000) in Colombia. This prototype remains in the investigative phase, lacking manufacture and functional, microbiological, and hydraulic analysis. To conclude, for all the multiple qualities, the most suitable filtration alternative for rural areas is slow filtration in sands with a subsequent disinfection process with chlorine (Cl). This system will improve and impact people's quality of life by providing standing water and avoiding diseases' proliferation. Finally, concluded that the most suitable filtration alternative for rural areas due to its multiple qualities is slow filtration in sands with a subsequent disinfection process with chlorine (Cl), to provide quality water, avoiding the proliferation of diseases transmitted by water, improving the quality of life of people.