Desarrollo y Aplicación de la Tecnología de Oxidación Avanzada PCFH para Mejorar la Calidad del Agua Potable en el Departamento de Nariño
Código:
1840
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Estado:
Terminado
Investigador Principal
Luis Alejandro Galeano
Facultad
Ciencias Exactas y Naturales
Departamento
Química
Resumen del Proyecto
El Departamento de Nariño cuenta con 1330 acueductos, de los cuales 108 son urbanos; de los sistemas de acueducto urbano, el 84 % cuenta con distintos tipos de tratamiento, mientras el 16 % restante no lo tiene. En contraste, de los 1222 acueductos rurales, el 41 % cuenta con algún sistema de desinfección y el 59 % restante no cuenta con ningún tipo de tratamiento; bajo este contexto, el IDSN viene realizando la vigilancia del 100 % de los acueductos en Nariño, logrando identificar que el 77,5 % de la población tiene acceso a sistemas de acueducto y que tan solo el 28 % cuenta con el suministro de agua apta para el consumo humano (Instituto departamental de salud de Nariño - IDSN, 2013).
La presencia de cada vez mayores concentraciones de Materia Orgánica Natural (MON) en las fuentes de abastecimiento está generando enormes problemas en los sistemas de tratamiento para la producción de agua potable. Estas sustancias son difíciles de eliminar mediante métodos fisicoquímicos convencionales, elevan los consumos de agentes químicos, incrementan la producción de lodos, le imparten color indeseable al líquido final y actúan como precursores para la formación de Subproductos de Desinfección (SPDs) nocivos para la salud. Entretanto, la normatividad reciente ha endurecido seriamente los parámetros para el control de calidad del agua para consumo humano (Decreto 1575 de 2007 Ministerio de la Protección Social y su normatividad conexa) y actualmente en el Departamento de Nariño a través del Primer Encuentro Departamental de Calidad de Agua se priorizan temáticas relacionadas con el abastecimiento de agua no potable y el inadecuado saneamiento e higiene, como fuentes directas de enfermedades. Por lo tanto, de particular importancia resulta en estos momentos para los operadores de los acueductos de Nariño y aquellas zonas que por su difícil acceso no cuentan con las mínimas condiciones de tratamiento, el desarrollo y puesta a punto de tecnologías alternativas de tratamiento que sean limpias, amigables con el medio ambiente, bioseguras y costo-efectivas en la eliminación de MON y la inactivación de agentes patógenos de difícil eliminación y especial cuidado tales como virus y protozoarios, incluyendo quistes y ooquistes de los parásitos Giardia y Cryptosporidium.
En este orden de ideas, la presente propuesta comprende la evaluación de una tecnología de oxidación avanzada (TOA), la Peroxidación Catalítica en Fase Húmeda (PCFH), para mejorar los sistemas de tratamiento en la producción de agua para consumo humano, en este sentido se contempla la aplicación de la TOA acoplable a los sistemas de acueducto ya existentes o que puede actuar de manera autónoma en las zonas donde no hay sistema de potabilización y que así lo requieran. Sobre el desarrollo y operación de esta tecnología, el grupo de investigación GIMFC de la Universidad de Nariño ha acumulado una vasta experiencia; con la cofinanciación de EMPOPASTO S.A. E.S.P. se ha logrado materializar avances muy significativos en el propósito de traducir la aplicación de esta tecnología en la resolución de problemas reales en materia de agua potable y preservación del medio ambiente, que han sido publicados en la literatura internacional. Entretanto, se están desarrollando también en el GIMFC estudios encaminados a establecer el potencial desinfectante de la tecnología PCFH, el modelamiento matemático de diversos procesos infecciosos ocasionados por microorganismos ha sido estudiado en detalle por investigadores del Grupo GIBIMMA, la detección e identificación de microorganismos y diversidad bacteriana ha sido estudiado por el grupo BEQ y el desarrollo de diseños experimentales así como también el desarrollo de modelos matemáticos predictivos desde una aproximación estadística por el grupo CEASE. Por último, los cooperantes internacionales acreditan una extensa trayectoria en el desarrollo de nuevos materiales con propiedades catalíticas, como el que se requiere para la activación de la reacción de Fenton involucrada en la tecnología PCFH. La combinación de estas fortalezas en el equipo investigador permite asegurar un desarrollo exitoso de la propuesta, con el fortalecimiento de las capacidades científicas y tecnológicas de la Universidad de Nariño, principal Institución de Educación Superior del Departamento de Nariño, desde el Fondo de CTeI del Sistema General de Regalías.
Para la aplicación de la tecnología se plantea el diseño de dos prototipos portátiles (i) uno acoplable a las instalaciones de las plantas de tratamiento convencionalmente empleadas en la producción de agua potable ya disponibles en las zonas urbanas más pobladas y (ii) un prototipo compacto capaz de operar con autonomía durante prolongados periodos de tiempo, de fácil implementación y traslado a zonas en algunos casos demasiado apartadas del casco urbano, es este caso zonas rurales y veredales del Departamento de Nariño.
Se prevé la transferencia de los desarrollos alcanzados a las instituciones beneficiarias mediante capacitaciones y la producción de documentos técnicos que se conviertan en instrumentos de decisión, que a su vez faciliten la modernización de los sistemas de tratamiento de agua en el Departamento de Nariño, a corto y mediano plazo. Así mismo, del diseño e implementación de los prototipos se podrían beneficiar no solo los municipios que apoyan esta iniciativa, cabeceras urbanas y zonas rurales, sino también otras regiones del Departamento y el país.
Por último, este proyecto contribuye a la construcción colectiva de un Nariño mejor, sostenible y competitivo, debido a que favorece el cumplimiento de las metas propuestas en los programas, subprogramas y ejes estratégicos del Plan de Desarrollo Departamental y de los Planes de Desarrollo Municipales, principalmente en el sector del agua potable y saneamiento básico, la apropiación del conocimiento por el aparato productivo y la formación de talento humano en ciencia y tecnología. Promueve el uso de nuevas tecnologías, para satisfacer necesidades básicas de la región, integrando en el cumplimiento de las metas, la participación mancomunada de una universidad pública del orden departamental con cooperantes nacionales e internacionales, entidades prestadoras de servicios públicos y alcaldías municipales de distintas subregiones. A corto plazo, los resultados de esta investigación pueden impactar directamente y de manera muy favorable la calidad del agua de consumo para cerca del 50 % de los más de 1'600.000 habitantes del Departamento de Nariño.
Convocatoria
N/A (Registrado)