Este documento describe una investigación sobre el desarrollo de un prototipo de filtro para la potabilización de agua en situaciones de emergencia. La investigación es llevada a cabo por ingenieros de la Universidad de La Salle con el apoyo de la Cruz Roja Colombiana y la Fundación Bavaria. El objetivo es evaluar diferentes tipos de filtros para agua y desarrollar un diseño óptimo que permita proveer agua potable a poblaciones afectadas por desastres naturales.

1. Ingeniería Ambiental y Sanitaria
2011

2. • Director/ Investigador
Ing. Carlos Enrique Barreto león
cbarreto@unisalle.edu.co
• Investigadora
Mayra Alejandra Bejarano Rodríguez
mairabe90@hotmail.com
• Investigadora
Julieth Andrea Acuña Garzón
Julietha_andrea@hotmail.com

3. CRUZ ROJA FUNDACIÓN
COLOMBIANA BAVARIA
UNIVERSIDAD
DE LA SALLE

4. LINEA DE Control de la Contaminación del recurso agua
INVESTIGACIÓN
CLASIFICACIÓN 1.1 AGUA POTABLE
DURACIÓN 6 meses
INCIDENCIA SOCIAL Incentivar la promoción de la salud, el bienestar
social y la prevención de las enfermedades, a partir
de un prototipo de filtro confiable que permita a las
poblaciones afectadas tener acceso a agua potable.
POBLACIÓN Poblaciones en situación de emergencia
BENEFICIADA (Inundación), sin acceso a agua potable.

5. OBJETIVO GENERAL
Elaborar un prototipo de óptimo funcionamiento, que permita realizar el
proceso de potabilización de aguas superficiales para consumo
doméstico, en situaciones de emergencia, a partir de la evaluación de la
eficiencia de diferentes filtros utilizados en la actualidad.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Contribuir con un instrumento útil que permita fortalecer la atención a poblaciones
afectadas por desastres de origen natural, que cuenten con la disponibilidad del
recurso hídrico en condiciones deficientes de potabilidad.
 Articular la función social de la Universidad De La Salle, junto con la misión y principios
fundamentales de instituciones como la Cruz Roja Colombiana y la Fundación Bavaria;
quienes se enfocan en la asistencia a personas afectadas por contingencias
ocasionales y a la inversión social para el mejoramiento de la calidad de vida de las
comunidades.
 Incentivar la promoción de la salud, el bienestar social y la prevención de las
enfermedades, a partir de un prototipo confiable que permita la solución de la
problemática causada por desastres de origen natural, mediante aprovisionamiento de
agua tratada.
 Evaluar las variables asociadas al uso efectivo de filtros de agua en condiciones de
desastre.

7. Fuente: Universidad de Oklahoma

8. PRECIPITACI PRECIPITACI
ÓN ÓN
ABUNDANTE ESCASA
Celda Walker. Circulación General en el Pacífico
Fuente Pontificia Universidad Católica de Chile

9. En la zona tropical, con base en los datos del reanalysis NCEP/NCAR, para el período
1968-1996
Fuente: NOAA-CIRES

10. Un día después
la depresión se
convirtió en una
tormenta
tropical y se le
dio
en nombre de
Mitch. La
tormenta
tropical se
movió poco
durante los
próximos días,
virando
hacia el
noroeste y
tomando fuerza.
Entre la tarde
del 23 de

11. LOS COLORES AMARILLO, AZUL Y BLANCO
CORRESPONDEN A TOPES DE NUBES CONVECTIVAS,
EL ROSADO Y EL VERDE A NUBES BAJAS Y MEDIAS

14.  El rápido agotamiento de la
capa de ozono sobre una
región enorme, en la que el
total del ozono es inferior a
200 – 220 UD, se le conoce
como "agujero de la capa de
ozono".
 La dimensión del problema
asociado a la disminución
de los niveles de ozono
alcanza la escala del
conjunto de la biosfera.
 El aumento en la incidencia
del cáncer de piel apenas
seria uno de los efectos
nocivos. Los ecosistemas
actuales podrían sufrir
enormes transformaciones
si los niveles de ozono
descendieran significativa y

