Remoción de carbono orgánico total y microorganismos patógenos en aguas superficiales de la Cuenca Baja del Río Bogotá mediante el uso de un dispositivo auto-sostenible - Suárez Pulido, Dalia Xiomara (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2021)
Spa: El deterioro de la calidad de los recursos hídricos superficiales en las cuencas Colombianas se ha incrementado debido a la disposición de aguas residuales (AR) de origen doméstico y agroindustrial, sin considerar los objetivos de calidad de los cuerpos de agua y sin un previo tratamiento. La oferta hídrica de la región del alto Magdalena, enfrenta una problemática asociada al deterioro de la calidad del agua, que se incrementa por las actividades del sector agrícola y sus inadecuadas prácticas sobre el recorrido del Río Bogotá; generando un impacto ambiental significativo en los predios ubicados a continuación de la ronda hídrica. Además de la escasa inversión en la implementación de sistemas de tratamiento de agua, por el consumo energético y operativo que representan. Por esta razón, este trabajo de investigación desarrolló y evaluó un prototipo portátil a pequeña escala para el tratamiento de agua superficial contaminada en zonas de difícil acceso y sin suministro energético. El proceso consta de dos operaciones unitarias: i) Un sistema de filtración de alta tasa, y ii) una etapa donde se aprovecha la luz ultravioleta para la eliminación de microorganismos patógenos, o la aplicación de los procesos de oxidación avanzada (POAs), tal como la Fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio. Es un equipo con independencia energética gracias al uso cuatro paneles solares semiflexibles, los cuales transfieren la energía a un controlador de 12-24V que posteriormente conducen la energía a un banco de 2 baterías. Para su evaluación, se caracterizó y analizó la disminución de la carga contaminante del agua del Río Bogotá, en la vereda Portachuelo del Municipio de Girardot. Los parámetros usados para indicar la eficiencia del dispositivo fueron el Carbono Orgánico Total (COT) y los Coliformes Totales (CT). La caracterización inicial de las muestras evidencio que la contaminación por Coliformes totales sigue siendo el principal problema que afecta el recurso en la cuenca baja, arrojando una concentración promedio de 329.000 Unidades Formadoras de Colonias (UFC) por cada 100 mililitros de muestra. Teniendo en cuenta este panorama, se estudiaron distintos métodos de tratamiento: Filtración- Desinfección, Fotocatálisis TiO2/UV – Filtración y Filtración - Fotocatálisis TiO2/UV, optimizando las condiciones experimentales de carga del Fotocatalizador y tiempo de retención del agua en el sistema de Tratamiento. Los resultados mostraron que el tratamiento de Filtración - Fotocatálisis TiO2/UV, es una opción viable de tratamiento para estas aguas alcanzando los objetivos de calidad para uso agrícola y pecuario según lo establecido en el Acuerdo 043 del 2006 emitido por la Corporación Autónoma de Cundinamarca. Por ejemplo, se alcanza una remoción del 64% de COT y la contaminación microbiológica por Coliformes Totales se reduce a un 98% empleando un contenido de TiO2 de 0,05 ppm en un tiempo de tratamiento de 90 minutos. La eficiencia del sistema permitirá a las comunidades acceder a aguas que cumplan con los objetivos de calidad para uso en actividades agrícolas y pecuarias. Igualmente, reducirá los impactos ambientales ocasionados por el uso del recurso como la contaminación de los suelos, los procesos de bioacumulación y biomagnificación de compuestos tóxicos y los brotes de enfermedades asociadas al consumo de agua y alimentos contaminados. Teniendo en cuenta las características de operación del dispositivo durante los ensayos se logra establecer un tiempo de funcionamiento constante siempre y cuando los paneles se encuentren expuestos a la radiación solar. Una vez el nivel de radiación se reduce el dispositivo está en la capacidad de operar durante 6 horas haciendo uso de las baterías lo que evidencia la viabilidad para su implementación en áreas que no cuenten con suministro energético y que requieran agua con características óptimas para uso agrícola e incluso consumo humano.