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“Formulación de pasta roja para la elaboración de un filtro cerámico purificador de agua y verificación de su efectividad filtrante”

Julio Cesar Ludeña Guaicha, Freddy Eliazar Tinoco Tinoco

Resumen por Ing. David Luna Pintor

La dificultad de acceso al agua potable y la mortalidad infantil, realidades del ecuador, constituye hoy en día en parte de la problemática que afecta la calidad de vida en países subdesarrollados.
Es así que el 80% de las enfermedades que afectan a la población están relacionadas con la no potabilización del agua. Así mismo, en Latino América la diarrea aún es responsable de la muerte de 80,000 niños anualmente.
El consumo de agua segura ha demostrado reducir riesgos de adquirir enfermedades gastrointestinales.
El filtro cerámico purificador de agua se constituye en una solución económica, innovadora y efectiva ante ésta problemática; puesto que, al usar una mezcla de arcilla roja, aserrín y agua, quemada a una temperatura superior a 1000 °C, y sumergido en una solución de plata coloidal para inhibir la actividad bacteriana. Se ha podido comprobar según experiencias en países como Argentina y Camboya, que el uso de dicho sistema puede proveer de agua limpia y libre de bacterias a un costo relativamente bajo.
Debido a su bajo costo y manejo familiar, esta opción puede representar una solución inmediata, aunque no definitiva, al problema de agua potable comunal.
En el Ecuador, en las regiones rurales de la mayoría de las provincias, se puede evidenciar que no cuentan con el servicio básico de agua potable, por lo que se propone al filtro cerámico purificador de agua con el fin de reducir dicho problema que agobia a numerosas familias del país.
Justificación
en la planta de Cerámica CERART, se ha venido trabajando con el tema de filtros cerámicos descontaminantes del agua. Por experiencia en otros países se tienen precedentes que el filtro cerámico es capaz de descontaminar el agua de consumo, no sólo de metales pesados (como el plomo o el arsénico), sino de la contaminación cloacal y bacterias.
El mejoramiento de la calidad del agua para consumo humano es una tarea de vital importancia para la población, especialmente en áreas rurales y urbanas marginadas.

Objetivo del estudio
Elaborar y optimizar una formulación para obtener un filtro cerámico purificador de agua, que sea utilizado en zonas donde no cuenten con servicio de agua potable.

Filtro cerámico
Recurso técnico mediante el cual el agua puede ser clarificada, purificada o descontaminada, por medio de un mecanismo o instrumento mediante el cual se pasa líquido a través de un sólido provisto de diminutos poros, capaces de retener o no dejar pasas partículas e impurezas extrañas, tanto toxicas como no toxicas.
Actualmente el filtro cerámico está siendo utilizado como una alternativa en países como: Camboya, Argentina, Honduras, Guatemala y México.
En la industria de la cerámica, También se usan estos filtros para la purificación de aguas contaminadas para disminuir los niveles de metales pesados, sustancias toxicas y microorganismos.
Obtención del filtro
Es necesario la caracterización de las materias primas utilizadas como: arcilla roja, aserrín y los aditivos como la plata coloidal.
El filtro cerámico está elaborado a base de una mezcla de arcilla roja, aserrín y agua además de un aditivo de plata coloidal, con la que se bañan el filtro; funciona reteniendo microorganismos y sustancias físico-químicas como son metales pesados y materia orgánica en suspensión, en los poros formados al interior del filtro.

Se caracteriza por ser de gran efectividad. Este no requiere ninguna instalación especial, simplemente se debe verter agua en la unidad filtrante, obteniendo agua apta para el consumo humano.
El filtro retendrá los diferentes tipos de microorganismos y partículas que generalmente se encuentran presentes en el agua, las cuales son las causantes de las principales enfermedades gastrointestinales.

Descripción general de la experimentación.

Luego de haber definido las materias primas a utilizarse para la elaboración del filtro (arcilla roja y aserrín), se procedió a realizar las formulaciones respectivas.

Para esto se realizaron pruebas de humedad, densidad, retenidos reales a malla # 325, contracción al secado, a la quema y total, así como también se enviaron muestras al laboratorio CESEMIN en Cuenca para realizar pruebas de coeficiente de dilatación.
Obtenida una pasta con humedad de 30-35 %, se procedió a fabricar los filtros en el roller y utilizando un molde tipo maceta.

Los filtros fueron secados al ambiente y también de manera artificial, para luego pasar por una pre-quema con el objetivo de eliminar la materia orgánica y el agua química a una temperatura de 600ºC, luego fueron quemados a temperaturas de 1025ºC y 1090ºC, verificando la elevada porosidad de los mismos, lo cual implica que el agua pase por el filtro sin dificultad.
Se obtuvo una solución de plata coloidal, con el fin de esterilizar los poros del filtro; la cual fue aplicada por inmersión.
Se procedió a filtrar el agua, determinando la tasa de filtración, para esto se trabajó con una muestra de agua tomada del río Malacatos. Una vez tomadas las muestras de acuerdo al protocolo establecido, fueron llevadas al laboratorio del IQA-CETTIA para ejecutar los análisis físicos, químicos y microbiológicos.

Conclusión
Para definir la formulación óptima, se realizaron análisis de t_student, con los datos obtenidos, concluimos que el filtro de la F4E2T2 (82% arcilla roja-18% aserrín), espesor de 3cm, quemado a la temperatura de 1090ºC provee los mejores resultados; posee una capacidad de carga de 350 a 450 ml y un flujo de 0.0417 L/h.