15. El fenomeno de
el Niño es la
aparicion y
permanencia por
varios meses de
aguas
superficiales
relativamente
mas calidas que
lo normal desde
el centro del
Pacifico tropical
central hasta las
costas del norte
de Peru,
Ecuador y sur de
Colombia.
Las condiciones
Al alterarse el régimen de lluvias, se
La Niña son
aproximadament afecta igualmente la oferta natural
e inversas a las del recurso hídrico, a causa del
que se impacto registrado sobre los
presentan en los caudales de los diferentes ríos y

16. ASPECTOS QUE BUSCA CUBRIR
LA INVESTIGACIÓN
• Terremotos
• Avalancha,
Fenómenos
naturales
deslizamiento
que pueden • Lluvias torrenciales
causar
desastres
• Desbordamientos
• Eventos asociados
• Inundaciones
• Vulnerabilidad
Poblaciones • Riesgo
• Desastre
• Emergencia
• Atención de
Gestión del
riesgo desastres
• Prevención
enfermedades

17. D T T P
O P
A E E E I
L P I
V S R E R
E F P I
A L R L R
T A E. I
L I E N E
E D E
A Z M I M
R A L
N A O Ñ O
R I N
C M T O T
E S N I
H I O O
M I V Ñ
A E
O S E O
A N
T M R T… R
O O M…
1983 1983 1985 1987 1988 1991 1994 1997 1999 2005 2007 2010 2011
Base De Datos SIDHMA. Meteorología Y Climatología. Universidad De La Salle

18. ESTADÍSTICAS EN COLOMBIA - 2011
Concepto 2011
Departamento 27
Fallecidos 243
Heridos 137
Desaparecidos 19
Personas Damnificadas 1’041.364
Familias Damnificadas 227.847
Viviendas Destruidas 1.606
Viviendas Averiadas 167.117
Cruz Roja Colombiana (cifras cruzadas con la Dirección de Gestión del Riesgo)

19. 40
35
30
25
20
15
10
5
0
Bolívar
38
Córdoba
Valle
24 24
Cundinamarca
23
Magdalena
20
Atlántico
15
TOTAL MUNICIPIOS AFECTADOS 187 Sucre
Cesar
11 11
8
Santander
5
Tolima
3
Caldas
2
Cauca
2
Risaralda
1
Boyacá

20. No. FAMILIFAS AFECTADAS
10000
15000
20000
25000
30000
35000
5000
0
AMAZONAS
ANTIOQUIA
ARAUCA
ATLANTICO
BOGOTA D.C.
BOLIVAR
BOYACA
CALDAS
CAQUETA
CASANARE
CAUCA
CESAR
CHOCO
CORDOBA
CUNDINAMARCA
HUILA
LA GUAJIRA
DEPARTAMENTO
MAGDALENA
META
NARIÑO
NORTE DE SANTANDER
PUTUMAYO
QUINDIO
RISARALDA
SANTANDER
SUCRE
TOLIMA
VALLE DEL CAUCA
VICHADA

21. CANTIDAD DE BIENES INMUEBLES
100000
140000
120000
20000
40000
60000
80000
0
AMAZONAS
PUTUMAYO
NARIÑO
GUAVIARE
CAQUETA
CAUCA
HUILA
QUINDIO
BOGOTÁ
META
VALLE DEL CAUCA
TOLIMA
RISARALDA
CALDAS
CUNDINAMARCA
CASANARE
BOYACÁ
ARAUCA
SANTANDER
CHOCO
ANTIOQUIA
ORTE DE SANTANDER
CORDOBA
SUCRE
BOLIVAR
CESAR
ATLÁNTICO
MAGDALENA
LA GUAJIRA

