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Floculación tubular horizontal como una tecnología potencial sostenible para la provisión de agua potable en comunidades en desarrollo

Abstract:

La pandemia de la COVID-19 ha puesto de manifiesto la importancia vital del saneamiento, la higiene y un acceso adecuado a agua limpia para prevenir y contener las enfermedades. La calidad del agua superficial usada para la potabilización se ha visto afectada por los diferentes usos de la tierra, como el pastoreo de ganado, la actividad agrícola, actividad humana. Este deterioro en la calidad del agua cruda, ha aumentado el contenido partículas suspendidas y material coloidal incrementado el color y la turbidez. Esta problemática ha afectado de sobremanera a las comunidades y Juntas Administradoras de Agua Potable (JAAPs) ubicadas en zonas rurales y periurbanas que no disponen de tecnología adecuada para una eficiente potabilización. Se presenta la Floculación Tubular Horizontal (FTH) como una tecnología alternativa para reemplazar a los floculadores convencionales, permitiendo una alta eficiencia en los procesos posteriores de sedimentación y filtración. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia de un FTH como una tecnología potencial sostenible para la provisión de agua potable en comunidades en desarrollo y compararla con un floculador convencional. Para lo cual, se diseñó el FTH piloto en base a los parámetros de un floculador convencional hidráulico de flujo horizontal. Para la implementación del FTH fue necesario tubería de PVC de cuatro pulgadas de diámetro, adicionalmente se implementó un sedimentador de alta tasa y un filtro de arena estructurando en conjunto un sistema piloto de tratamiento. Las pruebas experimentales, fueron efectuadas usando longitudes de 68.4 m y 97.6 m para el FTH, estas longitudes fueron combinadas con caudales de 0.25, 0.5, 0.75, 1 y 2 l/s, así como turbiedades de agua cruda de 10, 20, 50, 100 y 200 NTU, dando un total de 50 ensayos, todos los ensayos fueron realizados por duplicado desde enero hasta diciembre de 2020. La turbiedad y color fueron usados como parámetros principales para determinar la eficiencia del FTH, para lo cual fue necesario, tomar muestras de agua en el sedimentador y filtro tanto del sistema piloto como del sistema convencional. Adicionalmente se evaluaron características hidráulicas como tiempo de retención, gradiente de velocidad. Los resultados determinaron que la eficiencia de remoción (ER) en el sistema piloto con FTH fue de 98.77 % para turbiedad y 99.92 % para color a la salida del filtro, mientras que en la PTAP “Bayas” la ER fue de 98.78 % para turbiedad y 100 % para color. En ambos sistemas los parámetros cumplieron con los estándares para distribución de agua potable según la norma INEN 1108.