Medio Ambiente

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Elaboración de un filtro casero a base de arena, grava y tezontle para reutilizar el agua con jabón que desecha una lavadora

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Equipo [ ]: Aurora Christell Gutíerrez Rodríguez(3° Tikal) , Marco Emiliano Carranza Buendia(3° Tikal) , Rodrigo Uribe Martínez(3° Tikal)

Resumen

Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar un filtro a base de arena, grava y tezontle para reutilizar el agua con jabón que desecha una lavadora?

Planteamiento del Problema

En la actualidad la escasez de agua es un problema que afecta a diferentes sectores de la población, pues es un recurso vital para todos.
Hoy en día se sabe que el 70% de la superficie del planeta tierra es agua, de la cual sólo el 2.5% es agua dulce y de este porcentaje el 31% es adecuada para consumo humano.
El tratamiento de agua de manera Industrial es un proceso tardado y que requiere de mucha  energía el problema en muchos países es que el gobierno no se preocupa por implementar planes para la reutilización del agua. Un ejemplo de esto es la Ciudad de México que si bien cuenta con una infraestructura pensada para un desarrollo sustentable trata sólo el 10% de su agua residual.

Antecedentes

¿Qué es la contaminación del agua?

La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que consuma ese agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede también puede hacer a esta  inadecuada para el uso deseado.

¿Cuáles son los mayores contaminantes del agua?

Hay varias clases de agentes contaminantes del agua. Los primeros son agentes causantes de enfermedad. Éstos son bacterias, virus, protozoos y los gusanos parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas residuales y las aguas residuales sin tratar.

Agua Residual.
Se entiende por aguas residuales aquellas que han sido utilizadas con un fin consuntivo,
incorporando a ellas sustancias que deterioran su calidad original (contaminación),
disminuyendo su potencialidad de uso.
Las aguas residuales más comunes corresponden a:
Aguas residuales domésticas (aguas servidas).
Son las aguas de origen principalmente residencial (desechos humanos, baños, cocina) y
otros usos similares que en general son recolectadas por sistemas de alcantarillado en
conjunto con otras actividades (comercial, servicios, industria). Esta agua tienen un
contenido de sólidos inferior al 1%. Si bien su caudal y composición es variable, pueden
tipificarse ciertos rangos para los parámetros más característicos.
Aguas residuales industriales (residuos industriales líquidos).
Son aguas provenientes de los procesos industriales y la cantidad y composición de ellas es
bastante variable, dependiente de la actividad productiva y de muchos otros factores
(tecnología empleada, calidad de la materia prima, etc.). Así estas aguas pueden variar
desde aquellas con alto contenido de materia orgánica biodegradable (mataderos, industria
de alimentos), otras con materia orgánica y compuestos químicos (curtiembre, industria de
celulosa) y finalmente industrias cuyas aguas residuales contienen sustancias inorgánicas u
orgánicas no degradables (metalúrgicas, textiles, químicas, mineras).

Tratamiento de aguas residuales domésticas.
Uno de los aspectos a considerar a la hora de realizar un vertido es que no se supere el
poder de autodepuración del medio receptor para evitar efectos indeseables que dan lugar a
una peor calidad.
Un sistema de tratamiento o estación depuradora de aguas residuales (EDAR) es una
instalación donde el agua sucia, o residual, es sometida a un proceso mediante el cual por
una combinación de diversos tratamientos físicos, químicos y/o biológicos se consigue
eliminar la materia en suspensión, así como las sustancias coloidales y finalmente las
sustancias disueltas que contiene. Todo esto para alcanzar unos niveles acordes con la
normativa vigente y proporcionar una correcta integración de esta agua residual con el
entorno, y obtener los mejores rendimientos posibles.(5)
El tipo de tratamiento depende de las características del residuo líquido. Las aguas de
desecho provenientes de usos industriales, requerirán tratamientos más exigentes que los
necesarios para los de origen doméstico; así mismo, las provenientes de uso agropecuario
requerirán tratamientos especiales por la presencia de residuos orgánicos en
concentraciones considerables. En algunos casos las aguas pueden ser tratadas en una sola
planta, de acuerdo a sus características y según consideraciones económicas.

¿Qué provoca la contaminación del agua?

Hay varios factores que provocan la contaminación del agua:

  • El vertido de desechos industriales sin tratamiento.
  • El vertido de desechos municipales (aguas residuales) sin tratar.
  • El aumento en la temperatura del agua que ocasiona la disminución de oxígeno en su composición.
  • La deforestación y erosión del suelo.
  • El uso de pesticidas y fertilizantes.
  • Arrojar desechos sólidos a los cuerpos de agua.

