Miércoles, Junio 28, 2017

 

El Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico el tercer ganador del concurso A Ciencia Cierta en su versión Agua, recibió un incentivo por $30.000.000 para el fortalecimiento de su experiencia en CTeI. El proyecto se desarrolló entre enero y diciembre de 2014.

El ITSA desarrollo un prototipo para la purificación de agua mediante un proceso de producción de gas cloro a partir de sal de cocina. El proyecto de fortalecimiento consistió en mejorar e implementar este prototipo en el acueducto del municipio de Caracolí, además de automatizar el proceso de purificación de agua que garantice el servicio permanente a los habitantes del municipio.

Datos técnicos de la experiencia

Ubicación:

Atlántico, Soledad, INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SOLEDAD ATLÁNTICO -ITSA

Cantidad de personas beneficiadas Al equipo tiene acceso toda la comunidad estudiantil, en los niveles técnico, tecnológicos y de ciclo profesional del Instituto en la sede Soledad, que es de aproximadamente de 1500 estudiantes.

¿Qué hicieron?

Al notar que el cloro residual medido en la salida los grifos estaba por debajo del nivel mínimo requerido para el consumo humano, debido en parte a la degradación de este en los tanques de almacenamiento, consideramos oportuno construir un sistema de suministro de gas cloro, con filtro de carbón activado y microfiltración que garantizara la eliminación total de microrganismos a por lo menos un volumen de un metro cubico (1m3 ) de agua, destinado exclusivamente al consumo. Esta generación de cloro se logró con fabricación de una celda de electrolisis salina, que libera cloro gas y otros gases oxidantes, que se incorporaban al flujo de agua a tratar por medio de un sistema Venturi, logrando elevar la concentración de Cloro en el agua, a niveles deseados de 2 ppm (parte por millón) como lo recomienda la OMS (Organización Mundial de la Salud).

¿Quiénes participaron en la actividades?

Dentro de las políticas del sistema de investigación del Instituto esta, el involucrar activamente en actividades de investigación a estudiantes y docentes en torno ejes temáticos como: saneamiento básico, sostenibilidad, cambio climático, energías alternativas entre otros. Los estudiantes presentan a lo largo de su carrera distintos proyectos, ya sean de aula, de semana tecnológica o de trabajo de grado en los que han ido creando los principales componentes del proyecto, como fueron una fuente rectificadora DC de 15 Amperios, sistema Venturi, reactor electrolítico, la automatización del equipo, etc.

¿Cuáles fueron los resultados positivos de la experiencia?

Se logró construir y probar el desempeño de un sistema de purificación de agua compuesto por un equipo generador de cloro en sitio, filtro de carbón activado y microfiltración, para el mejoramiento de la calidad del agua asociada directamente al consumo de la comunidad.

¿Cuáles fueron los beneficios para la comunidad?

Contar con un sistema de purificación de agua, con niveles de cloro y filtración acordes con la normatividad vigente, en forma de punto surtidores de agua al clima y de agua fría.

¿La experiencia le puede servir como ejemplo a otras comunidades para mejorar?

Este equipo podría resolver una parte del problema de potabilización de agua en comunidades rurales alejadas donde fuese de difícil acceso el suministro de los productos químicos usados en potabilización. Como por ejemplo, centros de salud, escuelas rurales, granjas, fincas entre otras.

Durante el encuentro, los líderes presentaron la experiencia al grupo de expertos invitados de la academia y de las instituciones de la región. Después, en el laboratorio de la institución, los líderes pusieron a funcionar el prototipo y se hicieron pruebas para validar su efectividad.

Posteriormente, los expertos tuvieron un espacio para discutir sobre algunos aspectos y deliberaron hasta lograr acuerdos sobre las recomendaciones para el fortalecimiento de la experiencia. Al final, expusieron su recomendaciones a la comunidad académica y al analizar cada factor, llegaron a acuerdos satisfactorios para el fortalecimiento de la experiencia.

La comunidad se comprometió a seguir las recomendaciones del grupo experto, en especial:

- Determinar el nivel de cloro que se debe dosificar, estableciendo los parámetros máximos y mínimos requeridos y caracterizar el agua a la entrada y salida del sistema.

- El proyecto deberá tener memorias y documentación que permita hacer el seguimiento en el desarrollo.

- Diseñar los protocolos y manuales de manejo del equipo, incluyendo medidas de seguridad industrial, salud ocupacional y buenas prácticas sanitarias.

- Realizar el experimento del prototipo en diferentes entornos y con condiciones ambientales de modo tal que se compruebe su eficacia. Las pruebas necesarias para estudiar la calidad del agua, podrán ser realizadas en los laboratorios de Secretaria de Salud del Departamento.

