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FILTRO PURIFICADOR DE AGUA LLUVIA

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by

Luis Tacuri

on 20 July 2014

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Transcript of FILTRO PURIFICADOR DE AGUA LLUVIA

CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
CAPITULO III
METODOLOGÍA
PROPUESTA
CONTEXTUALIZACIÓN
MACRO
Civilizaciones antiguas captaban agua lluvia para sus necesidades diarias.
MESO
La Oficina Regional de la FAO promueve el uso y el manejo eficiente del recurso hídrico
MICRO
En Ecuador existen lugares donde cae una considerable cantidad de agua lluvia, la cual puede ser captada en los techos de las viviendas.
Falta de estudio sobre la purificación de Agua Lluvia

Desconocimiento de las propiedades del carbón activado
No aprovechar este recurso hídrico cada vez más escaso
PROGNOSIS
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Es factible purificar el agua lluvia mediante el carbón activado para ser utilizada en el consumo diario de la población generando una fuente alternativa de abastecimiento de agua potable en el Valle de los Chillos, 2014?
INTERROGANTES DE LA INVESTIGACIÓN
¿Cuáles agentes infecciosos se pueden eliminar con la ayuda del carbón activado?
¿Qué tiempo de vida útil tiene el carbón activado en el proceso de purificación del agua?
¿Cuáles conocimientos de las ciencias: física, matemática, y química se utilizarán para el comprender el funcionamiento del filtro purificador?
OBJETIVO GENERAL
Obtener agua purificada utilizando un filtro de carbón activado generando una fuente alternativa de agua para el consumo humano en la comunidad del Valle de los Chillos.
Demostrar la eliminación de agentes infecciosos de agua lluvia utilizando las propiedades del carbón activado para obtener agua apta para el consumo humano
Determinar el tiempo de uso del carbón activado en los procesos de purificación de Agua para evitar anomalías en la salud de los consumidores.

Comprender el proceso que tiene el filtro de carbón activado con la aplicación de las diferentes ciencias (física, química y matemática) en la purificación de agua con impurezas.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
El interés en estudiar nuevos sistemas de tratamiento y abastecimiento de agua.
Es de gran importancia aprovechar el agua lluvia captada por las viviendas por los sistemas implementados para su recolección.
los beneficiarios directos de este sistema serán los moradores del Valle de los Chillos y como indirectos a las autoridades encargadas del suministro de agua y potabilización de esta zona.
JUSTIFICACIÓN
ANTECEDENTES
En la década pasada en Brasil, muchas ONG y organizaciones ambientales se enfocaron en trabajar en el suministro de agua.
Las comunidades nativas tradicionalmente han recogido agua lluvia en pozos excavados a mano en rocas.
En México se desarrolló un proyecto llamado “Agua y Vida” el cuál comenzó en 1996 con almacenamientos de agua.
Es un sistema de aprovechamiento de agua lluvia que cuenta con una cisterna con capacidad de almacenamiento de 500.000 litros.
Carbón activado
Energía de los cuerpos
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
SISTEMA DE VARIABLES
Variable independiente
Carbón Activado
Variable dependiente
Agua Lluvia
HIPÓTESIS
Los agentes infecciosos que tienen el agua lluvia se puede eliminar utilizando el carbón activado
El tiempo de vida útil del carbón activado depende de su área superficial.
La masa inicial de agua lluvia varia después de su paso por el filtro purificador en función del tiempo.
OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
TIPO DE INVESTIGACIÓN
INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL
INVESTIGACIÓN DE CAMPO
INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA
PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN
EQUIPOS, MATERIALES E INSUMOS
EQUIPOS
MATERIALES
MATERIAS PRIMAS
Aporte de Matemática
Pendiente
Si P1 (x1, y1) y P2 (x2, y2) son dos puntos diferentes, cualesquiera de una recta, la pendiente de la recta es:
(Recta).



Esta expresiòn mtemàtica ayudará a representar el volumen de agua lluvia en función del tiempo que se demora en filtrar.



Aporte de Física
APORTE DE LA QUÍMICA

Cálculo de la concentración de H+ a partir del pH
El pH es el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno, es decir:
Si pH = -log [H +], entonces [H +] = antilog (-pH)

Porcentajes expresados de los mg/L del agua lluvia
A través del análisis químico del agua se pudo obtener la cantidad porcentual de los sólidos suspendidos.

MARCO ADMINISTRATIVO
RECURSOS
HUMANOS
Tutor
Investigadores
Técnico

MATERIALES
Contenedor plástico
Manguera
Soportes plásticos
Carbón activado
Arena
Lienzo
TECNOLÓGICOS
Computadora
Impresora
Cd
Flash memory
SERVICIOS BÁSICOS
Agua
Luz
Transporte
Teléfono
FINANCIAMIENTO
PRESUPUESTO
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Al efectuar los análisis respectivos al agua lluvia y al agua tratada se demostró que esta última redujo su porcentaje de sólidos en suspensión: materia orgánica (bacterias) a un 36.59%.