Para qué sirve un filtro casero de agua

Los filtros caseros de agua pueden simular lo que ocurre en la naturaleza, donde el agua es filtrada de forma natural mediante materiales como la arena y la grava, y emanan de forma limpia a través de los manantiales.Por esto, este tipo de filtros usan la acción mecánica de estos materiales para eliminar las impurezas que posee el agua y junto con el carbón y microorganismos benignos, es posible también eliminar patógenos perjudiciales para nuestra salud, como Vibrio cholerae, bacteria causante del cólera. Al pasar por estos materiales, si es que se hace correctamente, el agua se va deshaciendo de sus impurezas, saliendo al final limpia y apta para el consumo.

Objetivo

Elaborar un filtro a base de arena, grava y tezontle para el tratamiento de agua con jabón que desecha una lavadora.

Justificación

El tratamiento de agua consiste en purificar agua previamente utilizada mediante un proceso que puede ser químico (utilización de bactericidas) o físico (utilizando un filtro), para posteriormente ser adecuada para consumo humano.
Un filtro purificador de agua se convierte en una necesidad para el aprovechamiento del agua desde casa.
Un filtro puede ayudar a eliminar la presencia de agentes patógenos que afectan la salud de miles de personas alrededor del mundo por ejemplo por virus y bacterias como la cólera y la salmonela.
Un filtro elaborado con tierra,grava, arena y piedras busca imitar el sistema de filtrado propio del planeta Tierra, cuando el agua pasa por distintos sedimentos y termina en almacenamientos subterráneos. La elaboración de un filtro en casa para su  utilización es un método rápido y eficiente para obtener agua y poder reutilizarla lo cual ayudará a aminorar el problema de escasez.

Hipótesis

Si logramos elaborar un filtro a base de grava, arena y tezontle, entonces podremos reutilizar el agua que desecha una lavadora y reducir su desperdicio.

Método (materiales y procedimiento)

Lista de materiales

-1 kg de tezontle

-1 kg de arena

-1 kg de arena fina

-Un cuadrado de 50*50 cm de malla de metal

-Tubo PVC de 15 cm de diámetro

-Agua residual de lavadora

Procedimiento

  1. Cortar la malla en forma circular, de modo que tenga el mismo diámetro del tubo PVC.
  2. Ajustar la malla dentro de tubo, de modo que quede fijo a este.
  3. Colocar la primera capa de arena fina en el tubo.
  4. Posteriormente, colocamos la grava sobre la arena.
  5. La última capa corresponde al tezontle.
  6. Finalmente colocamos otro pedazo de malla con el mismo diámetro del tubo PVC y nuevamente la fijamos.
  7. Vertir el agua y esperar su filtración.

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Bibliografía

Lenntech, FAQ De la contaminación del agua, disponible en https://www.lenntech.es/faq-contaminacion-agua.htm, consultado el 28 de octubre de 2019

Naturaleza del agua doméstica y su tratamiento, disponible en http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_135_183_88_1242.pdf, consultado el 28 de octubre de 2019

Agua.org, Calidad del agua, disponible en https://agua.org.mx/contaminacion-del-agua/, consultado el 28 de octubre de 2019

Banrepcultural, Filtro de agua, disponible en https://enciclopediabanrepvirtual.org/index.pap/filtro-de-agua, consultado el 28 de octubre de 2019

 

Summary

Research Question

How to make a filter based on sand, gravel, and tezontle to reuse the water with soap discarded by a washing machine?

Problem approach

Currently, water scarcity is a problem that affects different sectors of the population, as it is a vital resource for all.

Today it is known that 70% of the surface of the planet earth is water, of which only 2.5% is freshwater and of this percentage 31% is suitable for human consumption.

Industrial water treatment is a delayed process and it requires a lot of energy. The problem in many countries is that the government does not worry about implementing water reuse plans. An example of this is Mexico City which, although it has an infrastructure designed for sustainable development, treats only 10% of its wastewater.

 

Background

¿Qué es la contaminación del agua?

La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que consuma ese agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede también puede hacer a esta  inadecuada para el uso deseado.

¿Cuáles son los mayores contaminantes del agua?

Hay varias clases de agentes contaminantes del agua. Los primeros son agentes causantes de enfermedad. Éstos son bacterias, virus, protozoos y los gusanos parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas residuales y las aguas residuales sin tratar.

Agua Residual.
Se entiende por aguas residuales aquellas que han sido utilizadas con un fin consuntivo,
incorporando a ellas sustancias que deterioran su calidad original (contaminación),
disminuyendo su potencialidad de uso.
Las aguas residuales más comunes corresponden a:
Aguas residuales domésticas (aguas servidas).
Son las aguas de origen principalmente residencial (desechos humanos, baños, cocina) y
otros usos similares que en general son recolectadas por sistemas de alcantarillado en
conjunto con otras actividades (comercial, servicios, industria). Esta agua tienen un
contenido de sólidos inferior al 1%. Si bien su caudal y composición es variable, pueden
tipificarse ciertos rangos para los parámetros más característicos.
Aguas residuales industriales (residuos industriales líquidos).
Son aguas provenientes de los procesos industriales y la cantidad y composición de ellas es
bastante variable, dependiente de la actividad productiva y de muchos otros factores
(tecnología empleada, calidad de la materia prima, etc.). Así estas aguas pueden variar
desde aquellas con alto contenido de materia orgánica biodegradable (mataderos, industria
de alimentos), otras con materia orgánica y compuestos químicos (curtiembre, industria de
celulosa) y finalmente industrias cuyas aguas residuales contienen sustancias inorgánicas u
orgánicas no degradables (metalúrgicas, textiles, químicas, mineras).

