Análisis comparativo de la eficiencia de la filtración con material vítreo frente al uso de antracita-arena para remoción de hierro y manganeso, en las aguas subterráneas del acueducto de Funza

Abstract

La Empresa Municipal de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Funza “EMAAF ESP”, se abastece principalmente de tres pozos profundos provenientes del acuífero Tilatá y Guadalupe; éstos presentan altas concentraciones de hierro y manganeso, que deterioran la calidad del agua y pueden provocar afectaciones en la salud de sus usuarios; es por esto que en este proyecto se desarrolló una alternativa de tratamiento del agua, para la remoción de hierro y manganeso sin la incorporación de productos químicos , mediante el diseño e implementación de dos unidades de filtración piloto a base de material vítreo, para contrastar los resultados con el agua directamente sobre los medios filtrantes convencionales (arena-antracita). El método adicional que se implementó para reducir las altas concentraciones de hierro y manganeso, consiste fundamentalmente en la utilización de un medio filtrante vítreo, muy poco utilizado en nuestro país, y se caracteriza por ser un material inocuo, innovador y reciclado. Otras investigaciones han demostrado que aumenta la carrera de filtración, reduce la cantidad de agua utilizada y permite disminuir los costos energéticos y de los productos químicos empleados para los procesos de floculación. Además, se ha evidenciado que su forma angular y contenida en sílice disminuye en una alta proporción la turbidez del agua. Para sustentar este proyecto se realizó el diseño y construcción de dos filtros como unidades piloto de filtración rápida, empleando arena-antracita y material vítreo respectivamente y se instalaron en el Acueducto de Funza, tomando el agua directamente de la fuente en el punto de bombeo del pozo N.1 de dicha institución. Como investigación experimental, la unidad piloto fue operada bajo tres rangos de velocidad: 7,12 y 20 m3/m2-h, para determinar el punto operación más eficiente, además se generaron datos a partir de pruebas de filtrado de 24, 48, y 72 horas, determinando así su carrera de filtración, ofreciendo un resultado favorable para la optimización del uso de recursos y ventajas en los procedimientos de operación

The Municipal Waterworks, sewerage and solids management Company of Funza "EMAAF ESP", is mainly using three deep wells from the aquifer Tilatá and Guadalupe; these have high concentrations of iron and manganese that impair the quality of the water, and can cause damages to the health of its users; it is for this reason that in this project it is developed an alternative for the treatment of water, for the removal of iron and manganese without the use of chemicals products , through the design and implementation of two pilot filtration batteries based on vitreous material, in order to compare the results with the water obtained directly from a conventional dual media filter (sand-anthracite). The additional method that was implemented to reduce the high concentrations of iron and manganese essentially consists in the use of a new filter with vitreous media, which is characterized by being a harmless, innovative and recycling material. This offers several advantages, since some research shows that it increases the filter run, reduces the amount of water used to clean it as well as the energy costs and the chemicals used for the processes of flocculation. In addition, it’s angular shape and silica content has proved earlier that it decreases in a high proportion the water turbidity. To support this project it was designed and constructed two pilot filter units of rapid filtration, using sand-anthracite and vitreous material respectively and were installed at Funza Waterworks, taking the water directly from the source at surge point well N.1 of that institution. As an experimental research, the pilot unit was operated under three velocity ranges: 7, 12 and 20 meters per hour, to determine the best point of operation. In addition some data were generated from the filtration testing during 24, 48, and 72 hours, respectively, thus determining its filter run, offering a favorable result for optimizing the use of resources and for the advantages in operating procedures