23. Legal
Conceptual
Teórico

24. LEY 09 DE 1979
•(24 de enero). Por la cual se dictan medidas sanitarias)
DECRETO 2105 DE 1983
•(26 de julio). MINISTERIO DE SALUD Por el cual se reglamenta parcialmente el Titulo II de la Ley 09 de1979 en cuanto a
potabilización del Agua.
DECRETO 93 DE 1998
•(Enero 13) MINISTRO DEL INTERIOR. Por el cual se adopta el Plan Nacional para la Prevención y Atención de
Desastres
DECRETO 475 DE 1998
•(Marzo 10). Ministerio de Salud “Por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable”.
DECRETO 1575 DE 2007
•(Mayo 9). MINISTERIO DE LA PROTECCION SOCIAL. Por el cual se establece el Sistema para la Protección y Control de la
Calidad del Agua para Consumo Humano
RESOLUCION 2115 DE 2007
•(Junio 22). MAVDT. Por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del
sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano
RAS - 2000. TITULO C
•Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico y ambiental – sistemas de
potabilización

25. Principales
enfermedad
es de origen
hídrico
•Calidad de agua
Agua •Riesgo
potable •Sustancia
potencialmente toxica
•Parámetros
Filtración •Características
•Valoraciones

26. MARCO TEÓRICO
FILTROS PARA TRATAMIENTOS DE AGUA POTABLE
VARIABLE
1. Características del medio filtrante
a. Tamaño del grano
b. Distribución Granulométrica
VARIABLES
SIGNIFICADO
c. Forma, densidad y composición del grano
PRINCIPALES EN EL
d. Carga del medio
DISEÑO DE
2. Porosidad del lecho filtrante
FILTROS
3.Profundidad del lecho filtrante
4.Tasa de filtración
5.Pérdida de carga disponible
6.Caracteristicas del afluente
a. Concentración de sólidos suspendidos

27. LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES DE ORIGEN HIDRICO
Guías de OSM y Reporte de Zamorano
Organismo Enfermeda Fuente del Síntomas
Causante d organismo
Bacteria
campylobacter jejuni, Gastroenteritis Excrementos de diarrea aguda, dolor abdominal,
C.coli (bacteria) animales salvajes y fiebre
domésticos--Ruta
fecal/oral
Escherichia Coli* (E.Coli) Diarrea Excrementos de (EHEC) Diarrea blanda sin sangre,
Patogenica & Toxigenica: meningitis animales colitis
enterohemorragica EHEC infecciones domésticos, (ETEC) Diarrea blanda y acuosa,
enterotoxigenica ETEC urinarias excremento humano dolor de cabeza,
enteropatogenica EPEC calambre abdominal, náusea (EPEC)
enteroinvasiva EIEC Diarrea crónica y severa, vomito,
fiebre
(EIEC) Diarrea acuosa y a veces
sangrienta
Vibrio Cólera Cólera moluscos, Deshidratación severa, diarrea
Patogénica crustáceos, frecuente, seguida por
excrementos evacuaciones acuosas, con moco.
humanos Tasa de mortalidad hasta 60%
Protozoo
Entomoeba hystolitica Amibiasis Excrementos Diarrea, disenteria crónica , fiebre,
humanos calambres abdominales, y
evacuaciones sangre y moco
Virus Hepatiis Excrementos fiebre, orina oscura, nausea,
Hepatovirus (A)** infecciosa humanos, mariscos anorexia, piel amarilla, dolores
Enterovirus (68 tipos) Excrementos Gripe, calentura, vómitos, dolor
Virus poliomielitis Poliomielitis humanos, vomito muscular, parálisis de cualquier parte
del cuerpo

28. MECANISMOS DE REMOCIÓN DE LOS FILTROS
MECANSIMO DESCRIPCIÓN
1. Sedimentación sobre el medio filtrante, dentro del filtro
2. Impacto inercial partículas pesadas no siguen las líneas de corriente
3.Intercepción Muchas partículas que se mueven a lo largo de una línea de corriente son
removidas cuando entran en contacto con la superficie del medio filtrante
4.Adhesión Las partículas floculentas se adhieren a la superficie del medio filtrante.
5. Adsorción Una vez que una partícula a entrado en contacto con la superficie del
a. Física medio filtrante o con otras partículas la adsorción, física y, o, química,
b. Química permite su retención sobre dichas superficies