Tratamiento de aguas residuales domésticas.
Uno de los aspectos a considerar a la hora de realizar un vertido es que no se supere el
poder de autodepuración del medio receptor para evitar efectos indeseables que dan lugar a
una peor calidad.
Un sistema de tratamiento o estación depuradora de aguas residuales (EDAR) es una
instalación donde el agua sucia, o residual, es sometida a un proceso mediante el cual por
una combinación de diversos tratamientos físicos, químicos y/o biológicos se consigue
eliminar la materia en suspensión, así como las sustancias coloidales y finalmente las
sustancias disueltas que contiene. Todo esto para alcanzar unos niveles acordes con la
normativa vigente y proporcionar una correcta integración de esta agua residual con el
entorno, y obtener los mejores rendimientos posibles.(5)
El tipo de tratamiento depende de las características del residuo líquido. Las aguas de
desecho provenientes de usos industriales, requerirán tratamientos más exigentes que los
necesarios para los de origen doméstico; así mismo, las provenientes de uso agropecuario
requerirán tratamientos especiales por la presencia de residuos orgánicos en
concentraciones considerables. En algunos casos las aguas pueden ser tratadas en una sola
planta, de acuerdo a sus características y según consideraciones económicas.

¿Qué provoca la contaminación del agua?

Hay varios factores que provocan la contaminación del agua:

  • El vertido de desechos industriales sin tratamiento.
  • El vertido de desechos municipales (aguas residuales) sin tratar.
  • El aumento en la temperatura del agua que ocasiona la disminución de oxígeno en su composición.
  • La deforestación y erosión del suelo.
  • El uso de pesticidas y fertilizantes.
  • Arrojar desechos sólidos a los cuerpos de agua.

Para qué sirve un filtro casero de agua

Los filtros caseros de agua pueden simular lo que ocurre en la naturaleza, donde el agua es filtrada de forma natural mediante materiales como la arena y la grava, y emanan de forma limpia a través de los manantiales.Por esto, este tipo de filtros usan la acción mecánica de estos materiales para eliminar las impurezas que posee el agua y junto con el carbón y microorganismos benignos, es posible también eliminar patógenos perjudiciales para nuestra salud, como Vibrio cholerae, bacteria causante del cólera. Al pasar por estos materiales, si es que se hace correctamente, el agua se va deshaciendo de sus impurezas, saliendo al final limpia y apta para el consumo.

Objective

To prepare a filter based on sand, gravel, and tezontle for the treatment of water with soap that discards a washing machine

Justification

Water treatment consists of purifying previously used water through a process that can be chemical (use of bactericides) or physical (using a filter), to later be suitable for human consumption.

A water purifying filter becomes a necessity for the use of water from home.

A filter can help eliminate the presence of pathogens that affect the health of thousands of people around the world such as viruses and bacteria such as cholera and salmonella.

A filter made with earth, gravel, sand, and stones seeks to mimic the filtering system of the planet Earth when the water passes through different sediments and ends up in underground storage. The elaboration of a filter at home for its use is a fast and efficient method to obtain water and to be able to reuse it which will help to reduce the problem of scarcity.

 

Hypothesis

If we manage to make a filter based on gravel, sand, and tezontle, then we can reuse the water that a washing machine discards and reduce its waste

 

Method (materials and procedure)

Materials

-1 kg of tezontle

-1 kg of sand

-1 kg of fine sand

-A 50 * 50cm square of metal mesh

-15 cm diameter PVC pipe

-Waste water from washing machine

 

Process

 

  1. Cut the mesh in a circular way, so that it has the same diameter as the PVC pipe.
  2. Adjust the mesh inside the tube, so that it is fixed to it.
  3. Place the first layer of fine sand in the tube.
  4. Subsequently, we put the gravel on the sand.
  5. The last layer corresponds to the tezontle.
  6. Finally we put another piece of mesh with the same diameter of the PVC tube and fix it again.
  7. Pour the water and wait for its filtration.

 

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography

Lenntech, FAQ De la contaminación del agua, disponible en https://www.lenntech.es/faq-contaminacion-agua.htm, consultado el 28 de octubre de 2019

Naturaleza del agua doméstica y su tratamiento, disponible en http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_135_183_88_1242.pdf, consultado el 28 de octubre de 2019

Agua.org, Calidad del agua, disponible en https://agua.org.mx/contaminacion-del-agua/, consultado el 28 de octubre de 2019

Banrepcultural, Filtro de agua, disponible en https://enciclopediabanrepvirtual.org/index.pap/filtro-de-agua, consultado el 28 de octubre de 2019