Diseño y elaboración de un filtro a base de arcilla y carbón activo usando almidón de bore (alocasia macrorrhiza) como floculante para la purificación de agua de nacimiento proveniente de la vereda Sipirra del municipio de Riosucio Caldas

Abstract

El constante deterioro de los ecosistemas y de las fuentes hídricas como recurso para abastecimiento de agua, ha llevado a la búsqueda de nuevos procesos y técnicas de potabilización que sean de bajo costo y con las cuales se pueda obtener agua segura con el menor riesgo posible de afectaciones a la salud. El objetivo de esta investigación fue potabilizar agua de nacimiento mediante la elaboración de un filtro a base de arcilla y carbón activado, previo tratamiento de floculación con almidón de bore (Alocasia Macrorrhiza), con el fin de mejorar la calidad de vida de los habitantes de la vereda Sipirra del municipio de Riosucio Caldas. Para lograr el objetivo de la investigación se modificó el almidón mediante acetilación y se realizaron pruebas de jarras para determinar la dosis adecuada de floculante y así lograr la remoción de turbidez y color del agua. Además, se fabricó un prototipo de filtro a partir de una vasija de arcilla elaborada artesanalmente y carbón activado granular que se dispusieron en un tanque por el cual se pasó el agua que había sido tratada previamente con el almidón de bore modificado. También se planteó realizar caracterizaciones de los diferentes elementos a utilizar en la investigación, como lo son el agua antes y después del tratamiento, el almidón nativo y modificado, mediante, Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), Difracción de rayos x (XRD), Microscopia electrónica de barrido (SEM), Análisis termo gravimétrico (TGA) y Calorimetría diferencial de barrido (DSC). Finalmente se estableció que el almidón de bore es un buen floculante, ya que se logró remover la turbidez del agua en un 41%, además de que el uso del filtro de arcilla y carbón activado es efectivo en la eliminación de bacterias nocivas para el ser humano; por lo que el agua obtenida cumple con lo estipulado en la resolución 2115 del 2007, donde se establecen los parámetros y lineamientos básicos para la determinación del agua potable (Texto tomado de la fuente)

The constant deterioration of ecosystems and water sources as a resource for water supply, has led to the search for new processes and techniques of potabilization that are low cost and with which safe water can be obtained with the lowest possible risk of health effects. The objective of this research was to make spring water drinkable through the elaboration of a filter based on clay and activated carbon, after flocculation treatment with bore starch (Alocasia Macrorrhiza), in order to improve the quality of life of the inhabitants of the Sipirra village in the municipality of Riosucio, Caldas. To achieve the research objective, the starch was modified by acetylation and jar tests were carried out to determine the adequate dose of flocculant and thus achieve the removal of turbidity and color from the water. In addition, a prototype filter was fabricated from a handmade clay pot and granular activated carbon that were placed in a tank through which the water that had been previously treated with the modified bore starch was passed. It was also proposed to perform characterizations of the different elements to be used in the research, such as water before and after treatment, native and modified starch, by means of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Finally, it was established that bore starch is a good flocculant, as it was able to remove 41% of the turbidity from the water, and that the use of the clay filter and activated carbon is effective in eliminating bacteria harmful to humans; therefore, the water obtained complies with Resolution 2115 of 2007, which establishes the basic parameters and guidelines for determining drinking water.