Para contribuir a la sustentabilidad en el uso del agua en la Ciudad de México, alumnos de posgrado de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) diseñaron un filtro para potabilizar el agua en la Alcaldía Iztapalapa y trabajan en un proceso fisicoquímico de tratamiento del líquido usado en lavadoras.
Filtros para la potabilización del agua
Durante el primer Encuentro de Estudiantes de Posgrado Problemas y alternativas en temas del agua, Norma Casiano García, ingeniera geóloga y estudiante de la Maestría en Energía y Medio Ambiente, presentó el resultado de la investigación desarrollada con otros colegas denominada: Diseño de filtros para la potabilización del agua en la Alcaldía Iztapalapa, Ciudad de México.
En esta investigación, el equipo de investigación desarrolló un prototipo de filtro en el que usaron gravilla, zeolita comercial, zeolita natural, carbón activado y arena de grano fino para sólidos disueltos, cuyo empleo reduce la turbiedad de 18.12 a 6.76 puntos; baja la concentración de hierro de 0.48 a 0.03 y el manganeso se reduce de 1.0 a 0.7, parámetros que se encuentran dentro de la norma oficial.
La necesidad de un filtro para limpiar el agua radica en la imposibilidad de varios hogares dentro de la alcaldía, en la que viven un millón 835 mil personas, para tener agua potable, con una demanda cada vez mayor del líquido.
Aunque las causas de la mala calidad del agua se deben a la alta plasticidad de las arcillas que provocan hundimientos diferenciales, lo que ocasiona que las tuberías se rompan, se depositan contaminantes suspendidos en el suelo, además que se padece una extracción excesiva y hay afectaciones por las actividades antropogénicas.
Dentro de lo mencionado en el Encuentro, se habló de que en 1975 el recurso potable era de buena calidad, pero por su extracción excesiva para el año 2020 ya era mala, debido a la reducción del acuitardo –techo del acuífero– la ciudad se ha hundido, situación que causa que el agua sea salobre con presencia de hierro, manganeso y minerales pesados, en tanto que el sismo de 2017 creó fisuras en los pozos de la Alcaldía.
Revisan la calidad
Norma Casiano explicó que para la investigación se hizo un muestreo de la calidad del agua que llega a la Unidad Iztapalapa, considerando ocho sitios bajo parámetros fisicoquímicos, se consideraron las cisternas, se verificó la cantidad de oxígeno, la turbiedad, los sólidos disueltos, el cloro libre, así como la cantidad de hierro y manganeso, entre otros factores.
Cuatro de éstos estaban fuera de los parámetros de potabilidad, de acuerdo con la norma, pues el PH se encontraba por arriba de lo recomendado, así como los sólidos y la conductividad, aunque lo más preocupante es la alta concentración de manganeso, elemento que contribuye a generar problemas para la salud humana, particularmente a la enfermedad de Alzheimer, advirtió la especialista.
De ahí la necesidad de hacer un filtro que retire el manganeso, para lo cual se eligió la zeolita mediante intercambio iónico como la forma de tratar el recurso, al tratarse de un mineral abundante en el país y también es económico. La zeolita comercial tiene mayor poder de remoción que la natural, pero ambos se pueden complementar, detalló.
Tratamiento del agua usada en lavadoras.
La industria de la lavandería está reportando un crecimiento anual de 4.6 por ciento a pesar de la pandemia; en el año 2020 este servicio tuvo un valor de cinco mil 600 millones de pesos y para el año 2021 reportó 40 mil establecimientos en el país.
En el mismo Encuentro, Daniel Miranda Cruz, estudiante del Posgrado en Energía y Medio Ambiente, planteó las conclusiones de la investigación colectiva: Tratamiento de agua, generada en una lavandería utilizando un polímero y su reúso, mediante la cual comprobaron que es viable el reúso del líquido gris del lavado de ropa mediante el proceso fisicoquímico de tratamiento.
Ese proceso se complementa usando la desinfección mediante el carbón activado y zeolita apoyado por rayos UV para obtener un líquido con la calidad para usarse nuevamente, explicó el investigador.
El objetivo principal de este proyecto es reutilizar el agua residual de las lavanderías mediante el proceso de coagulación-floculacion-sedimentación (CFS) mediante el empleo de un biopolímero y una sal inorgánica para generar lodos biodegradables. Mediante éste se consigue líquido apto para reúso en el lavado de ropa.
En el estudio se realizó el proceso de lavado en 16 ocasiones con diferentes tipos de ropa, usando en el primer ciclo agua fresca, a partir de ahí se procesó el líquido para los ciclos siguientes, el cual se empleó hasta en tres ocasiones.
Y el detergente utilizado es un tensoactivo que se compone de dos partes: una formada por una cadena hidrocarbonada de naturaleza hidrofóbica que repele el líquido y una pequeña cabeza polar cargada negativamente de naturaleza hidrofílica que se disuelve en el líquido.
Para limpiar los sólidos suspendidos en el agua gris se ocupa un proceso CFS, que consiste en adicionarle sustancias químicas que desestabilizan los sólidos suspendidos, logrando formar agregados más pesados que por el incremento de su masa pueden sedimentarse, ejemplificó.
Al final, el valor del PH del agua, después de tres reciclamientos, alcanza niveles dentro de la norma de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales.