Purificación del agua, un proceso mediante el cual se eliminan del agua los compuestos químicos no deseados, los materiales orgánicos e inorgánicos y los contaminantes biológicos. Uno de los principales objetivos de la purificación del agua es proporcionar agua potable limpia. El procedimiento de purificación reduce la concentración de contaminantes como partículas suspendidas, parásitos, bacterias, etc. Para evitar esta contaminación, algunas personas utilizan filtros de ósmosis inversa, Aqua-Guards, etc. para purificar el agua. Los filtros de ósmosis inversa eliminan la mayoría de los minerales del agua dejándola con un pH ácido. Además, durante el proceso de purificación, se desechan hasta 20 galones de agua por el desagüe por cada galón de agua filtrada producida y se requiere electricidad. El filtro de tecnología Bhabha Atomic Research Center es la mejor opción para eliminar la contaminación bacteriana, la turbidez y el olor. Este filtro no necesita electricidad ni la adición de ningún producto químico.
La purificación de agua con luz ultravioleta es el método más eficaz para desinfectar las bacterias del agua. Los rayos ultravioleta (UV) penetran en los patógenos dañinos del agua de su hogar y destruyen los microorganismos que causan enfermedades al atacar su núcleo genético (ADN). Esto es extremadamente eficaz para eliminar su capacidad de reproducirse. Desinfectar el agua con luz ultravioleta es excepcionalmente simple, eficaz y seguro para el medio ambiente. Los sistemas UV destruyen el 99,99 % de los microorganismos dañinos sin agregar productos químicos ni cambiar el sabor ni el olor del agua. Los sistemas UV son un medio eficaz de desinfección del agua para el uso en puntos de entrada residenciales para ayudar a desinfectar toda la casa. Los sistemas UV son muy recomendables para los propietarios que puedan sospechar que hay E. coli, cryptosporidium, giardia o cualquier otro tipo de bacteria y virus en el agua. No se recomienda utilizar cloro u otros productos químicos para desinfectar el agua, como los propietarios de pozos privados, debido a los subproductos tóxicos que crean. Es importante evitar beber agua que pueda estar contaminada con bacterias para protegerse de cualquier enfermedad bacteriana transmitida por el agua.
Contenido
Objetivo
- Fabricar sistemas de filtrado de agua asequibles, portátiles, de bajo coste y replicables para obtener agua potable.
- Obtener agua potable eliminando los contaminantes bacterianos del agua.
Fondo
- En la actualidad, el 70% de las aldeas de la India dependen de las aguas subterráneas para obtener agua potable. El agua limpia es esencial para todos los seres humanos, para beber, cocinar y para otros usos cotidianos. La disponibilidad de agua potable sigue siendo un problema en las zonas rurales de varias partes del país. Los filtros de agua disponibles en el mercado son costosos y los purificadores basados en ósmosis inversa (OI) desperdician mucha agua.
Según las investigaciones, el agua contaminada provoca enfermedades como diarrea, cólera, disentería y fiebre tifoidea, y se estima que causa 502.000 muertes por diarrea cada año. Unos 844 millones de personas carecerán de agua potable básica y otros 159 millones dependerán de fuentes de agua superficial sin tratar. El agua corriente normal que se suministra a su hogar puede parecer clara, pero contiene varios tipos de bacterias y virus que afectan la salud, como compuestos de flúor, cloro, plomo, pesticidas y otros tipos de partículas de desecho. El agua limpia y segura es una necesidad humana fundamental. El filtro BARC es la mejor opción para purificar el agua. Este filtro basado en una membrana de ultrafiltración puede eliminar físicamente bacterias, sólidos suspendidos y compuestos orgánicos de alto peso molecular sin el uso de electricidad, a la presión del agua del grifo, principalmente mediante un mecanismo de exclusión por tamaño.
- La luz UVC es parte del espectro electromagnético que abarca de 100 a 400 nm. Se divide en 3 tipos: UVA, UVB y UVC. La UVC es una luz invisible que abarca el rango de 100 a 280 nm y tiene potentes propiedades germicidas, por lo que la luz UVC se utiliza como desinfectante para agua, superficies, aire, etc. La desinfección ultravioleta generalmente implica una lámpara UV. La lámpara UV se utiliza para proporcionar agua potable pura y segura. La luz UV que se utiliza en este proceso es una luz UV de alta potencia denominada UV-C o UV germicida. Los rayos UVC tienen la longitud de onda más corta y, por lo tanto, la energía más alta, son capaces de matar bacterias y virus, también llamados patógenos. El agua se desinfecta al pasar por una cámara de acero inoxidable que contiene una lámpara UV. A medida que el agua fluye por la lámpara, los microorganismos que causan enfermedades reciben una dosis letal de luz UV que ataca su ADN y elimina su capacidad de reproducirse. Las bacterias y los virus dañinos se desactivan y su familia está a salvo. Bajo ninguna circunstancia debe mirar fijamente una fuente de luz UV-C durante ningún período de tiempo. Cuando la luz UV-C brilla sobre el agua o si la bombilla está sumergida en el agua, parte de la luz penetra en el agua y es absorbida por gérmenes, como bacterias y virus, que se encuentran en el agua. La bacteria promedio muere en diez segundos a una distancia de quince centímetros de la lámpara en un dispositivo germicida ultravioleta estadounidense. La luz ultravioleta puede tener una inactivación eficiente de bacterias hasta una distancia de ocho pies a cada lado y un tiempo de exposición de 30 minutos es adecuado. La profesión médica fue la primera en respaldar el efecto germicida de las lámparas UV y se han utilizado tradicionalmente para desinfectar quirófanos.