Realizando varias experimentaciones se determinó que al filtrar agua lluvia durante 15 días, el carbón activado debe ser sustituido ya que se ha saturado completamente.

Al utilizar fundamentos de Energía, Funciones y concentraciones de Hidrógeno en el filtro purificador se comprendió de mejor manera la funcionalidad y posible aplicación que tendrá esta investigación.
RECOMENDACIONES
El carbón activado debe ser sustituido después de haber filtrado aproximadamente 100L de agua lluvia.

El recipiente que recibe el agua filtrada siempre debe permanecer limpio para garantizar el confiable consumo del agua purifica.

Cuando se emplea carbón activado granular en los procesos de adsorción es recomendable el empleo de filtros especiales de lienzo para obtener una filtración más eficiente.

Cada capa que conforma el filtro purificador debe ser reemplazada después de un mes de su uso independientemente del agua lluvia que hayan filtrado.
CAPÍTULO V
CAPÍTULO IV
CÁLCULOS
Cálculos Aporte de Matemática
Cálculos Aporte de Fìsica
Volumen de agua lluvia en función del tiempo utilizando la pendiente.
Cálculos Aporte de Química
REPRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
CAPÍTULO VI
CAPÍTULO VII
Objetivo General
Construir un sistema de captación de agua lluvia en las viviendas del Valle de los Chillos instalando en los techos instrumentos necesarios para recoger la escorrentía del agua para luego purificarla.
Promover el desarrollo de tecnologías ecológicas de purificación de agua aprovechando los elementos que nos brinda la naturaleza para el beneficio de la comunidad.
Impulsar el uso de filtros purificadores de agua lluvia en los hogares para autoabastecerse de este importante recurso.
Proveer de un sistema de agua consumible para los habitantes del Valle de los Chillos a través de un filtro de carbón activado para mejorar el abastecimiento de este recurso hídrico indispensable para la vida.
Objetivos Específicos
Diseño de la Propuesta
Imágenes
CONTENIDO
PRESENTACIÓN DEL PROBLEMA
MARCO TEÓRICO
METODOLOGÍA
MARCO ADMINISTRATIVO
CÁLCULOS Y REPRESENTACIÓN DE DATOS Y RSULTADOS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
PROPUESTA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

CURSO DE NIVELACIÓN
PROYECTO INTEGRADOR DE SABERES
Periodo septiembre 2013 – febrero 2014

Construcción de un filtro purificador de agua lluvia a base de carbón activado en el Valle de los Chillos, 2014
Autores:
1. Dario Bastidas (V58/G6 - 03)
2. Gabriel Bravo (V58/G6 - 04)
3. Jonathan Espinosa (V58/G6 - 13)
4. Luis Tacuri (V58/G6 - 31)


Energía Cinética
La expresión anterior representa la energía cinética de cada filtro en el instante que tienen una rapidez v
Energía Potencial gravitatoria
de cada filtro
Expresión que representa la energía potencial gravitacional de los filtros en el instante que tiene una altura h con respecto a un nivel arbitrario de referencia.
Energía mecánica de
cada filtro
La energía mecánica así definida permanece constante si únicamente actúan fuerzas conservativas sobre las partículas.
Prados (2010) afirma: “El carbón activado es un material que se ha fabricado a partir de una materia prima de elevado contenido en carbono y que desarrolla su porosidad mediante un proceso de activación específica

Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo. (Merwe y Carel, 1991).
Energía Potencial Gravitacional
Es la capacidad que poseen los cuerpos al realizar un trabajo por efecto del estado o posición en que se encuentra (Merwe y Carel, 1991).
Energía Cinética
Es la capacidad que poseen los cuerpos para realizar un trabajo debido a su movimiento ( Merwe y Carel, 1991).
Funciones
Se denomina función a la correspondencia entre dos conjuntos de números reales, de forma que a cada elemento x, del conjunto inicial E, le corresponde un único elemento y del conjunto final F (Galindo, 2012).
Representación algebraica
Una función se puede representar algebraicamente si las magnitudes están relacionadas entre sí por una fórmula (Galindo, 2012).
Representación tabular
Esta manera de representar una función consiste en elaborar una tabla en la que se escribe una pequeña cantidad de valores de la variable independiente y de la función (Galindo, 2012).
El gráfico de una función es el conjunto de todos los puntos (x,y) del plano cartesiano que satisface la ecuación y =f(x) (Galindo, 2012).
Representacion gráfica
Concentración de iones hidrógeno en el agua.
Porcentajes expresados de los mg/L de los Sólidos en Suspensión
Porcentajes de reducción de los parámetros obtenidos del análisis del agua lluvia y el agua tratada.
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