29. Cernido:
• En este mecanismo, las partículas de mayor tamaño que los intersticios del
material filtrante son atrapadas y retenidas en la superficie del medio filtrante.
Intercepción:
• Mediante este mecanismo las partículas pueden colisionar con los granos de
arena.
Sedimentación:
• Este mecanismo permite que las partículas sean atraídas por la fuerza de
gravedad hacia los granos de arena, lo que provoca su colisión. Este fenómeno se
incrementa apreciablemente por la acción de fuerzas electrostáticas y de
atracción de masas.
Difusión:
• Se produce cuando la trayectoria de la partícula es modificada por micro
variaciones de energía térmica en el agua y los gases disueltos en ella, lo cual
puede provocar su colisión con un grano de arena
Flujo intersticial:
• Este mecanismo se refiere a las colisiones entre partículas debido a la unión y
bifurcación de líneas de flujo que devienen de la tortuosidad de los intersticios del
medio filtrante.

30. FASE I. REVISIÓN ESTADO DEL ARTE
FASE II. DETERMINACIÓN PARÁMETROS DE CALIDAD DE AGUA
FASE III. SIMULACIÓN MUESTRAS DE AGUA
FASE IV. MONTAJE
FASE V. FUNCIONAMIENTO FILTROS
FASE VI. EVALUACIÓN DE CARACTERÍSTICAS DE LOS FILTRO EN
BÚSQUEDA DEL FILTRO PROTOTIPO
FASE VII. ELABORACIÓN DE FILTRO PROTOTIPO E INFORME FINAL

31. REVISION DEL ESTADO DEL ARTE
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS
CALIDAD DEL AGUA
SIMULACION MUESTRAS DE AGUA
MONTAJE
- Filtro de membrana,
Artesanal de arcilla, PUESTA EN MARCHA DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS
Filtros plásticos, Filtro de FILTROS CON MUESTRA DE AGUA PROBLEMA
arena
EVALUACIÓN DE VALORACIÓN
MONITOREOS
PARAMETROS DE EFICIENCIA
Calidad de agua Vida útil -
Capacidad Materiales de Análisis
(análisis fisicoquímicos capacidad de
de filtración construcción beneficio - costo
y microbiológicos) almacenamiento
DETERMINACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE FILTRO PROTOTIPO

32. TANQUE
ELEVADO
TANQUE 2
TANQUE 1
TANQUE 3

34. FASE I. Revisión estado del arte
PRESENTACIÓN
DE
TECNOLOGIAS

35. FILTRO (FAMILIAR DE MEMBRANA)
Descripción Purificador microbiológico instantáneo de uso
casero
Modo de acción Exclusión por tamaño a través de membrana de
microfiltración
Capacidad / Vida util 18,000 Litros
Flujo 8 a 10 L/h
Volumen Teórico 2,5 Lt

37. FILTRO FAMILIAR (MATERA ARTESANAL DE
ARCILLA)
plata coloidal
El filtro posee micro poros con plata
coloidal en su elemento filtrante que
imposibilita el cruce de la mayoría de
las bacterias; Además desactiva
agentes dañinos para el organismo
humano que pudiesen atravesar el
filtro.
20 – 30 Lt/ día
0,5m alto

38. FILTRO PLÁSTICO PURIFICADOR DE AGUA

39. Determinación de parámetros
FASE II.
de calidad de agua
2 a) CRUZ ROJA COLOMBIANA
b) IGAC, IDEAM, DANE
Reporte 1,2,3,4,5 (Enero, Febrero, Marzo, Abril,
Mayo)
Áreas afectadas por inundaciones
FECHA- NOMBRE- COD –
c) Sistema Nacional Para La Prevención Y DEPARTAMENTO - MUNICIPIO
- MUERTOS – FAMILIAS -
Atención De Desastres VIVIENDAS DESTRUIDAS

40. • Ministerio De La Protección Social
• Secretaría Distrital De Salud de Bogotá -
Pre valoración y determinación Laboratorio De Salud Publica
de los parámetros de calidad de • IDEAM. Instituto De
agua Hidrología, Meteorología Y Estudios
con el fin de generar un soporte Ambientales.
estadístico a la investigación. • DGR. Dirección De Gestión Del Riesgo
• Sistema Nacional Para La Prevención Y
Atención De Desastres. Colombia
• Alcaldía Municipal De Chía.
• OPS. Organización Panamericana de la
Salud.
• Hospital de Nazareth