La luz ultravioleta es un proceso natural y no produce sustancias químicas nocivas en el agua. Es un método de desinfección seguro, eficaz y respetuoso con el medio ambiente que se utiliza ampliamente en aplicaciones residenciales e industriales en todo el mundo.
Ventajas de la purificación ultravioleta
- Libre de químicos: La purificación UV no utiliza ningún químico como cloro ni deja ningún subproducto dañino.
- Sin sabor ni olor: los rayos UV no agregan ningún sabor ni olor químico al agua.
- Extremadamente eficaz: una de las formas más efectivas de matar microbios que causan enfermedades al destruir el 99,99%.
- Requiere muy poca energía: utiliza aproximadamente la misma energía que consumiría una bombilla de 60 vatios.
- Bajo mantenimiento: sistema tipo "configúrelo y olvídese", simplemente cambie la bombilla UV anualmente.
Limitaciones de los sistemas de agua UV
- La purificación ultravioleta por sí sola no es suficiente para purificar el agua hasta convertirla en agua potable. Esto se debe a que la radiación ultravioleta solo es eficaz para tratar bacterias y virus. La luz ultravioleta no funciona para eliminar contaminantes como el cloro, los metales pesados y los COV (compuestos orgánicos volátiles). Los sistemas ultravioleta suelen combinarse con sistemas de ósmosis inversa para proporcionar un proceso de purificación completo para obtener el agua potable más segura.
Características silenciosas de los sistemas de agua UV
- Fácil manejo y montaje.
- Bajo costo, larga vida
- Eliminar contaminantes bacterianos
- Bajo consumo de energía
- Portátil, de tamaño pequeño.
Diseño solar para el filtro de agua UV
| Sr. Nro. | Parte del sistema solar | Cantidad | Dimensionamiento/capacidad | Costo en rupias |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Inversor | 1 | 100 W | 4900 |
| 2 | Panel | 1 | 20 W | 850 |
| 3 | Batería | 1 | 12 V, 7 Ah | 1000 |
| Costo total del sistema | 6750 | |||
Lista de materiales para el prototipo
| Sr. Nro. | Material | Cantidad | Tasa en rupias |
| 1 | Contenedor de 15L | 1 | 950 |
| 2 | Tubo ultravioleta | 1 | 170 |
| 3 | Marco UV | 1 | 413 |
| 4 | Bomba sumergible | 1 | 189 |
| 5 | Caja de conexiones | 1 | 120 |
| 6 | Conectores macho-hembra (alimentación CA) | 1 | 30 |
| 7 | Conectores macho-hembra (alimentación CC) | 1 | 20 |
| 8 | Prensaestopas | 2 | 30 |
| 9 | Cogollos de vacío | 2 | 50 |
| 10 | Circuito controlador de LED de 5 W | 1 | 70 |
| 11 | Cables | 3 m | 100 |
| 12 | Tornillos | 6 | 50 |
| Costo total | 2162 | ||
|---|---|---|---|
Referencias
- Wikipedia:Desinfección solar del agua
- Enlace del blog: http://vadic.vigyanashram.blog/2020/10/06/solar-water-filter-2/?preview_id=21237&preview_nonce=14117ffd38&preview=true&_thumbnail_id=22855
- https://sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/INTERNATIONAL%20WATERGUARD%202002.%20Disinfection%20of%20water%20by%20ultraviolet%20light.pdf
- http://www.stoptb.org/wg/ett/assets/documents/Simple%20Method%20for%20Measuring%20UV%20Emission%20Rate%2010-17-15.pdf
- PC DWQuality: http://inremfoundation.org/fluorosis/pdf/T1p10.pdf
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214581814000469
- https://www.mdpi.com/2073-4441/12/1/231/pdf
- https://www.researchgate.net/profile/Prem-Baboo/post/What-is-the-most-ficient-method-for-water-sterilization/attachment/59d6386379197b80779959b7/AS%3A397377157517312%401471753505513/download/UVradiation. pdf
- https://www.americanultraviolet.com/uv-germicidal-solutions/why-uvc-germicidal.cfml#g
- https://www.freshwatersystems.com/blogs/blog/what-is-a-uv-water-purifier-and-how-does-it-work
- https://www.researchgate.net/profile/Prem-Baboo/post/What-is-the-most-ficient-method-for-water-sterilization/attachment/59d6386379197b80779959b7/AS%3A397377157517312%401471753505513/download/UVradiation. pdf
- https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_water_disinfection