- Antes de trasladar el prototipo, se realizarán los ajustes necesarios a sus variables, de modo tal que se potencialice y mejore para implementarlo posteriormente a manera de proyecto en una comunidad.

- Hacer una caracterización de la sal que se va utilizar, con el fin de establecer las características de la misma.

- Buscar el acompañamiento de la secretaria de salud con el fin de facilitar el desarrollo del proyecto en el ejercicio de experimentación.

- El proyecto de fortalecimiento se realizará por fases de acuerdo a las recomendaciones hechas por los expertos y establecidas de la siguiente manera:

* Mejoras y ajustes al experimento

* Aplicación en campo en comunidad de base, teniendo en cuenta factibilidad y ajustes de costos

* Presentación de resultados y alcance

- La comunidad donde se realizará la experimentación será una comunidad del departamento del Atlántico, previo aval de la secretaria de salud del departamento.

- La comunidad hará llegar a Colciencias el cronograma de ejecución del proyecto con sus costos asociados a mas tardar el 27 de Noviembre de 2013, documento que formará parte del contrato.
Los líderes del proyecto realizaron análisis de ph y concentración de cloro en el laboratorio del Instituto. También se realizaron pruebas de medicinamiento de la nueva celda electrolítica para el municipio de Caracolí, a partir del prototipo que desarrollaron. Se identificaron cambios en la cantidad de electrodos, el volumen de la solución concentrada, en las que fue de potencia para el suministro de corriente superior a 40 amperios y el comportamiento térmico del sistema.

El laboratorio AMFAC, realizó el análisis microbiológicos y fisicoquímicos del agua del acueducto de caracolí antes de pasar por el potabilizador de gas cloro y los resultados fueron: El agua no cumple con los parámetros de alcalinidad, cloro residual, dureza total y presenta aerobios mesofilos.

Los investigadores partieron de la celda básica que había desarrollado con anticipación, se estableció un método de escalización con los niveles de corriente que debería manejar la celda de acuerdo con la demanada de la comunidad donde sería instalado.

Con base en el modelo escala se desarrollo la celda electrolítica. Se realizó un variante, utilizando lámina de grafito en lugar de varilla, permitiendo su mejoramiento y su constucción. Se utilizaron láminas de acero inoxidable para los cátodos del reactor. Se utilizaron diafragmas resistentes a ácidos. La cámara de gas se selló con cloruro de metileno. El reactor utiliza el principio de vasos comunicantes para que los niveles se mantengan similares y cuenta con un tubo de salida de gas y se captura por la acción de presión negativa generada por un tubo ventury.

Los investigadores realizaron los diseños dentro del ITSA y las respectivas pruebas antes de su instalación en Caracoli.

Para el sistema de automatización se realizaron pruebas en el laboratorio de sistematización, las cuales arrojaron resultados positivos. El tablero de mando cuenta con una interfaz que le permite al operario avanzar el proceso a su ritmo siendo el operario quien tiene control del mismo. A medida que el proceso avanza, el tablero da las indicaciones al operario como: proceso en estado inicial, cargue sal, bombee cloro y fin del lote, lo que le permite saber en qué estado se encuentra el proceso.

La fuente de potencia del potabilizador se diseñó y se ensambló en las instalaciones del ITSA, específicamente para suministrar energía al reactor.

Se realizó el experimento del prototipo en diferentes entornos y con condiciones ambientales de modo tal que se compruebe su eficacia. Durante una semana se hicieron pruebas al potabilizador en las instalaciones del ITSA. Los tanques utilizados son dos de 500 litros y 1 de 1000 litros para la solución salina lo que garantiza la producción del cloro suficiente para potabilizar los 70 mts3 del tanque elevado de la comunidad, con una periodicidad de tres veces por día y una duración de cada ciclo de hora y media.

El sistema fue instalado en una caseta del acueducto ACUCAR y fue necesario desarrollar una conexión hasta el tanque alto de 18mts.

El operario del acueducto recibió capacitaciones por parte de los investigadores para poder manejar el sistema y estuvo presente durante la instalación del potabilizador.

Porteriormente, se realizó la presentación de resultados sobre el proceso de mejora del potabilizador. Se socializó los protocolos y manuales de manejo del equipo, incluyendo medidas de seguridad industrial, salud ocupacional y buenas prácticas sanitarias.

Los docentes y miembros de ITSA reconocen que el desarrollo e implementación del fortalecimiento, generó procesos de aprendizaje en cuanto a la estandarización de los proyectos y procesos administrativos.

Se estima que los beneficiarios en total de esta experiencia de fortalecimiento son aproximadamente 3000 personas, que son los habitantes del corregimiento de Caracolí - Atlántico.

Sistematización de la experiencia

Antes del fortalecimiento

   

Después del fortalecimiento